专利名称：筒状编织物结构体的构成方法
技术领域：
本发明涉及一种筒状编织物结构体的构成方法，这种筒状编织物结构体是使多条丝条或纤维束等交错、具有T字形、十字形等分支部分的或具有L字形、U字形等弯曲部分的或者是将这些分支部分和弯曲部分加以组合。
以前，具有分支部分的例如T字形的筒状编织物结构体是把分别地构成的两个直线状的筒状编织物结构体接合成T字形地制造的。
以前把分别地构成的多个直线状的筒状编织物结构体用缝合或粘接等手段加以接合地制造的具有分支部分或弯曲部分的筒状编织物结构体中的接合部分的强度不充分，而且在接合过程中非常费事，因而筒状编织物结构体的生产率相当低，使筒状编织物结构体的价格增高。另外，由于接合部分的厚度比其他部分厚，在筒状编织物结构体上浸渍树脂并将其做成纤维增强塑料制品的时候，由于接合部分的内部没充分浸透树脂，有使接合部分强度降低的问题;由于接合部分的厚度比其他部分厚，也就使商品价值降低。
另外，那种使直线状的编织物结构体弯曲成例如L形，在形成L字形筒状编织物结构体后使其浸渍上树脂并硬化而做成L字形的筒状编织物结构体，由于通过弯曲操作，弯曲部分的丝条或纤维束等的密度就稀，而且不均匀，因此有弯曲部分的强度降低的问题。
本发明的目的是提供一种筒状编织物结构体的构成方法，它是能与直线状编织物部分的构成相连续地构成分支部分或弯曲部分、生产率高、而且所构成的筒状编织物结构体的分支部分或弯曲部分的强度相当高的方法。
为了达到上述的目的，本发明的筒状编织物结构体的构成方法是在一边控制具有分支部分或弯曲部分的心轴的位置和姿势，一边在心轴的表面上构成筒状编织物结构体时，在心轴的分支部分或弯曲部分的附近使心轴的升降速度相对于筒状编织物结构体的构成速度相对地降低，同时使心轴的方法开始转换。
图1是筒状编织物结构体构成装置的立体图。
图2是包含筒状编织物结构体构成装置中作为主要构件的驱动部分等局部剖面的主要部分放大图。
图3是图2中的T字形心轴m的侧面图。
图4是表示构成筒状编织物结构体的各个构成工序中的心轴的动态的示意图。
图5同样是表示构成筒状编织物结构体的各个构成工序中的心轴的动态示意图。
图6同样是表示构成筒状编织物结构体的各个构成工序中的心轴动态的示意图。
图7同样是表示构成筒状编织物结构体的各个构成工序中的心轴动态的示意图。
图8同样是表示构成筒状编织物结构体的各个构成工序中的心轴动态的示意图。
图9同样是表示构成筒状编织物结构体的各个构成工序中的心轴动态的示意图。
图10同样是表示构成筒状编织物结构体的各个构成工序中的心轴动态的示意图。
图11同样是表示构成筒状编织物结构体的各个构成工序中的心轴动态的示意图。
图12同样是表示构成筒状编织物结构体的各个构成工序中的心轴动态的示意图。
图13同样是表示构成筒状编织物结构体的各个构成工序中的心轴动态的示意图。
图14是表示筒状编织物结构体构成工序中不改变心轴的把持时的心轴与纤维束的位置关系的示意图。
图15是表示筒状编织物结构体构成工序中改变心轴的把持时的心轴与纤维束的位置关系的示意图。
图16是表示心轴m的上升速度、回转角度及筒管托架C的交错引进状态的随时间变化的时间图表。
下面，根据构成T字形的筒状编织物结构体的实施例来说明本发明，但任何没有超越本发明主题的方案都不受本实施例限定。
首先说明图1和图2，图1是实施本发明的筒状编织物结构体构成方法用的筒状编织物结构体构成装置的立体图，图2是包含筒状编织物结构体构成装置中作为主要构件的驱动部分等局部剖面的主要部分放大图。
在图1中，Mb是筒状编织物结构体的构成装置，是将丝条、股绳、纤维束等(以下统称为“纤维束”)S卷绕在筒管b上，通过使载放着筒管的多个筒管托架C(图1中只例举2个筒管托架C来表示)沿着在底盘B的上板1上穿透地设置的环状轨道2交错地行进，将纤维束S经导引支柱3从筒管b拉出，使被拉出的纤维束S在T字形的心轴m(以下统称为“心轴”)的表面上，边交错边卷绕地构成T字形的筒状编织物结构体。
G是与环状轨道2同心地配设在底盘B的上板1上的环状导纱器，是通过用环状导纱器G的端面G'导引纤维束S，使纤维束S朝向构成点大致维持成水平状态地供给的。最好做成通过把上下方向或水平方向的振动、或者上下方向与水平方向的复合振动回到环状导纱器上，能使交错的那些纤维束S在环状导纱器G上顺利地进行跨越。
R是进行心轴m的位置、姿势或驱动等控制的机械手装置，如图2所示，心轴m是用螺钉5紧固在心轴支撑构件4的前端部分上，心轴支撑构件4的另一端装在大致呈L字形的回转臂6的一端上。回转臂6的另一端装在通过轴承7、7'配置成水平状态的轴8上，而轴承7、7'是设置在沿导引框架F的垂直架f1、f1'能升降的升降块U上的。如图2所示，在轴8上装着齿轮9，齿轮9与放置在升降块U上的能正反旋转的马达M1的轴1Q上装着的齿轮11啮合着。因此，通过使马达M1适当的驱动，使轴10回转，通过齿轮11和齿轮9的啮合就使轴8回转，从而就使装在轴8上的回转臂6回转驱动。如图2和图3所示，图3是表示图2所示的T字形心轴m的左侧面图，回转臂6的回转中心是与T字形的心轴m的结合部分J的中心一致的。
M2是放置在导引框架F的水平架f2上的使升降块U上下移动用的能正反旋转的马达，马达M2通过图上没有表示的皮带使轴承13、14和轴承15之间设置成垂直状态的带螺纹沟的轴16，上端部装着的皮带轮P回转，轴承13、14是配置在托架12上，而托架12是装在导引框架F的上方，轴承15是配置在导引框加F的下方。通过改变能正反旋转的马达M2的回转速度，就能适当地改变升降块U的升降速度。16'是装在带螺纹沟的轴16上没有设置螺纹沟的那部分上的轴套，也可省略。
17是通过螺钉19、19'装在升降块U的前面板18上的螺母构件，螺母构件17上通过螺纹连接着带螺纹沟的轴16，因此，使能正反旋转的马达M2驱动，通过图上没有表示的皮带就能使皮带轮P回转，通过使皮带轮P上装着的带螺纹沟的轴16适当地正反回转就能使带螺纹沟的轴上由螺纹连接着的螺母构件17沿上下方向移动，从而能自由地升降升降块U。
如上所述，通过使能正反旋转的马达M1驱动就能使回转臂6适当地回转，而通过使能正反旋转的马达M2驱动就能使升降块U适当地上下移动，由此就能把心轴m移动到所要求的位置上，而且能按所要求的姿势进行控制。
心轴m是把两根圆筒形构件结合成T字形的，在以下的说明中，把图1和图2所示的从圆筒状构件的一边(图1和图2中的铅垂状态部分)的大致中间部分突出地设置的圆筒状构件(图1和图2中的水平状态部分)称作心轴m的分支部分m2，而把圆筒状构件另一边(图1和图2中的垂直状态部分)称为心轴m的主要部分m1。
心轴m最好做成在心轴m的表面上构成的筒状编织物结构体能从心轴m上抽去的能分解成主要部分m1和分支部分m2等。另外，可把心轴m做成可用特定的溶剂溶解的或用水溶性树脂形成，在心轴m的表面上构成筒状编织物结构体之后，用溶剂或水把心轴m溶解就能拿出筒状编织物结构件。而且，还可用热可塑性树脂形成心轴m，在心轴m的表面上构成筒状编织物结构体之后，把心轴m加热软化熔融就能取出筒状编织物结构体。
图1中，20是操作盘，由操作盘20的操作控制包括机械手装置R的筒状编织物结构体构成装置Mb的动作。特别是把机械手装置R做成由示教方式加以控制，一旦用操作盘20确定的手动操作进行心轴m的驱动，就记忆下它的控制程序，此后根据被记忆的控制程序自动地进行心轴m的驱动。
下面，用表示筒状编织物结构体的构成工序的顺序的图4～图13说明用上述的筒状编织物结构体构成装置Mb构成筒状编织物结构体的构成工序。
(1)[图4(a)、(b)]
如图4(a)所示，先把心轴m的主要部分m1的一端x固定在机械手装置R的心轴支撑构件4上(为了便于说明，把固定在心轴支撑构件4上的心轴端部标上倒三角形()加以表示)，由机械手装置R的马达M1和马达M2使回转臂6和升降块U驱动，使心轴m的主要部分m1的一端x定位在图4(a)中用两条垂直相交的点划线L1、L2的交点表示的构成点W上，同时把心轴m的主要部分m1的轴线位于铅垂方向、而心轴m的分支部分m2的轴线位于水平方向那样地设置心轴m。
点划线L1是表示从环状轨道2和环状导纱器G的中心点向上方延长的铅垂线，点划线L2是表示纤维束被供到心轴m表面上的位置的水平线。构成点W是在由升降块U的上升而把心轴m拉上时，位于比环状导纱器G高一些，在由升降块U把心轴m拉下时，位于比导纱器G低一些的位置上。
从图4(a)所示的状态开始，使停止着的筒管托架C沿环状轨道2交错行进，同时使升降块U上升，以一定的速度Vh使心轴m向铅垂方向上方移动，开始构成筒状编织物结构体，如图4(b)所示，一直构成到心轴m的主要部分m1与分支部分m2的结合部分J附近。
(2)[图5(a)、(b)]如图4(b)所示，一直到心轴m的主要部分m1和分支部分m2的结合部分J附近被构成之后，使马达M2的旋转速度降低，使升降块U的上升速度、即心轴m的拉上速度从Vh降到慢速度Vs(这里，速度Vh＞速度Vs，分别把速度Vh和速度Vs称作“快速度Vh”和“慢速度Vs”)，如图5(a)所示，由马达M1使回转臂6回转，使心轴m以结合部分J的中心点a为中心沿反时针方向回转;如图5(b)所示，当心轴m的主要部分m1的轴线相对于铅垂方向倾斜给定的角度θ时，把回转臂6的回转停止。在本实施例中，给定的角度θ均是45度，在下面的说明中称给定的θ角度时是表示这个给定的角度大约是45度。
继续以慢速度Vs进行心轴m的拉上，如图5(b)所示地一直构成到结合部分J处，使升降块U停止，中止心轴m的拉上，同时停止筒管托架C的交错行进，中断构成。在结合部分J附近和结合部分J上，使心轴m拉上速度减慢是为了提高构成密度，从而增加结合部分J的强度。
(3)[图6(a)、(b)]接着，在使筒管托架C的交错行进仍然停止的情况下，使回转臂6回转，如图6(a)所示地，使心轴m向反时针方向回转，直到心轴m的主要部分m1的轴线成水平，同时使升降块U上升，以向铅垂方向的速度Vs拉上心轴m之后，使筒管托架C的交错行进开始，与此同时使升降块U暂时停止后，使其以慢速度Vs上升，如图6(b)所示地开始在心轴m的分支部分m2上的构成，在离开结合部分J一定程度时把心轴m的拉上速度从慢速度Vs转换成快速度Vh地继续进行构成。
(4)[图7(a)、(b)]如图7(a)所示，当在心轴m的分支部分m2上的构成进行到分支部分m2的端部Z时，中止心轴m的拉上，同时停止筒管托架C的交错引进，使构成中断。接着，使心轴m在水平面内回转180度，如图7(b)所示地使心轴m的主要部分m1的端部x进行变换，把主要部分m1的端部Y固定在机械手装置R的心轴支撑构件4上。如下所述，这个心轴m的回转是为了使心轴m的结合部分J上的构成密度均匀而进行的，用手动方式进行操作。还可设置别的机械手装置，使心轴m的主要部分m1的端部Y固定在这个机械手装置的心轴支撑构件上之后，把心轴m从机械手装置R的心轴支撑构件4上卸下，由别的机械手装置进行这以后的构成工序中的心轴m移动、姿势的控制。
在上述的心轴m在水平面内回转180度结束之后，使筒管托架C的交错行进再次开始，与此同时以快速度使升降块U下降，把心轴m沿铅垂方向降下，再次开始在心轴m的分支部分m2上的构成。
(5)[图8(a)、(b)]如图8(a)所示，当在心轴m的分支部分m2上的构成进行到心轴m的结合部分J附近时，把升降块U，即构成的速度由速度Vh降低成速度Vs。然后，如图8(b)所示，用慢速度Vs将构成进行到心轴m的结构部分J，此后，使筒管托架C的交错行进停止，从而中断构成。
(6)[图9(a)、(b)、(c)、(d)]此后，在仍然使筒管托架C的交错行进处于停止的情况下，使回转臂6回转，如图9(a)所示，将心轴m的主要部分m1的轴线相对于铅垂方向倾斜给定的θ角度那样地使心轴m沿顺时针方向回转，同时以慢速度Vs拉下之后，使筒管托架C的交错行进再次开始，同时使回转臂6回转，如图9(b)所示，一边用慢速度Vs把心轴m拉下，一边使其沿顺时针方向地回转，把在心轴m的主要部分m1上的构成再次开始。此后如图9(c)所示，在心轴m的主要部分m1的轴线朝着铅垂方向时，中止回转臂6的回转，而且如图9(d)所示地把下降速度加速成速度Vh地把构成一直进行到心轴m的主要部分m1的端部Y。
(7)[图10]如图9(d)所示，当在心轴m的主要部分m1的端部Y上的构成进行结束之后，如图10所示地使升降块U上升，用快速度Vh再次进行在心轴m的主要部分m1上的构成。
(8)[图11(a)、(b)]如图10所示，当构成一直进行到心轴m的结合部分J附近时，把心轴m的上升速度从快速度Vh降低到慢速度Vs，同时使回转臂6驱动，如图11(a)所示，使心轴m沿反时针方向回转。此后，如图11(b)所示，当心轴m的主要部分m1的轴线相对于铅垂方向倾斜成给定的角度θ时，使回转臂6中止，同时使筒管托架C的交错行进停止。
(9)[图12(a)、(b)]接着，在仍然使筒管托架C的交错行进停止的情况下，使回转臂6驱动，如图12(a)所示，一边使心轴m沿顺时针方向回转90度，一边以慢速度把心轴m拉上，在心轴m的主要部分m1的轴线相对于铅垂方向倾斜成给定的角度θ后，再次开始筒管托架C的交错行进。此后一边用慢速度Vs拉上心轴m，一边如图12(b)所示那样地使心轴m沿反时针方向回转，进行在心轴m的主要部分m1上的构成。
(10)[图13(a)、(b)]此后，如图13(a)所示，在心轴m的主要部分m1的轴线朝向铅垂方向时，中止回转臂6的驱动，从而使心轴m的回转中止，把升降块U的上升速度、即把心轴m的上升速度变成快速度Vh，把构成一直进行到心轴m的主要部分m1的端部x，因此，把筒状编织物结构体的整个构成工序结束。
如上面的(4)[图7(a)、(b)]的说明中所述的那样，在心轴m的分支部分m2上的构成一直进行到分支部分m2的端部Z之后，使心轴m在水平面内回转180度。而在没进行这个回转的情况下，就在图14(b)所示的状态下进行这以后的在心轴m的结合部分J上的构成。即为了提高心轴m的结合部分J的强度，尽可能把心轴m的主要部分m1的Y侧的构成重叠到x侧的构成上。但，由于这时使心轴m从图14(a)所示的状态沿顺时针方向回转135度，就有将构成分解方向的张力作用在纤维束S上，其会妨害由均匀的构成密度要求的构成。
与此相对地，在使心轴m回转180度的情况下，把心轴m从图15(a)所示的状态沿顺时针方向回转45度，由于只形成图15(b)所示的状态，作用在纤维束S上的张力就不妨碍均匀的构成。
上述的构成工序是把心轴m的主要部分m1的构成形成双层地进行的，通过省略上述构成工序的图10以后的工序就能把心轴m的主要部分m1的构成形成单层。
图16是表示在从筒状编织物结构体的图4(a)到图6(b)所示的构成工序中心轴m的上升速度、回转角度和筒管托架C的交错行进状态随时间变化的图表。
当本实施例中设置两个作为驱动源的马达M1、M2，使由机械手装置R确定的心轴m的驱动分成沿铅垂方向上的升降和在铅垂平面内的回转这两种类型进行。而再设置别的驱动源，例如在水平面内的回转和与沿铅垂平面垂直相交的直线上的往复移动，通过使心轴m沿别的方向驱动，就能不受上述的T字形的心轴m的限制，能够在四脚砌块型的更复杂的心轴m上构成筒状编织物结构体。
在上述的实施例中是对筒状编织物结构体的构成速度、即筒管托架C的移动速度取成一定时，在心轴m的结合部分J附近使心轴m的升降速度降低的那种结构进行了说明。但，也可做成把心轴m的升降速度取成一定，使筒状编织物结构体的构成速度，即使筒管托架C的移动速度在心轴m的结合部分J附近加快，相对地降低心轴m的升降速度的那种结构。总之，通过使心轴m的升降速度相对于筒状编织物结构体的构成速度、即相对于筒管托架C的移动速度在心轴m的结合部分J附近相对地降低那样的结构就能提高筒状编织物结构体的结合部分J的构成密度。
由于本发明具有上述那样的结构，因此能起下述的效果。
由于能与直线状的筒状编织物部分的构成相连续地构成分支部分或弯曲部分，因此能构成所构成的筒状编织物结构体的分支部分或弯曲部分的强度很高的筒状编织物结构体。
通过在分支部分或弯曲部分上使心轴的升降速度相对于筒状编织物结构体的构成速度相对地减慢就能提高分支部分或弯曲部分的构成密度，从而能提高分支部分或弯曲部分的强度。
由于能与直线状的筒状编织物部分的构成相连续地构成分支部分或弯曲部分，因此能提高筒状编织物结构体的生产率。
由于在分支部分或弯曲部分附近以外的部分上加快了心轴的升降速度，提高了构成速度，因而能提高筒状编织物结构体的生产率。
权利要求
1.一种筒状编织物结构体的构成方法，其特征在于在一边控制具有分支部分或弯曲部分的心轴的位置和姿势，一边在心轴的表面上构成筒状编织物结构体时，在心轴的分支部分或弯曲部分的附近使心轴的升降速度相对于筒状编织物结构体的构成速度相对地降低，同时使心轴的方向开始转换。
全文摘要
本发明的筒状编织物结构体的构成方法是在一边控制具有分支部分的心轴的位置和姿势，一边在心轴的表面上构成筒状编织物结构体时，在心轴的分支部分附近，使心轴的升降速度相对于筒状编织物结构体的构成速度相对地降低，同时使心轴的方向开始转换。由于能与直线状的筒状编织物部分构成连续地分支部分或弯曲部分，因此所构成的筒状编织物结构体的分支部分或弯曲部分的强度很高的筒状编织物结构体。
文档编号D04C3/40GK1090897SQ93118578
公开日1994年8月17日 申请日期1993年10月22日 优先权日1993年2月8日
发明者鱼住忠司 申请人:村田机械株式会社