(57)【要約】  ライナーのドーム部における繊維層の端部位置を、簡易に補正するフィラメントワインディング装置を提供すること。  繊維束Ｆをライナー１表面に巻き付けるフィラメントワインディング装置であって、ライナー１に繊維束Ｆを巻き付けるための一連の動作を複数の工程からなる巻きデータとして記憶するとともに、ライナー１のドーム部１Ｂに繊維束Ｆを巻き付けて繊維層を形成する場合に、巻きデータに基づいて繊維束Ｆを巻き付ける基本動作と、繊維層の端部位置を実測値と設計値とに基づいて補正する補正動作と、を制御する制御部５１を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維束をライナー表面に巻き付けるフィラメントワインディング装置であって、
ライナーに繊維束を巻き付けるための一連の動作を複数の工程からなる巻きデータとして記憶するとともに、前記ライナーのドーム部に繊維束を巻き付けて繊維層を形成する場合に、前記巻きデータに基づいて繊維束を巻き付ける基本動作と、繊維層の端部位置を実測値と設計値とに基づいて補正する補正動作と、を制御する制御部を備えたことを特徴とするフィラメントワインディング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフィラメントワインディング装置であって、
前記制御部は、巻きデータの複数の工程のうち、繊維層の端部位置まで繊維束を巻き付ける工程を終了した時点で前記基本動作を中断し、前記補正動作を割り込ませることを特徴とするフィラメントワインディング装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか１項に記載のフィラメントワインディング装置であって、
繊維層の端部位置を検出する検出部を更に備え、
前記補正動作は、
基本動作により形成された繊維層の端部位置を前記検出部により検出する動作と、
繊維層の端部位置の実測値と繊維層の端部位置の設計値とに基づいて補正値を算出する動作と、
前記補正値に基づいて繊維束の巻き付けの増減を行う動作と、
を含むことを特徴とするフィラメントワインディング装置。
【請求項４】
請求項３に記載のフィラメントワインディング装置であって、
前記制御部は、前記補正動作のうち、前記補正値に基づいて繊維束の巻き付けの増減を行う動作と、繊維層の端部位置を前記検出部により検出する動作とを交互に行わせるように制御し、繊維層の端部位置の実測値と繊維層の端部位置の設計値との差異が所定値以下となった場合に、前記補正動作により行った繊維束の巻き付けの増減量を真の補正値として記憶することを特徴とするフィラメントワインディング装置。
【請求項５】
請求項４に記載のフィラメントワインディング装置であって、
前記制御部は、巻きデータの複数の工程のうち、繊維層の端部位置まで繊維束を巻き付ける工程を終了した時点で前記基本動作を中断し、前記真の補正値に基づく前記補正動作を割り込ませることを特徴とするフィラメントワインディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィラメントワインディング装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、樹脂を含浸させた繊維束をライナーの外周面に巻き付けて複数の繊維層を形成するフィラメントワインディング装置が知られている（例えば特許文献１参照）。フィラメントワインディング装置には、ライナーに繊維束を巻き付ける動作を制御する制御部が備えられている。制御部は、ライナーに繊維束を巻き付けるための一連の動作を複数の工程からなる巻きデータとして記憶しており、巻きデータに基づいて繊維束を巻き付ける動作を制御している。具体的に説明すると、制御部にはモーションコントローラが備えられ、巻きデータに基づいてモーションコントローラが工程毎に制御信号を作成することによって、繊維束を巻き付ける一連の動作を実現している。【０００３】
ところで、ライナーに形成する繊維層は、設計上、ライナーの両端部のドーム部における端部位置が繊維層毎に決められている。繊維層の端部位置とは、ライナーのドーム部に最大径側から最小径側に向けて繊維束を巻き付けて行った場合の、最も小径側の繊維束の位置（ドーム部における各繊維層の最下点）である。つまり、ライナーのドーム部における繊維層の端部位置は、完成品の強度や寸法等が所定の条件を満たすように繊維層毎に設計上決められている。このため、制御部に記憶されている巻きデータは、各繊維層の端部位置が設計値通りになることを目標にして作成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１９７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フィラメントワインディング装置で実際にライナーに繊維束を巻き付けて繊維層を形成すると、ライナーのドーム部における繊維層の端部位置が設計値通りにならない場合がある。これは繊維束の種類や繊維束に含浸させた樹脂の粘性の差異等が原因になっている場合が多い。このような場合には、ドーム部における繊維層の端部位置が設計値通りになるように、設計値と実測値とを比較して巻きデータを補正し、巻きデータを再作成することが考えられる。しかしながら、巻きデータを再作成するには、多大な時間と労力が必要になるという問題がある。【０００６】
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものである。本発明の目的は、ライナーのドーム部における繊維層の端部位置を、簡易に補正するフィラメントワインディング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。【０００８】
即ち、第１の発明は、繊維束をライナー表面に巻き付けるフィラメントワインディング装置であって、ライナーに繊維束を巻き付けるための一連の動作を複数の工程からなる巻きデータとして記憶するとともに、前記ライナーのドーム部に繊維束を巻き付けて繊維層を形成する場合に、前記巻きデータに基づいて繊維束を巻き付ける基本動作と、繊維層の端部位置を実測値と設計値とに基づいて補正する補正動作と、を制御する制御部を備える。【０００９】
第２の発明は、第１の発明であって、前記制御部は、巻きデータの複数の工程のうち、繊維層の端部位置まで繊維束を巻き付ける工程を終了した時点で前記基本動作を中断し、前記補正動作を割り込ませる。【００１０】
第３の発明は、第１又は第２のいずれかの発明であって、繊維層の端部位置を検出する検出部を更に備える。前記補正動作は、基本動作により形成された繊維層の端部位置を前記検出部により検出する動作と、繊維層の端部位置の実測値と繊維層の端部位置の設計値とに基づいて補正値を算出する動作と、前記補正値に基づいて繊維束の巻き付けの増減を行う動作と、を含む。【００１１】
第４の発明は、第３の発明であって、前記制御部は、前記補正動作のうち、前記補正値に基づいて繊維束の巻き付けの増減を行う動作と、繊維層の端部位置を前記検出部により検出する動作とを交互に行わせるように制御し、繊維層の端部位置の実測値と繊維層の端部位置の設計値との差異が所定値以下となった場合に、前記補正動作により行った繊維束の巻き付けの増減量を真の補正値として記憶する。【００１２】
第５の発明は、第４の発明であって、前記制御部は、巻きデータの複数の工程のうち、繊維層の端部位置まで繊維束を巻き付ける工程を終了した時点で前記基本動作を中断し、前記真の補正値に基づく前記補正動作を割り込ませる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。【００１４】
第１の発明によれば、ライナーのドーム部に繊維束を巻き付けて繊維層を形成する場合に、巻きデータに基づいて繊維束を巻き付ける基本動作と、繊維層の端部位置を実測値と設計値とに基づいて補正する補正動作とを行う。このため、ライナーのドーム部における繊維層の端部位置を、簡易に補正することができる。【００１５】
第２の発明によれば、巻きデータの複数の工程のうち、繊維層の端部位置まで繊維束を巻き付ける工程を終了した時点で基本動作を中断し、補正動作を割り込ませる。このため、巻きデータを補正することなく、ライナーのドーム部における繊維層の端部位置を、簡易に補正することができる。【００１６】
第３の発明によれば、基本動作により形成された繊維層の端部位置を検出部により検出する動作と、繊維層の端部位置の実測値と繊維層の端部位置の設計値とに基づいて補正値を算出する動作と、補正値に基づいて繊維束の巻き付けの増減を行う動作とを行う。このため、ライナーのドーム部における繊維層の端部位置を、自動で簡易に補正することができる。【００１７】
第４の発明によれば、補正動作により行った繊維束の巻き付けの増減量を真の補正値として記憶する。このため、ライナーのドーム部における繊維層の端部位置を補正するための正確な補正値を記憶し、利用することができる。【００１８】
第５の発明によれば、巻きデータの複数の工程のうち、繊維層の端部位置まで繊維束を巻き付ける工程を終了した時点で基本動作を中断し、真の補正値に基づいて補正動作を割り込ませる。このため、ライナーのドーム部における繊維層の端部位置を補正するための正確な補正値に基づいて迅速に補正動作を行うことができ、生産効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】フィラメントワインディング装置の全体構成を示す側面図。
【図２】（２Ａ）ヘリカル巻き装置の正面図。（２Ｂ）ヘリカル巻き装置の側面断面図。
【図３】フィラメントワインディング装置の制御システムを示す図。
【図４】繊維束を巻き付ける一連の動作を表した巻きデータの一例を示す図。
【図５】（５Ａ）ライナー１のドーム部１Ｂに繊維束の巻き付けを行っている状態を示す側面図。（５Ｂ）同じく正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一実施形態に係るフィラメントワインディング装置１００（以降「ＦＷ装置１００」）について説明する。
【００２１】
図１は、ＦＷ装置１００の全体構成を示す。図中に示す矢印Ｘは、ライナー１の移送方向を示している。ライナー１の移送方向と平行な方向をＦＷ装置１００の前後方向とし、ライナー１が移送される方向を前側（本図左側）、前側の反対側を後側（本図右側）と定義する。ＦＷ装置１００は、ライナー１を前後方向に往復動させるため、ライナー１の移送方向に応じて前側及び後側が定まるものとする。
【００２２】
ＦＷ装置１００は、ライナー１の外周面１Ｓに繊維束Ｆを巻き付けて複数の繊維層を形成する装置である。ＦＷ装置１００は、主に主基台１０と、ライナー移送装置２０と、フープ巻き装置３０と、ヘリカル巻き装置４０と、制御部５１と、で構成される。
【００２３】
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容器である。ライナー１の中央部は半径一定の筒状部１Ａであり、筒状部１Ａの両端には、ドーム部１Ｂが形成されている。ドーム部１Ｂは、端部側ほど半径が減少するドーム状の形状である。ライナー１は、ライナー１の外周面１Ｓに繊維束Ｆが巻き付けられることによって耐圧特性の向上が図られる。つまり、ライナー１は、耐圧容器を構成する基材とされる。
【００２４】
主基台１０は、ＦＷ装置１００の基礎を構成する主たる構造体である。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。
【００２５】
このような構成により、主基台１０は、ＦＷ装置１００の基礎を構成するとともに、ＦＷ装置１００の前後方向にライナー移送装置２０ならびにフープ巻き装置３０を移動させることを可能としている。
【００２６】
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を回転させるとともに、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、主に基台２１と、ライナー支持部２２と、で構成される。
【００２７】
基台２１の上部には、一対のライナー支持部２２が設けられている。ライナー支持部２２は、ライナー支持フレーム２３と回転軸２４で構成される。ライナー支持フレーム２３は、基台２１から上方に向けて延設される。回転軸２４は、ライナー支持フレーム２３から前後方向に向けて延設される。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。
【００２８】
このような構成により、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を回転させるとともに、ＦＷ装置１００の前後方向にライナー１を移送することを可能としている。
【００２９】
フープ巻き装置３０は、ライナー１の外周面１Ｓに繊維束Ｆを巻き付けて繊維層を形成する装置である。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、いわゆるフープ巻きを行なう。フープ巻き装置３０は、主に基台３１と、動力機構３２と、フープ巻き掛け装置３３と、で構成される。
【００３０】
基台３１には、動力機構３２によって回転されるフープ巻き掛け装置３３が設けられている。フープ巻き掛け装置３３は、巻き掛けテーブル３４とボビン３５で構成され、ライナー１の外周面１Ｓにフープ巻きを行なう。巻き掛けテーブル３４は主にフープ巻きを行なう。ボビン３５は巻き掛けテーブル３４に繊維束Ｆを供給する。繊維束Ｆは、巻き掛けテーブル３４に設けられた繊維束ガイドによってライナー１の外周面１Ｓに導かれ、巻き掛けテーブル３４が回転することでフープ巻きが行なわれる。
【００３１】
このような構成により、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主としてライナー１の筒状部１Ａに対して行なう。
【００３２】
ヘリカル巻き装置４０は、ライナー１の外周面１Ｓに繊維束Ｆを巻き付けて繊維層を形成する装置である。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となる、いわゆるヘリカル巻きを行なう。ヘリカル巻き装置４０は、主に基台４１と、ヘリカル巻き掛け装置４２と、で構成される。
【００３３】
基台４１には、ヘリカル巻き掛け装置４２が設けられている。ヘリカル巻き掛け装置４２は、第１ヘリカルヘッド４３と第２ヘリカルヘッド４４で構成され、ライナー１の外周面１Ｓにヘリカル巻きを行なう。第１ヘリカルヘッド４３に設けられた繊維束ガイド４５（図２参照）と第２ヘリカルヘッド４４に設けられた繊維束ガイド４５（図２参照）によって、それぞれライナー１の外周面１Ｓに繊維束Ｆが導かれ、ライナー１が回転しながら通過することでヘリカル巻きが行なわれる。
【００３４】
このような構成により、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となるヘリカル巻きをライナー１の筒状部１Ａ及びドーム部１Ｂに対して行なう。
【００３５】
制御部５１は、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等を制御してライナー１の外周面１Ｓに繊維束Ｆを巻き付ける一連の動作を制御する装置である。制御部５１は、演算部としてのＣＰＵや、記憶部としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、モーションコントローラ５２等を備えている。制御部５１のＲＯＭには、制御部５１が備えるＣＰＵ等のハードウェアをＦＷ装置１００の制御部として動作させる制御ソフトウェアが記憶されている。
【００３６】
制御ソフトウェアは、ライナー１に繊維束Ｆを巻き付けるための一連の動作を複数の工程からなる巻きデータとして設定する。記憶部は巻きデータを記憶する。モーションコントローラ５２は、設定された巻きデータに基づいて制御信号を作成する。巻きデータとは、制御対象であるモータ５４Ａ・５４Ｂ・・・の動作を工程毎に数値で表した動作図である（図４参照）。
【００３７】
繊維束Ｆを巻き付ける一連の動作とは、例えばライナー移送装置２０がライナー１を回転させながら移送し、ヘリカル巻き装置４０が第２ヘリカルヘッド４４を回転させることで繊維束ガイド４５の位相を変更して、これらが互いに関連しながら繊維束Ｆを巻き付けるような動作である。
【００３８】
ここで、予め設定された巻きデータに基づいて工程毎に制御信号を作成することにより、ライナー１に繊維束Ｆを巻き付ける動作を基本動作とする。また、ライナー１のドーム部１Ｂに繊維束Ｆを巻き付けて繊維層を形成する場合に、繊維層の端部位置を検出し、繊維層の端部位置を実測値と設計値とに基づいて補正する動作を補正動作とする。制御部５１は、ライナー１のドーム部１Ｂに繊維束Ｆを巻き付けて繊維層を形成する場合には、巻きデータに基づく基本動作を制御するだけでなく、繊維層の端部位置を実測値と設計値とに基づいて補正する補正動作を制御する。
【００３９】
ＦＷ装置１００の制御システムについて詳しく説明する。図３は、制御部５１を含む制御システムを示す図である。制御部５１は、ＦＷ装置１００における制御システムの中核をなしている。ＦＷ装置１００の制御システムは、主に制御部５１と、モータドライバ５３Ａ・５３Ｂ・・・と、モータ５４Ａ・５４Ｂ・・・と、検出部５５で構成される。
【００４０】
制御部５１は、巻きデータに基づいて制御信号を作成する。詳細には、制御部５１のモーションコントローラ５２は、巻きデータの各数値に応じたパルス数や周波数のパルス信号を作成し、パルス信号をモータドライバ５３Ａ・５３Ｂ・・・を介してモータ５４Ａ・５４Ｂ・・・へ出力する。
【００４１】
モータ５４Ａ・５４Ｂ・・・は、パルス入力タイプのステッピングモータやサーボモータである。モータ５４Ａ・５４Ｂ・・・は、モータドライバ５３Ａ・５３Ｂ・・・からのパルス入力を回転動力に変換する。
【００４２】
検出部５５は、基本動作及び補正動作により形成された繊維層の端部位置を検出し、繊維層の端部位置に応じた電圧信号を作成し、該電圧信号を制御部５１へ出力する（図５参照）。検出部５５として例えばカメラを用い、撮像した画像を処理することにより繊維層の端部位置を検出するようにしてもよい。
【００４３】
このような構成により、本制御システムは、制御部５１が制御信号を作成し、モータドライバ５３Ａ・５３Ｂ・・・を介することによってモータ５４Ａ・５４Ｂ・・・を駆動させる。
【００４４】
次に、巻きデータについて詳しく説明する。図４は、繊維束Ｆを巻き付ける一連の動作を表した巻きデータの一例を示す図である。本図の横軸は、繊維束Ｆを巻き付ける一連の動作の工程を示している。本図の縦軸は、制御対象であるモータ５４Ａ・５４Ｂ・・・の動作を数値で示している。尚、図４に示す第Ｎ番目の工程が、巻きデータの複数の工程のうち、ある繊維層の端部位置まで繊維束を巻き付ける工程であるとする。
【００４５】
巻きデータＣ１は、ライナー１の回転動作を表す。制御部５１は、巻きデータＣ１に基づいて制御信号を作成し、ライナー移送装置２０を構成する動力機構のモータ５４Ａを駆動させる。尚、ライナー１の回転方向は常に一定であるため（図２Ｂ中、矢印Ｄ１参照）、巻きデータＣ１は、工程毎に数値が増加する発散動作を示している。
【００４６】
巻きデータＣ２は、ライナー１の移送動作を表す。制御部５１は、巻きデータＣ２に基づいて制御信号を作成し、ライナー移送装置２０を構成する動力機構のモータ５４Ｂを駆動させる。尚、ライナー１の移送方向は前後方向に変更されるため（図２Ｂ中、矢印Ｄ２参照）、巻きデータＣ２は、数値が増加した後に再び減少する反復動作を示している。
【００４７】
巻きデータＣ３は、繊維束ガイド４５の伸縮動作を表す。制御部５１は、巻きデータＣ３に基づいて制御信号を作成し、ヘリカル巻き装置４０を構成する動力機構のモータ５４Ｃを駆動させる。尚、繊維束ガイド４５の伸縮方向はライナー１の外周面１Ｓに対して近接又は離間する方向に変更されるため（図２Ｂ中、矢印Ｄ３参照）、巻きデータＣ３は、数値が増加した後に再び減少する反復動作を示している。
【００４８】
巻きデータＣ４は、繊維束ガイド４５の回転動作を表す。制御部５１は、巻きデータＣ４に基づいて制御信号を作成し、ヘリカル巻き装置４０を構成する動力機構のモータ５４Ｄを駆動させる。尚、繊維束ガイド４５の回転方向は正回転又は逆回転方向に変更されるため（図２Ａ中、矢印Ｄ４参照）、巻きデータＣ３は、数値が増加した後に再び減少する反復動作を示している。
【００４９】
巻きデータＣ５は、第２ヘリカルヘッド４４の回転動作を表す。制御部５１は、巻きデータＣ５に基づいて制御信号を作成し、ヘリカル巻き装置４０を構成する動力機構のモータ５４Ｅを駆動させる。尚、第２ヘリカルヘッド４４の回転方向は正回転又は逆回転方向に変更されるため（図２Ａ中、矢印Ｄ５参照）、巻きデータＣ３は、数値が増加した後に再び減少する反復動作を示している。
【００５０】
次に、ライナー１のドーム部１Ｂに繊維束Ｆを巻き付けて繊維層を形成する場合における、補正動作の制御について説明する。前述のように、図４に示す第Ｎ番目の工程が、巻きデータの複数の工程のうち、ある繊維層の端部位置まで繊維束を巻き付ける工程であるとする。図５Ａ、図５Ｂは、巻きデータによる基本動作の第Ｎ番目の工程が終了し、繊維束の巻き付けがドーム部における繊維層の端部位置まで到達している状態を示す図である。実際に形成された繊維層の端部位置は実線で示す位置である。一方、この繊維層の設計上の端部位置は、２点鎖線で示す位置に設定されていたとする。巻きデータは、基本動作の第Ｎ番目の工程が終了した時点で、繊維層の端部位置が設計値通りになることを目標にして作成されている。しかしながら、実際には、基本動作の第Ｎ番目の工程が終了した時点で、繊維層の端部位置は設計値に到達していない。このように繊維層の端部位置の実測値と設計値に差異がある場合、制御部５１は巻きデータの第Ｎ工程が終了した時点で基本動作を中断し、補正動作を割り込ませる制御を行う。
【００５１】
尚、図５は、基本動作の第Ｎ番目の工程が終了した時点で、繊維層の端部位置は設計値に到達していない場合である。すなわち、設計値に対して実際の巻き付けが不足している場合である。この場合、以下に説明する補正動作では、巻き付け量を追加する制御を行う。反対に、基本動作の第Ｎ番目の工程が終了した時点で、繊維層の端部位置が設計値を超えている場合もある。すなわち、設計値に対して実際の巻き付けが過剰である場合である。この場合、以下に説明する補正動作では、巻き付け量を減少させる制御を行う。
【００５２】
補正動作では、まず基本動作により形成された繊維層の端部位置を検出部５５により検出する。本実施例では、図５Ｂに示すように、検出部５５により繊維層をライナー１の軸心方向から撮像し、撮像した画像を処理することにより繊維層の端部位置の実測値を検出している。
【００５３】
次に、制御部５１は、繊維層の端部位置の実測値と設計値とに基づいて補正値を算出する。本実施例では、補正値はライナー１の回転方向及び回転角度とする。尚、本実施例の補正動作においてはライナー１の移送動作、繊維束ガイド４５の伸縮動作、繊維束ガイド４５の回転動作、第２ヘリカルヘッド４４の回転動作の制御は行わない。これらは基本動作の第Ｎ番目の工程が終了した時点の状態に保ったまま補正動作を行うものとする。
【００５４】
回転方向の補正値は、図５Ｂに示すように、繊維層の端部位置の実測値が設計値に対して不足している場合、すなわち、（繊維層の端部位置の半径の実測値Ｒ１）―（繊維層の端部位置の半径の設計値Ｒ２）＞０（プラス）の場合、回転方向は巻き付け量を追加する方向（正転：図５ＡのＤ１方向）である。反対に、繊維層の端部位置の実測値が設計値に対して過剰である場合、すなわち、（繊維層の端部位置の半径の実測値Ｒ１）―（繊維層の端部位置の半径の設計値Ｒ２）＜０（マイナス）の場合、回転方向は巻き付け量を減らす方向（逆転：図５ＡのＤ１方向とは反対の方向）である。
【００５５】
図５Ｂに示すように、回転角度の補正値θ１は、ライナー１の半径をＲ、繊維層の端部位置の半径の実測値をＲ１、繊維層の端部位置の半径の設計値をＲ２とすると、以下の数１で算出される。
【００５６】
【数１】
2012114570.tif 000003
【００５７】
次に制御部５１は、モータ５４Ａの駆動を制御して、補正動作のうち、補正値に基づいて繊維束の巻き付けの増減を行う動作と、繊維層の端部位置を検出部により検出する動作とを交互に行うように制御する。本実施例では、第１回目の巻き付けの動作は、ライナー回転角度は、算出された補正値θ１（１００％）とし、回転方向は正転とする。第１回目の巻き付け動作を終えると、繊維層の端部位置を検出部により検出し、（繊維層の端部位置の半径の実測値Ｒ１）と（繊維層の端部位置の半径の設計値Ｒ２）とを比較する。Ｒ１
＞Ｒ２のままであれば、Ｒ１＜Ｒ２になるまで補正値θ１（１００％）でライナー１を正転する動作、及び繊維層の端部位置を検出部により検出する動作を交互に繰り返す。
【００５８】
Ｒ１＜Ｒ２になれば、ライナー回転角度を補正値θ１の２５％とし、回転方向を逆転とする。Ｒ１＞Ｒ２になるまで補正値θ１の２５％でライナー１を逆転する動作、及び繊維層の端部位置を検出部により検出する動作を交互に繰り返す。
【００５９】
Ｒ１＞Ｒ２になれば、ライナー回転角度を補正値θ１の６％とし、回転方向を正転とする。Ｒ１＜Ｒ２になるまで補正値θ１の６％でライナー１を正転する動作、及び繊維層の端部位置を検出部により検出する動作を交互に繰り返す。
【００６０】
Ｒ１＜Ｒ２になれば、ライナー回転角度を補正値θ１の１．５％とし、回転方向を逆転とする。Ｒ１＞Ｒ２になるまで補正値θ１の１．５％でライナー１を逆転する動作、及び繊維層の端部位置を検出部により検出する動作を交互に繰り返す。
【００６１】
Ｒ１＞Ｒ２になれば、その時点で補正動作を終了する。換言すると、繊維層の端部位置の実測値と設計値との差異が、ライナー１の回転角度にして補正値θ１の１．５％以下になった時点で、補正動作を終了することとなる。補正動作が終了した後、制御部５１は、巻きデータの第Ｎ＋１工程から基本動作を再開する。
【００６２】
尚、制御部５１は、補正動作を終了した時点で、補正動作により行った繊維束の巻き付けの増減量を真の補正値として記憶してもよい。本実施例の補正動作において、例えば、「補正値θ１（１００％）、正転」、「補正値θ１の２５％、逆転」「補正値θ１の６％、正転」「補正値θ１の１．５％、逆転」をそれぞれ１回づつ行ったとすると、真の補正値θ２は、ライナー回転角度が「補正値θ１の７９．５％」、回転方向が「正転」となる。
【００６３】
また、制御部５１は、上記のように真の補正値を記憶した後、次のライナー１に繊維束を巻き付けて繊維層を巻き付ける場合には、巻きデータの第Ｎ工程が終了した時点で基本動作を中断し、真の補正値に基づく補正動作を割り込ませるようにしてもよい。
【００６４】
以上説明した本実施例に係るＦＷ装置１００によれば、次のような効果を有する。
【００６５】
ライナー１のドーム部１Ｂに繊維束Ｆを巻き付けて繊維層を形成する場合に、巻きデータに基づいて繊維束Ｆを巻き付ける基本動作と、繊維層の端部位置を実測値と設計値とに基づいて補正する補正動作とを行う。このため、ライナー１のドーム部１Ｂにおける繊維層の端部位置を、簡易に補正することができる。
【００６６】
巻きデータの複数の工程のうち、繊維層の端部位置まで繊維束Ｆを巻き付ける工程を終了した時点で基本動作を中断し、補正動作を割り込ませる。このため、巻きデータを補正することなく、ライナー１のドーム部１Ｂにおける繊維層の端部位置を、簡易に補正することができる。
【００６７】
基本動作により形成された繊維層の端部位置を検出部５５により検出する動作と、繊維層の端部位置の実測値と繊維層の端部位置の設計値とに基づいて補正値を算出する動作と、補正値に基づいて繊維束Ｆの巻き付けの増減を行う動作とを行う。このため、ライナー１のドーム部１Ｂにおける繊維層の端部位置を、自動で簡易に補正することができる。
【００６８】
補正動作により行った繊維束Ｆの巻き付けの増減量を真の補正値として記憶する。このため、ライナー１のドーム部１Ｂにおける繊維層の端部位置を補正するための正確な補正値を記憶し、利用することができる。
【００６９】
巻きデータの複数の工程のうち、繊維層の端部位置まで繊維束Ｆを巻き付ける工程を終了した時点で基本動作を中断し、真の補正値に基づいて補正動作を割り込ませる。このため、ライナー１のドーム部１Ｂにおける繊維層の端部位置を補正するための正確な補正値に基づいて迅速に補正動作を行うことができ、生産効率が向上する。
【００７０】
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、ある繊維層の端部位置まで繊維束を巻き付ける工程の後、必ずしも補正動作を行わなくてもよい。繊維層の端部位置の検出だけ行い、繊維層の端部位置の実測値と設計値との差異がある場合のみ補正動作を割り込ませるようにしてもよい。
【００７１】
また、補正動作では、基本動作により形成された繊維層の端部位置を検出部５５により検出したが、オペレータが手動で繊維層の端部位置を計測し、計測した実測値に基づいて補正動作を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明のフィラメントワインディング装置は、ライナーのドーム部における繊維層の端部位置を、簡易に補正することができるため、産業上有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１                ライナー
１０              主基台
２０              ライナー移送装置
３０              フープ巻き装置
４０              ヘリカル巻き装置
４３              固定ヘリカルヘッド
４４              可動ヘリカルヘッド
４５              繊維束ガイド
５１              制御部
５２              モーションコントローラ
５３Ａ            モータドライバ
５４Ａ            モータ
５５              検出部
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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【国際調査報告】
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