JPH01247145A - テープの自動貼付装置 - 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、複合材テープを種々の形状の貼付型の表面
に自動的に貼付、積層する自動貼付５Ａ置に関するもの
である。

〔従来の伎術〕

最近、炭素繊維やアラミド繊維などの補強！１［に熱硬
化性樹脂を含浸させた含浸テープ（複合材テープ）を用
い、これを所定の形状の貼付型（被貼付体）の表面に貼
り付けて積層し、その後加熱、加圧による硬化処理をす
ることにより軽量の板材をＩｔ造することが行なわれて
いる。この複合材テープの自動貼付装置として、例えば
特開昭５８−４５０５７号公報に示されるものが知られ
ている。

これによると、リールからテープを連続して繰出すとと
もに押付はローうで貼付型の表面（曲面）上に押付け、
押付はローラを所定の径路で移初させることによりテー
プを互いに１１１間なく順次貼り付け、各層ごとにテー
プの貼付方向を変えて積層するようにしている。そして
貼付領域の端部に近付くと、テープ供給リールと押付は
ローラとの間に配置されたカッタによりテープを切断し
、テープ端部の位置決めをするようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記装置においては、テープの切断位置を決定する際に
実際の貼付型とプログラムされた径路との差Ｗを考慮し
ていないために貼付領域境界線でのテープ端部の不揃い
が生じることが避けられない。すなわち、第１図に示す
ようにテープの切断を行なうのは、貼付領域の境界より
手前の所定の位ｆｆ１Ｐに押付はローラ２０が達したと
きであり、この位置で押付はローラ２０を停止させてｈ
ツタ４１にＪ：リテープ１０の切断（２層構造のうち貼
イ４される層のみを切断）を行なう。一方、実際の貼付
型の表面３００の形状はプログラムされた貼付型の表面
４００の形状と異なることは貼付型の製作１避けられず
、この場合テープ貼付ヘッド１はプログラムされた径路
で移動し、押付はローラ２０が実際の表面３００に沿う
ようにテープ貼付ヘッド１に対して相対的に上下動する
ことになる。

その結果、図示のようにテープ貼付ヘッド１が実線の位
置にあって押付はローラ２０が実線に示すように１昇し
た場合にはＰ位置における押付はローラ下端からカッタ
４１の位置までの距離がプログラムされたものと異なる
ことになり、その分だけテープ１０の端部の位置に誤差
が生じることになる。

すなわち第１０図に示すように、テープ１０の端部が所
定の境界線１０ａに対して艮すぎたり、↓ 短かすぎたりすことが生じる。

この発明は、このような従来の欠点を解消するためにな
されたものであり、実際の貼付型の製作誤差に影響され
ずにテープを正確に貼付領域を揃えて貼付することがで
きるテープの自動貼付装置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〕

この発明は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸およびＣ軸方向に
移動可能に保持されたテープ貼付ヘッドと、このテープ
貼付ヘッドによって上下動可能に保持された０−ラ装架
体と、このローラ装架体によって回転可能に保持された
テープ押付１プローラと、上記ローラ装架体が上記テー
プ貼付ヘッドに対して上下方向に変位する陽を検出する
センサーと、このセンサーからの信号によりローラ装架
体の上下方向変位を零にするようにテープ貼付ヘッドを
上下動させる制御手段とを有するものである。

〔作用〕

上記構成では、ローラ装架体がテープ貼付ヘッドに対し
て相対的に変位した場合にその変位量をセンサーで測定
してその変位量に対応した量だけテープ貼付ヘッドを上
下動させ、これによってテープ貼付ヘッドに対するロー
ラ装架体の相対的な変位量を零にする。

〔実施例〕

第２図および第３図において、コラム２１に支持された
一対のサイトレール２２がηいに平行に配置され、この
サイトレール２２間にはクロスレール２３がサイトレー
ル２２上を移動可能に載置され、Ｘ軸用サーボモータ９
１によりクロスレール２３がサイトレール２２上をＸ軸
方向く第２図の紙面に直角方向）に移動するようにして
いる。

またりＯスレール２３にはＹ軸１Ｊドル９４が取付けら
れ、Ｙ軸出サーボモータ９３によりＹｆ１１勺ドル９４
がクロスレール２３に沿ってＹ軸方向（第２図の左右方
向）に移動するように構成されている。このＹ軸すドル
９４には７軸サドル９０が取付けられ、Ｚ軸周サーボモ
ータ９５によりＺ軸すドル９０がＺ軸方向（上下方向）
に移動するように構成されている。

第４図に示すように、Ｙ軸すドル９４にはＺ軸サーボモ
ータ９５が取付けられてその減速曙橋９５ａを介して駆
動ギア９５ｂが突出し、この駆動ギア９５ｔ）に噛合す
るラック９０ａがＺ軸すドル９０に上下方向に延びて取
付けられている。またＺ軸すドル９０のηいに直交する
而に上下方向に延びるガイドウェイ９０ｂが取付けられ
、これと嵌合するガイドウェイ９４　ａ　ｈ＜Ｙ軸すド
ル９４に取付けられている。

第５図に示すように、テープ貼付ヘッド１には複合材部
と裏打ら紙により構成された２層テープ１０を巻付けた
テープ供給リール２およσこの裏打ち紙テープ１０ａの
みを巻取る巻取りリール２５が取付けられ、テープ供給
リール２から繰出されたテープ１０はテープ切断装置４
のカッタ４１により裏打ち紙を残して複合材部のみを所
定の形状に切断した後、テープ押（＝Ｊけローラ２０に
より複合材部のみを貼付型に貼付し、１打ら紙テープ１
０ａは駆動ローラ（ピンチローラ）３に掛は渡されて巻
取りリール２５に巻取られるようにしている。３９はス
クラップテープ回収ボックスである。

上記押付はローラ２０はテープ貼付ヘッド１に取付けら
れたローラ装架体（保持手段）２６により押付はローラ
用ブラケット２７を介して保持されており、また駆動ロ
ーラ３の周囲には複数個の従動ローラ３１．３２．３３
．３４が配置されてこれらによりテープ１０が駆動ロー
ラ３に押付けられ、また補助ローラ３５により駆動ロー
ラ３　ｈｌらのテープ１０の取出し方向が規制されてい
る。

第６図〜第８図はテープ貼付ヘッド１のローラ装架体の
構成を示し、テープ貼付ヘッド１は一対の相対向する側
板１ａを有し、それらの間にローラ装架体２６が設けら
れている。このローラ装架体２６は側板１ａ間の上部に
取付けられた保持板７１と、下部に取付けられたブラケ
ット７９とを有し、この保持板７１とブラケット７９と
によってガイドバー７０が保持されている。

また保持板７１の下側には複数個の加圧用シリンダ７３
および自重取り用シリンダ７２が取付けられている。こ
の加圧用シリンダ７３および自重取り用シリンダ７２は
前側のみ図示しているが、後側には前側とは対称にそれ
ぞれが配置されている。各加圧シリンダ７３のピストン
０ツド７３ａの先端部は加圧プレート７４に押付けられ
、この加圧プレート７４はその両端部に上記ガイドバー
７０が貫通して上下方向にガイドされるようにしている
。この加圧プレート７４の下側にはブロック７７が配置
され、このブロック７７は上記自重取り用シリンダ７２
のピストン０ツドに７２ａに連結され、その両端部でガ
イドバー７０により上下方向にガイドされている。

上記ブロック７７上にはブロック７６．７５が取付けら
れ、さらにその上にソレノイドバルブ８６が取付けられ
ている。またブロック７７の両側部にはロードセル８４
が取付けられ、これに対向して加圧プレート７４の下側
にはロードセル受座８５が取付けられている。図面では
ロードセルは一側部のみ示しているが、他側部もこれと
対称に配置され、加圧プレート７４からの荷重がこのロ
ードセル８４を通してブロック７７に伝達されるように
している。

上記ブロック７７の下側にはブロック７８が取付けられ
、このブロック７８に押付はローラ用ブラケット２７が
スペーサ２７ａを介して取付けられている。押付はロー
ラ２０は複数個の０−ラ部材２４が幅方向に並置されて
なり、各ローラ部材２４の保持軸２９はその両端部がブ
ラケット２７に対して回転しないように取付けられてい
る。各ローラ部材２４の取付は部では、保持軸２９には
ガイド２９ａが固定され、ガイド２９ａにガイドバー２
８が上下動可能に口通し、その両端部（上下端部）は内
輪部材２８ｂに固定されている。この内輪部材２８ｔ）
の外周にはベアリング２０ａを介してローラ部材２４が
回転可能に外嵌され、内輪部材２８ｂと保持軸２９との
間にはスプリング２ｇａが介在してローラ部材２４に上
向きの力が付与されている。

上記各ローラ部材２４の上端部にはベアリング３０が圧
着され、このベアリング３０の保持部材３７にはブロッ
ク７８中に移動可能に嵌入された作動部材７８ａが連結
され、さらにこの作動部材７８ａの上端部にはピストン
部材７７ａが連結されている。このピストン部Ｕ７７ａ
はブロック７７中でシリンダ室に嵌入され、その上部室
７７ｉ）および下部室７７Ｇはブ０ツク７５〜７８中に
形成された通路７６ｂおよび通路７８ｃにそれぞれ達通
し、この通路７６ｂ、７８ｃには図示しない流体供給源
に接続された通路７７ｄおよび排出通路７５ａがソレノ
イドバルブ８６を介して切換え可能に接続されるように
している。

また上記保持板７１にはセンサー８０が取付けられ、ブ
ロック７７に取付けられたゲージブロック８１にこのセ
ンサー８０の先端部が当接して、ブロック７７の上下位
置が測定されるようにしている。

また上記ベアリング３０の保持部材３７にはゲージブロ
ック８３が側方に突出して取付けられ、その先端部には
ブロック７８に取伺けられたセンサー８２の先端部が当
接してベアリング３０の１五位置、したがってローラ部
材２４の上下位置が測定されるようにしている。

つぎにこの装置の作用を説明する。まず自重取り用シリ
ンダ７２によりピストンロッド７２ａを介してブロック
７７を上向きに引上げ、自重取りをする。ブロック７７
にはブロック７５，７６゜７８、ロードセル８４、加圧
プレート７１、ソレノイドバルブ８６、押付はロー５２
０などの自重が作用しているので、この自重が貼付型に
作用しないようにする。この状態で加圧用シリンダ７３
により加圧プレート７４、ロードセル８４を介してブロ
ック７７に加圧力を作用させる。

一方、通路７７ｄからソレノイドバルブ８６を介して上
部室７７ｂに加圧流体を供給することによりピストン部
材７７ａ１作動部材７８ａ１ベアリング保持部材３７を
介してベアリング３０に所定の大きさの下向きの力を作
用させ、押付はローラ２０の各ローラ部材２４を下向き
に押圧する。

なお、上記ベアリング３０による各ローラ部材２４に対
する押圧力の総和は、各加圧用シリンダ７３による加圧
力の総和より大きくなるように設定する。

この状態で、Ｘ軸用サーボモータ９１、Ｙ軸用サーボモ
ータ９３およびＺ軸用サーボモータ９５をそれぞれ作動
させ、テープ貼付ヘッド１の先端部の押付はロー５２０
により第１図に示す貼付型の表面３００上に押付け、テ
ープ供給リール２からはテープ１０を所定の速度および
張力で繰出しつつテープ貼付ヘッド１を所定のプログラ
ムされた径路で移動させることによりテープ１０を貼付
する。

テープ貼付ヘッド１の移動径路は、予めプログラムされ
た貼付９型の表面４００と一定の距離を保つように定め
られており、したがって押付はローラ２０は常にテープ
貼付ヘッド１との相対的な変位はない状態でテープ１０
を押圧するようにプログラムされている。ところが、第
１図に示すように実際の貼付型の表面３００がプログラ
ムされた表面４００と異なる場合にはその高さの差だけ
押付はローラ２０がテープ貼付ヘッド１に対して相対的
に変位することになる。

この変位は、第６図に示すように、加圧用シリンダ７３
の伸縮によりブロック７７がガイドバー７０に沿って上
Ｆ動することにより行なわれる。

そしてブロック７７の上下動は、テープ貼付ヘッド１に
取付けられたセンサー８０によりに１測される。

上記センサー８０による君］測値ρ２は、第９図に示す
ようにマイクロコンピュータ８７に入力され、ここで以
下の式により押付け０−５２０の相対的な変位量ΔＺが
求められる。

ΔＺ−ρＺ−ａ ａ：定数 そして上記ΔＺに応じたパルスがマイクロコンピュータ
８７からＮＣＶ：を置８８に送られ、これによって７軸
リーボモータ９５が作動される。そして第４図に示す駆
動ギア９５ｂが回転してラック９０ａを介してＺ軸すド
ル９０を上下動させる。

このためテープ貼付ヘッド１は上記押付はローラ２０の
上下動（変位）に応じてそれと同一方向に同−最移動し
、テープ貼付ヘッド１と押付はローラ２０との間の相対
的な変位量は零になるようにしている。

押付はローラ２０がテープ貼付領域の境界線より手前の
所定位ＶＩＰに達すると、テープ貼付ヘッド１の移動を
停止させ、第１図に示すようにカッタ４１でテープ１０
を明所するが、この際押付はローラ２０がプログラムさ
れた貼付型の表面４００上と異なる位置（実際の貼付型
の表面３００上）にあった場合でもテープ貼付ヘッド１
も仮想線に示すように押付はローラ２０と同量上昇した
位置にあり、このためテープ１０の切断端部までの長さ
はプログラムされた長さになり、したがってテープ１０
の端部を貼付境界線に正確に一致させることができる。

またテープ貼付ヘッド１に対する押付けローラ２０の上
下動は加圧用シリンダ７３のストローク内で行なわれ、
それを越えると押付けローラが貼付型の表面３００から
浮上り、あるいは押付はローラ２０が貼付型に突っ込み
すぎて装置を損１曝させることになるが、上記のように
テープ貼付ヘッド１を押付はロー５２０の上’Ｆｉｌｌ
に対応して上下動させるようにするとストロークにｖ１
限がないために常に押付はロー５２０を貼付型の表面３
００に正確に追従させることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によればローラ装架体が
テープ貼付ヘッドに対して相対的に変位した場合にその
変位量をセンサーで測定してその変位量に対応してテー
プ貼付ヘッドを上下動させ、これによってテープ貼付ヘ
ッドに対するローラ装架体の相対的な変位量を零にする
。したがって、常にテープを適正に貼付型に対して押圧
することができ、またテープの端部を貼付領域の境界線
に正確に一致させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の詳細な説明する説明図、第２図は装
置の全体概略正面図、第３図はその側面図、第４図は第
３図のＩＶ　−ＩＶ線断面図、第５図はテープ貼付ヘッ
ドの側面図、第６図は押付はローうおよびその保持機構
の正面図、第７図は第６図のＶｌ−■轢断面図、第８図
は第７図の■−■線断面図、第９図は押付はローラの上
下動計測およびテープ貼付ヘッドの上下動調整制御手段
の説明図、第１０図はテープの貼付ｍ域境界部の説明図
である。 １・・・テープ貼付ヘッド、２・・・テープ供給リール
、１０・・・複合材テープ、２０・・・押付はローラ、
２６・・・ローラ装架体、４１・・・カッタ、７０・・
・ガイドバー、７３・・・加圧用シリンダ、８０・・・
センサー。 特許出願人　　　　　　新日本工機株式会社代　理　人
　　　　　　弁理士　　小谷悦司同　　　　　　　　弁
理士　　長１）正向　　　　　　　　弁理士　　板谷康
夫第　　４　　図 ！：３Ｕ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸およびＣ軸方向に移動可能
   に保持されたテープ貼付ヘッドと、このテープ貼付ヘッ
   ドによつて上下動可能に保持されたローラ装架体と、こ
   のローラ装架体によつて回転可能に保持されたテープ押
   付けローラと、上記ローラ装架体が上記テープ貼付ヘッ
   ドに対して上下方向に変位する量を検出するセンサーと
   、このセンサーからの信号によりローラ装架体の上下方
   向変位を零にするようにテープ貼付ヘッドを上下動させ
   る制御手段とを有することを特徴とするテープの自動貼
   付装置。