JPH01200939A - Ｆｒｐ製積層ｔ字管の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ＦＷ法によるＦＲＰ製積層Ｔ字管の成形方
法に関するものである。

［従来の技術］ ＦＲＰ製のＴ字管の成形方法として、従来は、１）短繊
維を用いたモールド成形法。

２）ＦＲＰ製直管を切断結合し、上から補強巻きする方
法。

３）Ｔ字管芯金に手作業でＦＲＰ層を積層し成形するハ
ンドレイアップ法。

４）多自由度を持ったロボットの腕を、固定したＴ字管
マンドレルの周りで動かし、巻（方法。

等が行なわれていた。

［解決しようとする課題］ しかし、上記従来技術には、それぞれ次のような問題が
ある。

１）短繊維の集合であり、補強繊維の持っている引張り
強さが有効に生かされないので、充分な強度が得られな
い。

２）ＩＩぎ目において繊維が不連続であるため、上から
補強巻をしても強度が低下する。

３）手作業であり、生産性が悪く、コストが高い。

４）マンドレルを固定して巻くので、マンドレルを回転
して巻く場合に比べ無駄な動きが多い等の問題がある。

この発明は、上記のような問題点を解消できるようにし
たＦＲＰ製積層Ｔ字管の成形方法を提供することを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明のＦＲＰ製積層Ｔ字管の成形方法は、基準面内
に、主管部と枝管部とからなるＴ字管マンドレルを主管
部軸を中心として回転、回動させる軸芯を設定し、上記
Ｔ字管マンドレルをその主管部軸を上記基準面内の回転
軸芯に位置させて配設し、上記回転軸芯を中心として回
転する上記Ｔ字管マンドレルにより形成される回転体を
内含する、上記回転軸芯を中心とする円筒面を設定し、
！〕記マンドレルにに繊維が滑ることなく張力をかけて
巻ける巻線を求めると共に、この巻き線を予め多数に分
割しておき、巻かれる繊維の上記巻線上の１分割点にお
ける接線が上記円筒面と交わる点の上記基準面からの角
度（θｌ）及びこの点を含む面内の位置（Ｘ１、ｙ）を
求めて、ここにフィードアイを位置させ、次に、フィー
ドアイを移動さすべき、上記巻線上の次の分割点におけ
る接線が上記円筒面と交わる点の上記基準面からの角度
（θ２）及びこの点を含む面内の位置（ｘ２、ｙ）を求
め、この面にフィードアイの位置する面を一致させるべ
く、マンドレルを上記角度の差（θ２−θ１）回転させ
るとともに、フィードアイを移動させて繊維を巻く操作
を行ない、ついで次の分割点に付いて上記操作を繰返す
ことにより、ＦＲＰｆＡ積層Ｔ字管を成形することを特
徴とするものである。

［作用コ Ｔ字管マンドレルを基準面内の回転軸芯の回りに回転、
回動させると共に、フィードアイをフィードアイの移動
平面内で一次元的に移動させる操作によりＦＲＰ製積層
Ｔ字管を成形することができる。

従って、従来のＦＷ装置のフィードアイの動き（Ｘ方向
移動）及びマンドレルの回転、回動をコンピュータ制御
にし、プログラムにより作動させることにより、省力、
省時間、高精度化を達成し、ロボットを用いるより安価
な設備で巻くことができる。

［実施例］ 以下、本発明方法の一実施例を第１図〜第３図により説
明・する。

Ｔ字管マンドレル１０は、主管部１１と枝管部１２とか
ら構成されている。

基準面１上に、Ｔ字管マンドレル１０を主管部軸を中心
として回転、回動させる軸芯Ｔ−Ｔを設定する。

そして、上記マンドレルの主管部軸を上記回転軸芯に位
置させると共に、枝管部１２の軸を上記基準面１に位置
させて配設する。

また、上記回転軸芯Ｔ−Ｔを中心として回転するＴ字管
マンドレル１０により形成される回転体を考え、一方上
記回転軸芯を中心とする円筒面で上記回転体を内含する
半径ｒの円筒面５を設定する。

そして、マンドレル１０上に繊維が滑ることなく張力を
かけて巻ける巻線１６を求め、この巻き線を等分割して
、分割点ＡＳＢ、・・・の座標を求める。ここで、上記
巻き線に沿って繊維をできるだけ正しく巻くように、分
割数はできるだけ多くする。

まず、ＡＢをＢの方に延長しくＡ、Ｂが近接しており、
実質的に接線となる）、円筒面５と交わる点Ｂ′を求め
る。そして、回転軸芯Ｔ−Ｔと点Ｂ′を通る平面２を求
め、この平面上での座標（Ｘ１、ｙ）及びこの平面と基
準面１となす角θ１を求める。ここで、座標ｙは円筒面
５の半径ｒであり、一定である。

繊維を巻くには、実際の装置では、フィードアイの動く
平面は固定で、マンドレルを回転するのであるが、ここ
ではマンドレルを固定し、フィードアイ面を回転させる
と考え、ＡＢ上に繊維を巻くのにフィードアイ面をθ１
回転させ、フィードアイを（Ｘ１、Ｖ）にもってくる。

次に、ＢＣをＣの方に延長し、円筒面５と交わる点Ｃ′
を求める。そして、この点とＴ−Ｔを通る平面３を求め
、この点Ｃ′のこの平面上での座標（ｘ２、ｙ）及びこ
の平面と基準面１となす角θ２を求める。

ＢＣ上に繊維を巻くには、フィードアイ面が現在０１回
転しているので、（θ２−０１）回転させればよい。即
ち、マンドレルを（θ２−θｌ）回転させつつ、フィー
ドアイを（Ｘ２、！／）に移動する。

以下、ＣＤに対するＤ′点を求め、上記と同様の操作を
繰り返して繊維を巻く。

そして、枝管部１２に繊維を巻く場合も、上記と全く同
じ手順で巻くことができる。しかし、この場合のマンド
レル１０の実際の動きは、第４図（ａ）〜（ｄ）に示す
ように、回転軸芯Ｔ−Ｔを中心とする枝管部１２の上下
回動運動になる。

そして、繊維がマンドレル１０の端に達したら、そこで
折り返し、上記操作を繰り返すことにより、ＦＲＰａｌ
１層Ｔ字管を層形字管ことができる。

［発明の効果］ この発明のＦＲＰ製積層Ｔ字管の成形方法は上記のよう
なもので、Ｔ字管マンドレルの回転、回動と、フィード
アイの移動面内のＸ方向移動という簡単な操作でＴ字管
を成形することができる。

また、上記操作をプログラム化し、マンドレルの回転、
回動及びフィードアイの動きをコンピュータ制御するこ
とにより省力、省時間、高精度化を達成し、ロボットを
用いるより安価な設備で巻くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明方法を実施する手順の一例を
示す説明図、第４図（ａ）〜（ｄ）は枝管部に巻く場合
の説明図である。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第１図 第　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基準面内に、主管部と枝管部とからなるＴ字管マンドレ
   ルを主管部軸を中心として回転、回動させる軸芯を設定
   し、 上記Ｔ字管マンドレルをその主管部軸を上記基準面内の
   回転軸芯に位置させて配設し、 上記回転軸芯を中心として回転する上記Ｔ字管マンドレ
   ルにより形成される回転体を内含する、上記回転軸芯を
   中心とする円筒面を設定し、上記マンドレル上に繊維が
   滑ることなく張力をかけて巻ける巻線を求めると共に、
   この巻き線を予め多数に分割しておき、 巻かれる繊維の上記巻線上の１分割点における接線が上
   記円筒面と交わる点の上記基準面からの角度（θ＿１）
   及びこの点を含む面内の位置（ｘ＿１、ｙ）を求めて、
   ここにフィードアイを位置させ、次に、フィードアイを
   移動さすべき、上記巻線上の次の分割点における接線が
   上記円筒面と交わる点の上記基準面からの角度（θ＿２
   ）及びこの点を含む面内の位置（ｘ＿２、ｙ）を求め、 この面にフィードアイの位置する面を一致させるべく、
   マンドレルを上記角度の差（θ＿２−θ＿１）回転させ
   るとともに、フィードアイを移動させて繊維を巻く操作
   を行ない、 ついで次の分割点に付いて上記操作を繰返すことにより
   、 ＦＲＰ製積層Ｔ字管を成形することを特徴とする ＦＲＰ製積層Ｔ字管の成形方法。