JPH037588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 一面にエポキシ樹脂を塗布または含浸させたテ
ープをマンドレルにスパイラル状に巻付けて管状
とし、これを熱処理した後マンドレルから取外し
て回転体、パイプ、継手、圧力容器等の軸対称部
品として製作することが行われている。テープの
エポキシ樹脂を塗布または含浸させた面には離型
紙が重ねられ、離型紙と共にリールに巻かれた状
態で搬送、保管が行われる。

本発明はこのようなテープで軸対称部品を製作
するため、テープをマンドレルに巻付けるように
したテープ巻付装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来においては、マンドレルにテープを巻付け
るための高性能機能を有するテープ巻付装置がな
く、回転するマンドレルと、このマンドレルに対
して斜め方向からテープを供給する装置とを備え
たものを使用していた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のテープ巻付装置は、次のような欠点があ
つた。

(i) マンドレルにテープを巻付けている途中で巻
き角度を大きく変えると、テープがマンドレル
に対してスリツプしてしまい、正確な角度でテ
ープを巻くことができなかつた。

(ii) マンドレルにテープを巻いている途中でテー
プを切つたり、マンドレルにテープを貼り付け
固定したりすることができなかつた。

(iii) マンドレル軸線に対して水平方向に、±180゜
の任意方向にテープ角度を設定して巻くことが
できなかつた。

(iv) テープテンシヨンの大きさを、巻いている途
中で任意に変化させることができなかつた。

本発明はこのような機能を果たすことができる
高性能のテープ巻付装置を提供しようとするもの
である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、水平の軸線を中心に回転するマンド
レルと、前記軸線と平行に移動可能のコラムと、
前記コラムに設けられた基台と、前記基台に取付
けられ前記軸線と直交する鉛直の回動中心軸線を
中心として水平に回動する筒体と、前記筒体に支
持されたテープ供給リールと、前記筒体に支持さ
れ前記回動中心軸線に沿つて昇降し下降したとき
前記テープ供給リールから供給されたテープを前
記マンドレルの表面に押し付けるテープ押えロー
ラと、前記筒体に支持され前記テープ押えローラ
の近傍で前記テープを把持するテープ把持具と、
前記筒体に支持され前記テープ押えローラとテー
プ把持具との間で前記テープを切断するテープカ
ツトはさみと、を備えたテープ巻付装置としたも
のである。

［作 用］ テープ把持具がテープの端部を把持し、テープ
押えローラがテープをマンドレルに押し付けてテ
ープ端部をマンドレルに貼り付け、テープカツト
はさみは、巻付完了後にテープ押えローラとテー
プ把持具との間でテープを切断することになる。
また、テープ供給リールとテープ押えローラとテ
ープ把持具とテープカツトはさみとは、ベアリン
グに支持されて水平に回動するため、マンドレル
に対するテープ巻付角度を任意に設定することが
できる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を、図面を参照して説
明する。

第４図において１はマンドレルであつて心押台
２に支えられ、水平の軸線を中心に一定位置で回
転するものである。

３はコラムであつて、第４図におけるマンドレ
ル１の向こう側に設けられており、マンドレル１
の軸線と平行に左右Ｘ方向に移動できるようにな
つている。コラム３には基台４が設けてあつて、
基台４はコラム３の前面からマンドレル１の上方
に突出していて、コラム３の前面に沿つて上下Ｚ
方向に移動できるようになつている。

第４図において５は操作盤、６は数値制御盤、
７は強電制御盤である。

基台４には第２図に示すようにマンドレル８を
介して回転筒体８′が回動自在に設けてあつて、
この筒体８′の回動中心軸線９は鉛直で、しかも
マンドレル１の軸線１０と直交している。筒体８
にはプーリー１１が固着してあつて、基台４の内
部に取付けてあるサーボモータ１２、減速機１
３、プーリー１４、タイミングベルト１５、プー
リー１１を介し、回動中心軸線９を中心にして、
マンドレル１の軸線１０に対し時計方向および反
時計方向にそれぞれ180゜の範囲内で回動し、か
つ、正確に位置決めされるようになつている。

プーリー１１の上面と筒体８′の下面とには、
それぞれ上板１６と下板１７とが固着してあつ
て、上板１６には、テープ供給リール１８、離型
紙巻取用リール１９、テープテンシヨン用ブレー
キホイール２０、テープ張力検出器２１、アイド
ラーホイール２２が支持されており、下板１７に
は、別のアイドラーホイール２３が支持されてい
る。

テープ供給リール１８に巻かれているテープ２
４は、その一面にエポキシ樹脂が塗布または含浸
してあつて、その面に離型紙２５が重ねられてい
るものである。テープ供給リール１８は反時計方
向に、離型紙巻取用リール１９は時計方向に、ト
ルクモータ２６，２７により一定のトルクで回転
力を与えられているため、テープ供給リール１８
はテープ巻取の時のテープのゆるみを防止し、ま
た離型紙巻取リール１９は離型紙を巻取ることが
できる。離型紙２５と分離したテープ２４は、テ
ープテンシヨン用ブレーキホイール２０、テープ
張力検出器２１、アイドラーホイール２２，２３
を経て、マンドレル１の表面に供給される。

筒体８′の回動中心軸線９上には、第２図、第
３図に示すように上下動用シリンダ２８が下板１
７により支持されていて、上下動用シリンダ２８
から下方に突出しているピストンロツド２９の下
端には、鉛直方向の上下スライド板３０が固着さ
れており、上下スライド板３０の下端には、水平
方向の軸線となつているテープ押えローラ３１が
回転自在に支持されている。上下動用シリンダ２
８を作動させると、ピストンロツド２９、上下ス
ライド板３０、テープ押えローラ３１は回動中心
軸線９に沿つて昇降し、下降したときテープ押え
ローラ３１は、第１図ないし第３図に示すよう
に、テープ２４をマンドレル１の表面に押し付
け、テープ２４のエポキシ樹脂が塗布または含浸
されている面を、マンドレル１の表面に貼り付け
るようになつている。

上下スライド板３０には、第３図に示すように
左右スライド板３２が支持されていて、テープカ
ツトはさみ左右動シリンダ３３の作動により、上
下スライド板３０に対して左右X′方向に移動で
きるようになつている。左右スライド板３２には
テープカツトはさみ３４が取付けられており、前
述のように上下動用シリンダ２８を作動させて上
下スライド板３０を昇降させたときには、テープ
カツトはさみ３４はテープ押えローラ３１と共に
昇降し、さらにテープカツトはさみ左右動シリン
ダ３３を作動させることによつて、テープカツト
はさみ３４のみは左右X′方向に移動できるよう
になつている。そしてテープカツトはさみ３４
は、作動線輪３５により閉じたり開いたりして、
テープ２４を切断することができるようになつて
いる。

下板１７にはさらに、第３図に示す鉛直案内板
４８が支持されていて、鉛直案内板４８に固着さ
れているテープ把持具上下動用シリンダ３６から
下方に突出しているピストンロツド３７の下端に
は、鉛直方向の上下スライド板３８が固着されて
おり、上下スライド板３８の下端には、前後Ｙ方
向に長い水平案内板３９が固着されている。水平
案内板３９にはテープ把持具前後動用シリンダ４
０が固着してあつて、このテープ把持具前後動用
シリンダ４０を作動することにより、水平案内板
３９の下側に支持されている前後スライド板４１
を水平案内板３９に沿つて前後Ｙ方向に移動させ
るとができるようになつている。前後スライド板
４１の下面には垂直固定板４２が固定してあつ
て、この垂直固定板４２にはテープ把持具左右動
用シリンダ４３が取付けられている。そしてテー
プ把持具左右動用シリンダ４３を作動することに
より、前後スライド板４１の下側に支持されてい
るテープ把持具支持ブロツク４４を、前後スライ
ド板４１に対して左右X′方向に移動させるよう
になつている。４５はテープ把持具支持ブロツク
４４を左右X′方向に案内するスライドバーであ
る。テープ把持具支持ブロツク４４には、上下に
対向するテープ把持具４６が取付けてあつて、作
動線輪４７により上下方向に閉じたり開いたりす
ることができるようになつている。このようにし
てテープ把持具４６は、テープ把持具上下動用シ
リンダ３６によつて上下に移動され、テープ把持
具前後動用シリンダ４０によつて前後Ｙ方向に移
動され、テープ把持具左右動用シリンダ４３によ
つて左右X′方向に移動され、作動線輪４７によ
つて上下方向に開閉されるようになつている。

上述した装置によつてテープ２４をマンドレル
１に巻付ける場合の作動を次に説明する。

第２図に示すサーボモータ１２によつて筒体
８′を回動すると、筒体８′によつて支持されてい
るテープ供給リール１８、離型紙巻取用リール１
９、テープテンシヨン用ブレーキホイール２０、
テープ張力検出器２１、アイドラーホイール２
２，２３、テープ押えローラ３１および第１図、
第３図に示すテープカツトはさみ３４、テープ把
持具４６は、いずれも筒体８′と共に回動中心軸
線９を中心として回動することになる。そして筒
体８′の回動角度を適宜選択することにより、マ
ンドレル１に対するテープ２４の巻付角度を定め
ることができる。

次に第３図に示すテープカツトはさみ左右動シ
リンダ３３によつてテープカツトはさみ３４を左
右X′方向の右側に移動すると共に作動線輪３５
によつてテープカツトはさみ３４を開き、上下動
用シリンダ２８によつてテープ押えローラ３１、
テープカツトはさみ３４を上昇させておく。また
テープ把持具上下動用シリンダ３６によつてテー
プ把持具４６を上昇させると共にテープ把持具左
右動用シリンダ４３によつて左右X′方向の左側
に移動し、テープ把持具前後動用シリンダ４０に
よつてテープ把持具４６を前後Ｙ方向の手前に移
動して、テープカツトはさみ３４よりも手前側ま
で前進させ、作動線輪４７によつてテープ把持具
４６を開いておく。

この状態で第１図、第２図に示すように離型紙
２５と共にテープ２４をテープ供給リール１８か
ら引出して離型紙２５は離型紙巻取用リール１９
に巻付け、テープ２４はテープテンシヨン用ブレ
ーキホイール２０、テープ張力検出器２１、アイ
ドラーホイール２２，２３を経て引き出すと、テ
ープ２４は適当な張力を与えられた状態で、回動
中心軸線９と交差する位置でマンドレル１の表面
上に達するようになる。

ここで上下動用シリンダ２８によつてテープ押
えローラ３１を下降すると、テープ押えローラ３
１はマンドレル１の表面上に達しているテープ２
４の端部をマンドレル１の表面に押付けて、マン
ドレル１に貼り付けることになる。なお、テープ
押えローラ３１を下降させた際、テープカツトは
さみ３４を共に下降することになるが、テープカ
ツトはさみ３４はテープカツトはさみ左右動シリ
ンダ３３によつて左右X′方向の右側に移動させ
てあるので、テープカツトはさみ３４がテープ２
４に接触することはない。

テープ２４の端部をマンドレル１に貼り付けた
後、第４図に示す操作盤５によつてマンドレル１
を軸線１０（第３図参照）を中心として回転さ
せ、コラム３を左右Ｘ方向に移動させると、テー
プ２４はマンドレル１の周りにスパイラル状に巻
付けられて行く。テープ２４がマンドレル１に巻
付けられ始めた時点でテープ押えローラ３１は、
上下動用シリンダ２８により上昇させておく。マ
ンドレル１の回転速度、コラム３の移動速度は、
テープ２４の幅、マンドレル１の直径、マンドレ
ル１の軸線１０に対するテープの傾斜角度の条件
から、数値制御盤６で自動的に設定される。テー
プ２４をマンドレル１の周りに巻いている途中で
巻付角度を変える（マンドレルの軸線に対するテ
ープの傾斜角度を変える）ため、筒体８′を回動
した場合には、テープ２４は回動中心軸線９を中
心として水平に回動するため、テープ２４自体に
弛みや引張りは発生しない。

マンドレル１の表面の所定長さにわたつてテー
プ２４の巻付が完了したときには、次の順序の動
作が自動的に行われる。

(i) マンドレル１の回転と、コラム３（第４図参
照）の左右Ｘ方向の移動と、テープ供給リール
１８、離型紙巻取用リール１９（第１図、第２
図参照）の回転とが防止する。

(ii) 第３図に示す上下動用シリンダ２８によつ
て、テープ押えローラ３１およびテープカツト
はさみ３４が下降し、テープ押えローラ３１が
回動中心軸線９上でテープ２４をマンドレル１
に押し付ける。

(iii) テープ把持具上下動用シリンダ３６によつて
テープ把持具４６が下降する。

(iv) テープ把持具左右動用シリンダ４３によつて
テープ把持具４６が左右X′方向の右側に移動
する。

(v) 作動線輪４７によつてテープ把持具４６が閉
じ、テープ把持具４６はマンドレル１の手前側
でテープ２４を把持する。

(vi) テープカツトはさみ左右動シリンダ３３によ
つてテープカツトはさみ３４は左右X′方向の
左側に移動し、テープ押えローラ３１とテープ
把持具４６との間に入る。

(vii) 作動線輪３５によつてテープカツトはさみ３
４が閉じ、テープカツトはさみ３４はテープ押
えローラ３１とテープ把持具４６との間でテー
プ２４を切断する。

切断されたテープ２４の一方はテープ押えロ
ーラ３１でマンドレル１に押し付けられてお
り、切断されたテープ２４の他方はテープ把持
具４６で把持されている。

(viii) 作動線輪３５によつてテープカツトはさみ３
４が開く。

(ix) テープカツトはさみ左右動シリンダ３３によ
つて、テープカツトはさみ３４は左右X′方向
の右側に移動する。

(x) 上下動用シリンダ２８によつて、テープ押え
ローラ３１およびテープカツトはさみ３４が上
昇する。

ここで、マンドレル１は所定の角度だけ割出さ
れ、次のテープ貼り付けに備える。第１図に示す
コラム３は左右Ｘ方向の左側に移動され、次の順
序の動作が自動的に行われる。

(i) テープ把持具前後動用シリンダ４０によつて
テープ把持具４６は、テープ２４を把持したま
ま前後Ｙ方向のマンドレル１の向こう側まで後
退する。

(ii) 上下動用シリンダ２８によつてテープ押えロ
ーラ３１およびテープカツトはさみ３４が下降
し、テープ押えローラ３１は、テープ把持具４
６に把持されているテープ２４の手前側の部分
をマンドレル１に押し付けて貼り付ける。

(iii) 作動線輪４７によつてテープ把持具４６が開
き、テープ２４の把持を開放する。

(iv) テープ把持具上下動用のシリンダ３６によつ
て、テープ把持具４６が上昇する。

(v) テープ把持具左右動用シリンダ４３によつ
て、テープ把持具４６が左右X′方向の左側に
移動する。

(vi) テープ把持具前後動用シリンダ４０によつ
て、テープ把持具４６を前後Ｙ方向の手前に移
動し、テープカツトはさみ３４よりも手前側ま
で前進する。

(vii) マンドレル１が回転すると共に、コラム３が
第４図における左右Ｘ方向の右方へ移動する。

このようにして、マンドレル１に対するテープ
２４の巻付けが、再び開始される。この動作が繰
返され、マンドレル表面はテープで完全に覆われ
ることになる。なおテープ２４をマンドレル１に
巻付けている途中において、巻付完了時と同じ操
作を行つてテープ２４を一旦切断し、角度等の巻
付条件を変えて巻付を再開することもできる。

［発明の効果］ マンドレルに対するテープの巻付角度を任意に
変えることができ、マンドレルの端部だけでな
く、任意の位置でテープを切断することができ、
巻付作業の自動化も容易に行うことができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置におけるテープの経路を
示す斜視図、第２図は本発明の一実施例の要部の
縦断側面図、第３図は要部の斜視図、第４図は本
発明の一実施例の全体を示す斜視図である。 図中、１はマンドレル、３はコラム、４は基
台、８′は筒体、９は回動中心軸線、１０は軸線、
１８はテープ供給リール、２４はテープ、３１は
テープ押えローラ、３４はテープカツトはさみ、
４６はテープ把持具を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水平の軸線を中心に回転するマンドレルと、
   前記軸線と平行に移動可能のコラムと、前記コラ
   ムに設けられた基台と、前記基台に取付けられ前
   記軸線と直交する鉛直の回動中心軸線を中心とし
   て水平に回動する筒体と、前記筒体に支持された
   テープ供給リールと、前記筒体に支持され前記回
   動中心線に沿つて昇降し下降したとき前記テープ
   供給リールから供給されたテープを前記マンドレ
   ルの表面に押し付けるテープ押えローラと、前記
   筒体に支持され前記テープ押えローラの近傍で前
   記テープを把持するテープ把持具と、前記筒体に
   支持され前記テープ押えローラとテープ把持具と
   の間で前記テープを切断するテープカツトはさみ
   と、を備えたことを特徴とするテープ巻付装置。