| 研究課題/領域番号 |
12650228
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
寺嶋 一彦 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (60159043)
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| 研究分担者 |
矢野 賢一 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (90314088)
竹本 秀博 三菱レイヨン(株), 機能製品開発センター, 研究員
北川 秀夫 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (80224955)
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| キーワード | 炭素繊維 / 巻き取りプロセス / 張力制御 / 同期制御 / PID制御 / 最適制御 / 統合化制御 / インテリジェント制御 |
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| 研究概要 |
ヘリカル巻を行うために、長手方向長さ、マンドレル半径の既存の物より大きいサイズのマンドレルを新たに購入した。またフィラメントのマンドレルへの巻き付け状態を各層毎に評価するためにマンドレル上方に、CCDカメラを取り付け、また画像処理ボードにより画像処理をするシステムを構築した。さらに、マンドレルへのフィラメントの巻き厚をオンライン測定するために、マンドレル上方にレーザセンサを取り付けた。これらの機器を新たに購入し、現有のFWマシンに取り付け実験環境を整えた。
制御系の基本構成:制御変数は基本的に3変数であり、次のような制御システムを構築した。(i)サイクルタイムの確保のためにマンドレルに巻きつける速度(フィラメントの搬送速度、ライン速度)の制御系を構築した。(ii)目標張力の指令値として、一定である定値(1型)や、ランプ状(2型)を考え、これらに追従できる制御系を作った。張力は、マンドレルの回転速度に対して、ニップ・ロールの速度を変え両者の速度差を利用して張力を発生させる方式をとった。(iii)任意の巻き取り角度で規則正しく配列されたヘリカル巻を実現するために、マンドレルの巻き取り速度(ライン速度)に応じてFW機の本体をトラバースさせる同期制御系を構築した。
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