(57)【要約】【課題】ライナに繊維を巻き付ける場合に、繊維の張力が設定張力から変動する可能性を低減できる技術を提供する。【解決手段】フィラメントワインディング装置は、フィラメントワインディング装置の動作を制御する制御部を備える。制御部は、ライナの回転位相と、張力調整部によって調整される繊維の張力とを対応付けた調整張力波形が仮張力波形と逆位相となるように張力調整部を制御する張力制御部を備える。【選択図】図７
2018134826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメントワインディング装置であって、
円筒部を有するライナに向けて繊維を供給する繊維供給部と、
前記円筒部の円周方向に沿って前記ライナを回転させて前記繊維を前記ライナに巻き付ける巻付部と、
前記ライナに供給される前記繊維の張力を調整する張力調整部と、
前記フィラメントワインディング装置の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記巻付部によって前記ライナを回転させたときの前記ライナの円周振れ量に基づいて、前記ライナに巻き付けられる前記繊維の張力の振れ幅である張力振幅を推定する張力振幅推定部と、
推定した前記張力振幅と、予め定められた前記ライナに前記繊維を巻き付ける際の前記繊維の設定張力とに基づいて、前記巻付部によって前記ライナを回転させたときの前記ライナの回転位相と、前記ライナに巻き付けられる前記繊維の張力と、を対応付けた仮張力波形を生成する波形生成部と、
前記ライナの回転位相と、前記張力調整部によって調整される前記繊維の張力とを対応付けた調整張力波形が前記仮張力波形と逆位相となるように前記張力調整部を制御する張力制御部と、を備える、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、さらに、前記円周振れ量と前記張力振幅との関係を表す振幅データを記憶する記憶部を有し、
前記張力振幅推定部は、前記繊維を巻き付ける前記ライナにおける前記円周振れ量と、前記振幅データとに基づいて、前記ライナに巻き付けられる前記繊維の前記張力振幅を推定する、フィラメントワインディング装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のフィラメントワインディング装置であって、
前記巻付部は、前記ライナの長手方向における両端部を回転可能に支持し、
前記張力振幅推定部は、前記ライナの長手方向について、前記ライナの中央部の円周振れ量に基づいて前記張力振幅を推定する、フィラメントワインディング装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のフィラメントワインディング装置であって、
前記張力制御部は、少なくとも前記円筒部に前記繊維をフープ巻きするときに、前記調整張力波形が前記仮張力波形の逆位相となるように前記張力調整部を制御する、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、ライナに繊維を巻き付けるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィラメントワインディング装置において、アイクチ案内部から円筒部を有するライナに繊維を供給し、ライナの表面に繊維を巻き付ける技術が知られている（例えば、特許文献１）。また、従来の技術において、繊維をライナの表面に巻き付ける際には、回転機構によって、円筒部の円周方向に沿ってライナは回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９０６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術において、ライナに繊維を巻き付けるためにライナを回転させた場合、ライナに円周振れが発生する場合があった。この円周振れは、例えば、回転によるライナ自身の撓みや、ライナの自重に起因して生じる。またこの円周振れは、ライナの重心とライナを回転させた際の回転軸とがズレていた場合、回転による遠心力によってさらに大きくなる場合がある。またこの円周振れは、ライナの全長が長いほど顕著に生じる傾向にある。ライナの円周振れが発生した場合、アイクチ案内部に対するライナの巻き付け位置が変位するために、ライナの円周方向の位置ごとに、ライナに巻き付けられる際の繊維の張力が設定張力から変動する場合がある。この張力の変動によって、ライナに繊維を巻き付けた後のタンクにおいて、強度が他の部分よりも低い部分が生じる場合がある。よって、従来から、ライナに繊維を巻き付ける場合に、繊維の張力が設定張力から変動する可能性を低減できる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、フィラメントワインディング装置が提供される。このフィラメントワインディング装置は、円筒部を有するライナに向けて繊維を供給する繊維供給部と、前記円筒部の円周方向に沿って前記ライナを回転させて前記繊維を前記ライナに巻き付ける巻付部と、前記ライナに供給される前記繊維の張力を調整する張力調整部と、前記フィラメントワインディング装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記巻付部によって前記ライナを回転させたときの前記ライナの円周振れ量に基づいて、前記ライナに巻き付けられる前記繊維の張力の振れ幅である張力振幅を推定する張力振幅推定部と、推定した前記張力振幅と、予め定められた前記ライナに前記繊維を巻き付ける際の前記繊維の設定張力とに基づいて、前記巻付部によって前記ライナを回転させたときの前記ライナの回転位相と、前記ライナに巻き付けられる前記繊維の張力と、を対応付けた仮張力波形を生成する波形生成部と、前記ライナの回転位相と、前記張力調整部によって調整される前記繊維の張力とを対応付けた調整張力波形が前記仮張力波形と逆位相となるように前記張力調整部を制御する張力制御部と、を備える。この形態によれば、張力制御部は、仮張力波形と逆位相となる調整張力波形となるように張力調整部を制御する。これにより、ライナの円周振れに起因する張力振幅を打ち消すようにライナに供給する繊維の張力を調整できるので、ライナに巻き付けられる繊維の張力が設定張力から変動する可能性を低減できる。
【０００７】
（２）上記形態であって、前記制御部は、さらに、前記円周振れ量と前記張力振幅との関係を表す振幅データを記憶する記憶部を有し、前記張力振幅推定部は、前記繊維を巻き付ける前記ライナにおける前記円周振れ量と、前記振幅データとに基づいて、前記ライナに巻き付けられる前記繊維の前記張力振幅を推定してもよい。この形態によれば、記憶部に記憶された振幅データを用いて、ライナに巻き付けられる繊維の張力振幅を容易に推定できる。
【０００８】
（３）上記形態であって、前記張力振幅推定部は、前記ライナの長手方向について、前記ライナの中央部の円周振れ量に基づいて前記張力振幅を推定してもよい。ライナの両端部を支持して回転させる場合、ライナの円周振れ量は、ライナの長手方向における中央部において最も大きくなる可能性が高い。また円周振れ量が最も大きくなる部分において、張力振幅が最も大きくなる。この形態によれば、ライナの中央部の円周振れ量に基づいて張力振幅推定部が推定した張力振幅を利用して、張力制御部が張力調整部を制御している。これにより、繊維をライナに巻き付ける際に最も繊維の張力にバラつきが生じる可能性のある中央部において、ライナに巻き付けられる繊維の張力が設定張力から変動する可能性を低減できる。
【０００９】
（４）上記形態であって、前記張力制御部は、少なくとも前記円筒部に前記繊維をフープ巻きするときに、前記調整張力波形が前記仮張力波形の逆位相となるように前記張力調整部を制御してもよい。この形態によれば、円筒部に繊維をフープ巻きするときの繊維の張力が設定張力から変動する可能性を低減できる。
【００１０】
本発明は、上記のフィラメントワインディング装置以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、フィラメントワインディング装置の制御方法、フィラメントワインディング装置を用いたタンクの製造装置またはタンクの製造方法などの形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態としてのフィラメントワインディング装置の概略図。
【図２】円周振れを説明するための図。
【図３】張力振幅について説明するための図。
【図４】仮張力波形を示す図。
【図５】制御部の機能ブロック図。
【図６】記憶部に記憶された振幅データについて説明するための図。
【図７】ダンサーへの張力設定のフロー図。
【図８】ライナに巻き付ける張力について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
Ａ．実施形態：
図１は、本発明の実施形態としてのフィラメントワインディング装置１０の構成を示す概略図である。フィラメントワインディング装置１０（以下、「ＦＷ装置１０」とも呼ぶ。）は、樹脂（例えば、熱硬化型エポキシ樹脂）が含浸された炭素繊維の束（以下、単に「繊維束２５」という）に張力を付与しつつ、ライナ７０の外表面にフープ巻きやヘリカル巻きを組み合わせて繊維束２５をライナ７０の外表面に巻き付ける。ライナ７０に繊維束２５が巻きつけられた後に、樹脂を硬化させるための熱処理などの後処理が行われることで、炭素繊維による補強層が形成されたタンクが製造される。製造されたタンクは、例えば、燃料電池を動力源として搭載する車両において、燃料電池に供給するための水素ガスを収容する高圧水素タンクとして用いられる。ライナ７０は、円筒形状の円筒部７２と、円筒部７２の両端に接続された一対のドーム部７４，７６とを有する。ドーム部７４，７６は、円筒部７２から離れるに従い縮径する。
【００１３】
ＦＷ装置１０は、繊維巻出部２０と、張力調整部としてのダンサー３０と、繊維供給部６０と、巻付部８０と、制御部５０とを備える。制御部５０は、ＦＷ装置１０の動作を制御する。
【００１４】
繊維巻出部２０は、ボビン２０５と、搬送ローラ２１０とを備える。繊維巻出部２０は、繊維束２５を巻き出す機能を有する。ボビン２０５は、筒状の部材であり、繊維束２５が巻回されている。ボビン２０５は、制御部５０によって制御される電動モータ（図示せず）によって駆動することで矢印ＲＡに示す方向に回転する。この回転によって、繊維束２５が、繊維束２５の搬送経路における下流側へと巻き出される。搬送ローラ２１０は、繊維巻出部２０から巻き出された繊維束２５をダンサー３０に向けて搬送する。
【００１５】
ダンサー３０は、ライナ７０に供給される繊維束２５の張力を調整する。予め定められた制御部５０に設定された設定張力は、ライナ７０に供給される繊維束２５の供給速度（例えば、ボビン２０５の回転速度）とライナ７０の回転速度との差によって発生する。設定張力とは、ライナ７０に繊維束２５を巻き付ける際に目標となる予め定められた一定張力である。一方で、ライナ７０の後述する円周振れに起因して繊維束２５の張力が設定張力から変動する。この張力の変動をダンサー３０によって調整することで、ライナ７０に実際に巻き付けられる際における繊維束２５の張力の変動を抑制する。
【００１６】
ダンサー３０は、複数（本実施形態では２つ）の搬送ローラ３７，３８と、複数（本実施形態では２つ）のダンサーローラ３２，３３と、モータ３１と、連結部材３６とを備える。繊維巻出部２０からライナ７０に至る繊維束２５の搬送経路において、上流側から順に、ダンサーローラ３２、搬送ローラ３７、ダンサーローラ３３、搬送ローラ３８が配置されている。モータ３１は、制御部５０からの指令に応じて駆動することで連結部材３６を矢印Ｒ１，Ｒ２に示す方向に回動させる。ダンサーローラ３２，３３は、回転可能な状態で連結部材３６に取り付けられ、連結部材３６の回動に応じて矢印Ｒ１，Ｒ２に示す方向に移動可能である。図１に示すダンサーローラ３２，３３の基準位置に対して、ダンサーローラ３２，３３が搬送ローラ３７から遠ざかる方向（矢印Ｒ１に示す方向）に移動するほど、繊維束２５に付与される張力は大きくなる。また、図１に示すダンサーローラ３２，３３の基準位置に対してダンサーローラ３２，３３が搬送ローラ３７に近づく方向（矢印Ｒ２に示す方向）に移動するほど、繊維束２５に付与される張力は小さくなる。なお、繊維束２５の搬送経路において、ダンサー３０と繊維供給部６０との間には搬送ローラ４５が配置されている。
【００１７】
繊維供給部６０は、ライナ７０の外表面に向けて繊維束２５を供給する。繊維供給部６０は、繊維出口部６１と、案内ローラ６３とを備える。繊維出口部６１は、ライナ７０の外表面に向けて繊維束２５を送り出す出口６２を有する。案内ローラ６３は、繊維出口部６１内に配置され、繊維出口部６１内の繊維束２５を出口６２に向けて搬送する。
【００１８】
繊維供給部６０は、制御部５０からの指令に応じて、Ｙ軸（トラバース軸）に沿った方向と、Ｙ軸に直交するＸ軸（前後軸）に沿った方向に移動できる。Ｙ軸に沿った方向は、ライナ７０の長手方向ＤＡに沿った方向である。Ｘ軸に沿った方向とは、Ｙ軸に沿った方向と垂直であり、かつ、ライナ７０に対して繊維供給部６０が近づいたり離れたりする方向である。また、繊維供給部６０は、制御部５０からの指令に応じて、Ｘ軸を中心に矢印Ｒｔに示す方向に沿って回転可能である。
【００１９】
巻付部８０は、制御部５０からの指令に応じてライナ７０を回転させて、繊維供給部６０から供給された繊維束２５をライナ７０の外表面に巻き付ける。巻付部８０は、巻付部の回転軸ＲＸ周りにライナ７０を回転させる。つまり、巻付部８０は、円筒部７２の円周方向に沿ってライナ７０を矢印ＲＢに示す方向に回転させる。巻付部８０は、ライナ７０を回転させる回転装置８０５と、回転棒８１０と、支持棒８２０とを備える。回転棒８１０の一端部は回転装置８０５に固定され、他端部はライナ７０の長手方向ＤＡの一端部に固定されている。支持棒８２０は、ライナ７０の長手方向ＤＡの他端部を支持している。回転装置８０５が動作すると、回転棒８１０が回転してライナ７０を長手方向ＤＡの中心軸周りに回転させる。以上のように、巻付部８０は、ライナ７０の長手方向ＤＡの両端部７０ｓ，７０ｔを回転可能に支持する。巻付部８０によってライナ７０を回転させながら、フープ巻きやヘリカル巻きによってライナ７０上に繊維束２５を巻き付ける。フープ巻きとは、ライナ７０を回転させるための回転軸ＲＸに対する角度（繊維配向）を９０°に近似させて繊維束２５をライナ７０の円筒部７２に周方向に揃えて巻き付ける方法である。ヘリカル巻きとは、回転軸ＲＸに対する繊維束２５の角度が１０°〜６０°の範囲内でライナ７０上に繊維束２５を巻き付ける方法である。
【００２０】
制御部５０の詳細を説明する前に、図２〜図４を用いて、ライナ７０に繊維束２５を巻き付ける際に生じるライナ７０の円周振れ、および、ライナ７０に供給される繊維束２５に付与される張力の振れ幅である張力振幅について説明する。図２は、円周振れを説明するための図である。図３は、張力振幅について説明するための図である。図４は、後述する張力制御部によって張力を調整しないときの、ライナ７０の回転位相と円筒部７２に巻き付けられる繊維の張力とを対応付けた仮張力波形を示す図である。張力振幅は、繊維束２５に付与される張力の振れ幅であり、最も大きい張力値と最も小さい張力値との差である。
【００２１】
図２に示すように、繊維束２５をライナ７０に巻き付けるために、巻付部８０の回転軸ＲＸ軸線（データム軸直線）周りにライナ７０を回転させた場合、ライナ７０の円周振れが発生する場合がある。ライナ７０の円周振れとは、データム軸直線周りにライナ７０を回転させたときに、ライナ７０の表面が指定した位置で指定した方向に変位する大きさ（円周振れ量）である。例えば、円筒部７２の表面のうちで、ライナ７０の長手方向ＤＡにおける中央に位置する部分（中央部７２Ｍ）において、指定した位置を図２に示す位置Ｐ１（図２における上側の位置）とし、指定した方向を図２に示す上下方向（すなわち、回転軸ＲＸ直線と直交する方向）とした場合に、変位する大きさ（円周振れ量）は値Ｃｒ１である。この円周振れは、例えば、回転によるライナ７０自身の撓みや、ライナ７０の自重に起因して生じる。またこの円周振れは、ライナ７０の重心と回転軸ＲＸとがズレていた場合、回転による遠心力によって更に大きくなる。またこの円周振れは、ライナ７０の全長が長いほど大きくなる傾向にある。円周振れ量は、例えば、巻付部８０にライナ７０をセットした後に、中央部７２Ｍにダイヤルケージの測定子を接触させた状態で、フープ巻きを行う際の回転速度でライナ７０を回転させたときのダイヤルケージの測定値を用いることができる。
【００２２】
図３に示すように、ライナ７０の円筒部７２にフープ巻きによって繊維束２５を巻き付ける場合、繊維供給部６０は、Ｘ軸方向には移動することなく、Ｙ軸方向（回転軸ＲＸに沿った方向）に順次移動する。ここで、円筒部７２上の地点ＰＥ１が真上側に位置するときのライナ７０の回転位相を０°とした場合に、回転位相が０°から９０°に向かうに従い、円周振れによってライナ７０が繊維供給部６０から次第に離れるように変位する。これにより、回転位相が０°から９０°に向かうに従い、繊維供給部６０から供給される繊維束２５がライナ７０によって引っ張られる力が大きくなる。よって図４に示すように、ダンサー３０によって張力調整を行わない場合、回転位相が０°から９０°に向かうに従い、円筒部７２に巻き付けられる繊維束２５の張力が次第に高くなる。また、回転位相が９０°から２７０°に向かうに従い、円周振れによってライナ７０が繊維供給部６０に次第に近づくように変位する。これにより、回転位相が９０°から２７０°に向かうに従い、繊維供給部６０から供給される繊維束２５がライナ７０によって引っ張られる力が小さくなる。よって図４に示すように、ダンサー３０によって張力調整を行わない場合、回転位相が９０°から２７０°に向かうに従い、円筒部７２に巻き付けられる繊維束２５の張力が次第に小さくなる。また、回転位相が２７０°から３６０°に向かうに従い、円周振れによってライナ７０が繊維供給部６０から次第に離れるように変位する。これにより、図４に示すように、ダンサー３０によって張力調整を行わない場合、回転位相が２７０°から３６０°に向かうに従い、円筒部７２に巻き付けられる繊維束２５の張力が次第に大きくなる。以上のように、ライナ７０の円周振れによって、設定張力に対して、実際に繊維束２５をライナ７０に巻きつける場合の繊維束２５の張力は変動する。そこで、本実施形態では、制御部５０によってダンサー３０を制御することで、張力振幅を打ち消すようにライナ７０に供給される繊維束２５の張力を調整する。
【００２３】
図５は、制御部５０の機能ブロック図である。図６は、記憶部５７に記憶された振幅データ５８について説明するための図である。制御部５０（図５）は、ＣＰＵ５２と、記憶部５７と、ＲＡＭ５９とを備える。ＣＰＵ５２は、記憶部５７に記憶されたプログラムをＲＡＭ５９に展開して実行することで、張力振幅推定部５３と、波形生成部５４と、張力制御部５５として機能する。
【００２４】
振幅データ５８は、図６に示すように、円周振れ量Ｂと、張力振幅Ａとの関係を表すデータである。本実施形態では、振幅データ５８は円周振れ量Ｂと張力振幅Ａとの関係を表す一次関数（Ａ＝Ｃ×Ｂ）である。振幅データ５８は、以下の手順によって作成され、記憶部５７に記憶される。まず、繊維束２５を巻き付ける対象であるライナ７０を複数準備する。準備した複数のライナ７０の設計寸法は同じである。準備した複数のライナ７０ごとに、フィラメントワインディング装置１０を用いて、ダンサー３０によって張力調整を行うことなく繊維束２５を円筒部７２に巻き付けたときの張力振幅Ａの実測値Ａｔを求める（図６）。張力振幅Ａの実測値Ａｔは、例えば、円筒部７２の中央部７２Ｍに繊維束２５をフープ巻きしているときの値であってもよいし、円筒部７２の長手方向ＤＡ全域に繊維束２５をフープ巻きしているときの値であってもよい。張力振幅Ａは、ＦＷ装置１０が有する繊維束２５の張力を検出するための張力センサ（図示せず）の検出値に基づいて算出する。張力センサは、例えば、繊維出口部６１に設けられ、案内ローラ６３が繊維束２５から受ける荷重に基づいて張力を検出する。なお、同一の設計寸法で製造されたライナ７０であっても寸法公差によって円周振れ量Ｂにバラつきが生じるため、張力振幅Ａの実測値Ａｔにもバラつきが生じる。次に、算出した複数の張力振幅Ａの実測値Ａｔに基づいて、円周振れ量Ｂと張力振幅Ａとの関係を表す一次関数（Ａ＝Ｃ×Ｂ）を算出する。算出した一次関数のデータが振幅データ５８として記憶部５７に記憶される。
【００２５】
張力振幅推定部５３（図５）は、繊維束２５を巻き付ける対象であるライナ７０の円周振れ量Ｂと、振幅データ５８とに基づいて、ライナ７０に巻き付けられる繊維束２５の張力振幅Ａを推定する。具体的には、繊維束２５の巻き付け対象となるライナ７０を巻付部８０にセットした後に、円筒部７２表面にダイヤルケージの測定子を接触させる。この状態で、フープ巻きを行う際の回転速度でライナ７０を回転させたときのダイヤルケージの測定値を求める。円周振れ量Ｂとして測定値が制御部５０に入力されることで、張力振幅推定部５３は、入力された円周振れ量Ｂを振幅データ５８である一次関数に代入することで張力振幅Ａを推定する。本実施形態では、張力振幅推定部５３は、ライナ７０の長手方向ＤＡにおける中央部７２Ｍ（図１）の円周振れ量Ｂを振幅データ５８である一次関数に代入することで張力振幅Ａを推定する。中央部７２Ｍは、円筒部７２に位置する。
【００２６】
波形生成部５４（図５）は、張力振幅推定部５３によって推定した張力振幅Ａと、設定張力とに基づいて、仮張力波形を生成する。仮張力波形は、フープ巻きを行うためにライナ７０を巻付部８０によって回転させたときの、ライナ７０の回転位相と円筒部７２に巻き付けられる繊維束２５の張力とを対応付けた波形である。つまり、仮張力波形は、ライナ７０の回転位相の各位相と、各位相のときのライナ７０に巻き付けられる繊維束２５の張力と、を表す波形である。なお仮張力波形は、ダンサー３０によって張力調整を行わないときの波形である。
【００２７】
張力制御部５５は、ライナ７０の回転位相と、ダンサー３０によって調整される繊維束２５の張力とを対応付けた調整張力波形が、仮張力波形の逆位相となるようにダンサー３０を制御する。調整張力波形は、具体的には、ライナ７０の回転位相の各位相と、各位相のときのダンサー３０によって調整される繊維束２５の張力と、を表す波形である。調整張力波形となるようにダンサー３０が繊維束２５の張力を調整することで、張力振幅Ａが打ち消され、円筒部７２にフープ巻きしたときの繊維束２５の張力が設定張力から変動することを抑制できる。
【００２８】
図７は、ダンサー３０への張力設定のフロー図である。図８は、ライナ７０に巻き付ける張力について説明するための図である
【００２９】
まず、利用者は、繊維束２５を巻き付ける対象であるライナ７０の円周振れ量Ｂを測定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０に測定される円周振れ量Ｂは、ライナ７０の中央部７２Ｍにおける値である。ライナ７０の中央部７２Ｍは、円筒部７２の一部を形成する。円周振れ量Ｂの測定は、上記のごとく、ダイヤルケージを用いて行う。また、円周振れ量Ｂを測定する際には、フープ巻きを行う場合の回転速度にライナ７０は回転される。測定された円周振れ量Ｂは、キーボードなどの入力部（図示せず）を介して制御部５０に入力される。
【００３０】
ステップＳ１０の次に、張力振幅推定部５３は、入力された円周振れ量Ｂと振幅データ５８とに基づいて張力振幅Ａを推定する（ステップＳ２０）。具体的には、張力振幅推定部５３は入力された円周振れ量Ｂを振幅データ５８が表す関係式に代入することで張力振幅Ａを推定する。
【００３１】
次に、波形生成部５４は、設定張力と推定した張力振幅とから仮張力波形を生成する（ステップＳ３０）。仮張力波形は、図８に示すように正弦関数によって表される。なお、巻付部８０によってライナ７０を回転させて円筒部７２に繊維束２５をフープ巻きするときの、円周振れに起因する張力が最も小さくなるライナ７０の回転位相（例えば、回転位相が２７０°）と、円周振れに起因する張力が最も大きくなるライナ７０の回転位相（例えば、回転位相が９０°）とは、予め求められている。この予め求めた２つ回転位相に、最も大きい張力値と最も小さい張力値が対応するように、波形生成部５４は設定張力と推定した張力振幅とから仮張力波形を生成する。次に、張力制御部５５は、仮張力波形に対して位相が１８０°ずれた逆位相となる調整張力波形を生成し、ライナ７０の回転位相に対する繊維束２５に付与される張力が調整張力波形（図８）となるようにダンサー３０を制御する（図７のステップＳ４０）。調整張力波形が表す張力の最高値と仮張力波形が表す張力の最高値は同じであり、調整張力波形が表す張力の最低値と仮張力波形が表す張力の最低値は同じである。なお、本実施形態において、ライナ７０の円筒部７２に繊維束２５がフープ巻きされる場合に、ステップＳ４０におけるダンサー３０の制御が行われる。
【００３２】
繊維束２５をライナ７０にフープ巻きおよびヘリカル巻きを行った後に、熱処理などの後処理を行うことで、ライナ７０表面上に補強層を有するタンクが製造される。
【００３３】
上記実施形態によれば、張力制御部５５は、フープ巻きを行う際に、仮張力波形と逆位相の調整張力波形となるようにダンサー３０を制御する。これにより、ライナ７０の円周振れに起因する張力振幅を打ち消すようにライナ７０に供給する繊維束２５の張力を調整できる。よって、ライナ７０に巻き付けられる繊維束の張力が設定張力から変動する可能性を低減できる。
【００３４】
また上記実施形態によれば、制御部５０の記憶部５７は、円周振れ量Ｂと張力振幅Ａとの関係を表す振幅データ５８を有している（図５）。これにより、張力振幅推定部５３は、ライナ７０に巻き付けられる繊維束２５の張力振幅Ａを容易に推定できる。
【００３５】
ここで、巻付部８０によってライナ７０の長手方向ＤＡにおける両端部７０ｓ、７０ｔを支持した状態で回転させる場合、ライナ７０の円周振れ量Ｂは、中央部７２Ｍにおいて最も大きくなる可能性が高い。また中央部７２Ｍにおいて、円周振れ量Ｂに起因した張力振幅Ａが最も大きくなる。上記実施形態によれば、中央部７２Ｍの円周振れ量Ｂに基づいて張力振幅推定部５３が推定した張力振幅Ａを利用して、張力制御部５５がダンサー３０を制御している。これにより、繊維束２５をライナ７０に巻き付ける際に、円周振れに起因して繊維束２５の張力が最も変動する可能性が高いに中央部７２Ｍにおいて、ライナ７０に巻き付けられる繊維束２５の張力が設定張力から変動する可能性を低減できる。
【００３６】
また、上記実施形態によれば、円筒部７２に繊維束２５をフープ巻きするときに、張力制御部５５は調整張力波形が仮張力波形の逆位相となるようにダンサー３０を制御する。これにより、円筒部７２に繊維束２５をフープ巻きするときの繊維束２５の張力が設定張力から変動する可能性を低減できる。
【００３７】
Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００３８】
Ｂ−１．第１変形例：
上記実施形態において、記憶部５７は振幅データ５８を有していたが（図５）、有していなくてもよい。この場合、制御部５０は、外部機器に記憶された振幅データ５８を用いてライナ７０に巻き付けられる張力振幅Ａを推定してもよい。外部機器は、制御部５０とネットワークを介して接続されている。
【００３９】
Ｂ−２．第２変形例：
上記実施形態において、張力振幅推定部５３は、ライナ７０の中央部７２Ｍの円周振れ量Ｂに基づいて張力振幅Ａを推定していたが、これに限定されるものではない。例えば、張力振幅推定部５３は、円筒部７２における他の部分の円周振れ量Ｂに基づいて張力振幅Ａを推定してもよい。また、長手方向ＤＡにおいて、円筒部７２の複数の異なる部分について円周振れ量Ｂを測定し、張力振幅推定部５３は、測定された複数の円周振れ量Ｂごとに張力振幅Ａを推定してもよい。この場合、波形生成部５４は、推定された張力振幅Ａごとに仮張力波形を生成する。そして、張力制御部５５は、長手方向ＤＡにおける円筒部７２の複数の部分において、ある部分（第１部分）に繊維束２５をフープ巻きする場合には、第１部分の円周振れ量Ｂを利用して生成した調整張力波形を用いてダンサー３０を制御する。また、張力制御部５５は、第１部分から他の部分（第２部分）に繊維束２５の巻き付け位置が移動したときに、第２部分の円周振れ量Ｂを利用して生成した調整張力波形を用いてダンサー３０を制御する。こうすることで、円筒部７２に巻き付けられる繊維束２５の張力が設定張力から変動する可能性をさらに低減できる。
【００４０】
Ｂ−３．第３変形例：
上記実施形態において、張力制御部５５は、長手方向ＤＡにおける円筒部７２の巻き付け位置が変化するに従い調整張力波形の波高（設定張力に対する変動幅）を変化させてダンサー３０を制御してもよい。例えば、調整張力波形が中央部７２Ｍの円周振れ量Ｂに基づいて生成された場合、長手方向ＤＡにおいて中央部７２Ｍから離れるに従い、生成した調整張力波形よりも波高が小さくなるようにダンサー３０を制御するための調整張力波形を変化させる。円周振れ量Ｂは中央部７２Ｍから離れるに従い小さくなるので、円周振れ量Ｂに起因する張力振幅Ａについても中央部７２Ｍから離れるに従い小さくなる。長手方向ＤＡにおいて中央部７２Ｍから離れるに従い、波高が小さくなるようにダンサー３０を制御するための調整張力波形を変化させることで、円筒部７２の長手方向ＤＡにおける各巻き付け位置に生じ得る張力振幅をより精度良く打ち消すことができる。これにより、円筒部７２に巻き付けられる繊維束２５の張力が設定張力から変動する可能性をさらに低減できる。
【００４１】
Ｂ−４．第４変形例：
上記実施形態では、張力制御部５５は、円筒部７２にフープ巻きを行うときに調整張力波形が仮張力波形の逆位相となるようにダンサー３０を制御していたが、ライナ７０にヘリカル巻きを行うときに同様の制御を行ってもよい。
【００４２】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…ＦＷ装置
２０…繊維巻出部
２５…繊維束
３０…ダンサー
３１…モータ
３２，３３…ダンサーローラ
３６…連結部材
３７，３８…搬送ローラ
４５…搬送ローラ
５０…制御部
５２…ＣＰＵ
５３…張力振幅推定部
５４…波形生成部
５５…張力制御部
５７…記憶部
５８…振幅データ
５９…ＲＡＭ
６０…繊維供給部
６１…繊維出口部
６２…出口
６３…案内ローラ
７０…ライナ
７０ｓ、７０ｔ…端部
７２…円筒部
７２Ｍ…中央部
７４，７６…ドーム部
８０…巻付部
２０５…ボビン
２１０…搬送ローラ
８０５…回転装置
８１０…回転棒
８２０…支持棒
ＲＸ…回転軸
【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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