(57)【要約】【課題】繊維束成形体の数を正確に検出し、繊維束成形体が切断された場合にフィラメントワインディング装置の製造を停止させる。【解決手段】複数のロール体１４それぞれの内周部から引き出されねじれた状態の箇所を含む複数の繊維束成形体Ｆに熱硬化性樹脂２７を含浸させ、被巻回体２４に巻き付け、中空体を製造する。監視装置３０は、熱硬化性樹脂２７を含浸させた複数の繊維束成形体Ｆの上方に設置されたカメラ４６と、ねじれた状態の箇所を含む複数の繊維束成形体Ｆを撮像する撮像部３２と、撮像画像における複数の繊維束成形体Ｆそれぞれのエッジを検出するエッジ検出部３４と、エッジの数が予め定めた閾値未満の状態が所定時間を続いた場合、フィラメントワインディング装置１２を停止させる製造動作制御部３８とを備える。【選択図】図１
2020192744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の強化繊維が束ねられその断面が厚さよりも幅が大きい細長形状を呈してテープ状に成形された繊維束成形体がロール状に巻かれた複数のロール体のそれぞれの内周部から引き出されたねじれた状態の箇所を含む前記複数の前記繊維束成形体に液体状の熱硬化性樹脂を含浸させ、被巻回体を回転させることで前記液体状の熱硬化性樹脂が含浸された前記複数の繊維束成形体を前記被巻回体に巻き付け、中空体を製造するフィラメントワインディング装置の監視装置であって、
前記液体状の熱硬化性樹脂を含浸させた前記複数の繊維束成形体の上方に設置された撮像装置と、
前記撮像装置により、ねじれた状態の箇所を含む前記複数の繊維束成形体を撮像する撮像部と、
前記撮像された前記複数の繊維束成形体の前記幅方向の端部であるエッジを検出するエッジ検出部と、
前記検出した前記エッジの数が予め定めた閾値未満の状態が所定時間続いた場合に、前記フィラメントワインディング装置の動作を停止させる製造動作制御部と、
を備えることを特徴とするフィラメントワインディング装置の監視装置。
【請求項２】
前記フィラメントワインディング装置は、
前記複数のロール体が載置されるファイバークリールと、
前記複数のロール体のそれぞれの内周部から引き出されたねじれた状態の箇所を含む前記複数の前記繊維束成形体を、それらの長さ方向を平行させて整列させるガイド部と、
前記整列された前記複数の前記繊維束成形体に前記液体状の熱硬化性樹脂を含浸させる樹脂含浸部と、
前記熱硬化性樹脂が含浸され前記整列された前記複数の繊維束成形体を、それら繊維束成形体の長さ方向と直交する方向に移動させる移動部と、
前記移動部により移動される前記熱硬化性樹脂が含浸され前記整列された前記複数の繊維束成形体を、前記被巻回体を回転させることで前記被巻回体に巻き付ける巻き付け部と、
を備え、
前記撮像装置は、前記樹脂含浸部と前記移動部との間に位置する前記複数の繊維束成形体の上方に設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載のフィラメントワインディング装置の監視装置。
【請求項３】
前記閾値は、前記繊維束成形体の数が自然数であるＮである場合、（２Ｎ−１）である、
ことを特徴とする請求項１または２記載のフィラメントワインディング装置の監視装置。
【請求項４】
前記フィラメントワインディング装置による製造を停止させた場合、前記フィラメントワインディング装置による製造を停止した旨を出力する出力部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のフィラメントワインディング装置の監視装置。
【請求項５】
前記中空体は、航空機用水タンクの外面を構成する繊維強化樹脂層である、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のフィラメントワインディング装置の監視装置。
【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監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、飲料水タンクや圧力タンクなどの中空体を製造する方法として、フィラメントワインディング（Filament  Winding：ＦＷ）製法が知られている。
具体的には、フィラメントワインディング装置においてプログラムを実行することで、ガラス繊維などの強化繊維を束ねたテープ状の複数の繊維束成形体にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂（レジン）を含浸させた後、それら複数の繊維束成形体をインナライナーなどの被巻回体に巻き付けて積層し加熱することにより硬化させてタンクを製造する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８５８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなフィラメントワインディング装置では、プログラムが終了するまで自動でタンクを製造するため、複数の繊維束成形体を被巻回体に巻き付けている際にいずれかの繊維束成形体が切断されても、フィラメントワインディング装置側が繊維束成形体の切断を検出して製造を停止させることができなかった。
従って、所定の数より少ない繊維束成形体で製造されたタンクは強度不足となってしまい、再度初めからタンクを作り直さなければならなかった。また、強度不足のタンクの製造を回避するには、作業者がフィラメントワインディング装置の稼働中に近くで待機して監視しなければならなかった。
【０００５】
そこで、フィラメントワインディング装置の近傍に繊維束成形体の搬送方向に交差するようにラインセンサを設置すると共に、繊維束成形体を挟んでラインセンサと対向する箇所に発光部を設置し、ラインセンサによりテープ状の繊維束成形体の数を検出し、繊維束成形体が切断されていた場合にフィラメントワインディング装置を停止することが考えられる。
しかしながら、繊維束成形体がロール状に巻回されたロール体の内周部から引き出される場合には、繊維束成形体はねじれた状態の箇所を含んでいるため、繊維束成形体のねじれた箇所に発光部からの光が照射された場合、ラインセンサにより繊維束成形体の数を正確に検出することが困難となる。
また、繊維束成形体は、ロール体から被巻回体までの間のどこで切断されるか不明であることから、繊維束成形体の数を正確に検出する上で、被巻回体の近傍で繊維束成形体の上方に発光部を設置し、その繊維束成形体を挟んで対向する下方にラインセンサを設置することが好ましい。
しかしながら、このような位置にラインセンサを設置すると、繊維束成形体に含浸した硬化前の液体状の熱硬化性樹脂がラインセンサに垂れてしまい、発光部から照射された光を正確に受光できず、繊維束成形体の数を正確に検出することが困難となる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、繊維束成形体の数を正確に検出し、繊維束成形体が切断された場合にフィラメントワインディング装置の製造を停止させるフィラメントワインディング装置の監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するため本発明は、多数の強化繊維が束ねられその断面が厚さよりも幅が大きい細長形状を呈してテープ状に成形された繊維束成形体がロール状に巻かれた複数のロール体のそれぞれの内周部から引き出されたねじれた状態の箇所を含む前記複数の前記繊維束成形体に液体状の熱硬化性樹脂を含浸させ、被巻回体を回転させることで前記液体状の熱硬化性樹脂が含浸された前記複数の繊維束成形体を前記被巻回体に巻き付け、中空体を製造するフィラメントワインディング装置の監視装置であって、前記液体状の熱硬化性樹脂を含浸させた前記複数の繊維束成形体の上方に設置された撮像装置と、前記撮像装置により、ねじれた状態の箇所を含む前記複数の繊維束成形体を撮像する撮像部と、前記撮像された前記複数の繊維束成形体の前記幅方向の端部であるエッジを検出するエッジ検出部と、前記検出した前記エッジの数が予め定めた閾値未満の状態が所定時間続いた場合に、前記フィラメントワインディング装置の動作を停止させる製造動作制御部とを備えることを特徴とする
また、本発明は、前記フィラメントワインディング装置は、前記複数のロール体が載置されるファイバークリールと、前記複数のロール体のそれぞれの内周部から引き出されたねじれた状態の箇所を含む前記複数の前記繊維束成形体を、それらの長さ方向を平行させて整列させるガイド部と、前記整列された前記複数の前記繊維束成形体に前記液体状の熱硬化性樹脂を含浸させる樹脂含浸部と、前記熱硬化性樹脂が含浸され前記整列された前記複数の繊維束成形体を、それら繊維束成形体の長さ方向と直交する方向に移動させる移動部と、前記移動部により移動される前記熱硬化性樹脂が含浸され前記整列された前記複数の繊維束成形体を、前記被巻回体を回転させることで前記被巻回体に巻き付ける巻き付け部とを備え、前記撮像装置は、前記樹脂含浸部と前記移動部との間に位置する前記複数の繊維束成形体の上方に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記閾値は、前記繊維束成形体の数が自然数であるＮである場合、（２Ｎ−１）であることを特徴とする。
また、本発明は、前記フィラメントワインディング装置による製造を停止させた場合、前記フィラメントワインディング装置による製造を停止した旨を出力する出力部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記中空体は、航空機用水タンクの外面を構成する繊維強化樹脂層であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱硬化性樹脂を含浸させた複数の繊維束成形体の上方に設置された撮像装置により、ねじれた状態の箇所を含む複数の繊維束成形体を撮像し、撮像された複数の繊維束成形体の幅方向の端部であるエッジを検出し、検出したエッジの数が予め定めた閾値未満の状態が所定時間続いた場合に、少なくとも１つの繊維束成形体が切断されたと判定してフィラメントワインディング装置によるタンクの製造を停止させるため、繊維束成形体がねじれた状態であって１つのエッジしか検出されなかった繊維束成形体が２つ以上あった場合でも、繊維束成形体が切断されたと誤って判定することを回避でき、繊維束成形体の数を正確に検出し、繊維束成形体が切断された場合にフィラメントワインディング装置の製造を停止させる上で有利となる。
また、撮像装置を、樹脂含浸部と移動部との間に設けることで、撮像装置は被巻回体の近傍に位置し、繊維束成形体の数を正確に検出する上で有利となる。
また、本発明によれば、繊維束成形体の数が自然数であるＮである場合、繊維束成形体のエッジの数の閾値を（２Ｎ−１）に定めることで、通常、１つの帯状の繊維束成形体に対してエッジを２つ検出するところ、繊維束成形体がねじれた箇所では１つのエッジしか検出しなかった場合でも、繊維束成形体が切断されたと誤って判定することを回避でき、繊維束成形体の数を正確に検出する上で有利となる。
また、本発明によれば、フィラメントワインディング装置による製造を停止させた場合、フィラメントワインディング装置による製造を停止した旨を出力する出力部を備えるため、作業者がフィラメントワインディング装置の近傍で待機して監視していなくとも、フィラメントワインディング装置が停止した旨を把握する上で有利となる。
また、本発明によれば、品質に優れた航空機用水タンクを効率良く製造する上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】フィラメントワインディング装置の概要を示す図である。
【図２】繊維束成形体の断面図である。
【図３】フィラメントワインディング装置の監視装置の機能構成図である。
【図４】カメラで撮像された複数の繊維束成形体の撮像画像を示す図である。
【図５】フィラメントワインディング装置の監視装置における監視処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、フィラメントワインディング装置１２は、繊維束成形体Ｆが巻回されたロール体１４の複数が配置されるファイバークリール１６と、ガイド部１８と、樹脂含浸部２０と、移動部２２と、繊維束成形体Ｆが巻回される被巻回体２４を回転させる巻き付け部２６とを備えている。
本実施の形態では、フィラメントワインディング装置１２により形成される中空体は航空機用水タンクであり、したがって、被巻回体２４は航空機用水タンクの内周面を構成するインナライナー２４Ａであり、複数の繊維束成形体Ｆによりインナライナー２４Ａの外周面に繊維強化樹脂層が形成される。
【００１０】
繊維束成形体Ｆは、多数の強化繊維が束ねられ、図２に示すように、その断面が厚さＴよりも幅Ｗが大きい細長形状を呈してテープ状に成形されている。
本実施の形態では、繊維束成形体Ｆは、１本の直径が数μ程度のガラス繊維が数万本束ねられ、断面が細長形状に成形されている。
複数のロール体１４は、繊維束成形体Ｆが巻回されて構成され、ファイバークリール１６に載置され、本実施の形態では、４つのロール体１４が載置されている。
４つのロール体１４は、それ自体回転せずに載置されている。
繊維束成形体Ｆは、巻き付け部２６による被巻回体２４の回転により、４つのロール体１４それぞれの内周部から上方に引き出されていく。
このように繊維束成形体Ｆが、その軸心を上下方向に向けて載置されたロール体１４の内周部から上方に引き出されると、繊維束成形体Ｆの長手方向にはねじれた状態の箇所が含まれていく。
なお、図１では、複数の繊維束成形体Ｆをそれぞれ幅Ｗ方向から見た状態を示している。
【００１１】
ガイド部１８は、複数のロール体１４のそれぞれの内周部から引き出されたねじれた状態の箇所を含む複数の繊維束成形体Ｆを、それらの長さ方向を平行させて整列させる箇所である。
ガイド部１８は、複数のロール体１４それぞれから引き出された複数（４つ）の繊維束成形体Ｆをそれぞれ案内する複数（４つ）の第１ガイドローラ１８０２と、各第１ガイドローラ１８０２に巻装された繊維束成形体Ｆを樹脂含浸部２０に向かって案内する単一の第２ガイドローラ１８０４とを含んで構成されている。
なお、ガイド部１８の構成は上記の構成に限定されず、従来公知の様々な構成が採用可能である。
【００１２】
樹脂含浸部２０は、整列された複数の繊維束成形体Ｆに液体状の熱硬化性樹脂２７を含浸させる箇所である。
樹脂含浸部２０は、レジンバス２００２とレジン含浸用ドラム２００４とを含んで構成されている。
レジンバス２００２は、加熱することにより硬化する液体状の熱硬化性樹脂２７（レジン）を溜める上方が開放された容器であって、本実施の形態では熱硬化性樹脂２７としてエポキシ樹脂が用いられている。
レジン含浸用ドラム２００４は、回転可能なローラであって、下部がレジンバス２００２に溜められた熱硬化性樹脂２７に浸っている。
したがって、巻き付け部２６による被巻回体２４の回転により複数の繊維束成形体Ｆが引っ張られることで、レジン含浸用ドラム２００４はその外周面に熱硬化性樹脂２７を付着させながら回転し、複数の繊維束成形体Ｆに液体状の熱硬化性樹脂２７が含浸される。
なお、樹脂含浸部２０の構成は上記の構成に限定されず、従来公知の様々な構成が採用可能である。
【００１３】
移動部２２は、熱硬化性樹脂２７が含浸され整列された複数の繊維束成形体Ｆが被巻回体２４の外周面の全域に巻回されるように、複数の繊維束成形体Ｆをその長さ方向と直交する方向に移動させる箇所である。
移動部２２は、各繊維束成形体Ｆを被巻回体２４に向けて案内する複数の供給ヘッドを往復移動させて構成するなど、移動部２２には従来公知の様々な構成が採用可能である。
【００１４】
巻き付け部２６は、移動部２２により移動される熱硬化性樹脂２７が含浸され整列された複数の繊維束成形体Ｆを、被巻回体２４を回転させることで被巻回体２４に巻き付ける箇所であり、ワイディングマシンを含んで構成されている。
ワイディングマシンは、被回転体であるインナライナー２４Ａの両端を保持し、インナライナー２４Ａを回転させるものである。
インナライナー２４Ａは、熱可塑性樹脂であるポリプロピレンやポリエチレンを含むポリオレフィン系樹脂など、ＦＤＡ認定を受けた従来公知の様々な材料が使用可能である。
移動部２２により複数の繊維束成形体Ｆが被巻回体２４の軸心方向に往復移動され、被巻回体２４が回転されることにより、複数の繊維束成形体Ｆがインナライナー２４Ａの外周面の全域に何重にも巻き付けられていく。
フィラメントワインディング装置１２を駆動するにあたり、作業者は、各ロール体１４の内周部からそれぞれ繊維束成形体Ｆを引き出し、第１、第２ガイドローラ１８０２、１８０４を巻回させ、レジン含浸用ドラム２００４上で複数の繊維束成形体Ｆにレジンを含浸させ、被巻回体２４の外周面の周方向の一部に複数の繊維束成形体Ｆを半周程度巻き付けておく。
その後、ワイディングマシンを駆動させ被巻回体２４を回転させると共に移動部２２により複数の繊維束成形体Ｆをその長手方向と直交する方向に、すなわち被巻回体２４の軸心方向に往復移動させる。
これにより複数の繊維束成形体Ｆが各ロール体１４の内周部から引き出され、ガイド部１８を経てレジン含浸用ドラム２００４の外周面に至った複数の繊維束成形体Ｆによりレジン含浸用ドラム２００４が回転される。そして、レジン含浸用ドラム２００４上で繊維束成形体Ｆに液体状の熱硬化性樹脂２７が含浸され、熱硬化性樹脂２７が含浸された複数の繊維束成形体Ｆが移動部２２を経て被巻回体２４の外周面に巻き付けられていく。
【００１５】
熱硬化性樹脂２７が含浸された複数の繊維束成形体Ｆにより被巻回体２４の外周面の全域に巻き付けられたならば、被巻回体２４をワイディングマシンから取り外し、加熱部２８に搬送する。
被巻回体２４に巻回された液体状の熱硬化性樹脂２７が含浸された繊維束成形体Ｆは柔らかいが、加熱部２８で加熱されることにより、熱硬化性樹脂２７が硬化し、内面がインナライナー２４Ａで形成され、外面が繊維強化樹脂層で強化された航空機用水タンクが製造される。
なお、被巻回体２４を石膏等によって形成し、液体状の熱硬化性樹脂２７が含浸された複数の繊維束成形体Ｆを被巻回体２４に巻き付け、熱硬化性樹脂２７を硬化させた後に、被巻回体２４を破砕して取り出し、巻き付けられた筒状の繊維束成形体Ｆによりタンクなどの中空体を構成するなど任意である。
また、移動部２２を省略し、ワイディングマシンで被巻回体２４を回転させつつワイディングマシン自体を被巻回体２４の軸心方向に往復移動させることで、熱硬化性樹脂２７が含浸された複数の繊維束成形体Ｆを被巻回体２４の外周面の全域に巻き付けるようにしてもよい。
また、加熱部２８を含んでフィラメントワインディング装置１２を構成するなど任意である。
【００１６】
一方、フィラメントワインディング装置１２の駆動時、複数の繊維束成形体Ｆは、被巻回体２４の回転によって張力が与えられて、その張力の下で被巻回体２４の外周面に緊密に巻き付けられていく。この時、被巻回体２４の回転に伴う張力により、繊維束成形体Ｆがロール体１４から引き出される際に、あるいは、第１ガイドローラ１８０２で方向転換される際に、あるいは、第２ガイドローラ１８０４で方向転換される際に、あるいは、レジン含浸用ドラム２００４と移動部２２との間で、あるいは移動部２２と巻き付け部２６との間で繊維束成形体Ｆが切断されてしまうことが考えられる。
所定の数より少ない繊維束成形体Ｆで製造された航空機用水タンクは強度不足となってしまい、再度初めから航空機用水タンクを作り直さなければならならない。
【００１７】
次に、このような不具合を解消する監視装置３０について説明する。
監視装置３０は、監視装置本体３０Ａと、撮像装置としてのカメラ４６と、出力装置としての回転灯４８およびホーンスピーカ５０とを含んで構成されている。
監視装置本体３０Ａは、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などの制御装置、制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read  Only  Memory）や制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ（Random  Access  Memory）などの記憶装置、出力装置、入力装置、撮像装置（カメラ４６）、およびフィラメントワインディング装置１２等と通信を行う通信Ｉ／Ｆ（interface）などを含む通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっており、ＣＰＵがＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより監視処理が実行される。
【００１８】
図３に示すように、監視装置本体３０Ａは、撮像部３２と、エッジ検出部３４と、判定部３６と、製造動作制御部３８と、表示部４０と、報知部４２と、送受信部４４とを含んで構成され、フィラメントワインディング装置１２にインターネットなどのネットワークを介して接続され、監視装置本体３０Ａには、カメラ４６、回転灯４８およびホーンスピーカ５０が接続されている。
カメラ４６は、図１に示すように、フィラメントワインディング装置１２において、レジン含浸用ドラム２００４と、インナライナー２４Ａとの間に設置され、すなわち、熱硬化性樹脂２７が含浸されて搬送される複数の繊維束成形体Ｆの上方に設置されている。
言い換えると、カメラ４６は、繊維束成形体Ｆがロール体１４からインナライナー２４Ａの搬送される搬送路の最も下流の箇所に配置され、繊維束成形体Ｆが、ロール体１４と第１ガイドローラ１８０２との間、第１ガイドローラ１８０２と第２ガイドローラ１８０４との間、第２ガイドローラ１８０４とレジン含浸用ドラム２００４との間、レジン含浸用ドラム２００４と移動部２２との間、移動部２２と巻き付け部２６との間の何れの箇所で切断された場合でも、インナライナー２４Ａに巻回される後述する繊維束成形体Ｆのエッジの数を確実に検出できるように図られている。
なお、繊維束成形体Ｆが移動部２２と巻き付け部２６との間で切断された場合には、レジン含浸用ドラム２００４と移動部２２との間で繊維束成形体Ｆが切断された場合と同様に、切断された繊維束成形体Ｆが重力により下方に移動するため、カメラ４６の撮像範囲から消えることになる。
回転灯４８やホーンスピーカ５０は、例えば、フィラメントワインディング装置１２を設置した部屋の出入り口付近に設置されている。
【００１９】
撮像部３２は、複数の繊維束成形体Ｆの上方に設置されたカメラ４６により、熱硬化性樹脂２７を含浸した複数の繊維束成形体Ｆを撮像する。
上述のように繊維束成形体Ｆは、ロール体１４それぞれの内周部から引き出されるため、ねじれた状態の箇所が撮像される場合もある。
図４は、カメラ４６で撮像された４つの繊維束成形体Ｆ（Ｆ１−Ｆ４）の撮像画像を示す。図中、矢印Ｂは繊維束成形体Ｆの搬送方向を示し、符号Ｐは、エッジ検出部３４による画像処理の対象となる撮像画像の領域を示す。
【００２０】
エッジ検出部３４は、例えば二値化した白と黒の境界を画像処理により検出することで、撮像部３２で撮像された複数の繊維束成形体Ｆの幅Ｗ方向の端部であるエッジの数を検出する。撮像画像Ｐからエッジの数を検出する方法は、従来公知の様々な方法によって検出可能である。
繊維束成形体Ｆが幅Ｗ方向を水平に向けた状態で搬送されている場合、エッジ検出部３４は、繊維束成形体Ｆの幅Ｗ方向の両端部を撮像画像における繊維束成形体Ｆのエッジとしてそれぞれ検出するため２つのエッジを検出する。
例えば図４では、繊維束成形体Ｆ１、Ｆ４が幅Ｗ方向を水平に向けた状態で搬送されており、エッジ検出部３４は、撮像画像Ｐにおいて、繊維束成形体Ｆ１の幅Ｗ方向の両端部を２つのエッジＥ１、Ｅ２として検出し、繊維束成形体Ｆ４の幅Ｗ方向の両端部を２つのＥ６、Ｅ７として検出する。
【００２１】
しかし、繊維束成形体Ｆがねじれた状態を含んで搬送されると、エッジ検出部３４は、繊維束成形体Ｆの幅Ｗ方向の両端部を撮像画像Ｐにおいて、２つのエッジとして検出する場合と、１つのエッジとして検出してしまう場合とがある。
例えば繊維束成形体Ｆ２のように、ねじれた状態で搬送されているものの、撮像画像Ｐにおける繊維束成形体Ｆ２の幅Ｗ方向の両端部は、エッジ検出部３４によりそれぞれ独立した２つのエッジＥ３、Ｅ４として正しく検出される。
【００２２】
これに対して、繊維束成形体Ｆ３のように、ねじれた状態で搬送され、繊維束成形体Ｆ３の幅Ｗ方向が鉛直方向になっており、撮像画像Ｐにおける繊維束成形体Ｆ３の幅Ｗ方向の両端部が１つに重なってしまった場合、撮像画像Ｐにおける繊維束成形体Ｆ３の幅Ｗ方向の両端部は、エッジ検出部３４により１つのエッジＥ５として検出されてしまう。
【００２３】
判定部３６は、エッジ検出部３４により検出したエッジの数が予め定めた閾値未満の状態が所定時間続いた場合に、繊維束成形体Ｆが切断されたと判定する。
本実施の形態のように、フィラメントワインディング装置１２が４つの繊維束成形体Ｆ１−Ｆ４により中空体を製造している場合、例えば、エッジの数の閾値を７に設定する。
これは、全ての繊維束成形体Ｆが幅Ｗ方向を水平した状態で搬送されると、詳細には、全ての繊維束成形体Ｆが幅Ｗ方向を鉛直にしない状態で搬送されると、１つの繊維束成形体Ｆに対して２つのエッジが検出され、合計８つのエッジが検出されることになる。
しかし、図４の繊維束成形体Ｆのように、ねじれた状態の箇所を含んで搬送され１つのエッジしか検出されなかった繊維束成形体Ｆ２が１つあると、合計７つのエッジが検出されることになるが、繊維束成形体Ｆ２がねじれているだけで繊維束成形体Ｆ２が切断されているわけではない。
つまり、エッジ検出部３４により１つの繊維束成形体Ｆに対して１つのエッジが検出された場合は繊維束成形体Ｆがねじれているだけで繊維束成形体Ｆの切断は生じておらず、エッジ検出部３４により１つの繊維束成形体Ｆに対してエッジが検出されない場合には繊維束成形体Ｆが切断している可能性が高い。
このため、本実施の形態では、４つの繊維束成形体Ｆに対して閾値は７とし、エッジの検出が閾値未満の６以下となってしまった場合に、判定部３６は、繊維束成形体Ｆが切断されている可能性があると判定することになる。
これを式で示すと、繊維束成形体Ｆが自然数であるＮであった場合、エッジの数の閾値は（２Ｎ−１）となる。
【００２４】
さらに、判定部３６は、エッジの数が閾値未満である状態が、所定時間続いたか否かを判定する。
本実施の形態では、検出されたエッジの数が７未満（６以下）である状態が所定時間、例えば２秒間継続したか否かを判定する。
これは、エッジの検出が閾値未満の６以下であった場合、２以上の繊維束成形体Ｆが同時にねじれていることが考えられるが、幅Ｗ方向が鉛直方向になったねじれた状態の繊維束成形体Ｆの箇所の長さは短いため、エッジの検出が閾値未満である状態が所定時間検出されることで繊維束成形体Ｆが切断されていることを正確に判定できる。
従って、判定部３６は、エッジの数が閾値の７未満の状態が所定時間の２秒間続いた場合、繊維束成形体Ｆが切断されたと判定する。
【００２５】
製造動作制御部３８は、判定部３６によって、エッジ検出部３４により検出したエッジの数が予め定めた閾値未満（７未満）の状態が所定時間（２秒間）続いたと判定されたことをもって、フィラメントワインディング装置１２によるタンクの製造途中で１本以上の繊維束成形体Ｆが切断されたと判定し、タンクの製造を停止させる。
例えば、製造動作制御部３８は、送受信部４４を介して、フィラメントワインディング装置１２に製造を停止する旨の製造停止信号を送信することで、フィラメントワインディング装置１２による製造を停止させる。
また、製造動作制御部３８は、送受信部４４を介して、フィラメントワインディング装置１２に製造を開始する旨の製造開始信号を送信することで、フィラメントワインディング装置１２による製造を開始させる。
【００２６】
表示部４０、報知部４２、および送受信部４４は、製造動作制御部３８によりフィラメントワインディング装置１２による製造を停止させた場合、フィラメントワインディング装置１２による製造を停止した旨を出力する出力部である。
表示部４０は、フィラメントワインディング装置１２による製造を停止した旨を表示する。
具体的には、表示部４０は、回転灯４８を回転および点灯させることで、フィラメントワインディング装置１２による製造を停止した旨を表示する。
報知部４２は、フィラメントワインディング装置１２による製造を停止した旨を報知する。
具体的には、報知部４２は、ホーンスピーカ５０によりブザー音を報知したり、「フィラメントワインディング装置１２が停止しました」等の音声を報知する。
送受信部４４は、フィラメントワインディング装置１２による製造を停止した旨を送信する。
具体的には、送信部は、フィラメントワインディング装置１２による製造を停止した旨を示す信号を、作業者が所持する携帯端末に送信する。
また、送受信部４４は、フィラメントワインディング装置１２などの外部装置との間で各種情報を送受信する。
例えば、送受信部４４は、上述の製造開始信号や製造停止信号をフィラメントワインディング装置１２に送信する。
【００２７】
次に、図５に示すフローチャートを参照して、フィラメントワインディング装置１２の監視装置３０による監視処理の流れについて説明する。
まず、複数のロール体１４がファイバークリール１６に載置され、作業者が、各ロール体１４の内周部からそれぞれ繊維束成形体Ｆを引き出し、第１、第２ガイドローラ１８０２、１８０４を巻回させ、レジン含浸用ドラム２００４上で複数の繊維束成形体Ｆに熱硬化性樹脂２７を含浸させ、被巻回体２４の外周面の周方向の一部に複数の繊維束成形体Ｆを半周程度巻き付けたならば、製造動作制御部３８は、送受信部４４を介してフィラメントワインディング装置１２に製造開始信号を送信して、製造を開始させる（ステップＳ１０）。
フィラメントワインディング装置１２では、ロール体１４それぞれの内周部から引き出された繊維束成形体Ｆにレジン含浸用ドラム２００４によって熱硬化性樹脂２７を含浸させ、その繊維束成形体Ｆを移動部２２により位置を調整しながら、被巻回体２４に巻き付けて中空体を製造していく。
【００２８】
撮像部３２は、カメラ４６によって熱硬化性樹脂２７が含浸された繊維束成形体Ｆを上方から撮像する（ステップＳ１２）。
エッジ検出部３４は、画像処理により、撮像画像における複数の繊維束成形体Ｆそれぞれのエッジの数を検出する（ステップＳ１４）。
判定部３６は、エッジ検出部３４により検出したエッジの数が閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
検出したエッジの数が閾値以上である場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１２に戻って処理を繰り返す。
【００２９】
一方、検出したエッジの数が閾値未満であった場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、繊維束成形体Ｆがねじれているのか切断されているのかを判定するため、判定部３６は、エッジの数が閾値未満である状態が所定時間経過したか否か（所定時間続いたか否か）を判定する（ステップＳ１８）。
エッジの数が閾値未満である状態が所定時間経過してない場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、すなわち所定時間が経過する前にエッジの数が閾値以上になった場合、繊維束成形体Ｆはねじれていたと判定し、ステップＳ１２に戻って処理を繰り返す。
【００３０】
一方、エッジの数が閾値未満である状態が所定時間経過した場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、繊維束成形体Ｆは切断されていると判定し、製造動作制御部３８は、送受信部４４を介してフィラメントワインディング装置１２に製造停止信号を送信して（ステップＳ２０）、製造を停止させる（ステップＳ２２）。
【００３１】
次に、報知部４２はホーンスピーカ５０からブザー音を報知し、表示部４０は回転灯４８を回転および点灯させ、フィラメントワインディング装置１２による製造を停止した旨を出力する（ステップＳ２４）。
また、フィラメントワインディング装置１２が停止した旨を作業者が所持する携帯端末に送信してもよい。
これにより、作業者がフィラメントワインディング装置１２によるタンクの製造が停止したことを把握することができ、その後の対応を迅速に行うことができる。
【００３２】
このように、本実施の形態のフィラメントワインディング装置の監視装置３０によれば、熱硬化性樹脂２７を含浸させた複数の繊維束成形体Ｆの上方に設置されたカメラ４６により、ねじれた状態の箇所を含む複数の繊維束成形体Ｆを撮像し、撮像された複数の繊維束成形体Ｆの幅Ｗ方向の端部であるエッジを検出し、検出したエッジの数が予め定めた閾値未満である状態が所定時間経過した場合、少なくとも１つの繊維束成形体Ｆが切断されたと判定してフィラメントワインディング装置１２による中空体の製造を停止させるため、繊維束成形体Ｆの数を正確に検出し、繊維束成形体Ｆが切断された場合にフィラメントワインディング装置１２の製造を停止させる上で有利となる。
また、本実施の形態のフィラメントワインディング装置の監視装置３０によれば、繊維束成形体Ｆが自然数であるＮの場合、繊維束成形体Ｆのエッジの数の閾値を（２Ｎ−１）の奇数に定めることで、通常、１つのテープ状の繊維束成形体Ｆに対してエッジを２つ検出するところ、繊維束成形体Ｆがねじれた箇所では１つのエッジしか検出しなかった場合でも、繊維束成形体Ｆが切断されたと誤って判定することを回避でき、繊維束成形体Ｆの数を正確に検出する上で有利となる。
また、カメラ４６は、繊維束成形体Ｆがロール体１４から被巻回体２４に搬送される搬送路の最も下流の箇所に配置されているので、繊維束成形体Ｆが搬送路の何れの箇所で切断された場合でも、繊維束成形体Ｆの数を正確に検出する上で有利となる。
また、本実施の形態のフィラメントワインディング装置の監視装置３０によれば、１つのエッジしか検出されなかった繊維束成形体Ｆが２つ以上あった場合、すなわち、エッジの数が閾値未満の（２Ｎ−２）以下と検出された場合でも、その閾値未満である状態が所定時間経過した場合になってからフィラメントワインディング装置１２による製造を停止させるため、繊維束成形体Ｆが切断されたと誤って判定することを回避でき、繊維束成形体Ｆの数を正確に検出する上で有利となる。
また、本実施の形態のフィラメントワインディング装置の監視装置３０によれば、フィラメントワインディング装置１２による製造を停止させた場合、フィラメントワインディング装置１２による製造を停止した旨を出力する出力部を備えるため、作業者がフィラメントワインディング装置１２の近傍で待機して監視していなくとも、フィラメントワインディング装置１２が停止した旨を把握する上で有利となる。
また、本実施の形態のフィラメントワインディング装置の監視装置３０によれば、出力部がフィラメントワインディング装置１２による製造を停止した旨を表示する表示部４０である場合、回転灯４８を回転および点灯することで作業者に視覚を通して知らせることができるため、騒音の中にいる作業者がフィラメントワインディング装置１２の停止を把握する上で有利となる。
また、本実施の形態のフィラメントワインディング装置の監視装置３０によれば、出力部がフィラメントワインディング装置１２による製造を停止した旨を報知する報知部４２である場合、ホーンスピーカ５０によりブザー音等を報知することで作業者に聴覚を通して知らせることができるため、他の作業をしている作業者がフィラメントワインディング装置１２の停止を把握する上で有利となる。
また、本実施の形態のフィラメントワインディング装置の監視装置３０によれば、出力部がフィラメントワインディング装置１２による製造を停止した旨を送信する送信部である場合、作業者の所持する携帯端末を通して知らせることができるため、遠方にいる作業者がフィラメントワインディング装置１２の停止を把握する上で有利となる。
【００３３】
上述した本実施の形態では、フィラメントワインディング装置１２においてロール体１４自体が回転せずにロール体１４の内周部から繊維束成形体Ｆが引き出されていたが、ロール体１４の中心に軸を貫通させてロール体１４が回転することで引き出された繊維束成形体Ｆを監視する場合にも本発明は無論適用可能である。
また、本実施の形態では、監視装置３０によりガラス繊維を束ねた繊維束成形体Ｆを監視して切断されたか否かを判定しているが、監視装置３０を繊維束成形体Ｆがロール体１４からなくなったことを検出する装置として利用することもできる。
また、本実施の形態では、強化繊維としてガラス繊維を用いた場合について説明したが、強化繊維はガラス繊維に限定されず、従来公知の様々な強化繊維を使用可能である。ただし、強化繊維として炭素繊維を使用した場合には、炭素繊維は切断されにくいため、上記と同様に、監視装置３０を繊維束成形体Ｆがロール体１４からなくなったことを検出する装置として利用できる。
【００３４】
なお、本実施の形態の監視装置３０で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。本実施の形態の監視装置３０で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
さらに、本実施の形態の監視装置３０で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。
また、本実施の形態の監視装置３０で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
また、例えば、上述した各部の機能のうち少なくとも一部または全部が専用のハードウェア回路（例えば半導体集積回路等）で実現されてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１２  フィラメントワインディング装置
１４  ロール体
１６  ファイバークリール
１８  ガイド部
２０  樹脂含浸部
２２  移動部
２４  被巻回体
２４Ａ  インナーライナー
２６  巻き付け部
２７  熱硬化性樹脂（レジン）
３０  監視装置
３２  撮像部
３４  エッジ検出部
３８  製造動作制御部
４０  表示部（出力部）
４２  報知部（出力部）
４４  送受信部（出力部）
４６  カメラ（撮像装置）
Ｅ１−Ｅ７  エッジ
Ｆ、Ｆ１−Ｆ４  繊維束形成体
【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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