JP4420251B2 - フィラメントワインディング装置 - Google Patents
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Description
これに対し、特許文献1のフィラメントワインディング装置では、マンドレルに固定された取付治具の先端部を支持するウエストドラムに、繊維束の終端部を巻き付けている。この特許文献1の構成によれば、ウエストドラム上の繊維束の終端部を次に装填されたマンドレルの取付治具へと移すため(ウエストドラム上に繊維束を残さないため)、ウエストドラムの逆回転駆動などが必要になって、マンドレルに対する巻き付け処理の開始までに手間が掛かる不利がある。
繊維束Rは、例えばガラス繊維や炭素繊維などの繊維の束からなる。先のクリールに巻き込まれた繊維束Rには、予め熱硬化性の樹脂が含浸させてある。なお、クリールから繰出した繊維束Rに溶融した樹脂を含浸させた後、巻付部に送給してもよい。
巻き付け処理時におけるマンドレル1は、フレーム12と直交する状態で、開口11の中央部分に支持されており、ボビン13を旋回駆動することにより、ボビン13から繰り出される繊維束Rをマンドレル1に巻き付けることができる。また、フレーム12をベース5の長手方向に沿って往復操作することにより、マンドレル1に対する繊維束Rの巻付位置を変更できる。
巻き付け処理時におけるマンドレル1は、フレーム22と直交する状態で開口21の中央部分に支持されており、このマンドレル1を往復操作しながら所定角度だけ回転操作することにより、ガイドリング23で案内された繊維束Rを、マンドレル1の周面の長手方向に沿って巻き付けることができる。
各ヘッド10・20による巻き付け処理の終了後、着脱部は、開口11・21に挿通されている取付治具3を、第3チャック33から第2チャック32に再び持ち替えた後、巻き付け処理後のマンドレル1を巻付位置から離す。そして、このマンドレル1は、搬送装置の搬出ラインに乗って、繊維束Rに含浸ないし付着された溶融樹脂を熱硬化させる加熱工程へと搬送される。以上が、着脱部によるマンドレル1の自動装填及び自動取り出しの概要であるが、その詳細については後述する。
なお、以下の各図においては、2組の着脱部のうち、図6に向かって右側の着脱部の第1〜第3のチャックを、左側の各チャック31・32・33と区別するために、符号131・132・133で示している。また、繊維束Rの巻き付け処理後のマンドレル、口部、取付治具、第1受渡リング及び第2受渡リングを、巻き付け処理前のものと区別するために、符号101、102、103、141及び142で示している。
このとき、第2受渡リング142は保持手段47に位置保持されている。したがって、マンドレル101及び取付治具103が移動することにより、第2受渡リング142は取付治具103に対して相対変位して、第1受渡リング141から離れる。
このときも、第2受渡リング142は先と同様に位置保持されている。したがって、両マンドレル1・101が移動して、互いに当接する両取付治具3・103の側端が第2受渡リング142の通孔内を通過した時点で、第2受渡リング142が、マンドレル101の取付治具103から次のマンドレル1の取付治具3へと移し替えられる。この移し替えにより、第2受渡リング142に巻き付けられた終端部Eが次のマンドレル1に受け渡されて、その後、次のマンドレル1における巻付始端となる。つまり、巻き付け処理後のマンドレル101における第2受渡リング142は、その取付治具103から取り外されて、次のマンドレル1の取付治具3に、第1受渡リング41として装着される。
このとき、第1受渡リング41が保持手段47に継続して位置保持されている他、第2受渡リング42も不図示のアームにより位置保持されているため、マンドレル1及び取付治具3が移動することで、両受渡リング41・42が取付治具3に対して相対変位する。これにて、口部2、第1受渡リング41、第2受渡リング42の三者が隣接する。
FW装置は、終端部Eを切り離すべく、切断部45をマンドレル101の取付治具103に向けて移動させる。これにより、保持手段47の摩擦ローラ53・53が終端部Eに、カッタ46が第1受渡リング141と第2受渡リング142との間に、それぞれ押し当てられる。この状態で取付治具103を1回転させることにより、両受渡リング141・142の隣接縁上において繊維束Rが切断されて、終端部Eが切り離される。なおこのとき、摩擦ローラ53・53は、繊維束Rとの間の摩擦力により第2受渡リング142と同時に回転するので、擦れにより繊維束Rに傷が付くことが防止される。
なお、この終端部Eの切り離しが終了するまでの間に、右側の着脱部は、巻き付け処理後のマンドレル101を搬出ラインに乗せた後、次のマンドレル1を搬送ラインからピックアップして、これを各ヘッド10・20の開口11・21の中心線上に移動させている。以後、上記の手順を繰返し行うことにより、圧力容器のブランク体を連続して製造することができる。
2 口部
3 取付治具
41 第1受渡リング
42 第2受渡リング
46 カッタ
47 保持手段
53 摩擦ローラ
54 ローラ支持台
55 圧縮バネ(付勢部材)
Claims (3)
- 軸状の取付治具が両端に設けられたマンドレルに対して繊維束を巻き付ける巻付部と、巻き付け処理前のマンドレルを該巻付部に装填し、巻き付け処理後にマンドレルを該巻付部から取り出す着脱部と、巻き付け処理後のマンドレルに巻き付けられた繊維束から該繊維束の終端部を切り離して巻き付け処理前のマンドレルに受け渡す受渡機構とを具備し、
前記受渡機構は、前記マンドレルの一方の取付治具に装着される第1および第2の受渡リングと、繊維束を切断可能な切断部とを含み、
前記巻付部が前記マンドレルに対して巻き付け処理を行う際の繊維束の始端部は、前記マンドレルに隣接して配置される前記第1受渡リングの外周面に位置しており、
マンドレルに対する繊維束の巻き付け処理後における繊維束の終端部は、前記マンドレルとの間で前記第1受渡リングを挟むように配置される前記第2受渡リングの外周面に巻き付けられており、
前記各受渡リングは、前記取付治具に案内されて、該取付治具の軸方向にスライド変位できるようになっており、
繊維束の巻き付け処理後に前記切断部で前記繊維束の終端部を切り離した後、該終端部が巻き付けられた前記第2受渡リングを、前記巻き付け処理後のマンドレルの取付治具から、前記巻付部に次に装填される巻き付け処理前のマンドレルの取付治具へと移し替えることにより、前記繊維束の終端部を、前記巻き付け処理前のマンドレルに対して、繊維束の始端部として受け渡すことができ、
前記切断部が、繊維束の巻き付け処理後に前記第1・第2の受渡リング間で繊維束を切断するカッタと、該カッタによる切断時に該第2受渡リングを位置保持する保持手段とを備え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。 - 前記保持手段は、前記第2受渡リングの外周面に押し当てられる摩擦部材と、該摩擦部材を該第2受渡リングに向けて付勢する付勢部材とを含み、
前記摩擦部材が、前記マンドレルの取付治具と平行な軸で回転自在に支持された摩擦ローラである請求項1記載のフィラメントワインディング装置。 - 前記保持手段は、前記付勢部材から付勢力を受けるローラ支持台を含み、
複数個の前記摩擦ローラが、前記第2受渡リングの外周面の周方向に並んで配置されて、前記ローラ支持台に軸支されている請求項2記載のフィラメントワインディング装置。
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