(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク用のライナに巻き付けられた繊維束の端部位置の検出方法であって、
繊維束が巻き付けられて第１繊維束層が形成された状態の前記ライナにおいて、前記第１繊維束層の上に第２繊維束層を形成する際に巻き付けられる繊維束の巻き始め予定位置よりも前記ライナの軸線方向に沿った外側から、前記ライナにおける前記繊維束の巻き付け方向と交差する方向に沿って前記第１繊維束層を形成した繊維束とは異なる色の塗料を塗る工程と、
前記第１繊維束層の上に前記第２繊維束層が形成された状態の前記ライナにおいて、前記塗料が塗られた領域のうち前記第２繊維束層により覆われずに露出した露出領域の端部位置を検出し、検出された前記露出領域の端部位置に基づき、前記第２繊維束層を形成する前記繊維束の端部位置を検出する工程と、
を備える、タンク用のライナに巻き付けられた繊維束の端部位置の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク用のライナに巻き付けられた繊維束の端部位置の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧流体用のタンクとして、タンクの基材であるライナに、予め熱硬化性樹脂を含浸させたカーボン繊維を幾重にも巻き付けた後、加熱して硬化させることにより、ライナの表面に高強度の繊維強化樹脂層が形成された構成が知られている。特許文献１には、カーボン繊維をライナに平滑に巻き付けるために、ライナに巻き付けられたカーボン繊維の巻き付け位置を検出する技術が開示されている。具体的には、各層ごとに異なる色のカーボン繊維を巻きつけて、カーボン繊維が巻き付けられた状態のライナをＣＣＤカメラで撮像し、得られた画像から層ごとのカーボン繊維の色差を識別して巻き付け位置の端部を検出する技術が開示されている。また、検出された巻き付け位置の端部に隣接して、次の層の巻き付けを開始する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５３７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、既にライナに巻き付けたカーボン繊維と異なる色のカーボン繊維を巻き付けることとなるため、各層を形成する度に、巻き付け装置にカーボン繊維をセットし直す必要があり、手間がかかる。また、複数色のカーボン繊維を予め用意するために多量の塗料が必要となる。そして、上述した製造の際の手間の増加や、塗料の使用量の増加に起因して、タンクの製造コストが上昇するという問題がある。このような問題は、高圧流体用のタンクに用いられるライナに限らず、他の任意の用途で用いられるタンク用のライナにおいても共通する。そこで、製造コストを抑えつつ、タンク用のライナに巻き付けられた繊維束の端部を精度よく検出す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。
［形態１］タンク用のライナに巻き付けられた繊維束の端部位置の検出方法であって、繊維束が巻き付けられて第１繊維束層が形成された状態の前記ライナにおいて、前記第１繊維束層の上に第２繊維束層を形成する際に巻き付けられる繊維束の巻き始め予定位置よりも前記ライナの軸線方向に沿った外側から、前記ライナにおける前記繊維束の巻き付け方向と交差する方向に沿って前記第１繊維束層を形成した繊維束とは異なる色の塗料を塗る工程と、前記第１繊維束層の上に前記第２繊維束層が形成された状態の前記ライナにおいて、前記塗料が塗られた領域のうち前記第２繊維束層により覆われずに露出した露出領域の端部位置を検出し、検出された前記露出領域の端部位置に基づき、前記第２繊維束層を形成する前記繊維束の端部位置を検出する工程と、を備える、タンク用のライナに巻き付けられた繊維束の端部位置の検出方法。
この形態の検出方法によれば、第１繊維束層が形成された状態のライナにおいて、第１繊維束層を形成した繊維束の色とは異なる色の塗料が塗られ、塗料が塗られた領域の上から繊維束が巻き付けられて第２繊維束層が形成されることにより露出した露出領域の端部位置を検出するので、露出領域の端部位置を精度良く検出できる。ここで、露出領域の端部位置は、第２繊維束層の端部位置と一致または接しているので、この形態の検出方法によれば、露出領域の端部位置に基づき、繊維束の端部位置を精度よく検出できる。
【０００６】
（１）本発明の一実施形態によれば、タンク用のライナに巻き付けられた繊維束の端部位置の検出方法が提供される。この検出方法は、前記繊維束が巻き付けられて第１繊維束層が形成された状態の前記ライナにおいて、前記第１繊維束層の上に第２繊維束層を形成する際に巻き付けられる前記繊維束の巻き始め予定位置よりも前記ライナの軸線方向に沿った外側から、前記ライナにおける前記繊維束の巻き付け方向と交差する方向に沿って前記繊維束とは異なる色の塗料を塗る工程と；前記第１繊維束層の上に前記第２繊維束層が形成された状態の前記ライナにおいて、前記塗料が塗られた領域のうち前記第２繊維束層により覆われずに露出した露出領域の端部位置を検出し、検出された前記露出領域の端部位置に基づき、前記第２繊維束層を形成する前記繊維束の端部位置を検出する工程と；を備える。
この形態の検出方法によれば、第１繊維束層が形成された状態のライナにおいて、繊維束の色とは異なる色の塗料が塗られ、塗料が塗られた領域の上から繊維束が巻き付けられて第２繊維束層が形成されることにより露出した露出領域の端部位置を検出するので、露出領域の端部位置を精度良く検出できる。ここで、露出領域の端部位置は、第２繊維束層の端部位置と一致または接しているので、この形態の検出方法によれば、露出領域の端部位置に基づき、繊維束の端部位置を精度よく検出できる。
【０００７】
本発明は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、タンクに繊維を巻き付ける方法や、タンクの製造方法や、タンクの製造装置等の形態においても実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における検出装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】軸線に沿ったライナの一方の端部を含む領域を拡大して示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態における繊維束の端部の位置の検出方法の工程図である。
【図４】塗料塗布工程の手順を示す工程図である。
【図５】第１層巻き付け後における工程Ｐ２０２実行直前のライナを拡大して模式的に示す説明図である。
【図６】第１層巻き付け後における工程Ｐ２０２実行後のライナを示す説明図である。
【図７】繊維束の端部位置検出工程の手順を示す工程図である。
【図８】第２層巻き付け後における工程Ｐ２０２実行直前のライナを拡大して模式的に示す説明図である。
【図９】第２層巻き付け後における工程Ｐ２０２実行後のライナを示す説明図である。
【図１０】第２層巻き付け後における工程Ｐ３０３の実行により得られた撮像画像を模式的に示す説明図である。
【図１１】撮像画像を二値化処理して得られた二値化画像を模式的に示す説明図である。
【図１２】工程Ｐ３０５実行後に検出された第２層の繊維束の端部位置を示す説明図である。
【図１３】工程Ｐ３０５実行後に検出された第３層の繊維束の端部位置を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．実施形態：
Ａ１．装置構成：
図１は、本実施形態における検出装置２００の概略構成を示す説明図である。検出装置２００には、本発明の一実施形態としてのタンク用のライナに巻き付けられた繊維束の端部位置の検出方法が適用される。図１では、検出装置２００に加えて、製造途中のタンク３００と、タンク３００の基材であるライナ３０１の外表面に繊維束Ｗを巻き付ける巻き付け装置３８０とが模式的に表わされている。図１において、Ｚ軸は鉛直方向と平行であり、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向と平行である。
【００１０】
タンク３００は、高圧水素ガスなどの高圧流体を貯蔵するために用いられる。タンク３００は、ライナ３０１と、２つの口金部３１０とを備える。ライナ３０１は、高いガスバリア性を有する樹脂製の容器である。ライナ３０１は、例えば、ポリアミド、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリエチレン等の樹脂により形成されている。なお、樹脂に代えて、アルミニウム合金などの金属により形成されていてもよい。
【００１１】
ライナ３０１は、略円筒状の胴体部３０２と、胴体部３０２を挟んで配置される凸曲面形状の２つのドーム部３０３と、を有する。図１において、軸線ＣＸは、胴体部３０２の中心軸、すなわち、ライナ３０１の中心軸を表わしている。軸線ＣＸは、Ｘ軸と平行である。
【００１２】
２つのドーム部３０３のそれぞれの頂点部分には、口金部３１０が取り付けられている。口金部３１０は、ライナ３０１における長手方向（軸線ＣＸに沿った方向）の両端部に装着されている。口金部３１０は、口金部３１０の中心軸と、ライナ３０１の軸線ＣＸとが一致するように取り付けられている。一方の口金部３１０は、ライナ３０１の内部と連通しており、水素ガス供給用の配管が接続される。
【００１３】
２つの口金部３１０のうち、＋Ｘ方向に配置される口金部３１０の鉛直上方（＋Ｚ方向）には、位相計測部３２０が配置されている。位相計測部３２０は、ライナ３０１の位相を計測する。本実施形態において、「ライナ３０１の位相」とは、＋Ｘ方向に見たときの軸線ＣＸから胴体部３０２表面上の基準点に向かう方向とＺ軸方向に沿った方向との間の角度であって、基準点が胴体部３０２における＋Ｚ方向の頂点に位置するときを０度とした右回りの回転角度を意味する。基準点は、胴体部３０２における所定の位置に定められている。なお、かかる所定の位置は、胴体部３０２における任意の位置に定めることができる。また、ライナ３０１の位相は、基準点が胴体部３０２における−Ｚ方向の頂点、＋Ｘ方向の頂点、−Ｙ方向の頂点など任意の位置に位置するときを０度とした右回りの回転角度であってもよい。また、左周りの回転角度であってもよい。
【００１４】
ライナ３０１の外表面には、補強層が形成される。補強層は、巻き付け装置３８０によりライナ３０１の外表面に繊維束Ｗが幾重にも巻き付けられ、かかる繊維束Ｗからなる層（以下、「繊維束層」と呼ぶ）が複数積層された構造を有する。繊維束Ｗは、直径が数μｍ（マイクロメートル）程度のカーボン製の単繊維を束ねて構成されている。繊維束Ｗにおける各単繊維の方向は、互いに略平行である。単繊維として、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系カーボン繊維を用いる。なお、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系カーボン繊維に代えて、レーヨン系カーボン繊維やピッチ系カーボン繊維など、他の任意の種類のカーボン繊維を用いてもよい。各単繊維には、予め熱硬化性樹脂が含浸されている。本実施形態では、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂が用いられている。熱硬化性樹脂に代えて、紫外線硬化性樹脂が含浸されていてもよい。また、これらの樹脂に加えて、カーボン繊維の補強を目的として、ガラス繊維やアラミド繊維を含んでもよい。
【００１５】
巻き付け装置３８０は、後述の制御装置１００と電気的に接続されており、制御装置１００と連携してライナ３０１への繊維束Ｗの巻き付け処理を実行する。以下、かかる巻き付け処理について簡単に説明する。巻き付け装置３８０は、制御装置１００からの巻き付け開始を指示する制御信号を受信すると、まずヘリカル巻きを実行する。このヘリカル巻きは、公知の方法で実行されるので、その詳細な説明を省略する。ヘリカル巻き完了後、フープ巻きが実行される。フープ巻きでは、軸線ＣＸと略直交する方向を巻き付け方向として繊維束Ｗがライナ３０１に巻き付けられる。フープ巻きが開始されると、巻き付け装置３８０は、ライナ３０１を回転方向Ｒへ回転させ、ボビン３９０から繊維束Ｗを供給して、ライナ３０１に繊維束Ｗの１層分の巻き付けを行う。繊維束Ｗの１層分の巻き付けが完了すると、ライナ３０１の回転を停止し、制御装置１００へ巻き付け完了の制御信号を送信する。その後、制御装置１００から所定の制御信号を受信すると、再びライナ３０１を回転させるとともに、ボビン３９０から繊維束Ｗを供給して、ライナ３０１に繊維束Ｗの１層分の巻き付けを行う。その後、制御装置１００との間で信号のやりとりをしつつ、ライナの回転の停止、再開を繰り返し実行する。
【００１６】
検出装置２００は、ライナ３０１に巻き付けられている繊維束Ｗの端部位置を検出する。本実施形態では、検出装置２００は、繊維束層が１層分形成されるたびに、かかる繊維束層の繊維束Ｗの端部位置を検出する。本実施形態において、「端部位置」とは、各繊維束層において＋Ｘ方向の端に位置する繊維束Ｗの位置と、−Ｘ方向の端に位置する繊維束Ｗの位置とを意味する。検出装置２００は、走査部２１０と、ペイント部２２０と、撮像部２３０と、制御装置１００とを備える。
【００１７】
走査部２１０は、ベース部２１３と、走査駆動部２１２と、レール２１１とを備える。走査部２１０は、ペイント部２２０と、撮像部２３０とを、軸線ＣＸと平行な方向に走査する。ベース部２１３は、板状の外観形状を有し、上面にペイント部２２０が固定され、さらにペイント部２２０の上面に撮像部２３０が固定されている。ベース部２１３の下面には、図示しない車輪が取り付けられており、レール２１１に沿って移動可能に構成されている。走査駆動部２１２は、図示しない駆動モータを備え、ベース部２１３の車輪を駆動させる。走査駆動部２１２は、制御装置１００と電気的に接続されており、制御装置１００からの指示に応じて、ベース部２１３の車輪を駆動させることにより、ペイント部２２０および撮像部２３０をレール２１１に沿って移動させる。
【００１８】
ペイント部２２０は、ライナ３０１上に形成された繊維束層の表面に繊維束Ｗとは異なる色の塗料を塗る。本実施形態では、塗料の色は、白色であるが、繊維束Ｗに塗料が塗られた際に、塗料が塗られた領域（以下、「塗布領域」と呼ぶ）と、塗料が塗られていない領域との境界を識別できる色であれば、白色に限らず、他の任意の色であってもよい。また、塗料としては、油性塗料または水性塗料などの任意の種類の塗料を用いてもよい。また、ペイント部２２０は、塗料をスプレーすることにより、繊維束層の表面に塗料を塗る。なお、スプレーすることに代えて、塗料が含浸された筆状の部材で繊維束層の表面をなぞって塗料を塗ってもよい。
【００１９】
撮像部２３０は、塗布領域と、その他の領域との境界を含む領域を撮像して撮像画像を得る。本実施形態では，撮像部２３０は、ＣＣＤカメラにより構成されている。なお、ＣＣＤカメラに代えてラインセンサーを用いてもよい。
【００２０】
制御装置１００は、検出装置２００全体を制御する。本実施形態では、制御装置１００は、コンピュータにより構成されている。制御装置１００のＣＰＵは、メモリに予め格納されている制御プログラムを実行することにより、制御部１１０、走査制御部１１１、ペイント制御部１１２、撮像制御部１１３、画像計測部１１４、通信部１１５として機能する。制御部１１０は、走査制御部１１１、ペイント制御部１１２、撮像制御部１１３、画像計測部１１４および通信部１１５をそれぞれ制御して、繊維束層を形成する繊維束Ｗの端部位置を検出するとともに、巻き付け装置３８０と連携して上述した繊維束Ｗの巻き付け処理を実行する。
【００２１】
走査制御部１１１は、走査部２１０の走査を制御する。また、走査制御部１１１は、走査駆動部２１２が有する図示しない位置センサからの信号に基づき、検出装置２００における走査部２１０の位置を特定する。
【００２２】
ペイント制御部１１２は、ペイント部２２０を制御し、繊維束層の表面の所定の領域に塗料を塗布し、塗布領域の形成を行う。
【００２３】
撮像制御部１１３は、撮像部２３０を制御し、塗布領域と、その他の領域との境界を含む領域の撮像を行う。
【００２４】
画像計測部１１４は、撮像部２３０による撮像によって得られた画像の二値化処理を行う。また、二値処理した画像を計測し、繊維束層を形成する繊維束Ｗの端部位置の検出を行う。
【００２５】
通信部１１５は、巻き付け装置３８０への制御信号の送信および巻き付け装置３８０からの制御信号の受信を行う。具体的には、巻き付け装置３８０に対し、フープ巻きによる１層分の巻き付けの指示を意味する信号（後述の塗料塗布完了通知および端部位置検出完了通知）の送信と、１層分の巻き付け完了通知の受信とを行う。
【００２６】
Ａ２．繊維束層の構成：
図２は、軸線ＣＸに沿ったライナ３０１の一方の端部を含む領域Ａｒ１を拡大して示す説明図である。図２では、図１に示す領域Ａｒ１のうち、＋Ｚ方向および−Ｚ方向の一部を省略している。以降では、繊維束層を、ライナ３０１から近い側から遠い側に向かって順番に第１層、第２層、第３層、・・・第Ｎ層と呼ぶ。図２では、第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、および第３層Ｌ３を含む部分を模式的に表わしている。
【００２７】
第１層Ｌ１は、図１に示す＋Ｘ方向側のドーム部３０３と胴体部３０２との境界近傍から−Ｘ方向に向かってライナ３０１の外周面に沿って延設されている。具体的には、最も＋Ｘ方向に位置する繊維断面Ｗ１１（一周回分の繊維断面）から順に、多数の周回分の繊維断面が−Ｘ方向に並ぶようにライナ３０１の外周面に巻き付けられている。
【００２８】
第２層Ｌ２は、第１層Ｌ１に接して第１層Ｌ１の上側（＋Ｚ方向側）に配置されている。第２層Ｌ２も、第１層Ｌ１と同様に、最も＋Ｘ方向に位置する繊維断面Ｗ２１（一周回分の繊維断面）から順に、多数の周回分の繊維断面が−Ｘ方向に並ぶように第１層Ｌ１の外周面に巻き付けられている。繊維断面Ｗ２１は、第１層Ｌ１の＋Ｘ方向の端からＸ軸（軸線ＣＸ）に沿った方向に所定距離ａだけ−Ｘ方向に向かった位置に配置されている。換言すると、第１層Ｌ１においてＸ軸に沿って所定距離ａだけライナ３０１の内側に向かった位置が、第２層Ｌ２の＋Ｘ方向の端と、Ｘ軸と垂直な方向（Ｙ軸方向）において対応するように、第２層Ｌ２が形成されている。所定距離ａは、任意の距離に設定してもよい。例えば、繊維束Ｗの直径分の距離であってもよい。
【００２９】
第３層Ｌ３は、第２層Ｌ２に接して第２層Ｌ２の上側（＋Ｚ方向側）に配置されている。第３層Ｌ３も、第２層Ｌ２と同様に、最も＋Ｘ方向に位置する繊維断面Ｗ３１（一周回分の繊維断面）から順に、多数の周回分の繊維断面が−Ｘ方向に並ぶように第２層Ｌ２の外周面に巻き付けられている。繊維断面Ｗ３１は、第２層Ｌ２の＋Ｘ方向の端から軸線方向に所定距離ａだけ−Ｘ方向に向かった位置に配置されている。換言すると、第２層Ｌ２において軸線方向に沿って距離ａだけライナ３０１の内側に向かった位置が、第３層Ｌ３の＋Ｘ方向の端と、Ｙ軸方向において対応するように第３層Ｌ３が形成されている。
【００３０】
第４層以上の各層も、上述した３つの繊維束層Ｌ１〜Ｌ３と同様な構成を有する。また、ライナ３０１における−Ｘ方向側の端部の構成も上述した＋Ｘ方向側の端部の構成と同様である。したがって、各繊維束層は、１層分の巻き付けごとに１段を形成する階段状の外観形状を有し、ライナ３０１（胴体部３０２）に近いほど軸線ＣＸに沿った幅（長手方向の長さ）が大きくなるように形成されることとなる。
【００３１】
本実施形態において、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２との関係においては、第１層Ｌ１は請求項における第１繊維束層の下位概念に相当する。また、このとき、第２層Ｌ２は請求項における第２繊維束層の下位概念に相当する。第２層Ｌ２と第３層Ｌ３との関係においては、第２層Ｌ２は請求項における第１繊維束層の下位概念に、第３層Ｌ３は請求項における第２繊維束層の下位概念にそれぞれ相当する。すなわち一般には、ライナ３０１の外周面に近い側に形成される繊維束層は、請求項における第１繊維束層の下位概念に、第１繊維束層の外周面に形成される繊維束層は、請求項における第２繊維束層の下位概念にそれぞれ相当する。
【００３２】
Ａ３．繊維束Ｗの端部位置の検出：
図３は、本発明の一実施形態における繊維束Ｗの端部の位置の検出方法の工程図である。ユーザが、巻き付け装置３８０にライナ３０１をセットしてかかる装置の図示しない操作パネルを操作して繊維束Ｗの巻き付けの開始を指示すると共に、制御装置１００において、操作メニューから繊維束Ｗの端部の位置を検出するためのメニューを選択して実行させると、巻き付け装置３８０および制御装置１００により、繊維束Ｗの巻き付け処理および繊維束Ｗの端部の位置の検出処理が開始される。繊維束Ｗの端部の位置の検出処理が開始されると、まず、塗料塗布工程が実行される（工程Ｐ１０５）。
【００３３】
図４は、塗料塗布工程（Ｐ１０５）の手順を示す工程図である。制御部１１０は、ヘリカル巻きの後のフープ巻きが開始されて繊維束Ｗが１層分巻き付けられたかを判定する（工程Ｐ２０１）。上述のように、巻き付け装置３８０は、フープ巻きによる繊維束Ｗの１層分の巻き付けが完了するたびに、制御装置１００へ巻き付け完了の制御信号を送信している。そこで、制御部１１０は、かかる巻き付け完了の制御信号の受信の有無により、繊維束Ｗが１層分巻き付けられたか否かを判定する。巻き付け完了の制御信号を受信していない場合、制御部１１０は、繊維束Ｗが１層分巻き付けられていないと判定し（工程Ｐ２０１：ＮＯ）、繊維束Ｗの１層分の巻き付けが完了するまで待つ。これに対して、制御部１１０は、巻き付け完了の制御信号を受信している場合、繊維束Ｗが１層分巻き付けられたと判定する（工程Ｐ２０１：ＹＥＳ）。
【００３４】
図５は、第１層Ｌ１巻き付け後における工程Ｐ２０２実行直前のライナ３０１を拡大して模式的に示す説明図である。図５（ａ）は、図２と同様に、ライナ３０１の上側（＋Ｚ方向側）を表わしている。また、図５（ｂ）は、図１と同様に、ライナ３０１を表わしている。図５（ａ）に示すように、第１層Ｌ１は、＋Ｘ方向側のドーム部３０３と胴体部３０２との境界近傍から−Ｘ方向に向かってライナ３０１の外周面に沿って延設されている。したがって、図５（ｂ）に示すように、第１層Ｌ１は、ライナ３０１の胴体部３０２の−Ｘ方向の端部から＋Ｘ方向の端部までの外周面に巻き付けられていることとなる。
【００３５】
図４に示すように、繊維束Ｗの１層分の巻き付けが完了していると判定した場合（工程Ｐ２０１：ＹＥＳ）、走査制御部１１１は、ペイント部２２０を走査させ、ペイント部２２０は、ライナ３０１に巻き付けられた繊維束Ｗに塗料を塗る（工程Ｐ２０２）。このとき、走査制御部１１１は、胴体部３０２の−Ｘ方向の端部から＋Ｘ方向の端部までの間においてペイント部２２０をＸ軸と平行に走査する。また、このとき、ライナ３０１への繊維束Ｗの巻き付けが完了しているので、ライナ３０１の回転は停止している。したがって、ペイント部２２０は、軸線ＣＸに沿って帯状に塗料を塗ることとなる。したがって、ライナ３０１における繊維束Ｗの巻き付け方向と直交する方向に沿って塗料が塗られることとなる。また、このとき、ペイント部２２０は、胴体部３０２の軸線ＣＸに沿った両端にわたって塗料を塗る。したがって、塗布領域の軸線ＣＸに沿った端部位置は、第２層を形成する際に巻き付けられる繊維束Ｗの巻き始め予定位置よりもライナ３０１の軸線ＣＸ方向に沿った外側となる。なお、軸線ＣＸに沿って塗料を塗ることに代えてライナ３０１における繊維束Ｗの巻き付け方向（略円周方向）と交差する任意の方向に沿って塗料を塗ってもよい。この場合、ライナ３０１を若干回転させつつ塗料を塗ってもよいし、予め検出装置２００をＸ軸方向に対して傾斜して配置しておいてもよい。
【００３６】
図６は、第１層Ｌ１巻き付け後における工程Ｐ２０２実行後のライナ３０１を示す説明図である。第１層Ｌ１に対応する塗布領域Ｐａ１は、繊維束Ｗの巻き付け方向とほぼ直交する。また、塗布領域Ｐａ１は、第１層Ｌ１が形成された状態のライナ３０１において、第１層Ｌ１の軸線ＣＸに沿った−Ｘ方向の端部から＋Ｘ方向の端部までにわたって帯状に形成されている。すなわち、ライナ３０１に巻き付けられた繊維束Ｗの端部を含むように形成されている。
【００３７】
図４に示すように、工程Ｐ２０２の実行後、位相計測部３２０は、工程Ｐ２０２が実行された際のライナ３０１の位相を計測し、制御装置１００は、計測した位相を積層数とともにメモリに保存する（工程Ｐ２０３）。
【００３８】
工程Ｐ２０３の実行後、通信部１１５は、巻き付け装置３８０に対して、塗料塗布完了通知を送信し（工程Ｐ２０４）、塗料塗布工程（工程Ｐ１０５）は完了する。巻き付け装置３８０は、塗料塗布完了通知を受け取ると、ライナ３０１の回転を再開して、次の１層分の繊維束Ｗの巻き付けを開始する。このとき、次の１層分の繊維束Ｗは、塗布領域の一部を覆うようにして、塗布領域に重ねて繊維束Ｗが巻き付けられる。図３に示すように、塗料塗布工程（工程Ｐ１０５）が完了すると、繊維束Ｗの端部位置検出工程が実行される（工程Ｐ１１０）。
【００３９】
図７は、繊維束Ｗの端部位置検出工程（Ｐ１１０）の手順を示す工程図である。制御部１１０は、繊維束Ｗが１層分巻き付けられたか否かを判定する（工程Ｐ３０１）。このとき、上述の塗料塗布工程（Ｐ１０５）における工程Ｐ２０１と同様の処理が行われる。したがって、図７に示すように、制御部１１０は、巻き付け完了の制御信号を受信していない場合、繊維束Ｗが１層分巻き付けられていないと判定し（工程Ｐ３０１：ＮＯ）、繊維束Ｗの１層分の巻き付けが完了するまで待つ。これに対して、制御部１１０は、巻き付け完了の制御信号を受信している場合、繊維束Ｗが１層分巻き付けられたと判定する（工程Ｐ３０１：ＹＥＳ）。
【００４０】
繊維束Ｗが１層分巻き付けられたと判定された場合（工程Ｐ３０１：ＹＥＳ）、撮像制御部１１３は、ライナの位相が上述の工程Ｐ２０３で計測されて保存された位相と一致するようにライナ３０１を回転させる（工程Ｐ３０２）。このとき、走査制御部１１１は、撮像部２３０を走査させ、撮像部２３０の撮像範囲内に塗布領域が収まる位置に撮像部２３０を配置する。工程Ｐ３０２の実行後、撮像部２３０は、塗布領域を撮像し、撮像により得られた画像を制御装置１００に保存する（工程Ｐ３０３）。工程Ｐ３０３の実行後、画像計測部１１４は、保存した撮像画像の二値化処理を行う（工程Ｐ３０４）。工程Ｐ３０４の実行後、画像計測部は、二値化処理を行った画像に基づいて、繊維束Ｗの端部位置を検出する（工程Ｐ３０５）。かかる端部位置の検出の具体的な方法については、後述する。工程Ｐ３０５の実行後、通信部１１５は、巻き付け装置３８０に対して、端部位置検出完了通知を送る（工程Ｐ３０６）。巻き付け装置３８０は、端部位置検出完了通知を受け取ると、ライナ３０１の回転を再開させて、次の１層分の巻き付けを開始する。
【００４１】
図３に示すように、繊維束Ｗの端部位置検出工程（工程Ｐ１１０）が完了すると、制御部１１０は、所定層数分の繊維束Ｗを巻き付けたか否かを判定する（工程Ｐ１１５）。フープ巻きでの繊維束Ｗの積層数は、予め定められており、かかる積層数分の繊維束Ｗの巻き付けが完了するまで、塗料塗布工程（Ｐ１０５）および繊維束の端部位置検出工程（Ｐ１１０）が実行される。通信部１１５は、巻き付け装置３８０からの巻き付け完了の制御信号を受信した回数をカウントしており、かかるカウント数により所定層数分の繊維束Ｗを巻きつけたか否かを判定する。所定層数分の繊維束Ｗを巻き付けていると判定された場合（工程Ｐ１１５：ＹＥＳ）、繊維束Ｗの端部位置の検出処理が終了する。所定層数分の繊維束Ｗを巻き付けていないと判定された場合（工程Ｐ１１５：ＮＯ）、塗料塗布工程（工程Ｐ１０５）に戻って、かかる工程を実行する。
【００４２】
図８は、第２層Ｌ２巻き付け後における工程Ｐ２０２実行直前のライナ３０１を拡大して模式的に示す説明図である。図８（ａ）は、図５（ａ）と同様に、ライナ３０１の上側（＋Ｚ方向側）を拡大して模式的に表わしている。また、図８（ｂ）は、図５（ｂ）と同様に、ライナ３０１を表わしている。図８（ａ）に示すように、第２層Ｌ２は、塗布領域Ｐａ１の中央寄りの部分を覆うようにして、塗布領域Ｐａ１に重ねて形成されている。上述のように、第２層Ｌ２の−Ｘ方向の端部は、第１層Ｌ１の−Ｘ方向の端部から所定の距離（図２の距離ａ）だけライナ３０１の中心に向かった位置である。また、第２層Ｌ２の＋Ｘ方向の端部は、第１層Ｌ１の＋Ｘ方向の端部から所定の距離だけライナ３０１の中心に向かった位置である。したがって、図８（ｂ）に示すように、ライナ３０１（胴体部３０２）の軸線ＣＸに沿った中心部は、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２とがライナ３０１に積層された構成を有する。ライナ３０１の軸線ＣＸに沿った両端の近傍部分は、第１層Ｌ１のみがライナ３０１に形成された構成を有する。このため、塗布領域Ｐａ１のうち、ライナ３０１（胴体部３０２）の軸線ＣＸに沿った両端の近傍部分には、第２層Ｌ２によって覆われずに露出した露出領域ＥＡｒ１が形成されている。
【００４３】
図９は、第２層Ｌ２巻き付け後における工程Ｐ２０２実行後のライナ３０１を示す説明図である。図６に示す塗布領域Ｐａ１と同様に、図９に示す塗布領域Ｐａ２が軸線ＣＸに沿って形成されている。このとき、第１層Ｌ１のみが形成された領域と第１層Ｌ１および第２層Ｌ２が積層された領域とにわたって塗布領域Ｐａ２が形成される。
【００４４】
図１０は、第２層Ｌ２巻き付け後における工程Ｐ３０３の実行により得られた撮像画像Ｉｍｇ２を模式的に示す説明図である。撮像画像Ｉｍｇ２には、胴体部３０２に巻き付けられた繊維束Ｗと塗布領域Ｐａ１と一対の露出領域ＥＡｒ１が含まれている。撮像画像Ｉｍｇ２において、繊維束Ｗの色は、黒色を主とする色であり、塗布領域Ｐａ１（露出領域ＥＡｒ１）は、白色を主とする色で表わされている。
【００４５】
図１１は、撮像画像Ｉｍｇ２を二値化処理して得られた二値化画像ＢＩｍｇ２を模式的に示す説明図である。上述のように、撮像画像Ｉｍｇ２において、繊維束Ｗの色は、黒色を主とする色であり、露出領域ＥＡｒ１は、白色を主とする色で表わされることから、その二値化画像ＢＩｍｇ２において、露出領域ＥＡｒ１のみ白色で表わされ、それ以外の領域は黒色で表わされることとなる。
【００４６】
図１２は、工程Ｐ３０５実行後に検出された第２層Ｌ２の繊維束Ｗの端部位置を示す説明図である。図１２は、二値化画像ＢＩｍｇ２に第２層Ｌ２の繊維束Ｗの端部位置Ｅ２Ｌ、Ｅ２Ｒを示している。図７に示す工程Ｐ３０５では、二値化画像ＢＩｍｇ２を解析し、露出領域ＥＡｒ１の端部位置を検出する。図１２に示すように、二値化画像ＢＩｍｇ２の左側に配置される露出領域ＥＡｒ１の端部位置として、端部位置Ｅ１Ｌと端部位置Ｅ２Ｌとが検出され、二値化画像ＢＩｍｇ２の右側に配置される露出領域ＥＡｒ１の端部位置として、端部位置Ｅ１Ｒと端部位置Ｅ２Ｒとが検出される。ここで、第２層Ｌ２は、塗布領域Ｐａ１に重ねて繊維束Ｗが巻き付けられて形成されていることから、端部位置Ｅ２Ｌおよび端部位置Ｅ２Ｒは、第２層Ｌ２で巻き付けられた繊維束Ｗの端部位置として検出できる。
【００４７】
図１３は、工程Ｐ３０５実行後に検出された第３層Ｌ３の繊維束Ｗの端部位置を示す説明図である。図１３は、第３層Ｌ３巻き付け後の撮像画像を二値化処理した二値化画像ＢＩｍｇ３に対して、第３層Ｌ３の繊維束Ｗの端部位置Ｅ３Ｌ、Ｅ３Ｒを示している。図１３では、図１２に示す二値化画像ＢＩｍｇ２に対して、第２層Ｌ２に対応する露出領域ＥＡｒ２と、第３層Ｌ３とが追加して表わされている。塗布領域Ｐａ２は、第２層Ｌ２の繊維束Ｗが巻き付けられた後に塗料が塗布された領域である。したがって、塗布領域Ｐａ２の一部を覆うようにして、塗布領域Ｐａ２に重ねて繊維束Ｗが巻き付けられて第３層Ｌ３が形成されることで生じた露出領域ＥＡｒ２の端部位置Ｅ３Ｌおよび端部位置Ｅ３Ｒは、第３層Ｌ３の端部位置と一致する。つまり、本実施形態では、露出領域の端部位置（より正確には、露出領域におけるライナ３０１中央側の端部位置）が、繊維束層を構成する繊維束Ｗの端部として検出される。
【００４８】
以上説明した、本実施形態のタンク用のライナに巻き付けられた繊維束の端部位置の検出方法によれば、第１繊維束層が形成された状態のライナ３０１において、繊維束Ｗの色とは異なる色の塗料が塗られ、塗料が塗られた領域の上から繊維束Ｗが巻き付けられて第２繊維束層が形成されることにより露出した露出領域の端部位置を検出するので、露出領域の端部位置を精度良く検出できる。ここで、露出領域の端部位置は、第２繊維束層の端部位置と一致または接しているので、この形態の検出方法によれば、露出領域の端部位置に基づき、繊維束の端部位置を精度よく検出できる。加えて、繊維束層ごとに繊維束Ｗの色を変更してライナ３０１に繊維束Ｗを巻き付ける構成に比べて、繊維束層ごとに巻き付け装置３８０へ繊維束Ｗをセットし直す必要がない。また、予め繊維束Ｗに着色する構成に比べて、塗料塗布領域にのみ塗料を塗ればよいので、塗料の使用量を減少できる。したがって、タンクの製造コストを抑えることができる。
【００４９】
Ｂ．変形例：
Ｂ１．変形例１：
上記実施形態において、塗布領域の端部位置を繊維束Ｗの端部位置として検出していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、塗布領域の端部位置から軸線ＣＸに沿って所定の距離だけずれた位置を端部位置として検出してもよい。かかる構成においても、実施形態と同様な効果を奏する。すなわち、一般には、塗布領域のうち次の繊維束層を形成する繊維束Ｗにより覆われずに露出した露出領域の端部位置を検出し、検出された露出領域の端部位置に基づき、形成された次の繊維束層の端部位置として検出してもよい。
【００５０】
Ｂ２．変形例２：
上記実施形態において、塗布領域の−Ｘ方向、＋Ｘ方向の両端の位置は、胴体部３０２の−Ｘ方向、＋Ｘ方向の端部位置と同じであったが、本発明はこれに限定されない。次の繊維束層を形成する際の繊維束Ｗの巻き始め予定位置よりも軸線ＣＸに沿った外側の任意の位置としてもよい。このようにすることで、塗布領域の上から次の繊維束層を形成する繊維束Ｗが巻き付けられた際、塗布領域のうち繊維束Ｗにより覆われない露出領域が形成されることとなり、露出領域の端部位置を検出することにより、形成した繊維束層の端部位置を検出できるからである。
【００５１】
Ｂ３．変形例３：
上記実施形態において、ライナ３０１は、高圧流体を貯蔵するためのタンク用のライナであったが、本発明はこれに限定されない。高圧流体貯蔵用のタンクに限らず、他の任意の用途で用いられるタンク用のライナであってもよい。このような構成においても、本実施形態と同様の効果を奏する。
【００５２】
本発明は、上述の実施形態および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、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】
【００５３】
１００…制御装置
１１０…制御部
１１１…走査制御部
１１２…ペイント制御部
１１３…撮像制御部
１１４…画像計測部
１１５…通信部
２００…検出装置
２１０…走査部
２１１…レール
２１２…走査駆動部
２１３…ベース部
２２０…ペイント部
２３０…撮像部
３００…タンク
３０１…ライナ
３０２…胴体部
３０３…ドーム部
３１０…口金部
３２０…位相計測部
３８０…巻き付け装置
３９０…ボビン
Ａｒ１…領域
ＢＩｍｇ２、ＢＩｍｇ３…二値化画像
ＣＸ…軸線
Ｅ１Ｌ、Ｅ１Ｒ、Ｅ２Ｌ、Ｅ２Ｒ、Ｅ３Ｌ、Ｅ３Ｒ…端部位置
ＥＡｒ１、ＥＡｒ２…露出領域
Ｉｍｇ２…撮像画像
Ｌ１…第１層
Ｌ２…第２層
Ｌ３…第３層
Ｐａ１、Ｐａ２…塗布領域
Ｒ…回転方向
Ｗ…繊維束
Ｗ１１、Ｗ２１、Ｗ３１…繊維断面
ａ…距離
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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