(57)【要約】【課題】ライナーへの繊維巻き付けのバラツキを最小限に抑えることができ、高圧タンクの機械的強度のバラツキを低減することができる繊維巻き付け装置を提供する。【解決手段】繊維束ＦＴをライナー１に巻き付けて高圧タンク１０を製造するための繊維巻き付け装置２０は、アイクチ２５と、少なくとも２つのレーザ変位計２６と、アイクチ２５の角度を調整可能な制御部２７と、を少なくとも備え、レーザ変位計２６は、繊維束ＦＴの搬送方向に直交する幅方向における両端部と、ライナー１との間の各隙間を計測可能にアイクチ２５にそれぞれ取り付けられ、制御部２７は、各レーザ変位計２６によってそれぞれ計測された各隙間同士の差異を算出し、算出した差異に応じてアイクチ２５の角度を調整することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂含浸繊維を被加工物に巻き付けて高圧タンクを製造するための繊維巻き付け装置であって、
アイクチと、少なくとも２つのレーザ変位計と、前記アイクチの角度を調整可能な制御部と、を少なくとも備え、
前記レーザ変位計は、前記樹脂含浸繊維の搬送方向に直交する幅方向における両端部と、前記被加工物との間の各隙間を計測可能に前記アイクチにそれぞれ取り付けられ、
前記制御部は、前記各レーザ変位計によってそれぞれ計測された前記各隙間同士の差異を算出し、算出された前記差異に応じて前記アイクチの角度を調整することを特徴とする繊維巻き付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂含浸繊維を被加工物に巻き付けて高圧タンクを製造するための繊維巻き付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の繊維巻き付け装置として、ライナーの形状をレーザ変位計で計測し、計測した形状が記憶部に記憶されている基準形状に対して差異がある場合に、差異を解消するように繊維の巻き付けを行うものが開示されている（特許文献１参照）。また、ライナーに１層巻き付ける毎にレーザ変位計でライナーの形状を計測し、計測した形状と各層毎の基準形状との差異に応じて繊維を巻き付けるフィードバック制御による繊維巻き付けについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１５８５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の繊維巻き付け装置は、レーザ変位計で計測したライナーの形状に応じて繊維巻き付けを行っているが、繊維が巻き付けられたライナーの形状のバラツキは、ライナー形状のバラツキのみに依存するものではなく、繊維の巻き付けによるバラツキの影響も考えられる。したがって、繊維が巻き付けられたライナーの形状のバラツキの解消が不十分となり、高圧タンクの機械的強度にバラツキが発生してしまう可能性がある。また、特許文献１に記載の繊維巻き付け装置は、繊維をライナーに１層巻き付けてからでなければ、繊維層の巻付けバラツキを把握することができないため、Ｎ層目の巻き付けバラツキを解消するために（Ｎ＋１）層目の巻き付けを調整する必要がある。これにより、高圧タンクの機械的強度にバラツキが発生してしまう可能性があるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ライナーへの繊維巻き付けのバラツキを最小限に抑えることができ、高圧タンクの機械的強度のバラツキを低減することができる繊維巻き付け装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る繊維巻き付け装置は、樹脂含浸繊維を被加工物に巻き付けて高圧タンクを製造するための繊維巻き付け装置であって、アイクチと、少なくとも２つのレーザ変位計と、前記アイクチの角度を調整可能な制御部と、を少なくとも備え、前記レーザ変位計は、前記樹脂含浸繊維の搬送方向に直交する幅方向における両端部と、前記被加工物との間の各隙間を計測可能に前記アイクチにそれぞれ取り付けられ、前記制御部は、前記各レーザ変位計によってそれぞれ計測された前記各隙間同士の差異を算出し、算出された前記差異に応じて前記アイクチの角度を調整することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る繊維巻き付け装置は、少なくとも２つのレーザ変位計とアイクチの角度を調整可能な制御部とを備え、レーザ変位計が樹脂含浸繊維の搬送方向に直交する幅方向における両端部と、被加工物との間の各隙間を計測可能にアイクチにそれぞれ取り付けられている。この構成により、制御部がレーザ変位計により計測された各隙間の差異を算出し、算出された差異に応じて、アイクチの角度が制御部により調整されるので、被加工物への繊維巻き付けのバラツキの発生が抑制され、均一な機械的強度を有する高圧タンクが製造される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ライナーへの繊維巻き付けのバラツキを最小限に抑えることができ、高圧タンクの機械的強度のバラツキを低減することができる繊維巻き付け装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る繊維巻き付け装置により製造される高圧タンクの図であり、図１（ａ）は、高圧タンクの側面図を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＡ−Ａで切断した高圧タンクの断面図を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る高圧タンクの製造方法によりライナーに繊維を巻き付ける巻付け方を説明する説明図。
【図３】本発明の実施形態に係る繊維巻き付け装置の構成図。
【図４】本発明の実施形態に係る繊維巻き付け装置のアイクチの図であり、図４（ａ）は、アイクチの側面図を示し、図４（ｂ）は、アイクチを図４（ａ）に示すＢ方向から見たアイクチの底面図を示す。
【図５】本発明の実施形態に係る繊維巻き付け装置のアイクチにより巻回される繊維束とライナーの胴体部との間の隙間を示す模式図であり、図５（ａ）は、繊維束のＸ部およびＹ部における隙間を示し、図５（ｂ）は、繊維束のＸ部断面を示し、図５（ｃ）は、繊維束のＹ部断面を示す。
【図６】本発明の実施形態に係る繊維巻き付け装置のアイクチにより巻回される繊維束とライナーのドーム部との間の隙間を示す模式図であり、図６（ａ）は、繊維束のＸ部およびＹ部における隙間を示し、図６（ｂ）は、繊維束のＸ部断面を示し、図６（ｃ）は、繊維束のＹ部断面を示す。
【図７】本発明の実施形態に係る繊維巻き付け装置を使用して高圧タンクを製造する工程を示す工程図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る繊維巻き付け装置を適用した実施形態に係る繊維巻き付け装置２０について図面を参照して説明する。まず、繊維巻き付け装置２０により製造される高圧タンク１０の構成について説明する。
【００１１】
高圧タンク１０は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、ライナー１と、口金２、３と、補強層４とを有している。ライナー１は、気体を透過させにくい性質、いわゆるガスバリア性を有しており、内部には水素などの高圧のガスが充填されるようになっている。
【００１２】
ライナー１は、筒状の中空容器からなり、胴体部１ａと、一対のドーム部１ｂとにより構成されており、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、いわゆるナイロン（登録商標）などの高い機械的強度を有するエンジニアリングプラスチックで一体的に成形されている。なお、ライナー１は、金属材料で形成されていてもよい。
【００１３】
胴体部１ａは、円筒状に形成され、両端部で各ドーム部１ｂと一体的に形成されている。各ドーム部１ｂは、略半球体状の中空で、ライナー１の軸線に沿った長手方向端部に、ライナー１の軸線を中心とする所定の深さの凹みを有する口金装着部１ｃを有している。口金装着部１ｃの内周の壁面は、図１（ｂ）の破線で示すように、均等の間隔で凹凸部１ｄが形成されている。
【００１４】
また、各口金装着部１ｃの中央部分にはライナー１の軸線を中心とする図示しない貫通孔が形成されており、各貫通孔には口金２、３が挿入され、ライナー１と口金２、３とがそれぞれ嵌合するように構成されている。この貫通孔の軸線は、ライナー１の軸線と一致しており、貫通孔は、口金２、３をドーム部１ｂに装着する際の位置決め孔として機能する。
【００１５】
口金２は、ライナー１の口金装着部１ｃに装着される図示しないフランジ部と、フランジ部からドーム部１ｂの外側に突出する口金本体部と、口金本体部と軸線を同じくしフランジ部からドーム部１ｂの内側に突出する突出部とを有している。口金２は、金属材料で形成されている。口金３は、口金２と同様に形成されている。
【００１６】
補強層４は、ライナー１の外周を覆う層からなり、エポキシ樹脂（ＥＰ）などの樹脂が含浸されている繊維強化樹脂からなる繊維束ＦＴをライナー１の外周に巻付けることで形成されている。繊維強化樹脂は、カーボン繊維（Carbon Fiber）、ガラス繊維（Glass Fiber）やアラミド繊維（Aromatic Polyamide Fiber）などの繊維をプラスチックの中に入れて強度を向上させた複合材料からなる。補強層４の形成は、例えば、フィラメントワインディング法（Filament Winding Process、以下ＦＷ法という。）によって行われる。
【００１７】
このＦＷ法は、太い繊維を引伸ばして細くするとともに，あまい撚りを与えて粗糸とし、巻き取ったいわゆる粗紡糸（カーボンロービング、ガラスロービングなどのロービング）が束ねられた繊維束ＦＴにテンションをかけ、ライナー１に連続的に巻き付ける製造方法をいう。なお、本実施形態の繊維束ＦＴは、本発明に係る繊維巻き付け装置における樹脂含浸繊維に対応する。
【００１８】
このＦＷ法によれば、繊維束ＦＴを巻き付ける際の角度を調整することにより、図２に示すフープ巻きやヘリカル巻きでライナー１の外周に繊維束ＦＴが巻き付けられ、ライナー１のドーム部１ｂの強度、即ち軸方向強度および胴体部１ａの強度、即ちストレート部強度を調整することができる。
【００１９】
次いで、本実施形態に係る繊維巻き付け装置２０について図面を参照して説明する。
【００２０】
繊維巻き付け装置２０は、図３に示すように、繊維巻出機構２１と、結束ロール２２と、アクティブダンサ２３と、ガイドロール２４と、アイクチ２５と、２つのレーザ変位計２６と、制御部２７と、繊維束巻取機構２８とを有している。
【００２１】
繊維巻き付け装置２０は、繊維巻出機構２１から繊維Ｆを巻き出し、結束ロール２２で揃えた繊維束ＦＴを繊維束巻取機構２８によりライナー１に巻き取らせるように構成されている。繊維巻き付け装置２０の各構成要素は、制御部２７によって制御される。
【００２２】
繊維巻出機構２１は、繊維がそれぞれ巻回されている５つのボビンＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５と、各ボビンに対応して設けられた５つの巻出ロール２１ａとを有している。各ボビンおよび各巻出ロール２１ａは、それぞれ図示しない支持軸で回転自在に支持されている。なお、各ボビンおよび各巻出ロール２１ａの数は一例であり、５つ以外の個数であってもよい。
【００２３】
結束ロール２２は、図示しない支持軸で回転自在に支持されており、各ボビンＢ１〜Ｂ５からそれぞれ繰り出された繊維Ｆを揃えて繊維束ＦＴとしてアクティブダンサ２３に向けて搬送するように構成されている。
【００２４】
アクティブダンサ２３は、ロール２３ａ、２３ｂおよびボビン軸２３ｃを有している。ロール２３ａ、２３ｂは、図示しない支持軸で回転自在に支持されている。アクティブダンサ２３は、結束ロール２２を介して送られる繊維束ＦＴに対して、ボビン軸２３ｃが矢印ａ方向へ昇降することにより、繊維束ＦＴの張力（Ｎ）の変動幅を小さくして繊維束ＦＴの供給速度（ｍ／ｓｅｃ）を一定にする構成を有する。
【００２５】
ガイドロール２４は、アクティブダンサ２３とアイクチ２５との間に配置されており、図示しない支持軸で回転自在に支持されている。ガイドロール２４は、アクティブダンサ２３から送られる繊維束ＦＴの搬送を案内し、アイクチ２５への繊維束ＦＴの搬送を案内する構成を有する。
【００２６】
アイクチ２５は、図３、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、ロール２５ａ、２５ｂ、２５ｃを有しており、ガイドロール２４から搬送される繊維束ＦＴを繊維束巻取機構２８に供給するように構成されている。ロール２５ａは、軸方向両端部よりも中央部が太径である太鼓形状を有しており、ガイドロール２４側に位置し、ロール２５ｃは軸方向両端部よりも中央部が細径の鼓形状を有しており、繊維束巻取機構２８側に位置している。ロール２５ｂは、ロール２５ａと同形状であり、ロール２５ａとロール２５ｃとの間に位置している。ロール２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、図示しない支持軸に回転自在に支持されており、互いに平行に配置されている。
【００２７】
アイクチ２５は、図示しない移動機構により、ライナー１の軸方向、即ちアイクチトラバース方向に往復移動する構成と、図４（ｂ）に示すように、アイクチ２５の回転軸ａｘを中心として回動機構により時計回り及び反時計回り（矢印ｂ方向）に回動する構成を有している。移動機構および回動機構は、制御部２７に接続されており、制御部２７により移動機構および回動機構の動作が制御される。また、制御部２７により、アイクチ２５の時計回り及び反時計回り（矢印ｂ方向）の回動が制御されることにより、アイクチ角度が調整される。
【００２８】
アイクチ２５は、アイクチトラバース方向に速やかに往復移動するよう、各構成要素の軽量化が図られており、ライナー１の軸方向は比較的に高速度で、軸方向の両端部分は比較的に低速度で、供給される繊維束ＦＴの張力に応じて移動するよう制御部２７により制御される。
【００２９】
各レーザ変位計２６は、例えば、三次元の反射型センサで、いわゆる白色干渉方式により構成されている。一方のレーザ変位計２６は、図４（ｂ）に示すように、アイクチ２５のロール２５ｃとライナー１との間で、ロール２５ｃに近接するとともに、図４（ａ）の矢印Ｂ方向から繊維束ＦＴを見て、図４（ｂ）の矢印Ｃ方向である繊維束ＦＴの搬送方向に向かって繊維束ＦＴの右側、即ちＸ２６の位置に設けられている。
【００３０】
一方のレーザ変位計２６は、図４（ｂ）に示すように、位置Ｘ２６を起点として、繊維束ＦＴの搬送方向にまっすぐ進んだ下流側で、繊維束ＦＴとライナー１との間に生ずるＸ部の隙間に向けてレーザ光を照射するように構成されている。一方のレーザ変位計２６は、照射されたレーザ光の反射光を受光レンズにより集約し、受光素子へ結像させることでＸ部の隙間を計測し、計測されたＸ部の隙間のデータの信号を制御部２７に送信する。
【００３１】
他方のレーザ変位計２６は、一方のレーザ変位計２６と同様に、アイクチ２５のロール２５ｃとライナー１との間で、ロール２５ｃに近接するとともに、図４（ａ）の矢印Ｂ方向から繊維束ＦＴを見て、図４（ｂ）の矢印Ｃ方向である繊維束ＦＴの搬送方向に向かって繊維束ＦＴの左側、即ちＹ２６の位置に設けられている。
【００３２】
他方のレーザ変位計２６は、一方のレーザ変位計２６と同様に、位置Ｙ２６を起点として、繊維束ＦＴの搬送方向にまっすぐ進んだ下流側で、繊維束ＦＴとライナー１との間に生ずるＹ部の隙間に向けてレーザ光を照射するように構成されている。他方のレーザ変位計２６は、照射されたレーザ光の反射光を受光レンズにより集約し、受光素子へ結像させることでＹ部の隙間を計測し、計測されたＹ部の隙間のデータの信号を制御部２７に送信する。
【００３３】
次いで、ライナー１の胴体部１ａのＸ部およびＹ部に生ずる隙間、並びにライナー１のドーム部１ｂのＸ部およびＹ部に生ずる隙間について説明する。Ｘ２６に位置するレーザ変位計２６はＸ部の隙間を計測することができ、Ｙ２６に位置するレーザ変位計２６はＹ部の隙間を計測することができる。
【００３４】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ライナー１の胴体部１ａのＸ部の隙間は０ｍｍ、Ｙ部の隙間は、図５（ａ）および図５（ｃ）に示すように、Ｙｍｍ、胴体部１ａの表面１ｅと、繊維束ＦＴの表面１ｅと対向する面とのなす角、即ち繊維束ＦＴの傾斜角がθ１となっている。この繊維束ＦＴの姿勢は、繊維束ＦＴがＸ部で表面１ｅに接触しているためＸ＝０となっている。この姿勢とは逆に、繊維束ＦＴがＹ部で表面１ｅに接触していると、Ｙ＝０となり、Ｘ部に隙間ができることがある。
【００３５】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、ライナー１のドーム部１ｂのＸ部の隙間はＸｍｍ、Ｙ部の隙間は、図６（ａ）および図６（ｃ）に示すように、Ｙｍｍ、ドーム部１ｂの接線と、繊維束ＦＴのドーム部１ｂの表面１ｅと対向する面とのなす角、即ち繊維束ＦＴの傾斜角がθ２となっている。
【００３６】
制御部２７は、演算処理を行う中央処理装置および制御プログラム、いわゆるタンク巻きプログラムを格納したメモリを備え、繊維巻出機構２１、アイクチ２５、繊維束巻取機構２８と接続されており、各構成要素の動作を制御する。
【００３７】
また、制御部２７は、各レーザ変位計２６から送信された隙間のデータの信号に基づいて、繊維束ＦＴの幅方向の一方端部および他方端部における繊維束ＦＴとライナー１との間の各隙間をそれぞれ算出し、算出した各隙間同士の差異を算出する。制御部２７は、算出した差異に応じてアイクチ２５の動作を制御し、アイクチ２５の角度を補正して調整する。
【００３８】
なお、アイクチ２５の角度は、図４（ｂ）に示すように、アイクチ２５の回転軸ａｘ回りに回動する回動角度を意味し、アイクチ補正角度θは、このアイクチ２５の角度を補正して、図５（ａ）に示す繊維束ＦＴの傾斜角θ１、図６（ａ）に示す繊維束ＦＴの傾斜角θ２を０°に近づける角度を意味する。
【００３９】
左右差の自動補正によるアイクチ補正角度θは、次の式で、算出される。次の式は、ライナー１の胴体部１ａおよびドーム部１ｂのＸ部の隙間をＸ（ｍｍ）とし、ライナー１の胴体部１ａおよびドーム部１ｂのＹ部の隙間をＹ（ｍｍ）とし、繊維束ＦＴの幅をＷ（ｍｍ）とする。
［数１］
θ＝ｓｉｎ−１（Ｘ−Ｙ）／Ｗ・・・（１）
【００４０】
繊維束巻取機構２８は、図３に示すように、ライナー１を長手方向の一方端部で支持する支持部３１と、他方端部でライナー１を支持する図示しない支持部と、ライナーを軸心周りに回転させる図示しない回転駆動部とにより構成されている。
【００４１】
繊維束巻取機構２８は、アイクチ２５から供給される繊維束ＦＴのトラバース方向への往復移動と、繊維束巻取機構２８におけるライナー１の回転との協働により、ライナー１に繊維束ＦＴを巻き取らせるように構成されている。即ち、繊維束巻取機構２８は、アイクチ２５から供給される繊維束ＦＴをライナー１に巻き付けるように構成されている。
【００４２】
繊維束巻取機構２８は、アイクチ２５による繊維束ＦＴのトラバース方向の移動速度（ｍ／ｓｅｃ）と、繊維束巻取機構２８によるライナー１の回転速度（ｒｐｍ）とを制御部２７により制御することで、ライナー１の繊維束ＦＴの巻き取り方をヘリカル巻きやフープ巻きに変化できるように構成されている。
【００４３】
ヘリカル巻きは、図２に示すように、繊維束ＦＴの巻回軌跡がライナー１の軸線ＣＬに対して、例えば１０°〜３０°程度の低角度で交差する巻き付け方で、繊維束ＦＴがライナー１の長手方向の円筒部および両端部の全体に亘って螺旋状に繰り返し巻回される。このヘリカル巻きでは、アイクチ２５が、トラバース方向に平行移動するとともに、繊維束巻取機構２８の回転駆動部がライナー１を軸心周りに回転させることで、ライナー１に繊維束ＦＴのヘリカル層が形成される。
【００４４】
フープ巻きは、繊維束ＦＴの巻回軌跡がライナー１の軸線ＣＬに対して、例えば９０°程度の直角に近い角度で交差する巻き付け方で、繊維束ＦＴがライナー１の長手方向の円筒部に繰り返し巻回される。このフープ巻きにおいても、アイクチ２５が、トラバース方向に平行移動するとともに、繊維束巻取機構２８の回転駆動部がライナー１を軸心周りに回転させることで、ライナー１に繊維束ＦＴのフープ層が形成される。
【００４５】
次いで、本実施形態に係る繊維巻き付け装置２０を使用した高圧タンク１０の製造工程について、図７を参照して順に説明する。
【００４６】
まず、繊維束巻取機構２８にセットされたライナー１への繊維束ＦＴ、即ち炭素繊維の巻き付けを開始する（ステップＳ１）。なお、ライナー１へ炭素繊維が巻き付けられた被加工物を、以下タンクといい、ライナー１への炭素繊維の巻き付けは、制御部２７により、タンク巻きプログラムに基づいて実行される。
【００４７】
ライナー１への炭素繊維の巻き付けが開始すると、即ちタンク巻きプログラムが実行されると繊維巻き付け装置２０のアイクチ２５が始動し、アイクチ２５から、繊維束巻取機構２８に炭素繊維が供給され（ステップＳ２）、繊維束巻取機構２８により、タンクに炭素繊維が巻き付けられる。
【００４８】
次いで、アイクチ２５に設置された一方のレーザ変位計２６および他方のレーザ変位計２６による自動計測が開始され、各レーザ変位計２６により計測されたデータの信号は制御部２７に送信される（ステップＳ３）。レーザ変位計２６による自動計測は、炭素繊維が繊維束巻取機構２８に供給されると開始し、繊維束巻取機構２８によるタンクへの炭素繊維の巻き付け中に、連続または所定の時間間隔で行われる。自動計測は、タンク巻きプログラムの終了まで継続される。
【００４９】
制御部２７は、各レーザ変位計２６から送信された計測データの信号に基づいて、炭素繊維の一方端部の隙間と他方端部の隙間の左右差を算出する（ステップＳ４）。
【００５０】
制御部２７は、算出した左右差と、基準となる左右差１ｍｍとを比較する（ステップＳ５）。比較の結果、算出した左右差が基準となる左右差１ｍｍを超えていないと判断すると、タンク巻きプログラムのアイクチ指令値の角度で、タンクへの炭素繊維の巻き付けを継続させる（ステップＳ６）。
【００５１】
次いで、制御部２７は、タンクへの所定の巻き付けが終了するとタンク巻きプログラムを終了する（ステップＳ７）。
【００５２】
次いで、制御部２７は、アイクチ指令値の補正が有ったか否かを判断する（ステップＳ８）。制御部２７は、アイクチ指令値の補正が無かったと判断すると、次タンクへの炭素繊維巻きを開始し、即ち次タンク巻きプログラムを開始し、ステップＳ２へ進む（ステップＳ９）。
【００５３】
制御部２７は、ステップＳ５において、算出した左右差と、基準となる左右差１ｍｍとを比較した結果、算出した左右差が基準となる左右差１ｍｍを超えていると判断すると、アイクチ２５を回動させて左右差を自動補正し、即ちフィードバック制御を実行し（ステップＳ１０）、ステップＳ３に進む。
【００５４】
また、制御部２７は、ステップＳ８において、アイクチ指令値の補正が有ったか否かを判断した結果、アイクチ指令値の補正が有ったと判断すると、アイクチ指令値を補正し、即ち、アイクチ指令値をリセットし（ステップＳ１１）、ステップＳ９に進む。
【００５５】
以上のように構成された実施形態に係る繊維巻き付け装置２０における効果について説明する。
【００５６】
本実施形態に係る繊維巻き付け装置２０は、アイクチ２５と、２つのレーザ変位計２６と、制御部２７とを備え、レーザ変位計２６が、繊維束ＦＴ幅方向における両端部と、タンクとの間の各隙間を計測可能にアイクチ２５にそれぞれ取り付けられている。制御部２７は、レーザ変位計２６によってそれぞれ計測された各隙間同士の差異を算出し、算出された差異に応じてアイクチ２５の角度を調整するように構成されている。
【００５７】
この構成により、制御部２７により算出された差異に応じて、アイクチ２５の角度が制御部２７により調整されるので、タンクへの繊維巻き付けのバラツキの発生が抑制され、均一な機械的強度を有する高圧タンク１０が製造されるという効果が得られる。
【００５８】
また、本実施形態に係る繊維巻き付け装置２０は、アイクチ２５の角度が調整されるので、繊維束ＦＴを高速で供給してライナー１に巻き付ける際に、タンクと繊維束ＦＴ、および繊維束ＦＴ同士の方当たりや繊維滑りが抑制され、繊維束ＦＴとライナー１との接着性が向上し、含浸された樹脂の染み出しが低減されるという効果が得られる。したがって、本実施形態に係る繊維巻き付け装置２０は、接着剤などを塗布して滑り対策を行う必要がないので接着剤によるエポキシ樹脂の硬化阻害が発生することはなく、また、ライナーに滑り対策の加工を施す必要もないので、滑り対策の加工によるタンク性能の低下が発生することはない。その結果、本実施形態に係る繊維巻き付け装置２０は、巻き付ける繊維束ＦＴがライナー１の軸方向の両端部付近でズレることなく、均一な機械的強度を有する高圧タンク１０が製造される。
【００５９】
また、本実施形態に係る繊維巻き付け装置２０は、巻き張力（Ｎ）を上げることでのエポキシ樹脂の染み出しによるＶｆの上昇や、バラツキによるタンク性能の低下を防止することができる。なお、一般に、ＦＷ法により得られた高圧タンクの強度や耐久性などのタンク性能は、ライナーの外周の硬化済み繊維強化樹脂層における繊維体積含有率（Ｖｆ）に依存することが知られている。
【００６０】
このＶｆは、繊維強化樹脂による補強層４の単位体積に占める繊維の割合であり、熱硬化前の補強層４からの樹脂の染み出しが増えるとＶｆは高くなる。そして、Ｖｆが高いと、繊維の割合が増えるが繊維同士を接着硬化する樹脂が少なくなるため、炭素繊維の摩耗、折損および炭素繊維の滑りがより一層発生し、耐久性の低下を来す虞がある。本実施形態に係る繊維巻き付け装置２０は、ＦＷ法によるライナー１への繊維束ＦＴの巻回の際に、高Ｖｆとなることを抑制することができるという効果が得られる。
【００６１】
また、本実施形態に係る繊維巻き付け装置２０によれば、炭素繊維の屈曲や段差発生によるタンク性能の低下を防止することができ、高品質、高性能、かつ品質の安定した高圧タンク１０が得られる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１０・・・高圧タンク、１・・・ライナー（被加工物）、１ａ・・・胴体部、１ｂ・・・ドーム部、１ｃ・・・口金装着部、１ｄ・・・凹凸部、１ｅ・・・表面、２，３・・・口金、４・・・補強層、２０・・・繊維巻き付け装置、２１・・・繊維巻出機構、２１ａ・・・巻出ロール、２２・・・結束ロール、２３・・・アクティブダンサ、２３ａ，２３ｂ・・・ロール、２３ｃ・・・ボビン軸、２４・・・ガイドロール、２５・・・アイクチ、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ・・・ロール、２６・・・レーザ変位計、２７・・・制御部、２８・・・繊維束巻取機構、３１・・・支持部、ＦＴ・・・繊維束（樹脂含浸繊維）、Ｘ，Ｙ・・・隙間
【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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