(57)【要約】【課題】テンションの掛かった繊維束を強固に保持できるチャック装置及びフープ巻き装置を提供する。【解決手段】繊維束Ｆのチャック装置は、開閉する一対のハンド６１、６２を備え、一対のハンド６１、６２は、閉状態で繊維束Ｆを規制して屈曲させ、開状態で繊維束Ｆを解放する複数のガイド６３を有する。閉状態において、複数のガイド６３は、繊維束Ｆに加わるテンションでガイド６３同士が接近することにより、繊維束Ｆを保持する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維束のチャック装置であって、
開閉する一対のハンドを備え、
前記一対のハンドは、閉状態で前記繊維束を規制して屈曲させ、開状態で前記繊維束を解放する複数のガイドを有し、
前記閉状態において、前記複数のガイドは、前記繊維束に加わるテンションで前記ガイド同士が接近することにより、前記繊維束を保持する、チャック装置。
【請求項２】
請求項１に記載のチャック装置であって、
前記ハンドは、前記複数のガイドを支持する支持体を備えており、
前記閉状態において、前記支持体が前記繊維束に加わるテンションで弾性変形することにより、前記ガイド同士が接近する、チャック装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか１項に記載のチャック装置であって、
前記ハンドは、前記繊維束を摩擦により保持するパッドを更に備えている、チャック装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のチャック装置を備えたフープ巻き装置であって、
前記繊維束が巻き付けられる静止したライナーの周りを回転するとともに、前記繊維束を巻き付けたボビンを回転自在に支持する、フープ巻き装置。
【請求項５】
請求項４に記載のフープ巻き装置であって、
複数のボビンを支持でき、前記チャック装置は、複数本のフープ巻き用の繊維束を同時に把持する、フープ巻き装置。
【請求項６】
請求項４又は５のいずれか１項に記載のフープ巻き装置であって、
前記チャック装置で把持したフープ巻き用の繊維束を切断するカッターを更に備えている、フープ巻き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維束を保持するチャック装置、及びこれを備えたフープ巻き装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ライナーの周囲に繊維束を巻き付けて補強層を形成するフィラメントワインディング装置（以下、適宜「ＦＷ装置」と略す）は公知である（例えば、特許文献１参照）。ＦＷ装置は、フープ巻き装置によるフープ巻きと、ヘリカル巻き装置によるヘリカル巻きをライナーに対して交互に繰り返し行う。
【０００３】
フープ巻き装置及びヘリカル巻き装置は、繊維束に規定のテンションを掛けながらライナーの周囲に巻き付ける。特許文献１のＦＷ装置では、繊維束のテンションをモニタリングすることにより、繊維束のテンションを管理している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フープ巻き装置は、フープ巻きの開始時や、フープ巻きの終了時に繊維束を保持するチャック装置を備えている。フープ巻きの開始時には、チャック装置で繊維束を保持した状態で、ライナーに対して繊維束の巻き付けを行う。また、フープ巻きの終了時には、チャック装置で繊維束を保持した状態で、カッターで繊維束を切断する。フープ巻きを終了した後は、チャック装置は繊維束を把持した状態を保ち、フープ巻き装置は、次のヘリカル巻き工程やライナー交換工程の邪魔にならないように、ライナーの軸方向に退避する。また、フープ巻きの効率化のために、複数本の繊維束を用いてフープ巻きを行う場合には、チャック装置で複数本の繊維束をまとめて保持する。
【０００６】
しかしながら、チャック装置が保持する繊維束には高いテンションが掛かっている。このため、チャック装置から繊維束が抜ける可能性がある。特に、カッターで繊維束を切断する際や、フープ巻き装置をライナーの軸方向へ移動させる際に、テンションが変動することによりチャック装置から繊維束が抜ける可能性がある。また、チャック装置で複数本の繊維束を保持する場合、そのうちの何本かに保持力が伝わらず、抜けてしまう場合もある。
【０００７】
発明者らは、上記の事情に鑑み、繊維束を保持するチャック装置として、開閉するハンドで繊維束を挟むチャック装置を開発した。ハンドの開閉には流体圧力を用い、流体圧力を高めることで繊維束を挟む力を高めることができる。しかしながら、供給できる流体圧力には限度があり、繊維束を挟む力を高めても、繊維束のテンションが高いと、繊維束がチャック装置から抜ける場合があった。また、繊維束に対する摩擦力を高める部材をハンドに取り付けても、繊維束がチャック装置から抜ける場合があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものである。本発明の目的は、テンションの掛かった繊維束を強固に保持できるチャック装置及びフープ巻き装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、第１の発明のチャック装置は、繊維束のチャック装置であって、開閉する一対のハンドを備える。一対のハンドは、閉状態で繊維束を規制して屈曲させ、開状態で繊維束を解放する複数のガイドを有する。閉状態において、複数のガイドは、繊維束に加わるテンションでガイド同士が接近することにより、繊維束を保持する。
【００１１】
第２の発明のチャック装置は、第１の発明のチャック装置であって、
ハンドは、複数のガイドを支持する支持体を備える。閉状態において、支持体が繊維束に加わるテンションで弾性変形することにより、ガイド同士が接近する。
【００１２】
第３の発明のチャック装置は、第１又は第２の発明のチャック装置であって、
ハンドは、繊維束を摩擦により保持するパッドを更に備えている。
【００１３】
第４の発明のフープ巻き装置は、第１から第３のいずれかの発明のチャック装置を備えたフープ巻き装置であって、
繊維束が巻き付けられる静止したライナーの周りを回転するとともに、繊維束を巻き付けたボビンを回転自在に支持する。
【００１４】
第５の発明のフープ巻き装置は、第４の発明のフープ巻き装置であって、
複数のボビンを支持でき、チャック装置は、複数本のフープ巻き用の繊維束を同時に把持する。
【００１５】
第６の発明のフープ巻き装置は、第４又は第５の発明のフープ巻き装置であって、
チャック装置で把持したフープ巻き用の繊維束を切断するカッターを更に備えている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、繊維束に加わるテンションを利用して繊維束を保持するため、繊維束に加わるテンションが高い場合には、これに応じて繊維束の保持力が高まる。このため、繊維束を強固に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】フープ巻き装置３０が巻き付け開始位置にある状態を示す、実施例１に係るＦＷ装置１００の側面図。
【図２】図１の状態において、フープ巻き装置３０をライナー１の前方向から見た図。
【図３】（Ａ）チャック装置５１の正面図（Ｂ）チャック装置の側面図。
【図４】チャック装置５１の開状態を示す正面図。
【図５】チャック装置５１の閉状態を示す正面図。
【図６】チャック装置５１の開状態において、繊維束Ｆにテンションが掛かった状態を示す正面図。
【図７】フープ巻き装置３０が巻き付けを開始した状態を示すＦＷ装置１００の側面図。
【図８】図７の状態において、フープ巻き装置３０をライナー１の前方向から見た図。
【図９】フープ巻き装置３０がフープ巻きを行っている状態を示すＦＷ装置１００の側面図。
【図１０】図９の状態において、フープ巻き装置３０をライナー１の前方向から見た図。
【図１１】フープ巻き装置３０が繊維束Ｆの巻き付けを終了し、チャック装置５１が繊維束Ｆを保持している状態を示すＦＷ装置１００の側面図。
【図１２】図１１の状態において、フープ巻き装置３０をライナー１の前方向から見た図。
【図１３】繊維束Ｆをカッター８０で切断する状態において、フープ巻き装置３０をライナー１の軸方向から見た図。
【図１４】フープ巻き装置３０がフープ巻きを終了し、チャック装置５１が繊維束Ｆを保持している状態を示すＦＷ装置１００の側面図。
【図１５】図１４の状態において、フープ巻き装置３０をライナー１の前方向から見た図。
【図１６】フープ巻き装置３０が待機位置に移動した状態を示すＦＷ装置１００の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態に係るチャック装置５１及びフープ巻き装置３０について図を用いて説明する。まず、図１を用いて、フィラメントワインディング装置（ＦＷ装置）１００の全体構成について説明する。ＦＷ装置１００は、フープ巻き装置３０によるフープ巻きとヘリカル巻き装置４０によるヘリカル巻きとをライナー１に対して交互に繰り返し行うことにより、ライナー１の周囲に樹脂を含浸させた繊維束Ｆを巻き付ける。
【００１９】
図１に示す矢印Ａ、Ｂは、ＦＷ装置１００の前後方向と、ヘリカル巻きにおけるライナー１の移送方向を示している。ヘリカル巻きではライナー１をＦＷ装置１００の前後方向に往復動させるため、ライナー１は矢印Ａの方向に移送される場合と、矢印Ｂの方向に移送される場合とがある。以下の説明では、便宜的に矢印Ａの先端側を前側とし、矢印Ａの基端側を後側とする。
【００２０】
ライナー１は、耐圧容器を構成する基材である。ライナー１は、例えば高強度アルミニウム材やポリアミド系樹脂等によって形成された略円筒形状の中空体である。ライナー１は、外周面１Ｓに複数本の繊維束Ｆが巻き付けられ、複数の繊維層が形成されることによって耐圧性能の向上が図られる。尚、以下の説明では、ライナー１は、繊維束Ｆを巻き付ける前の状態と、繊維束Ｆを巻き付けている途中の状態の両方を意味するものとする。例えば、ライナー１の外周面１Ｓとは、巻き付けられた繊維束Ｆの表面であることも意味する。
【００２１】
図１に示すように、ＦＷ装置１００は、主基台１０、ライナー移送装置２０、フープ巻き装置３０、ヘリカル巻き装置４０、及び制御部９０を有する。
【００２２】
主基台１０は、ＦＷ装置１００の基礎を構成する。主基台１０の上部には、ライナー移送装置用レール１１が設けられている。ライナー移送装置用レール１１には、ライナー移送装置２０が載置されている。主基台１０の上部には、ライナー移送装置用レール１１に対して平行にフープ巻き装置用レール１２が設けられている。フープ巻き装置用レール１２には、フープ巻き装置３０が載置されている。ライナー移送装置２０及びフープ巻き装置３０は、主基台１０に対して移動することが可能である。ヘリカル巻き装置４０は主基台１０に固定される。
【００２３】
ライナー移送装置２０は、ライナー１を回転させながら移送する装置である。ライナー移送装置２０は、ＦＷ装置１００の前後方向を中心軸としてライナー１を回転させる。また、ライナー移送装置２０は、ＦＷ装置１００の前後方向にライナー１を移送する。ライナー移送装置２０は、第１基台２１、ライナー支持フレーム２３、及び回転軸２４を有する。ライナー移送装置２０の駆動は制御部９０により制御される。
【００２４】
第１基台２１の上部には、一対のライナー支持フレーム２３が設けられている。ライナー支持フレーム２３には、前後方向に向けて回転軸２４が延設される。ライナー１は、回転軸２４に取り付けられ、図示しない動力機構によって一方向に回転される。
【００２５】
フープ巻き装置３０は、ライナー１の外周面１Ｓに複数本の繊維束Ｆを同時に巻き付けて繊維層を形成する。フープ巻き装置３０は、繊維束Ｆの巻き付け角度がＦＷ装置１００の前後方向に対して略垂直となるフープ巻きを行なう。フープ巻き装置３０は、第２基台３１、動力機構３２、フープ巻きヘッド３４、及びハンドリング装置５０を有する。フープ巻き装置３０の駆動は制御部９０により制御される。
【００２６】
第２基台３１には、動力機構３２によって回転されるフープ巻きヘッド３４が設けられている。フープ巻きヘッド３４は、中央にライナー１を挿通する開口部３５を有している。この開口部３５の周囲に複数（本実施形態では４本）のボビンＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、及びＢＤが配置される（図２参照）。ボビンＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、及びＢＤからは、それぞれ繊維束Ｆがライナー１の外周面１Ｓに供給される。動力機構３２はフープ巻きヘッド３４をライナー１の中心軸回りに回転させる。
【００２７】
フープ巻きでは、ライナー１は静止状態とし、軸方向には移動させず、回転も行わない。フープ巻き装置３０をライナー１の中心軸方向に沿って往復動させつつ、フープ巻きヘッド３４をライナー１の中心軸回りに回転させる。つまり、フープ巻き装置３０は、フープ巻きヘッド３４をライナー１と相対回転させることで、ライナー１上に複数本の繊維束Ｆを同時に巻き付ける。フープ巻き装置３０は、ライナー１に対する移動速度やフープ巻きヘッド３４の回転速度を調節することによって、繊維束Ｆの巻き付け態様を変更可能である。ハンドリング装置５０については後に詳述する。
【００２８】
ヘリカル巻き装置４０は、ライナー１の外周面１Ｓに複数本の繊維束Ｆを同時に巻き付けて繊維層を形成する。ヘリカル巻き装置４０は、繊維束Ｆの巻き付け角度がＦＷ装置１００の前後方向に対して所定の値（例えば、０〜６０度）となるヘリカル巻きを行なう。ヘリカル巻き装置４０は、第３基台４１、第１ヘリカル巻きヘッド４３、及び第２ヘリカル巻きヘッド４４を有している。ヘリカル巻き装置４０の駆動は制御部９０により制御される。
【００２９】
第３基台４１は、第１ヘリカル巻きヘッド４３、及び第２ヘリカル巻きヘッド４４を有している。第１ヘリカル巻きヘッド４３、及び第２ヘリカル巻きヘッド４４には、図示しない複数のボビンから繊維束Ｆが供給される。複数本の繊維束Ｆはライナー１の外周面１Ｓに導かれる。第１ヘリカル巻きヘッド４３、及び第２ヘリカル巻きヘッド４４には、それぞれ複数のノズル（図示せず）がライナー１の外周面１Ｓに向けて放射状に設けられている。複数のノズルによって、ライナー１の外周面１Ｓに複数本の繊維束Ｆが導かれる。ヘリカル巻き装置４０は固定されており、ライナー移送装置２０によりライナー１が回転しながら回転軸方向に移送されることでヘリカル巻きが行われる。ライナー１の移送速度や回転速度を調節することによって、繊維束Ｆの巻き付け態様を変更可能である。
【００３０】
次に、本発明の特徴部分であるフープ巻き装置３０、及びハンドリング装置５０について詳しく説明する。図２に示すように、フープ巻き装置３０のフープ巻きヘッド３４は、ボビンＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、ＢＤ、繊維供給ガイド３７、及びガイドローラ３８を有している。ボビンＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、及びＢＤは、フープ巻きヘッド３４の開口部３５の周囲に等間隔に配置されている。ガイドローラ３８はボビンＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、及びＢＤからの４本の繊維束Ｆをまとめて繊維供給ガイド３７に案内する。繊維供給ガイド３７はガイドローラ３８でまとめられた４本の繊維束Ｆをライナー１の外周面１Ｓに供給する。
【００３１】
フープ巻きヘッド３４を駆動する動力機構３２は、フープ巻きヘッド３４を、図８において矢印Ｒ方向に回転させる。フープ巻きヘッド３４が回転することで、繊維供給ガイド３７から供給される繊維束Ｆは、ライナー１の外周面１Ｓに巻き付けられる。繊維束Ｆはフープ巻きヘッド３４の回転方向の下流側である矢印ＦＡ方向に供給される。以下、繊維束Ｆが供給される方向ＦＡを繊維供給方向ＦＡという。また、矢印ＦＡの基端側を繊維供給方向ＦＡの上流側、矢印ＦＡの先端側を繊維供給方向ＦＡの下流側という。また、繊維供給ガイド３７からライナー１へ導かれる繊維束Ｆがライナー１の外周面１Ｓに接して巻き付けられる位置を巻き付け位置ＷＰという。
【００３２】
動力機構３２は、制御部９０に接続されており、制御部９０からの信号に基づいて、フープ巻きヘッド３４の回転及び停止が制御される。制御部９０には、フープ巻きヘッド３４の回転角度を検出して、フープ巻きヘッド３４の位置を検出する検出部（図示せず）が接続されている。検出部として例えばエンコーダが用いられる。制御部９０は、フープ巻きヘッド３４の位置を検出することにより、ボビンＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、及びＢＤの位置や繊維束Ｆの巻き付け位置ＷＰ等を特定することが可能である。また、制御部９０は、フープ巻きヘッド３４の位置を検出しながら、動力機構３２を制御することにより、繊維供給ガイド３７及び繊維束Ｆの巻き付け位置ＷＰが任意の位置に来るように、フープ巻きヘッド３４の回転を停止させることも可能である。
【００３３】
次に、ハンドリング装置５０について説明する。図１、図２、図３に示すように、ハンドリング装置５０は、チャック装置５１、及びアーム８０を有している。チャック装置５１は、フープ巻きの開始時や、フープ巻きの終了時にフープ巻きヘッド３４の繊維供給ガイド３７から供給される繊維束Ｆを保持する。アーム８０は、チャック装置５１をフープ巻きヘッド３４のボビンＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、及びＢＤ、繊維供給ガイド３７と同じ側に支持している。
【００３４】
図３に示すように、チャック装置５１は、ハンド６０及び駆動部７０を有している。ハンド６０は、第１ハンド６１と第２ハンド６２を有している。第１ハンド６１と第２ハンド６２は、駆動部７０により、開いた状態（図４参照）と、閉じた状態（図５参照）とに切り替えられる。第１ハンド６１と第２ハンド６２は、複数のガイド６３を有している。複数のガイド６３は、閉状態において互いに噛み合わせた状態となり、開状態で噛み合わせが解除される。
【００３５】
駆動部７０は、第１ハンド６１と第２ハンド６２を開閉させる。第１レバー７１は第１ハンド６１に接続され、第２レバー７２は第２ハンド６２に接続されている。第１レバー７１及び第２レバー７２は、軸７５で回動自在に支持されている。アクチュエータ７６は、進退するシャフト７７を備えている。第１レバー７１は第３レバー７３を介してシャフト７７に接続されている。第２レバー７１は第４レバー７４を介してシャフト７７に接続されている。アクチュエータ７６のシャフト７７が進退することにより、第１レバー７１と第２レバー７２が開閉し、第１ハンド６１と第２ハンド６２は、開状態と閉状態に切り替えられる。アクチュエータ７６の駆動は、制御部９０によって制御される。制御部９０からの信号に基づいて、アクチュエータ７６が駆動することにより、第１ハンド６１と第２ハンド６２が開閉する。
【００３６】
第１ハンド６１と第２ハンド６２に設けられる複数のガイド６３は、板状体である。第１ハンド６１には、第１支持体６４によって複数のガイド６４が固定されている。第２ハンド６２には、第２支持体６５によって複数のガイド６４が固定されている。複数のガイド６３、第１支持体６４、及び第２支持体６５は、外力が加わった際に弾性変形する素材が用いられる。例えばＳＵＳが用いられる。ガイド６３とガイド６３の間には間隔を規定するスペーサ６６が介設されている。ガイド６３とガイド６３の間隔は、閉状態で互いに噛み合わせることができるように、ガイド６３の厚みよりやや広く設定されている。第１ハンド６１と第２ハンド６２は、繊維束Ｆを摩擦により保持するパッド６７を備えている。
【００３７】
図４に示すように、開状態の場合には、第１ハンド６１と第２ハンド６２の複数のガイド６３は、噛み合わせが解除された状態である。この状態では、第１ハンド６１と第２ハンド６２の間に繊維束Ｆを挿入することができる。
【００３８】
図５は、第１ハンド６１と第２ハンド６２の間に繊維束Ｆを挿入した状態で、閉状態とした状態である。第１ハンド６１と第２ハンド６２の複数のガイド６３は、繊維束Ｆを規制して屈曲させた状態となる。図５に示す状態では、繊維束Ｆのテンションは低いため、複数のガイド６３、第１支持体６４、及び第２支持体６５は、弾性変形を生じさせていない。
【００３９】
図６に示すように、図５の状態において繊維束Ｆに矢印Ｔ方向のテンションが掛かると、複数のガイド６３、第１支持体６４、及び第２支持体６５は、弾性変形を生じさせる。複数のガイド６３、第１支持体６４、及び第２支持体６５の弾性変形により、ガイド６３同士が接近して、繊維束Ｆを保持する。繊維束Ｆにテンションが加わった状態では、特に複数のガイド６３の端部の間隔が狭まり、繊維束Ｆの経路上に隣接するガイド６３とガイド６３によって挟持される状態となる。図６の閉状態から図４の開状態に移行させると、保持されていた繊維束Ｆは開放される。
【００４０】
アーム８０は、第１アーム８１、第２アーム８２、第３アーム８３を有している。第１アーム８１は第２基台３１に固定されている。第２アーム８２は第１アーム８１に対してアクチュエータ（図示せず）を介して接続されている。第２アーム８２は第１アーム８１に対して前後方向に移動できるように構成されている。第３アーム８３は第２アーム８２に対してアクチュエータ（図示せず）を介して接続されている。第３アーム８３は第２アーム８２に対して上下方向に移動できるように構成されている。アーム８０の駆動は、制御部９０によって制御される。制御部９０からの信号に基づいて、アーム８０のアクチュエータが駆動され、チャック装置５１の位置を変化させる。
【００４１】
アーム８０は、チャック装置５１の位置を、第１の位置ＰＡ、第２の位置ＰＢ、及び第３の位置ＰＣに切り換えることができる。第１の位置ＰＡは、主としてフープ巻きの開始時におけるチャック装置５１の位置である（図２参照）。第２の位置ＰＢは、フープ巻きの終了時においてチャック装置５１で繊維束Ｆを捕捉する位置である（図１２参照）。第３の位置ＰＣは、主としてフープ巻きを行っている途中、及びフープ巻き装置３０を退避させた状態でのチャック装置５１の位置である（図１０、図１５参照）。また、アーム８０は、チャック装置５１を前後方向に移動させることもできる。
【００４２】
カッター６８は、フープ巻きヘッド３４の繊維供給ガイド３７から供給される繊維束Ｆを切断する。図１３に示すように、カッター６８は、第３アーム８３に設けられている。カッター６８は、繊維束Ｆを切断する際には、第３アーム８３に対して突出して、繊維束Ｆを切断する。カッター６８は、待機時には、繊維束Ｆに接触しない位置に退避する。
【００４３】
次に、上記構成のＦＷ装置１００のフープ巻きにおけるハンドリング装置５０の動作について説明する。ライナー１はライナー移送装置２０に装着され、先に行われたヘリカル巻きに続いてフープ巻きが行われ、その後さらにヘリカル巻きが行われるものとする。制御部９０には、フープ巻きの巻き付け条件、すなわち、フープ巻き装置３０の移動速度、フープ巻きヘッド３４の回転速度、フープ巻き装置３０を往復する回数、フープ巻き装置３０の移動距離等の巻き付け条件が予め作業者により入力されているものとする。制御部９０は、入力された巻き付け条件に基づいてフープ巻き装置３０の駆動を以下のように制御する。
【００４４】
尚、図２に示すように、フープ巻きヘッド３４が停止する際の位置（回転方向の位置）は、チャック装置５１がボビンＢＡとボビンＢＤの間に位置するようにする。このフープ巻きヘッド３４の回転方向の位置を以下では処理時停止姿勢とする。
【００４５】
フープ巻きの前のヘリカル巻きが終了すると、図１に示すように、フープ巻き装置３０は待機位置（図１６参照）からＦＷ装置１００の前後方向に沿って移動し、フープ巻きを開始する位置に移動する。本実施例では、フープ巻きは、ライナー１の筒状部の一端部から開始するものとする。フープ巻き装置３０が移動する際には、フープ巻きヘッド３４は、処理時停止姿勢とする。チャック装置５１は第３の位置ＰＣにあるものとする（図１５参照）。チャック装置５１は、フープ巻きヘッド３４の繊維供給ガイド３７から供給される繊維束Ｆを把持しているものとする。
【００４６】
図１、図２に示すように、フープ巻き装置３０がフープ巻きを開始する位置（巻き付け開始位置）に到達すると、図７、図８に示すように、チャック装置５１は第１の位置ＰＡに移動する。
【００４７】
フープ巻き装置３０は繊維束Ｆの巻き付けを開始する。最初の数周程度は、繊維束Ｆのテンションを規定のテンションより下げた状態とし、その状態で下に巻いた繊維束Ｆの上に次の繊維束Ｆが重なるように巻き付ける。あるいは、下に巻いた繊維束Ｆの上に次の繊維束Ｆが交差するように巻き付ける。このとき、フープ巻きヘッド３４に対するチャック装置５１の前後方向の位置が一定であると、チャック装置５１が繊維束Ｆや回転する繊維供給ガイド３７に干渉する。このため、フープ巻きヘッド３４に対してチャック装置５１を徐々に離すようにアーム８０を駆動する。このとき、ライナー１に対するチャック装置５１の前後方向の位置は変化させないものとする。最初の数周程度を巻き終えた後、繊維束Ｆのテンションを規定のテンションにしてフープ巻きを行う。チャック装置５１は開状態とし、繊維束Ｆを開放する。
【００４８】
図９、図１０に示すように、フープ巻き装置３０がフープ巻きヘッド３４を回転させながら図示右方向に移動することによって、筒状部の外周面１Ｓに繊維束Ｆをフープ巻きしていく。この状態で、一層目のフープ巻層を形成する。引き続き、フープ巻き装置３０を反転移動させることにより、先のフープ巻層の外面に二層目のフープ巻層を形成する。さらにフープ巻層を形成する場合には、フープ巻き装置３０を往復移動させることによりフープ巻きを必要回数行う。
【００４９】
必要回数のフープ巻きが終了すると、図１１、図１２に示すように、フープ巻きヘッド３４を、処理時停止姿勢で停止する。チャック装置５１は第１の位置ＰＡから第２の位置ＰＢに向けて移動する。チャック装置５１は開状態とし、フープ巻きヘッド３４の繊維供給ガイド３７から供給される繊維束Ｆに接近させる。第１ハンド６１と第２ハンド６２の間に繊維束Ｆを捕捉すると閉状態として繊維束Ｆを把持する。繊維束Ｆを把持する位置は、繊維供給ガイド３７と繊維束Ｆの巻き付け位置ＷＰとの間である。
【００５０】
図１３に示すように、繊維束Ｆが先にフープ巻きにおいて巻き付けられた繊維束Ｆに固定されると、カッター６８が突出する。カッター６８は、チャック装置５１が繊維束Ｆを保持する位置よりも繊維束供給方向ＦＡの下流側で繊維束Ｆを切断する。これにより、フープ巻きした繊維束Ｆがフープ巻きの終了位置においてボビンＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、及びＢＤから分離される。
【００５１】
図１４、図１５において、カッター６２が繊維束Ｆを切断すると、図１１に示すように、チャック装置５１は第２の位置ＰＢから第３の位置ＰＣに移動する。チャック装置５１は、フープ巻きヘッド３４の繊維供給ガイド３７から供給される繊維束Ｆを把持している。図１６に示すように、フープ巻き装置３０はフープ巻きを終了した位置から、ＦＷ装置１００の前後方向に沿って移動し、待機位置に移動する。この位置で次のヘリカル巻きが終了するまで待機し、次に再度フープ巻きが行われる場合には、図１及び図６に示した状態から次のフープ巻きが行われる。
【００５２】
以上説明した本実施例に係るチャック装置５１及びフープ巻き装置３０によれば、次のような効果を有する。
【００５３】
チャック装置５１の複数のガイド６３は、閉状態において、繊維束Ｆに加わるテンションでガイド６３同士が接近することにより、繊維束Ｆを保持する。繊維束Ｆに加わるテンションを利用して繊維束Ｆを保持するため、繊維束Ｆに加わるテンションが高い場合には、これに応じて繊維束Ｆの保持力が高まる。このため、繊維束Ｆを強固に保持することができる。
【００５４】
チャック装置５１の複数のガイド６３は、閉状態において、第１支持体６４及び第２支持体６５が繊維束Ｆに加わるテンションで弾性変形することにより、ガイド６３同士が接近する。このため、繊維束Ｆに加わるテンションに応じて繊維束Ｆの保持力を高めることができる。
【００５５】
チャック装置５１のハンド６０は、繊維束Ｆを摩擦により保持するパッド６７を備えている。このため、より強固に繊維束Ｆを保持することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、フープ巻きヘッド３４とハンドリング装置５０の位置関係は、図５に示す位置関係に限定されるものではなく、フープ巻きヘッド３４とハンドリング装置５０が干渉せず、かつ、フープ巻きヘッド３４の繊維供給ガイド３７から供給される繊維束Ｆを把持できる位置関係であればよい。また、フープ巻きヘッド３４及びハンドリング装置５０の構造や配置が異なれば、異なる位置関係になる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１００    フィラメントワインディング装置
３０    フープ巻き装置
３４    フープ巻きヘッド
３７    繊維供給ガイド
３８    ガイドローラ
４０    ヘリカル巻き装置
５０    ハンドリング装置
５１    チャック装置
６０    ハンド
６１    第１ハンド
６２    第２ハンド
６３    ガイド
６４    第１支持体
６５    第２支持体
６６    スペーサ
６７    パッド
６８    カッター
７０    駆動部
ＰＡ    第１の位置
ＰＢ    第２の位置
ＰＣ    第３の位置
８０    アーム
１      ライナー
Ｆ      繊維束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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