JP2018144407A

JP2018144407A - Filament winding device

Info

Publication number: JP2018144407A
Application number: JP2017043483A
Authority: JP
Inventors: 秀池▲崎▼; Hide Ikezaki; 達彦西田; Tatsuhiko Nishida; 谷川　元洋; Motohiro Tanigawa; 元洋谷川; 浩孝和田; Hirotaka Wada; 大五郎中村; Daigoro Nakamura; 忠司魚住; Tadashi Uozumi; 哲也松浦; Tetsuya Matsuura
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2018-09-20
Anticipated expiration: 2037-03-08
Also published as: JP6825428B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable tape lapping onto a liner on which a fiber bundle is wound while suppressing increase of price and size of a filament winding device.SOLUTION: A filament winding device comprises: a hoop winding unit 50 which draws out a fiber bundle F from a fiber bundle bobbin 53 and hoop-winds the fiber bundle F around a liner L, and can reciprocate on a rail 31; and a wrapping unit 70 which supports a wrapping tape bobbin 72 and, by revolving around an axis of the liner L, draws out a wrapping tape from the wrapping tape bobbin 72 to tape-wrap the wrapping tape around the liner L. The wrapping unit 70 is fixed to the hoop winding unit 50.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、フィラメントワインディング装置に関する。 The present invention relates to a filament winding apparatus.

例えば特許文献１には、熱硬化性樹脂が含浸された繊維束をライナー（マンドレル）に巻き付けて圧力容器等を製造するフィラメントワインディング装置が開示されている。このフィラメントワインディング装置には、基台に固設されたレール上を往復移動可能であり、ライナーを自転可能に支持する支持ユニット（マンドレル移動台）が設けられている。そして、支持ユニットがライナーを自転させながらレール上を往復移動するとともに、基台に固設されたヘリカル巻ユニット（ヘリカル巻ヘッド）によってライナーに繊維束を巻き付けることによって、ライナーにヘリカル巻きを施すことができる。また、このフィラメントワインディング装置には、レール上を往復移動可能であり、繊維束ボビンをライナーの軸周りに公転可能に支持するフープ巻ユニット（フープ巻ヘッド）が設けられている。そして、フープ巻ユニットが繊維束ボビンを公転させながらレール上を往復移動することで、ライナーにフープ巻きを施すことができる。 For example, Patent Document 1 discloses a filament winding apparatus that manufactures a pressure vessel or the like by winding a fiber bundle impregnated with a thermosetting resin around a liner (mandrel). This filament winding apparatus is provided with a support unit (mandrel moving table) that can reciprocate on a rail fixed to the base and supports the liner so as to rotate. The support unit reciprocates on the rail while rotating the liner, and the liner is helically wound by winding a fiber bundle around the liner with a helical winding unit (helical winding head) fixed to the base. Can do. Further, the filament winding apparatus is provided with a hoop winding unit (hoop winding head) that can reciprocate on the rail and supports the fiber bundle bobbin so as to revolve around the axis of the liner. The hoop winding unit reciprocates on the rail while revolving the fiber bundle bobbin, whereby the liner can be hoop-wound.

このようなフィラメントワインディング装置において、ライナーを円筒状のものとすれば、パイプを製造することができる。パイプを製造する場合には、最外層にラッピングテープと呼ばれる熱収縮性のテープを巻き付けるテープラップ工程が実施されることがある。例えば、特許文献２には、ブレイダーによって熱硬化性樹脂を含む糸条をライナーに巻き付けて組物組成体を形成し、この組物組成体にラッピングテープを巻きつけることが記載されている。また、特許文献３には、ライナーに繊維強化樹脂部材を巻き付けて中間成形体を形成し、この中間成形体にラッピングテープを巻き付けることが記載されている。このようにラッピングテープを巻き付けることによって、その後の熱硬化工程において、繊維間の空隙が熱硬化性樹脂で密に充填された状態で成形を行うことができ、パイプの曲げ強度を向上させることができる。 In such a filament winding apparatus, a pipe can be manufactured if the liner is cylindrical. When manufacturing a pipe, a tape wrapping process in which a heat-shrinkable tape called a wrapping tape is wound around the outermost layer may be performed. For example, Patent Document 2 describes that a braider is used to wind a yarn containing a thermosetting resin around a liner to form a braid composition, and a wrapping tape is wound around the braid composition. Patent Document 3 describes that a fiber reinforced resin member is wound around a liner to form an intermediate molded body, and a wrapping tape is wound around the intermediate molded body. By wrapping the wrapping tape in this way, in the subsequent thermosetting step, the molding can be performed in a state where the gaps between the fibers are densely filled with the thermosetting resin, and the bending strength of the pipe can be improved. it can.

特許第４３６２７４０号公報Japanese Patent No. 4362740 特開２００４−２０９８３８号公報JP 2004-209838 A 特許第５２４４８４０号公報Japanese Patent No. 5244840

しかしながら、特許文献２、３では、熱硬化性樹脂が含浸された繊維束をライナーに巻き付ける工程と、繊維束が巻き付けられたライナーにラッピングテープを巻き付ける工程とが、それぞれ別工程とされている。つまり、それぞれの工程を実施するための装置が個別に必要となり、装置の高価格化や大型化を招来する要因となっていた。 However, in Patent Documents 2 and 3, the step of winding the fiber bundle impregnated with the thermosetting resin around the liner and the step of winding the wrapping tape around the liner around which the fiber bundle is wound are set as separate steps. In other words, an apparatus for performing each process is required individually, which has been a factor in increasing the price and size of the apparatus.

本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、フィラメントワインディング装置の高価格化や大型化を抑えつつ、繊維束が巻き付けられたライナーへのテープラップを可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable tape wrapping on a liner around which a fiber bundle is wound while suppressing an increase in cost and size of a filament winding apparatus. .

本発明は、基台に固設されるレールと、前記レール上でライナーを支持する支持ユニットと、繊維束ボビンを支持する支持部材を有し、前記繊維束ボビンが前記ライナーの軸周りに公転することで、前記繊維束ボビンから繊維束を引き出して前記ライナーにフープ巻きする、前記レール上を往復移動可能なフープ巻ユニットと、ラッピングテープボビンを支持し、前記軸周りに公転することで、前記ラッピングテープボビンからラッピングテープを引き出して前記ライナーにテープラップするラッピングユニットと、を備え、前記ラッピングユニットが前記フープ巻ユニットに取り付けられていることを特徴とする。 The present invention includes a rail fixed to a base, a support unit that supports a liner on the rail, and a support member that supports a fiber bundle bobbin, and the fiber bundle bobbin revolves around the axis of the liner. By pulling a fiber bundle from the fiber bundle bobbin and hoop-wrapping it on the liner, supporting a hoop winding unit capable of reciprocating on the rail, a wrapping tape bobbin, and revolving around the axis, A wrapping unit that pulls out the wrapping tape from the wrapping tape bobbin and wraps the tape on the liner, and the wrapping unit is attached to the hoop winding unit.

本発明では、フープ巻ユニットにラッピングユニットが取り付けられているため、ラッピングユニットをレールに沿って往復移動させるための駆動源や移動体等を、フープ巻ユニットのものと共通化することができ、コストを抑えることができる。また、ラッピングユニットがフープ巻ユニットに取り付けられていることで、ラッピングユニットを個別に設ける場合と比べて、フィラメントワインディング装置の小型化を図ることができる。このため、本発明によれば、フィラメントワインディング装置の高価格化や大型化を抑えつつ、繊維束が巻き付けられたライナーへのテープラップが可能となる。 In the present invention, since the wrapping unit is attached to the hoop winding unit, the drive source and the moving body for reciprocating the wrapping unit along the rail can be shared with those of the hoop winding unit, Cost can be reduced. Further, since the wrapping unit is attached to the hoop winding unit, the filament winding apparatus can be downsized as compared with the case where the wrapping unit is provided individually. For this reason, according to the present invention, it is possible to wrap a tape around a liner around which a fiber bundle is wound while suppressing an increase in cost and size of the filament winding apparatus.

本発明において、前記ラッピングユニットは、前記フープ巻ユニットの前記支持部材に取り付けられており、前記支持部材が前記軸周りに回転することで、前記繊維束ボビンと前記ラッピングテープボビンとがともに前記軸周りに公転するとよい。 In the present invention, the wrapping unit is attached to the support member of the hoop winding unit, and the fiber bundle bobbin and the wrapping tape bobbin are both attached to the shaft by rotating the support member around the shaft. Revolve around.

こうすることで、ラッピングユニットをライナーの軸周りに公転させるための個別の駆動源が不要となり、さらにコストを抑えることができる。 By doing so, a separate drive source for revolving the wrapping unit around the axis of the liner becomes unnecessary, and the cost can be further reduced.

本発明において、前記ラッピングユニットは、前記支持部材のうち前記繊維束ボビンが取り付けられている側と同じ面に取り付けられているとよい。 In this invention, the said wrapping unit is good to be attached to the same surface as the side to which the said fiber bundle bobbin is attached among the said supporting members.

こうすれば、支持部材を回転させることで、繊維束ボビンから引き出される繊維束と、ラッピングテープボビンから引き出されるラッピングテープとを、略同時にライナーに巻き付けることができる。 In this case, the fiber bundle drawn from the fiber bundle bobbin and the wrapping tape drawn from the wrapping tape bobbin can be wound around the liner substantially simultaneously by rotating the support member.

本発明において、前記レール上又は前記レールの延長線上において前記基台に固設され、前記ライナーに繊維束をヘリカル巻きするヘリカル巻ユニットをさらに備え、前記ラッピングユニットは、前記支持部材のうち前記ヘリカル巻ユニット側の面に取り付けられているとよい。 In the present invention, it further includes a helical winding unit fixed to the base on the rail or an extension line of the rail, and helically winding a fiber bundle around the liner, and the wrapping unit includes the helical member of the support member. It is good to be attached to the surface on the winding unit side.

こうすれば、ラッピングユニットをヘリカル巻ユニットに接触しないぎりぎりのところまで移動させることができ、テープラップが可能な範囲を広げることができる。 If it carries out like this, a lapping unit can be moved to the limit which does not contact a helical winding unit, and the range which can wrap a tape can be expanded.

本発明において、前記ラッピングテープボビンから引き出されるラッピングテープにテンションを付与するテンション付与機構をさらに備えるとよい。 In the present invention, it is preferable to further include a tension applying mechanism for applying tension to the wrapping tape drawn from the wrapping tape bobbin.

このようにラッピングテープにテンションを付与することで、一定以上の巻付力でラッピングテープをライナーに巻き付けることができる。したがって、その後の熱硬化工程において、繊維間の空隙が熱硬化性樹脂でより密に充填された状態での成形が可能となり、製品の強度をさらに向上させることができる。 By applying tension to the wrapping tape in this way, the wrapping tape can be wound around the liner with a wrapping force of a certain level or more. Therefore, in the subsequent thermosetting step, molding can be performed in a state where the gaps between the fibers are more closely filled with the thermosetting resin, and the strength of the product can be further improved.

本発明において、前記テンション付与機構は、前記ラッピングユニットに一体的に取り付けられているとよい。 In the present invention, the tension applying mechanism may be integrally attached to the wrapping unit.

こうすれば、ラッピングテープボビンからラッピングテープを引き出してテンション付与機構に通す作業が容易となる。 This facilitates the operation of pulling the wrapping tape from the wrapping tape bobbin and passing it through the tension applying mechanism.

本発明において、前記テンション付与機構は、ラッピングテープが巻き掛けられるガイドローラと、前記ガイドローラの回転に抵抗力を付与する制動装置と、を備えるとよい。 In the present invention, the tension applying mechanism may include a guide roller around which a wrapping tape is wound, and a braking device that applies a resistance force to the rotation of the guide roller.

このような構成によれば、ラッピングテープが引き出される際にガイドローラに抵抗力が付与されることで、ラッピングテープにテンションを付与することができる。 According to such a configuration, a tension can be applied to the wrapping tape by applying a resistance to the guide roller when the wrapping tape is pulled out.

本発明において、前記ガイドローラが２つ以上設けられるとともに、各ガイドローラに対して前記制動装置が設けられており、ラッピングテープの走行方向において隣接する２つの前記ガイドローラにおいて、前記走行方向の上流側のガイドローラに作用する抵抗力が、前記走行方向の下流側のガイドローラに作用する抵抗力よりも大きいとよい。 In the present invention, two or more guide rollers are provided, and the braking device is provided for each guide roller. In the two guide rollers adjacent in the running direction of the wrapping tape, the upstream of the running direction is provided. The resistance force acting on the guide roller on the side may be larger than the resistance force acting on the guide roller on the downstream side in the traveling direction.

仮に、上流側のガイドローラに作用する抵抗力が、下流側のガイドローラに作用する抵抗力よりも小さい場合、上流側のガイドローラのほうがラッピングテープの送り速度が速くなる。その結果、２つのガイドローラの間でラッピングテープが弛み、ラッピングテープが他の部材に引っ掛かる等のおそれがある。しかしながら、上流側のガイドローラに作用する抵抗力を、下流側のガイドローラに作用する抵抗力よりも大きくすることで、ラッピングテープの弛みを防止できる。 If the resistance force acting on the upstream guide roller is smaller than the resistance force acting on the downstream guide roller, the upstream guide roller has a higher wrapping tape feed speed. As a result, the wrapping tape may be loosened between the two guide rollers, and the wrapping tape may be caught by other members. However, loosening of the wrapping tape can be prevented by making the resistance force acting on the upstream guide roller larger than the resistance force acting on the downstream guide roller.

フィラメントワインディング装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a filament winding apparatus. 巻付装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a winding apparatus. フィラメントワインディング装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of a filament winding apparatus. フープ巻ユニットをヘリカル巻ユニット側から見た図である。It is the figure which looked at the hoop winding unit from the helical winding unit side. ラッピングユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a wrapping unit.

［本実施形態］
（フィラメントワインディング装置）
本発明の一実施形態に係るフィラメントワインディング装置について、図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、フィラメントワインディング装置１は、巻付装置２と、クリールスタンド３と、コントロールパネル４と、を備える。以下では、説明の便宜上、図１に示す方向語を使用する。フィラメントワインディング装置１は、全体として概ね左右対称に構成されている。 [This embodiment]
(Filament winding device)
A filament winding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the filament winding apparatus 1 includes a winding device 2, a creel stand 3, and a control panel 4. In the following, for convenience of explanation, the direction word shown in FIG. 1 is used. The filament winding apparatus 1 is generally configured symmetrically as a whole.

巻付装置２は、ライナーＬに繊維束（図示省略）を巻き付けるための装置である。繊維束は、例えば炭素繊維等の繊維材料に、熱硬化性の合成樹脂材が含浸されたものである。巻付装置２で圧力容器（圧力タンク）を製造する場合、ライナーＬとして、図１に示すような、円筒部と、円筒部の両側のドーム部と、を有する形状のものが用いられる。また、巻付装置２でパイプを製造する場合、ライナーＬとして、円筒形状のものが用いられる。ライナーＬは、高強度アルミニウム、金属、樹脂等で形成される。ライナーＬに繊維束を巻き付けた後、焼成等の熱硬化工程を経ることにより、高強度の圧力容器やパイプ等を製造することができる。なお、巻付装置２の詳細については、後述する。 The winding device 2 is a device for winding a fiber bundle (not shown) around the liner L. The fiber bundle is a fiber material such as carbon fiber impregnated with a thermosetting synthetic resin material. When manufacturing a pressure vessel (pressure tank) with the winding device 2, a liner L having a cylindrical portion and dome portions on both sides of the cylindrical portion as shown in FIG. 1 is used. Moreover, when manufacturing a pipe with the winding apparatus 2, a cylindrical thing is used as the liner L. FIG. The liner L is made of high-strength aluminum, metal, resin, or the like. After winding the fiber bundle around the liner L, a high-strength pressure vessel, pipe, or the like can be manufactured by performing a thermosetting step such as firing. The details of the winding device 2 will be described later.

クリールスタンド３は、支持フレーム１１と、多数のボビン１２とを有する。支持フレーム１１の左右方向における中央部には、巻付装置２の一部が配設される配設空間１３が形成されている。なお、図が煩雑になることを避けるため、図１では、巻付装置２のうち配設空間１３に配設された部分については、図示を省略している。支持フレーム１１には、多数のボビン１２が回転可能に取り付けられている。このボビン１２には、上述の繊維束が巻かれている。クリールスタンド３は、多数のボビン１２から多数の繊維束を巻付装置２に供給する役割を有する。 The creel stand 3 includes a support frame 11 and a large number of bobbins 12. An arrangement space 13 in which a part of the winding device 2 is arranged is formed in the center portion of the support frame 11 in the left-right direction. In addition, in order to avoid that a figure becomes complicated, in FIG. 1, about the part arrange | positioned in the arrangement | positioning space 13 among the winding apparatuses 2, illustration is abbreviate | omitted. A large number of bobbins 12 are rotatably attached to the support frame 11. The bobbin 12 is wound with the fiber bundle described above. The creel stand 3 has a role of supplying a large number of fiber bundles from a large number of bobbins 12 to the winding device 2.

コントロールパネル４は、制御装置２１と、表示部２２と、操作部２３とを有する。制御装置２１は、巻付装置２の各部の動作を制御する。表示部２２は、巻付装置２によるライナーＬへの繊維束の巻付条件等を表示する。操作部２３は、オペレータが巻付装置２による巻付条件等を制御装置２１に入力するための部位である。なお、表示部２２と操作部２３とを別々に設けることは必須ではなく、表示部２２と操作部２３とが一体となったタッチパネル等を採用してもよい。 The control panel 4 includes a control device 21, a display unit 22, and an operation unit 23. The control device 21 controls the operation of each part of the winding device 2. The display unit 22 displays the winding condition of the fiber bundle around the liner L by the winding device 2. The operation unit 23 is a part for an operator to input a winding condition or the like by the winding device 2 to the control device 21. Note that it is not essential to provide the display unit 22 and the operation unit 23 separately, and a touch panel or the like in which the display unit 22 and the operation unit 23 are integrated may be employed.

（巻付装置）
次に、図２を参照しつつ、巻付装置２の詳細について説明する。巻付装置２は、基台３０と、支持ユニット４０（第１支持ユニット４１及び第２支持ユニット４２）と、フープ巻ユニット５０と、ヘリカル巻ユニット６０と、を備える。 (Winding device)
Next, the detail of the winding apparatus 2 is demonstrated, referring FIG. The winding device 2 includes a base 30, a support unit 40 (first support unit 41 and second support unit 42), a hoop winding unit 50, and a helical winding unit 60.

基台３０は、支持ユニット４０、フープ巻ユニット５０、及び、ヘリカル巻ユニット６０を支持する。基台３０の上面には、前後方向に延びる複数のレール３１が配設されている。支持ユニット４０及びフープ巻ユニット５０は、レール３１上に配置され、レール３１上を前後方向に往復移動可能である。一方、ヘリカル巻ユニット６０は、クリールスタンド３の配設空間１３の前端部において、基台３０に固設されている（図１参照）。第１支持ユニット４１、フープ巻ユニット５０、ヘリカル巻ユニット６０、及び、第２支持ユニット４２は、この順番で前側から後側に配置されている。 The base 30 supports the support unit 40, the hoop winding unit 50, and the helical winding unit 60. A plurality of rails 31 extending in the front-rear direction are disposed on the upper surface of the base 30. The support unit 40 and the hoop winding unit 50 are disposed on the rail 31 and can reciprocate on the rail 31 in the front-rear direction. On the other hand, the helical winding unit 60 is fixed to the base 30 at the front end of the arrangement space 13 of the creel stand 3 (see FIG. 1). The first support unit 41, the hoop winding unit 50, the helical winding unit 60, and the second support unit 42 are arranged from the front side to the rear side in this order.

支持ユニット４０は、フープ巻ユニット５０よりも前側に配置される第１支持ユニット４１と、ヘリカル巻ユニット６０よりも後側に配置される第２支持ユニット４２と、を有する。支持ユニット４０は、ライナーＬの軸方向（前後方向）に延びる支持軸４３を介して、ライナーＬを軸周りに自転可能に支持する。支持ユニット４０は、図３に示すように、支持ユニット４０をレール３１に沿って前後方向に移動させるための移動用モータ４４と、ライナーＬを軸周りに回転させるための回転用モータ４５と、を有する。移動用モータ４４及び回転用モータ４５は、制御装置２１によって駆動制御される。 The support unit 40 includes a first support unit 41 disposed on the front side of the hoop winding unit 50 and a second support unit 42 disposed on the rear side of the helical winding unit 60. The support unit 40 supports the liner L so as to be capable of rotating about the axis via a support shaft 43 extending in the axial direction (front-rear direction) of the liner L. As shown in FIG. 3, the support unit 40 includes a moving motor 44 for moving the support unit 40 in the front-rear direction along the rail 31, a rotation motor 45 for rotating the liner L around the axis, Have The movement motor 44 and the rotation motor 45 are driven and controlled by the control device 21.

フープ巻ユニット５０は、ライナーＬに対して繊維束をフープ巻きする。フープ巻きとは、ライナーＬに対して軸方向に略直角な方向（軸方向に直交する面から多少傾いた方向でもよい）に繊維束を巻き付ける巻き方のことである。フープ巻ユニット５０は、本体部５１と、回転部材５２と、複数の繊維束ボビン５３と、を有する。本体部５１は、レール３１上に配置されており、回転部材５２をライナーＬの軸周りに回転可能に支持する。円盤状の回転部材５２の中央部には、ライナーＬが通過可能な円形の通過穴５４が形成されている。複数の繊維束ボビン５３は、回転部材５２の周方向に等間隔で配置されており、各繊維束ボビン５３には、繊維束が巻かれている。 The hoop winding unit 50 winds the fiber bundle around the liner L. The hoop winding is a winding method in which the fiber bundle is wound in a direction substantially perpendicular to the liner L with respect to the liner L (may be slightly inclined from a plane orthogonal to the axial direction). The hoop winding unit 50 includes a main body 51, a rotating member 52, and a plurality of fiber bundle bobbins 53. The main body 51 is disposed on the rail 31 and supports the rotating member 52 so as to be rotatable around the axis of the liner L. A circular passage hole 54 through which the liner L can pass is formed at the center of the disc-shaped rotating member 52. The plurality of fiber bundle bobbins 53 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member 52, and a fiber bundle is wound around each fiber bundle bobbin 53.

フープ巻ユニット５０は、図３に示すように、フープ巻ユニット５０をレール３１に沿って前後方向に移動させるための移動用モータ５５と、回転部材５２を回転させるための回転用モータ５６と、を有する。移動用モータ５５及び回転用モータ５６は、制御装置２１によって駆動制御される。ライナーＬが相対的に通過穴５４を通過するように、フープ巻ユニット５０をレール３１に沿って往復移動させながら、回転部材５２を回転させることで、複数の繊維束ボビン５３がライナーＬの周囲を軸周りに公転し、複数の繊維束ボビン５３から引き出された複数の繊維束が同時にライナーＬの表面にフープ巻きされる。 As shown in FIG. 3, the hoop winding unit 50 includes a movement motor 55 for moving the hoop winding unit 50 in the front-rear direction along the rail 31, a rotation motor 56 for rotating the rotation member 52, and Have The movement motor 55 and the rotation motor 56 are driven and controlled by the control device 21. By rotating the rotating member 52 while reciprocating the hoop winding unit 50 along the rail 31 so that the liner L relatively passes through the passage hole 54, the plurality of fiber bundle bobbins 53 are surrounded by the liner L. Are revolved around the axis, and a plurality of fiber bundles drawn from the plurality of fiber bundle bobbins 53 are hoop-wrapped around the surface of the liner L at the same time.

ヘリカル巻ユニット６０は、ライナーＬに対して繊維束をヘリカル巻きする。ヘリカル巻きとは、ライナーＬに対して軸方向に略平行な方向（軸方向に対して多少傾いた方向でもよい）に繊維束を巻き付ける巻き方のことである。ヘリカル巻ユニット６０は、本体部６１と、多数のガイド６２と、多数のノズル６３と、を有する。本体部６１は、基台３０に固設されている。本体部６１の中央部には、ライナーＬが通過可能な円形の通過穴６４が形成されている。多数のガイド６２及び多数のノズル６３は、通過穴６４の周方向に沿って配置されている。クリールスタンド３の多数のボビン１２から引き出された多数の繊維束は、多数のガイド６２を経由して、多数のノズル６３に通される。ノズル６３は、径方向に沿って延びており、繊維束は径方向外側から径方向内側に通される。また、ノズル６３は、同軸で入れ子状に配置された径の異なる複数の管状部材を有し、径方向に伸縮可能に構成されている。 The helical winding unit 60 helically winds the fiber bundle around the liner L. The helical winding is a winding method in which the fiber bundle is wound in a direction substantially parallel to the axial direction with respect to the liner L (may be slightly inclined with respect to the axial direction). The helical winding unit 60 includes a main body 61, a large number of guides 62, and a large number of nozzles 63. The main body 61 is fixed to the base 30. A circular passage hole 64 through which the liner L can pass is formed at the center of the main body 61. A large number of guides 62 and a large number of nozzles 63 are arranged along the circumferential direction of the passage hole 64. A large number of fiber bundles drawn out from a large number of bobbins 12 of the creel stand 3 are passed through a large number of nozzles 63 via a large number of guides 62. The nozzle 63 extends along the radial direction, and the fiber bundle is passed from the radially outer side to the radially inner side. The nozzle 63 has a plurality of tubular members with different diameters arranged coaxially and nested, and is configured to be extendable and contractable in the radial direction.

ヘリカル巻ユニット６０は、図３に示すように、多数のノズル６３を伸縮させるためのノズル用モータ６５を有する。ノズル用モータ６５は、制御装置２１によって駆動制御される。ライナーＬが通過穴６４を通過するように、支持ユニット４０をレール３１に沿って往復移動させながら、多数のノズル６３をライナーＬの外形に合わせて伸縮させることで、多数のノズル６３から引き出された多数の繊維束が同時にライナーＬの表面にヘリカル巻きされる。 As shown in FIG. 3, the helical winding unit 60 has a nozzle motor 65 for expanding and contracting a large number of nozzles 63. The nozzle motor 65 is driven and controlled by the control device 21. While the support unit 40 is reciprocatingly moved along the rail 31 so that the liner L passes through the passage hole 64, the large number of nozzles 63 are expanded and contracted according to the outer shape of the liner L, thereby being pulled out from the large number of nozzles 63. A large number of fiber bundles are helically wound around the surface of the liner L at the same time.

巻付装置２でライナーＬへの繊維束の巻き付けを開始する際には、まず、オペレータが繊維束の糸端をライナーＬにテープ等で固定する。あるいは、繊維束の糸端の固定等を自動化するための装置を設けてもよい。繊維束の糸端をライナーＬに固定したら、制御装置２１が各モータ４４、４５、５５、５６、６５（図３参照）を駆動制御することで、支持ユニット４０に支持されたライナーＬに対して、フープ巻ユニット５０によってフープ巻きを施すことができるとともに、ヘリカル巻ユニット６０によってヘリカル巻きを施すことができる。 When starting the winding of the fiber bundle around the liner L with the winding device 2, the operator first fixes the yarn end of the fiber bundle to the liner L with tape or the like. Or you may provide the apparatus for automating fixation of the yarn end of a fiber bundle, etc. When the yarn end of the fiber bundle is fixed to the liner L, the control device 21 controls the motors 44, 45, 55, 56, 65 (see FIG. 3) to control the liner L supported by the support unit 40. Thus, the hoop winding unit 50 can perform hoop winding, and the helical winding unit 60 can perform helical winding.

（ラッピングユニット）
フィラメントワインディング装置１で、繊維束を巻き付けるライナーＬを円筒状のものとすれば、パイプを製造することができる。パイプを製造する場合には、ライナーＬにフープ巻きやヘリカル巻きを施した後、最外層にラッピングテープと呼ばれる熱収縮性のテープを巻き付けるテープラップ工程が実施されることがある。ラッピングテープを巻き付けることによって、その後の熱硬化工程において、繊維間の空隙が熱硬化性樹脂で密に充填された状態で成形を行うことができ、パイプの曲げ強度を向上させることができる。本実施形態では、テープラップを行うラッピングユニットをフープ巻ユニット５０に設けている。以下、フープ巻ユニット５０についてもう少し詳細に説明した後、ラッピングユニットについて説明する。 (Wrapping unit)
If the liner L around which the fiber bundle is wound is made cylindrical in the filament winding apparatus 1, a pipe can be manufactured. When manufacturing a pipe, a tape wrapping process in which a heat-shrinkable tape called a wrapping tape is wound around the outermost layer after the liner L is hoop-wrapped or helically wound may be performed. By wrapping the wrapping tape, in the subsequent thermosetting step, molding can be performed in a state where the gaps between the fibers are densely filled with the thermosetting resin, and the bending strength of the pipe can be improved. In the present embodiment, a lapping unit that performs tape wrap is provided in the hoop winding unit 50. Hereinafter, after describing the hoop winding unit 50 in more detail, the wrapping unit will be described.

図４に示すように、フープ巻ユニット５０の回転部材５２は、複数（本実施形態では４つ）の繊維束ボビン５３を回転可能に支持するとともに、複数の繊維束ボビン５３よりも径方向外側に配置された複数（本実施形態では８つ）のローラ５７を回転可能に支持する。繊維束ボビン５３及びローラ５７は、周方向に等間隔に配置されている。各繊維束ボビン５３から引き出された繊維束Ｆは、図４において時計回りにローラ５７に順番に掛けられる。その結果、図４においてクロスハッチングを付したローラ５７には、４本の繊維束Ｆが集約して掛けられることになる。ローラ５７は、複数の繊維束Ｆを掛けることが可能な多連ローラとして構成されている。 As shown in FIG. 4, the rotating member 52 of the hoop winding unit 50 rotatably supports a plurality (four in this embodiment) of fiber bundle bobbins 53 and is radially outer than the plurality of fiber bundle bobbins 53. A plurality (eight in the present embodiment) of rollers 57 arranged in the above are supported rotatably. The fiber bundle bobbin 53 and the roller 57 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The fiber bundle F drawn from each fiber bundle bobbin 53 is hung in turn on the roller 57 in the clockwise direction in FIG. As a result, the four fiber bundles F are collectively hung on the roller 57 with cross hatching in FIG. The roller 57 is configured as a multiple roller on which a plurality of fiber bundles F can be hung.

さらに、回転部材５２には、複数（本実施形態では３つ）のテンションバー５８と、リングガイド５９とが、設けられている。上述のローラ５７に集約された４本の繊維束Ｆは、各テンションバー５８に順番に巻き掛けられ、リングガイド５９を経由してライナーＬの表面に巻き付けられる。繊維束Ｆは、テンションバー５８との摩擦によってテンションが付与された状態でライナーＬに巻き付けられることで、一定以上の巻付力を維持することができる。 Further, the rotating member 52 is provided with a plurality of (three in this embodiment) tension bars 58 and a ring guide 59. The four fiber bundles F collected on the roller 57 are wound around the tension bars 58 in order, and are wound around the surface of the liner L via the ring guide 59. The fiber bundle F is wound around the liner L in a state where tension is applied by friction with the tension bar 58, so that a winding force of a certain level or more can be maintained.

ラッピングユニット７０は、回転部材５２のうち、リングガイド５９が配置されている領域に概ね対向する領域に取り付けられる。このため、リングガイド５９から引き出される繊維束Ｆと、ラッピングユニット７０から引き出されるラッピングテープ（図４では不図示）とが絡まることを確実に防止することができる。また、本実施形態では、繊維束ボビン５３、ローラ５７、テンションバー５８、リングガイド５９、及び、ラッピングユニット７０は、全て回転部材５２のうちヘリカル巻ユニット６０側の面に取り付けられている。 The wrapping unit 70 is attached to a region of the rotating member 52 that is generally opposed to a region where the ring guide 59 is disposed. For this reason, it is possible to reliably prevent the fiber bundle F drawn from the ring guide 59 and the wrapping tape (not shown in FIG. 4) drawn from the wrapping unit 70 from being entangled. In the present embodiment, the fiber bundle bobbin 53, the roller 57, the tension bar 58, the ring guide 59, and the wrapping unit 70 are all attached to the surface of the rotating member 52 on the helical winding unit 60 side.

図５に示すように、ラッピングユニット７０は、支持部材７１と、ラッピングテープボビン７２と、第１ガイドローラ７３と、第２ガイドローラ７４と、取付部材７５と、を備える。支持部材７１は、板状の部材であり、ラッピングテープボビン７２、第１ガイドローラ７３及び第２ガイドローラ７４を回転可能に支持する。ラッピングテープボビン７２には、ラッピングテープＴが巻かれている。ラッピングテープボビン７２から引き出されたラッピングテープＴは、第１ガイドローラ７３及び第２ガイドローラ７４に順番に巻き掛けられ、第２ガイドローラ７４から送られたラッピングテープＴがライナーＬの表面に巻き付けられる。取付部材７５は、棒状の部材であり、本実施形態では２本設けられている。取付部材７５の一方側の端部は支持部材７１に取り付けられ、他方側の端部は回転部材５２に対して着脱自在となっている。つまり、ラッピングユニット７０は、回転部材５２に着脱自在に構成されている。 As shown in FIG. 5, the wrapping unit 70 includes a support member 71, a wrapping tape bobbin 72, a first guide roller 73, a second guide roller 74, and an attachment member 75. The support member 71 is a plate-like member and rotatably supports the wrapping tape bobbin 72, the first guide roller 73, and the second guide roller 74. A wrapping tape T is wound around the wrapping tape bobbin 72. The wrapping tape T drawn out from the wrapping tape bobbin 72 is wound around the first guide roller 73 and the second guide roller 74 in order, and the wrapping tape T sent from the second guide roller 74 is wound around the surface of the liner L. It is done. The attachment members 75 are rod-shaped members, and two attachment members are provided in this embodiment. One end of the attachment member 75 is attached to the support member 71, and the other end is detachable from the rotating member 52. That is, the wrapping unit 70 is configured to be detachable from the rotating member 52.

ここで、ラッピングテープＴのテンションが小さいと、ライナーＬにラッピングテープＴを巻き付ける際に巻付力が弱くなり、テープラップの効果が小さくなってしまう。そこで、ラッピングユニット７０には、ラッピングテープＴにテンションを付与し、ラッピングテープＴの巻付力を一定以上に維持するためのテンション付与機構７６が設けられている。テンション付与機構７６は、第１ガイドローラ７３と、第２ガイドローラ７４と、第１ガイドローラ７３の回転に抵抗力を付与する第１制動装置７７と、第２ガイドローラ７４の回転に抵抗力を付与する第２制動装置７８と、を有する。 Here, when the tension of the wrapping tape T is small, the winding force is weakened when the wrapping tape T is wound around the liner L, and the effect of the tape wrap is reduced. Therefore, the wrapping unit 70 is provided with a tension applying mechanism 76 for applying tension to the wrapping tape T and maintaining the winding force of the wrapping tape T at a certain level or more. The tension applying mechanism 76 includes a first guide roller 73, a second guide roller 74, a first braking device 77 that applies a resistance force to the rotation of the first guide roller 73, and a resistance force to the rotation of the second guide roller 74. A second braking device 78 for applying

第１制動装置７７は、磁石式のトルクリミッターであり、第１制動装置７７による制動力は、支持部材７１の背面に設けられた不図示のギア機構を介して第１ガイドローラ７３に伝達される。第２制動装置７８は、磁石式のトルクリミッターより安価なばね式のトルクリミッターであり、第１制動装置７７による制動力よりも弱い制動力で第２ガイドローラ７４を制動する。つまり、ラッピングテープＴの走行方向において、上流側の第１ガイドローラ７３の回転に作用する抵抗力は、下流側の第２ガイドローラ７４の回転に作用する抵抗力よりも大きくなっている。 The first braking device 77 is a magnet type torque limiter, and the braking force by the first braking device 77 is transmitted to the first guide roller 73 via a gear mechanism (not shown) provided on the back surface of the support member 71. The The second braking device 78 is a spring-type torque limiter that is less expensive than a magnet-type torque limiter, and brakes the second guide roller 74 with a braking force that is weaker than the braking force of the first braking device 77. That is, in the traveling direction of the wrapping tape T, the resistance force acting on the rotation of the upstream first guide roller 73 is larger than the resistance force acting on the rotation of the downstream second guide roller 74.

ヘリカル巻き及びフープ巻きを終えた後にテープラップを行う際には、一旦、巻取装置２の動作を停止させる。次に、オペレータが、ラッピングテープボビン７２から引き出したラッピングテープＴを、第１ガイドローラ７３及び第２ガイドローラ７４に巻き掛け（既に巻き掛けられている場合はこの作業は不要である）、ラッピングテープＴの端をライナーＬの表面に固定する。そして、フープ巻きを行う際と同様にフープ巻ユニット５０を駆動することで、ライナーＬにラッピングテープＴを巻き付けることができる。 When the tape wrap is performed after the helical winding and the hoop winding, the operation of the winding device 2 is temporarily stopped. Next, the operator wraps the wrapping tape T pulled out from the wrapping tape bobbin 72 around the first guide roller 73 and the second guide roller 74 (this operation is not necessary when the wrapping tape is already wound). The end of the tape T is fixed to the surface of the liner L. The wrapping tape T can be wound around the liner L by driving the hoop winding unit 50 in the same manner as when performing the hoop winding.

なお、回転部材５２がライナーＬの軸周りに回転することで、繊維束ボビン５３とラッピングテープボビン７２とがともに軸周りに公転する。したがって、テープラップの際に、繊維束ボビン５３から引き出された繊維束ＦをライナーＬに巻き付けたままにしておけば、テープラップと同時にフープ巻きを行うことができる。また、繊維束ボビン５３から引き出された繊維束Ｆを切断しておけば、テープラップのみを単独で行うことができる In addition, when the rotating member 52 rotates around the axis of the liner L, both the fiber bundle bobbin 53 and the wrapping tape bobbin 72 revolve around the axis. Therefore, if the fiber bundle F drawn from the fiber bundle bobbin 53 is kept wrapped around the liner L during tape wrapping, hoop winding can be performed simultaneously with the tape wrap. Further, if the fiber bundle F drawn from the fiber bundle bobbin 53 is cut, only the tape wrap can be performed alone.

（効果）
本実施形態のフィラメントワインディング装置１によれば、フープ巻ユニット５０にラッピングユニット７０が取り付けられているため、ラッピングユニット７０をレール３１に沿って往復移動させるための駆動源や移動体等を、フープ巻ユニット５０のものと共通化することができ、コストを抑えることができる。また、ラッピングユニット７０がフープ巻ユニット５０に取り付けられていることで、ラッピングユニット７０を個別に設ける場合と比べて、フィラメントワインディング装置１の小型化を図ることができる。したがって、フィラメントワインディング装置１の高価格化や大型化を抑えつつ、繊維束Ｆが巻き付けられたライナーＬへのテープラップが可能となる。 (effect)
According to the filament winding apparatus 1 of the present embodiment, since the wrapping unit 70 is attached to the hoop winding unit 50, a driving source, a moving body, and the like for reciprocating the wrapping unit 70 along the rail 31 are used. It can be shared with that of the winding unit 50, and the cost can be reduced. Further, since the wrapping unit 70 is attached to the hoop winding unit 50, the filament winding apparatus 1 can be downsized as compared with the case where the wrapping unit 70 is provided individually. Therefore, it is possible to wrap the tape around the liner L around which the fiber bundle F is wound while suppressing an increase in cost and size of the filament winding apparatus 1.

本実施形態では、ラッピングユニット７０は、フープ巻ユニット５０の回転部材５２（支持部材）に取り付けられており、回転部材５２が軸周りに回転することで、繊維束ボビン５３とラッピングテープボビン７２とがともに軸周りに公転する。したがって、ラッピングユニット７０をライナーＬの軸周りに公転させるための個別の駆動源が不要となり、さらにコストを抑えることができる。 In this embodiment, the wrapping unit 70 is attached to the rotating member 52 (support member) of the hoop winding unit 50, and the fiber bundle bobbin 53, the wrapping tape bobbin 72, and the rotating member 52 rotate around the axis. Both revolve around the axis. Therefore, a separate drive source for revolving the wrapping unit 70 around the axis of the liner L becomes unnecessary, and the cost can be further reduced.

本実施形態では、ラッピングユニット７０は、回転部材５２のうち繊維束ボビン５３が取り付けられている側と同じ面に取り付けられている。したがって、回転部材５２を回転させることで、繊維束ボビン５３から引き出される繊維束Ｆと、ラッピングテープボビン７２から引き出されるラッピングテープＴとを、略同時にライナーＬに巻き付けることができる。 In the present embodiment, the wrapping unit 70 is attached to the same surface of the rotating member 52 as the side on which the fiber bundle bobbin 53 is attached. Therefore, by rotating the rotating member 52, the fiber bundle F drawn from the fiber bundle bobbin 53 and the wrapping tape T drawn from the wrapping tape bobbin 72 can be wound around the liner L almost simultaneously.

本実施形態では、レール３１上又はレール３１の延長線上において基台３０に固設され、ライナーＬに繊維束Ｆをヘリカル巻きするヘリカル巻ユニット６０をさらに備え、ラッピングユニット７０は、回転部材５２のうちヘリカル巻ユニット６０側の面に取り付けられている。したがって、ラッピングユニット７０をヘリカル巻ユニット６０に接触しないぎりぎりのところまで移動させることができ、テープラップが可能な範囲を広げることができる。 In the present embodiment, a helical winding unit 60 that is fixed to the base 30 on the rail 31 or on an extension line of the rail 31 and helically winds the fiber bundle F around the liner L is further provided. Of these, it is attached to the surface on the helical winding unit 60 side. Therefore, the wrapping unit 70 can be moved to the limit where it does not come into contact with the helical winding unit 60, and the possible range of tape wrapping can be expanded.

本実施形態では、ラッピングテープボビン７２から引き出されるラッピングテープＴにテンションを付与するテンション付与機構７６が設けられている。ラッピングテープＴにテンションを付与することで、一定以上の巻付力でラッピングテープＴをライナーＬに巻き付けることができる。したがって、その後の熱硬化工程において、繊維間の空隙が熱硬化性樹脂でより密に充填された状態での成形が可能となり、製品の強度をさらに向上させることができる。 In the present embodiment, a tension applying mechanism 76 that applies tension to the wrapping tape T drawn from the wrapping tape bobbin 72 is provided. By applying tension to the wrapping tape T, the wrapping tape T can be wound around the liner L with a winding force of a certain level or more. Therefore, in the subsequent thermosetting step, molding can be performed in a state where the gaps between the fibers are more closely filled with the thermosetting resin, and the strength of the product can be further improved.

本実施形態では、テンション付与機構７６は、ラッピングユニット７０に一体的に取り付けられている。このため、ラッピングテープボビン７２からラッピングテープＴを引き出してテンション付与機構７６に通す作業が容易となる。 In the present embodiment, the tension applying mechanism 76 is integrally attached to the wrapping unit 70. For this reason, the operation of pulling out the wrapping tape T from the wrapping tape bobbin 72 and passing it through the tension applying mechanism 76 is facilitated.

本実施形態では、テンション付与機構７６は、ラッピングテープＴが巻き掛けられるガイドローラ７３（又は７４）と、ガイドローラ７３（又は７４）の回転に抵抗力を付与する制動装置７７（又は７８）と、を備えている。このような構成によれば、ラッピングテープＴが引き出される際にガイドローラ７３（又は７４）に抵抗力が付与されることで、ラッピングテープＴにテンションを付与することができる。 In the present embodiment, the tension applying mechanism 76 includes a guide roller 73 (or 74) around which the wrapping tape T is wound, and a braking device 77 (or 78) that applies resistance to the rotation of the guide roller 73 (or 74). It is equipped with. According to such a configuration, a tension can be applied to the wrapping tape T by applying a resistance force to the guide roller 73 (or 74) when the wrapping tape T is pulled out.

本実施形態では、ガイドローラが２つ以上設けられるとともに、各ガイドローラ７３、７４に対して制動装置７７、７８が設けられており、ラッピングテープＴの走行方向において隣接する２つのガイドローラ７３、７４において、走行方向の上流側のガイドローラ７３に作用する抵抗力が、走行方向の下流側のガイドローラ７４に作用する抵抗力よりも大きくされている。仮に、上流側のガイドローラ７３に作用する抵抗力が、下流側のガイドローラ７４に作用する抵抗力よりも小さい場合、上流側のガイドローラ７３のほうがラッピングテープＴの送り速度が速くなる。その結果、２つのガイドローラ７３、７４の間でラッピングテープＴが弛み、ラッピングテープＴが他の部材に引っ掛かる等のおそれがある。しかしながら、上流側のガイドローラ７３に作用する抵抗力を、下流側のガイドローラ７４に作用する抵抗力よりも大きくすることで、ラッピングテープＴの弛みを防止できる。 In the present embodiment, two or more guide rollers are provided, and braking devices 77 and 78 are provided for the respective guide rollers 73 and 74. Two guide rollers 73 adjacent in the running direction of the wrapping tape T, In 74, the resistance force acting on the guide roller 73 on the upstream side in the traveling direction is made larger than the resistance force acting on the guide roller 74 on the downstream side in the traveling direction. If the resistance force acting on the upstream guide roller 73 is smaller than the resistance force acting on the downstream guide roller 74, the upstream guide roller 73 has a higher feeding speed of the wrapping tape T. As a result, the wrapping tape T may be loosened between the two guide rollers 73 and 74, and the wrapping tape T may be caught by other members. However, loosening of the wrapping tape T can be prevented by making the resistance force acting on the upstream guide roller 73 larger than the resistance force acting on the downstream guide roller 74.

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上記実施形態に限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。 [Other Embodiments]
The embodiment of the present invention has been described above. However, the form to which the present invention can be applied is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention, as exemplified below. It is possible to add.

上記実施形態では、ラッピングユニット７０が、繊維束ボビン５３を支持する回転部材５２に取り付けられているものとした。しかしながら、フープ巻ユニット５０に、回転部材５２と同軸で回転する他の回転部材を設け、この回転部材にラッピングユニット７０を取り付けるようにしてもよい。 In the above embodiment, the wrapping unit 70 is attached to the rotating member 52 that supports the fiber bundle bobbin 53. However, the hoop winding unit 50 may be provided with another rotating member that rotates coaxially with the rotating member 52, and the wrapping unit 70 may be attached to the rotating member.

上記実施形態では、繊維束ボビン５３及びラッピングユニット７０が、ともに回転部材５２のうちヘリカル巻ユニット６０側の面に取り付けられているものとしたが、このように構成することは必須ではない。ラッピングユニット７０が、回転部材５２のうち、繊維束ボビン５３の取付面とは反対側の面に取り付けられてもよいし、ヘリカル巻ユニット６０とは反対側の面（第１支持ユニット４１側の面）に取り付けられてもよい。 In the above embodiment, the fiber bundle bobbin 53 and the wrapping unit 70 are both attached to the surface of the rotating member 52 on the helical winding unit 60 side, but it is not essential to configure in this way. The wrapping unit 70 may be attached to the surface of the rotating member 52 opposite to the attachment surface of the fiber bundle bobbin 53, or the surface opposite to the helical winding unit 60 (on the first support unit 41 side). Surface).

上記実施形態では、ラッピングテープＴにテンションを付与するテンション付与機構７６を設けるものとしたが、テンション付与機構７６を省略することも可能である。また、テンション付与機構７６を設ける場合でも、その具体的態様は上記実施形態に示したものに限定されない。例えば、テンション付与機構７６をラッピングユニット７０に一体的に取り付けずに、回転部材５２に直接取り付けてもよい。 In the above embodiment, the tension applying mechanism 76 for applying tension to the wrapping tape T is provided, but the tension applying mechanism 76 may be omitted. Even when the tension applying mechanism 76 is provided, the specific mode is not limited to that shown in the above embodiment. For example, the tension applying mechanism 76 may be directly attached to the rotating member 52 without being integrally attached to the wrapping unit 70.

上記実施形態のフィラメントワインディング装置１は、フープ巻ユニット５０及びヘリカル巻ユニット６０によって、複数の繊維束を同時にライナーＬに巻き付けるマルチフィラメントワインディング装置であるものとした。しかしながら、本発明は、フープ巻ユニット５０のみで１本又は少数本の繊維束をライナーＬに巻き付けるフィラメントワインディング装置に適用することも可能である。 The filament winding apparatus 1 according to the above embodiment is a multifilament winding apparatus in which a plurality of fiber bundles are wound around the liner L at the same time by the hoop winding unit 50 and the helical winding unit 60. However, the present invention can also be applied to a filament winding apparatus that winds one or a small number of fiber bundles around the liner L using only the hoop winding unit 50.

１：フィラメントワインディング装置
３０：基台
３１：レール
４０：支持ユニット
５０：フープ巻ユニット
５２：回転部材（支持部材）
５３：繊維束ボビン
６０：ヘリカル巻ユニット
７０：ラッピングユニット
７２：ラッピングテープボビン
７３：第１ガイドローラ（テンション付与機構）
７４：第２ガイドローラ（テンション付与機構）
７６：テンション付与機構
７７：第１制動装置（テンション付与機構）
７８：第２制動装置（テンション付与機構）
Ｌ：ライナー
Ｆ：繊維束
Ｔ：ラップテープ 1: Filament winding device 30: Base 31: Rail 40: Support unit 50: Hoop winding unit 52: Rotating member (supporting member)
53: Fiber bundle bobbin 60: Helical winding unit 70: Wrapping unit 72: Wrapping tape bobbin 73: First guide roller (tensioning mechanism)
74: Second guide roller (tensioning mechanism)
76: Tension applying mechanism 77: First braking device (tension applying mechanism)
78: Second braking device (tensioning mechanism)
L: Liner F: Fiber bundle T: Wrap tape

Claims

基台に固設されるレールと、
前記レール上でライナーを支持する支持ユニットと、
繊維束ボビンを支持する支持部材を有し、前記繊維束ボビンが前記ライナーの軸周りに公転することで、前記繊維束ボビンから繊維束を引き出して前記ライナーにフープ巻きする、前記レール上を往復移動可能なフープ巻ユニットと、
ラッピングテープボビンを支持し、前記軸周りに公転することで、前記ラッピングテープボビンからラッピングテープを引き出して前記ライナーにテープラップするラッピングユニットと、
を備え、
前記ラッピングユニットが前記フープ巻ユニットに取り付けられてい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 rail fixed to the base,
A support unit for supporting a liner on the rail;
A support member for supporting the fiber bundle bobbin, and the fiber bundle bobbin revolves around the axis of the liner so that the fiber bundle is drawn from the fiber bundle bobbin and hooped around the liner; A movable hoop winding unit;
A wrapping unit that supports a wrapping tape bobbin and revolves around the axis to draw the wrapping tape from the wrapping tape bobbin and tape wrap it to the liner;
With
The filament winding apparatus, wherein the wrapping unit is attached to the hoop winding unit.

前記ラッピングユニットは、前記フープ巻ユニットの前記支持部材に取り付けられており、前記支持部材が前記軸周りに回転することで、前記繊維束ボビンと前記ラッピングテープボビンとがともに前記軸周りに公転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。 The wrapping unit is attached to the support member of the hoop winding unit, and the fiber bundle bobbin and the wrapping tape bobbin revolve around the axis as the support member rotates around the axis. The filament winding apparatus according to claim 1.

前記ラッピングユニットは、前記支持部材のうち前記繊維束ボビンが取り付けられている側と同じ面に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のフィラメントワインディング装置。 The filament wrapping apparatus according to claim 2, wherein the wrapping unit is attached to the same surface of the support member as the side on which the fiber bundle bobbin is attached.

前記レール上又は前記レールの延長線上において前記基台に固設され、前記ライナーに繊維束をヘリカル巻きするヘリカル巻ユニットをさらに備え、
前記ラッピングユニットは、前記支持部材のうち前記ヘリカル巻ユニット側の面に取り付けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のフィラメントワインディング装置。 A helical winding unit fixed on the base on the rail or on an extension line of the rail, and helically winding a fiber bundle around the liner;
4. The filament winding apparatus according to claim 2, wherein the wrapping unit is attached to a surface of the support member on the helical winding unit side.

前記ラッピングテープボビンから引き出されるラッピングテープにテンションを付与するテンション付与機構をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のフィラメントワインディング装置。 The filament winding apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a tension applying mechanism that applies tension to the wrapping tape drawn out from the wrapping tape bobbin.

前記テンション付与機構は、前記ラッピングユニットに一体的に取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のフィラメントワインディング装置。 The filament winding apparatus according to claim 5, wherein the tension applying mechanism is integrally attached to the wrapping unit.

前記テンション付与機構は、
ラッピングテープが巻き掛けられるガイドローラと、
前記ガイドローラの回転に抵抗力を付与する制動装置と、
を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載のフィラメントワインディング装置。 The tension applying mechanism is
A guide roller around which the wrapping tape is wound;
A braking device for applying a resistance force to the rotation of the guide roller;
The filament winding apparatus according to claim 5 or 6, further comprising:

前記ガイドローラが２つ以上設けられるとともに、各ガイドローラに対して前記制動装置が設けられており、
ラッピングテープの走行方向において隣接する２つの前記ガイドローラにおいて、前記走行方向の上流側のガイドローラに作用する抵抗力が、前記走行方向の下流側のガイドローラに作用する抵抗力よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載のフィラメントワインディング装置。 Two or more guide rollers are provided, and the braking device is provided for each guide roller,
In two guide rollers adjacent in the running direction of the wrapping tape, the resistance force acting on the guide roller on the upstream side in the running direction is greater than the resistance force acting on the guide roller on the downstream side in the running direction. 8. The filament winding apparatus according to claim 7, wherein