CN113386365B - 纤维缠绕装置和纤维缠绕方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纤维缠绕装置和纤维缠绕方法。纤维缠绕装置(10)的卷绕部(28)将纤维束(26)卷绕在被卷绕部件(16)上。张力获取部(46)获取卷绕张力检测值。供给速度获取部(48)获取供给速度检测值。存储部(62)存储相关关系信息，该相关关系信息是根据与供给速度的关系来设定卷绕张力的允许判定范围而得到的信息。判定部(64)通过将检测信息与相关关系信息进行比较来判定纤维束(26)的卷绕是否良好，其中检测信息是通过使卷绕张力检测值和供给速度检测值建立对应关系而得到的信息。据此，能够高精度地判定纤维束的卷绕是否良好。

Description

纤维缠绕装置和纤维缠绕方法

技术领域

本发明涉及一种将浸渍有树脂的纤维束卷绕在被卷绕部件上的纤维缠绕装置(filament winding device)和纤维缠绕方法(filament winding method)。

背景技术

已知一种将浸渍有树脂的纤维束卷绕在被卷绕部件上的纤维缠绕装置(以下还称为FW装置)。作为被卷绕部件的一例，可列举构成高压容器的内胆(liner)。在该情况下，通过由FW装置将纤维束卷绕在内胆的外表面，能够形成覆盖内胆来加强内胆的纤维增强树脂层。

在这种FW装置中，有时根据向被卷绕部件供给的纤维束的供给速度、被卷绕部件上的纤维束的卷绕位置，纤维束的卷绕张力会发生变化。在该纤维束的卷绕张力沿着按照上述的供给速度、卷绕位置而预先设定的允许判定范围发生变化的情况下，能够判定为纤维束的卷绕在良好地进行。

因而，例如，在日本发明专利公开公报特开2007-268817号中提出了一种技术方案，在将纤维束卷绕于被卷绕部件时，连续地记录纤维束的卷绕张力，制作张力线图(图7)，并根据该张力线图来判定纤维束的卷绕是否良好。

发明内容

在由计算机上的判定部等基于上述的张力线图来执行是否良好的判定的情况下，例如，如图7所示，可以考虑设定卷绕张力的上限阈值和下限阈值，并将上述上限阈值和下限阈值与张力线图进行比较。通过该比较，检测出在张力线图上有例如图7的NG1所示那样的超过上限阈值的部位或者低于下限阈值的部位的情况下，能够判定为发生了纤维束的卷绕不良。

然而，实际的卷绕张力的允许判定范围根据纤维束的供给速度、卷绕位置而发生变化。因此，无法将例如如图7的NG2所示那样卷绕张力虽位于上限阈值和下限阈值之间却脱离了允许判定范围的情况判定为是纤维束的卷绕不良。即，在如上述那样比较卷绕张力的上限阈值和下限阈值与张力线图的判定中，担忧无法高精度地判定纤维束的卷绕是否良好。

本发明是考虑到上述技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够高精度地判定纤维束的卷绕是否良好的纤维缠绕装置和纤维缠绕方法。

本发明的一技术方案为：一种纤维缠绕装置，其将浸渍有树脂的纤维束卷绕在被卷绕部件上，其具有：卷绕部，其将所述纤维束卷绕在所述被卷绕部件上；张力获取部，其检测所述卷绕部对所述纤维束施加的卷绕张力，来获取卷绕张力检测值；供给速度获取部，其检测所述卷绕部供给所述纤维束的供给速度，来获取供给速度检测值；存储部，其存储根据与所述供给速度的关系来设定所述卷绕张力的允许判定范围而得到的相关关系信息；和判定部，其将检测信息与所述相关关系信息进行比较，来判定所述纤维束的卷绕是否良好，其中，所述检测信息是通过将所述卷绕张力检测值与所述供给速度检测值建立对应关系而得到的信息。

本发明的一技术方案为：一种纤维缠绕装置，其将浸渍有树脂的纤维束卷绕在被卷绕部件上，其具有：卷绕部，其将所述纤维束卷绕在所述被卷绕部件上；张力获取部，其检测所述卷绕部对所述纤维束施加的卷绕张力，来获取卷绕张力检测值；卷绕位置获取部，其检测所述卷绕部卷绕所述纤维束的卷绕位置，来获取卷绕位置检测值；存储部，其存储根据与所述卷绕位置的关系来设定所述卷绕张力的允许判定范围而得到的相关关系信息；和判定部，其将检测信息与所述相关关系信息进行比较，来判定所述纤维束的卷绕是否良好，其中，所述检测信息是通过将所述卷绕张力检测值与所述卷绕位置检测值建立对应关系而得到的信息。

本发明的一技术方案为：一种纤维缠绕方法，其将浸渍有树脂的纤维束卷绕在被卷绕部件上，其具有：卷绕工序，将所述纤维束卷绕在所述被卷绕部件上；检测值获取工序，检测所述卷绕工序中的所述纤维束的卷绕张力来获取卷绕张力检测值，并且检测所述卷绕工序中的所述纤维束的供给速度来获取供给速度检测值；和判定工序，对相关关系信息与检测信息进行比较，来判定所述纤维束的卷绕是否良好，其中，所述相关关系信息是根据与所述供给速度的关系来设定所述卷绕张力的允许判定范围而得到的信息，所述检测信息是通过将在所述检测值获取工序中获取到的所述卷绕张力检测值和所述供给速度检测值建立对应关系而得到的信息。

本发明的一技术方案为：一种纤维缠绕方法，其将浸渍有树脂的纤维束卷绕在被卷绕部件上，其具有：卷绕工序，将所述纤维束卷绕在所述被卷绕部件上；检测值获取工序，检测所述卷绕工序中的所述纤维束的卷绕张力来获取卷绕张力检测值，并且检测所述卷绕工序中的所述纤维束的卷绕位置来获取卷绕位置检测值；和判定工序，对相关关系信息与检测信息进行比较，来判定所述纤维束的卷绕是否良好，其中，所述相关关系信息是根据与所述卷绕位置的关系来设定所述卷绕张力的允许判定范围而得到的信息，所述检测信息是通过将在所述检测值获取工序中获取到的所述卷绕张力检测值和所述卷绕位置检测值建立对应关系而得到的信息。

在本发明中，预先求出相关关系信息，该相关关系信息是通过根据与相对于被卷绕部件的纤维束的供给速度或卷绕位置的关系来设定卷绕张力的允许判定范围而得到的。另外，通过将在实际将纤维束卷绕在被卷绕部件上时所得到的卷绕张力检测值与供给速度检测值或卷绕位置检测值建立对应关系来获取检测信息。然后，对检测信息与相关关系信息进行比较，来判定纤维束的卷绕是否良好。

据此，能够判定卷绕张力是否包含在与纤维束的供给速度或卷绕位置对应的允许判定范围内。因此，与例如将卷绕张力的上限阈值和下限阈值与连续地记录纤维束的卷绕张力而得到的张力线图进行比较的情况相比，能够高精度地判定纤维束的卷绕是否良好。

通过参照附图对以下实施方式所做的说明，上述的目的、特征及优点应易于被理解。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式所涉及的纤维缠绕装置的概略整体说明图。

图2是通过由图1的纤维缠绕装置将纤维束卷绕在被卷绕部件上而得到的高压容器的概略剖视图。

图3是表示由图1的纤维缠绕装置的检测部获得的检测信息和预先设定的相关关系信息的曲线图。

图4是说明本发明的纤维缠绕方法的流程图。

图5是本发明的第2实施方式所涉及的纤维缠绕装置的概略整体说明图。

图6是表示由图5的纤维缠绕装置的检测部获得的检测信息和预先设定的相关关系信息的曲线图。

图7是表示连续地记录纤维束的卷绕张力的张力线图与卷绕张力的上限阈值及下限阈值的曲线图。

具体实施方式

列举优选的实施方式，边参照附图边对本发明所涉及的纤维缠绕装置和纤维缠绕方法详细地进行说明。此外，在以下的图中，有时对发挥相同或同样的功能和效果的结构要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。

下面，关于图1所示的本发明的第1实施方式所涉及的纤维缠绕装置(以下还称为FW装置)10，对将内胆14作为被卷绕部件16的例子进行说明，其中，内胆14构成图2的高压容器12。虽均未图示，但高压容器12例如与燃料电池一起被搭载在汽车车身上，以高压填充有用于供给到燃料电池的氢气。

如图2所示，高压容器12具有内胆14和覆盖该内胆14的纤维增强树脂层18。内胆14具有在轴向上直径大致相等的筒状部分20和分别被设置在筒状部分20的轴向上的两侧的圆顶状部分22。作为内胆14的优选材料，可列举高密度聚乙烯等具有氢阻隔性的热塑性树脂等。在内胆14的两端分别设置有开口，在这些开口上安装有接口24。

将图1的浸渍有树脂的带状的纤维束26(预浸料)以规定的层数卷绕在内胆14的外表面上，然后使该纤维束26所含有的树脂固化，由此形成纤维增强树脂层18。为了得到高压容器12的纤维增强树脂层18，本实施方式所涉及的FW装置10将纤维束26卷绕于内胆14的外表面。然而，FW装置10也能够用于将纤维束26卷绕于内胆14以外的被卷绕部件16的用途。

作为构成纤维束26的纤维的一例，能列举碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等。作为构成纤维束26的树脂的一例，能列举环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等。

FW装置10主要具有卷绕部28、检测部30和控制部32。卷绕部28具有展开机构34、张力调整机构36、卷绕头38和旋转支承机构40。

展开机构34向内胆14供给纤维束26。作为这种展开机构34，能够采用公知的结构。因此，虽然细节未图示，但是，展开机构34例如能够由线轴架(creel)、展开辊等构成，其中，线轴架支承预先卷绕有纤维束26的线轴(bobbin)；展开辊将来自线轴的纤维束26向输送方向的下游侧展开。

张力调整机构36通过调整从展开机构34展开的纤维束26的输送方向的张力，将向内胆14卷绕的纤维束26的卷绕张力设定为规定的设定值。作为张力调整机构36，能够采用公知的结构。因此，虽然细节未图示，但是，张力调整机构36能够由松紧调节辊(dancerroll)、气缸等构成，其中，松紧调节辊从与输送方向交叉的方向抵接于纤维束26；气缸将松紧调节辊向纤维束26推压，来对纤维束26施加规定的张力。此外，张力调整机构36并不限定于具有上述的松紧调节辊、气缸的结构。

卷绕头38将从展开机构34展开的纤维束26引导到内胆14。卷绕头38例如以能够沿内胆14的轴向、与该轴向正交的水平方向和上下方向移动的方式被支承于未图示的支承导轨。另外，卷绕头38也可以是能够以被卷绕在内胆14上的纤维束26的延伸方向为轴而转动。

通过基于控制部32的控制来调整卷绕头38相对于内胆14的相对位置，来控制内胆14的卷绕纤维束26的卷绕位置(以下还简称为卷绕位置)。在卷绕头38上设置有卷绕位置获取部42，该卷绕位置获取部42例如通过测定卷绕头38相对于内胆14的相对位置来获得卷绕位置检测值。此外，在第1实施方式所涉及的FW装置10中，卷绕位置获取部42并不是必须的结构要素。

旋转支承机构40具有未图示的支承部和旋转驱动部44，其中，支承部对内胆14以绕其轴心旋转自如的方式进行支承；旋转驱动部44使该内胆14旋转。相对于被旋转支承机构40驱动旋转的内胆14，一边使卷绕头38移动一边由展开机构34放出纤维束26，由此能够一边使卷绕位置发生变化一边将纤维束26卷绕在内胆14的外表面上。

通过控制部32在卷绕部28中调整展开机构的上述展开辊的转速、旋转驱动部44使内胆14旋转的转速等，从而设定纤维束26向内胆14的供给速度(以下还简称为供给速度)。

在如本实施方式所示那样将具有筒状部分20和圆顶状部分22的内胆14作为被卷绕部件16的情况下，例如，与纤维束26卷绕于筒状部分20时的供给速度相比，纤维束26卷绕于圆顶状部分22时的供给速度变慢。

检测部30获取将卷绕张力检测值与供给速度检测值建立对应关系的检测信息，其中，卷绕张力检测值为检测出卷绕部28的实际的卷绕张力而得到的值；供给速度检测值为检测出卷绕部28的实际的供给速度而得到的值。具体而言，检测部30具有张力获取部46、供给速度获取部48和处理部50。

张力获取部46测定通过张力调整机构36后的实际的纤维束26的卷绕张力来获得卷绕张力检测值。张力获取部46例如具有一组导辊52、推压辊54和张力传感器56，其中，一组导辊52在输送方向上隔开间隔配置；推压辊54从与输送方向交叉的方向对这些导辊52之间的纤维束26施加推压力；张力传感器56基于从纤维束26作用于推压辊54的力来获得卷绕张力检测值。由张力传感器56获得的卷绕张力检测值被发送到设置于控制部32的处理部50。此外，张力获取部46并不限定于上述结构，能够构成为可测定卷绕张力的各种结构。

供给速度获取部48例如被设置于张力获取部46的附近，测定实际的纤维束26的供给速度，来获得供给速度检测值。供给速度获取部48例如具有旋转辊58和速度传感器60，其中，旋转辊58与输送中的纤维束26接触而旋转；速度传感器60根据旋转辊58的转速来获得供给速度检测值。由速度传感器60获得的供给速度检测值被发送到控制部32的处理部50。此外，供给速度获取部48并不限定于上述结构，能够构成为可测定供给速度的各种结构。例如，也可以代替根据旋转辊58的转速来获得供给速度检测值的结构，供给速度获取部48的速度传感器60根据张力获取部46的导辊52中的任一方的转速来获得供给速度检测值。

处理部50将卷绕张力检测值和测定该卷绕张力检测值时的供给速度检测值建立对应关系来获取检测信息(参照图3的黑点)。另外，检测部30也可以通过由处理部50将多个卷绕张力检测值和多个供给速度检测值分别建立对应关系，来获取图3中由多个黑点表示的供给速度检测值和卷绕张力检测值的相关关系(以下还称为检测相关关系)。

控制部32除了上述的处理部50以外，还具有存储部62和判定部64。控制部32构成为具有未图示的CPU、存储器等的计算机。CPU按照控制程序来执行规定的运算，进行与FW装置10相关的各种处理、控制。即，控制部32接收来自FW装置10所具有的各种传感器的检测信号，并且向各部输出驱动信号。

在本实施方式中，能够使控制部32的存储器作为存储部62发挥功能。另外，通过CPU读取并执行存储器所存储的控制程序，控制程序能够使CPU等硬件作为处理部50、判定部64发挥功能。此外，控制部32的功能除了以软件方式实现以外，还可以基于控制部32所具有的电路结构以硬件方式实现。

存储部62存储根据与供给速度的关系来设定卷绕张力的允许判定范围的相关关系信息。在本实施方式中，由图3中虚线L1所示的椭圆形状来表示相关关系信息，由该虚线L1包围的内部成为允许判定范围。即，供给速度为V1时的卷绕张力的允许判定范围为RV1。另外，供给速度为V2时的卷绕张力的允许判定范围为RV2。

允许判定范围所示的卷绕张力在供给速度小时变小，在供给速度大时变大。即，供给速度根据纤维束26向被卷绕部件16的筒状部分20和圆顶状部分22的卷绕而发生变化，伴随于此，卷绕张力的允许判定范围也发生变化。

判定部64对存储部62所存储的相关关系信息与由检测部30所得到的检测信息进行比较，来判定纤维束26的卷绕是否良好。具体而言，判定部64判定检测信息中的卷绕张力检测值是否包含在与该卷绕张力检测值建立对应关系的供给速度(供给速度检测值)下的相关关系信息的允许判定范围内。判定部64也可以对存储部62所存储的相关关系信息与检测部30所得到的检测相关关系进行比较，来判定纤维束26的卷绕是否良好。

判定部64例如可以判定从图3中由黑点所示的多个检测信息中选择的1个或多个检测信息是否处于由虚线L1围成的设定允许范围内，也可以判定图3中由黑点所示的检测信息的全部或者规定比例以上的检测信息是否处于由虚线L1围成的设定允许范围内。

关于图3中由DOK所示那样处于由虚线L1围成的设定允许范围内的检测信息，由于以与供给速度对应的允许判定范围内的卷绕张力进行纤维束26的卷绕，因此，判定部64判定为卷绕在良好地进行。另一方面，关于图3中由DNG1、DNG2所示那样处于由虚线L1围成的设定允许范围外的检测信息，由于以低于或高于与供给速度对应的允许判定范围的卷绕张力进行纤维束26的卷绕，因此，判定为卷绕不良。

本实施方式所涉及的FW装置10基本上如上述那样构成。关于本实施方式所涉及的纤维缠绕方法(以下还称为FW方法)，下面，一边参照图1～图4，一边使用FW装置10以将内胆14作为被卷绕部件16的情况为例进行说明。

在该FW方法中，进行将纤维束26卷绕在内胆14上的卷绕工序(图4的S1)。在卷绕工序中，使展开机构34的展开辊旋转，将纤维束26向内胆14展开，并且通过旋转支承机构40的旋转驱动部44使内胆14旋转，将纤维束26卷绕在内胆14上。此时，控制部32通过使卷绕头38移动而使卷绕位置发生变化，由此对内胆14例如进行环向缠绕(hoop winding)或螺旋缠绕(helical winding)。

例如，当卷绕位置位于筒状部分20的轴向上的大致中心时，供给速度最快(成为最大速度)。另外，当卷绕位置位于圆顶状部分22的轴向上的接口24侧的端部附近时，供给速度最慢(成为最小速度)。对应于卷绕位置的变化，供给速度在上述最大速度与最小速度之间连续地发生变化。

如上所述，供给速度与卷绕位置的变化相对应地发生变化，由此卷绕工序中的实际的卷绕张力也会相对于张力调整机构36所设定的设定值发生变化。在本实施方式中，当供给速度变快时，卷绕张力容易变大，当供给速度变慢时，卷绕张力容易变小。

接着，进行检测值获取工序(图4的S2)，在该工序中，检测卷绕工序中的实际的卷绕张力来获取卷绕张力检测值，并且检测卷绕工序中的实际的供给速度来获取供给速度检测值。然后，将在检测值获取工序中获取到的卷绕张力检测值和供给速度检测值建立对应关系，来获得检测信息。

接着，进行判定工序(图4的S3)，在该工序中，对相关关系信息与检测信息进行比较，来判定纤维束26的卷绕是否良好。在判定工序中，对检测信息的卷绕张力检测值是否包含在与该卷绕张力检测值建立对应关系的供给速度(供给速度检测值)下的允许判定范围内进行判定。

在判定为检测信息中的卷绕张力检测值包含在上述的允许判定范围(对应允许判定范围)内的情况下(图4的S3：是)，判定为卷绕在良好地进行(图4的S4)。另一方面，在判定为检测信息中的卷绕张力检测值未包含在对应允许判定范围内的情况下(图4的S3：否)，判定为发生了卷绕不良(图4的S5)。

此外，可以一边进行卷绕工序一边进行判定工序来判定纤维束26的卷绕是否良好，也可以在卷绕工序完成后进行判定工序来判定纤维束26的卷绕是否良好。

即，当被卷绕在内胆14的外表面上的纤维束26达到形成纤维增强树脂层18所需的厚度(层积数)时，卷绕工序完成。在卷绕工序完成后进行判定工序的情况下，记录多个检测信息，该多个检测信息是将在检测值获取工序中获得的多个供给速度检测值和多个卷绕张力检测值分别建立对应关系而得到的信息。可以将据此得到的检测相关关系与相关关系信息进行比较来判定卷绕是否良好。

根据以上内容，在第1实施方式所涉及的FW装置10和FW方法中，预先求出相关关系信息，该相关关系信息是通过根据与供给速度的关系来设定卷绕张力的允许判定范围而得到的。另外，通过将在实际将纤维束26卷绕在内胆14上时所得到的卷绕张力检测值和供给速度检测值建立对应关系来获取检测信息。然后，对检测信息与相关关系信息进行比较，来判定纤维束26的卷绕是否良好。

例如，在如图3的DOK所示，检测信息处于由表示相关关系信息的虚线L1围成的允许判定范围内的情况下，能够判定为卷绕在良好地进行。另外，在如图3的DNG1、DNG2所示，检测信息处于由表示相关关系信息的虚线L1围成的允许判定范围的外侧的情况下，能够判定为卷绕不良。

在此，例如，在对图3中由单点划线所示的卷绕张力的上限阈值H1和下限阈值H2与检测信息进行比较的情况下，仅能够基于由DNG1所示的检测信息判定为发生了卷绕不良。即，无法基于由DNG2所示的检测信息判定为发生了卷绕不良。

对此，在第1实施方式所涉及的FW装置10和FW方法中，如上所述，不仅能够基于由DNG1所示的检测信息，还能够基于由上限阈值H1和下限阈值H2之间的DNG2所示的检测信息来判定为发生了卷绕不良。这样一来，能够对卷绕张力检测值是否包含在根据纤维束26的供给速度而发生变化的允许判定范围内进行判定，因此，能够高精度地判定纤维束26的卷绕是否良好。

在上述的第1实施方式所涉及的FW装置10中，被卷绕部件16是构成高压容器12的内胆14，具有筒状部分20和圆顶状部分22，与在筒状部分20的供给速度相比，在圆顶状部分22的供给速度变慢。另外，在上述的第1实施方式所涉及的FW方法中，被卷绕部件16是构成高压容器12的内胆14，具有筒状部分20和圆顶状部分22，在卷绕工序中，与在筒状部分20的供给速度相比，在圆顶状部分22的供给速度变慢。在将这样的内胆14作为被卷绕部件16，纤维束26的供给速度发生变化的情况下，能够特别有效地高精度地判定卷绕是否良好。

一边参照图5和图6，一边对第2实施方式所涉及的FW装置70和FW方法进行说明。图5所示的第2实施方式所涉及的FW装置70主要具有卷绕部72、检测部74和控制部76。

图5的卷绕部72在控制部76的控制下一边在筒状部分20和圆顶状部分22之间使卷绕纤维束26的卷绕位置连续变化，一边将纤维束26卷绕在内胆14上。

图5的检测部74在控制部76的控制下获取将卷绕张力检测值和卷绕位置检测值建立对应关系而得到的检测信息，除此之外，检测部74的其他结构可以与图1的检测部30大致相同，其中，卷绕张力检测值是检测出卷绕部72的实际的卷绕张力而得到的值；卷绕位置检测值是检测出卷绕部72的实际的卷绕位置而得到的值。即，检测部74具有卷绕位置获取部42来代替供给速度获取部48。另外，检测部74的处理部78将张力获取部46和卷绕位置获取部42的测定结果建立对应关系。

具体而言，处理部78通过将卷绕张力检测值与测定该卷绕张力检测值时的卷绕位置检测值建立对应关系来获得检测信息(图6的实线)。另外，检测部74也可以通过由处理部78将多个卷绕张力检测值和多个卷绕位置检测值分别建立对应关系来获取在图6中由连续的实线所示的卷绕位置检测值和卷绕张力检测值的相关关系(检测相关关系)。

控制部76的存储部80存储根据与卷绕位置的关系来设定卷绕张力的允许判定范围而得到的相关关系信息。在本实施方式中，由图6的2条虚线L2、L3表示相关关系信息，这些虚线L2、L3彼此之间成为允许判定范围。即，卷绕位置为P1时的卷绕张力的允许判定范围为RP1。另外，卷绕位置为P2时的卷绕张力的允许判定范围为RP2。

允许判定范围所示的卷绕张力在卷绕位置处于圆顶状部分22时变小，在卷绕位置处于筒状部分20时变大。即，随着使卷绕位置发生变化，卷绕张力的允许判定范围也发生变化。在图6中，波形的检测相关关系和相关关系信息的波数与通过在内胆14的外表面卷绕纤维束26而形成的纤维束26的层数对应。

控制部76的判定部82对存储部80所存储的相关关系信息与由检测部74得到的检测信息进行比较，来判定纤维束26的卷绕是否良好。具体而言，判定部82判定检测信息中的卷绕张力检测值是否包含在与该卷绕张力检测值建立对应关系的卷绕位置(卷绕位置检测值)处的相关关系信息的允许判定范围内。判定部82也可以对存储部80所存储的相关关系信息与由检测部74得到的检测相关关系进行比较，来判定纤维束26的卷绕是否良好。

判定部82例如可以对图6中由实线所示的检测信息的一部分是否处于虚线L2、L3之间的设定允许范围内进行判定，也可以对检测信息的全部或者规定比例以上的检测信息是否处于虚线L2、L3之间的设定允许范围内进行判定。

例如，在能够使用如上述那样构成的FW装置70进行的第2实施方式所涉及的FW方法中，进行将纤维束26卷绕在内胆14上的卷绕工序(图4的S1)。在卷绕工序中，使展开机构34的展开辊旋转，将纤维束26向内胆14展开，并且通过旋转支承机构40的旋转驱动部44使内胆14旋转，将纤维束26卷绕在内胆14上。此时，控制部76通过使卷绕头38移动而使卷绕位置发生变化，由此对内胆14例如进行环向缠绕、螺旋缠绕。

卷绕工序中的实际的卷绕张力有时对应于如上述那样使卷绕位置发生变化而相对于张力调整机构36所设定的设定值发生变化。在本实施方式中，在卷绕位置处于筒状部分20时，卷绕张力容易变大，在卷绕位置处于圆顶状部分22时，卷绕张力容易变小。

接着，执行检测值获取工序(图4中的S2)，在该工序中，检测卷绕工序中的卷绕张力来获取卷绕张力检测值，并且检测卷绕工序中的卷绕位置来获取卷绕位置检测值。然后，将在检测值获取工序中获得的卷绕张力检测值与卷绕位置检测值建立对应关系来获取检测信息。

接着，进行判定工序(图4的S3)，在该工序中，对相关关系信息与检测信息进行比较，来判定纤维束26的卷绕是否良好。在判定工序中，对检测信息的卷绕张力检测值是否包含在与该卷绕张力检测值建立对应关系的卷绕位置(卷绕位置检测值)处的允许判定范围内进行判定。

在判定为检测信息中的卷绕张力检测值包含在上述的允许判定范围(对应允许判定范围)内的情况下(图4的S3：是)，判定为良好地进行了卷绕(图4的S4)。另一方面，在判定为检测信息中的卷绕张力检测值未包含在对应允许判定范围内的情况下(图4的S3：否)，判定为发生了卷绕不良(图4的S5)。

此外，可以一边进行卷绕工序一边进行判定工序来判定纤维束26的卷绕是否良好，也可以在卷绕工序完成后进行判定工序来判定纤维束26的卷绕是否良好。在卷绕工序完成后进行判定工序的情况下，记录多个检测信息，该多个检测信息是将在检测值获取工序中获取到的多个卷绕位置检测值和多个卷绕张力检测值分别建立对应关系而得到的信息。可以通过将由此获取到的检测相关关系与相关关系信息进行比较，来判定卷绕是否良好。

根据以上内容，在第2实施方式所涉及的FW装置70和FW方法中，预先求出根据与卷绕位置的关系来设定卷绕张力的允许判定范围而得到的相关关系信息。另外，通过将在实际将纤维束26卷绕在内胆14上时得到的卷绕张力检测值和卷绕位置检测值建立对应关系，来获取检测信息。然后，对检测信息与相关关系信息进行比较，来判定纤维束26的卷绕是否良好。

例如，在如图6的DOK所示，检测信息处于表示相关关系信息的虚线L2、L3之间的允许判定范围内的情况下，能够判定为卷绕在良好地进行。另外，在如图6的DNG1、DNG2所示，检测信息处于表示相关关系信息的虚线L2、L3之间的允许判定范围的外侧的情况下，能够判定为卷绕不良。

在此，例如，在将图6中由单点划线所示的卷绕张力的上限阈值H1和下限阈值H2与图6中由实线所示的检测信息进行比较的情况下，仅能够基于由DNG1所示的检测信息来判定发生了卷绕不良。即，基于DNG2所示的检测信息，无法判定为发生了卷绕不良。

与此相对，在第2实施方式所涉及的FW装置70和FW方法中，如上所述，不仅能够基于DNG1所示的检测信息，还能够基于上限阈值H1和下限阈值H2之间的DNG2所示的检测信息，来判定为发生了卷绕不良。这样一来，通过能够对卷绕张力检测值是否包含在根据纤维束26的卷绕位置而变化的允许判定范围内进行判定，而能够高精度地判定纤维束26的卷绕是否良好。

在上述第2实施方式所涉及的FW装置70中，被卷绕部件16是构成高压容器12的内胆14，具有筒状部分20和圆顶状部分22，卷绕部72一边在筒状部分20和圆顶状部分22之间使卷绕位置连续变化一边将纤维束26卷绕在被卷绕部件16上。另外，在上述第2实施方式所涉及的FW方法中，被卷绕部件16是构成高压容器12的内胆14，具有筒状部分20和圆顶状部分22，在卷绕工序中，一边在筒状部分20和圆顶状部分22之间使卷绕位置连续变化，一边将纤维束26卷绕在被卷绕部件16上。在将这样的内胆14作为被卷绕部件16，使纤维束26的卷绕位置连续变化的情况下，能够特别有效地高精度地判定卷绕是否良好。

本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种改变。

Claims (6)

1.一种纤维缠绕装置(70)，其用于将浸渍有树脂的纤维束(26)卷绕在被卷绕部件(16)上，其特征在于，

具有：

卷绕部(72)，其将所述纤维束卷绕在所述被卷绕部件上；

张力获取部(46)，其通过检测所述卷绕部对所述纤维束施加的卷绕张力来获取卷绕张力检测值；

卷绕位置获取部(42)，其通过检测所述卷绕部卷绕所述纤维束的卷绕位置来获取卷绕位置检测值；

存储部(80)，其存储相关关系信息，该相关关系信息是根据与所述卷绕位置的关系来设定所述卷绕张力的允许判定范围而得到的信息；和

判定部(82)，其将检测信息与所述相关关系信息进行比较来判定所述纤维束的卷绕是否良好，其中所述检测信息是通过将所述卷绕张力检测值与所述卷绕位置检测值建立对应关系而得到的信息，

所述判定部根据所述卷绕张力检测值是否在相对于所述卷绕位置被预先确定的卷绕张力允许范围内，来判定所述纤维束的卷绕是否良好，

所述被卷绕部件具有筒状部分(20)和圆顶状部分(22)，

所述卷绕张力允许范围的上限值和下限值随着所述卷绕位置而变化，

在所述卷绕位置位于所述圆顶状部分时，所述卷绕张力允许范围的所述上限值和所述下限值下降，

在所述卷绕位置位于所述筒状部分时，所述卷绕张力允许范围的所述上限值和所述下限值上升。

2.根据权利要求1所述的纤维缠绕装置，其特征在于，

所述被卷绕部件是构成高压容器(12)的内胆(14)，

所述卷绕部一边在所述筒状部分和所述圆顶状部分之间使所述卷绕位置连续变化一边将所述纤维束卷绕在所述被卷绕部件上。

3.一种纤维缠绕方法，其用于将浸渍有树脂的纤维束(26)卷绕在被卷绕部件(16)上，其特征在于，

具有卷绕工序、检测值获取工序和判定工序，其中，

在所述卷绕工序中，将所述纤维束卷绕在所述被卷绕部件上；

在所述检测值获取工序中，通过检测所述卷绕工序中的所述纤维束的卷绕张力来获取卷绕张力检测值，并且通过检测所述卷绕工序中的所述纤维束的供给速度来获取供给速度检测值；

在所述判定工序中，通过比较相关关系信息与检测信息来判定所述纤维束的卷绕是否良好，其中，所述相关关系信息是根据与所述供给速度的关系来设定所述卷绕张力的允许判定范围而得到的信息，所述检测信息是通过将在所述检测值获取工序中获取到的所述卷绕张力检测值和所述供给速度检测值建立对应关系而得到的信息，

在所述判定工序中，根据所述卷绕张力检测值是否在相对于所述供给速度被预先确定的卷绕张力允许范围内，来判定所述纤维束的卷绕是否良好，

所述卷绕张力允许范围的上限值和下限值随着所述供给速度的上升而上升。

4.根据权利要求3所述的纤维缠绕方法，其特征在于，

所述被卷绕部件是构成高压容器(12)的内胆(14)，其具有筒状部分(20)和圆顶状部分(22)，

在所述卷绕工序中，与所述纤维束卷绕于所述筒状部分时的所述供给速度相比，所述纤维束卷绕于所述圆顶状部分时的所述供给速度变慢。

5.一种纤维缠绕方法，其用于将浸渍有树脂的纤维束(26)卷绕在被卷绕部件(16)上，其特征在于，

具有卷绕工序、检测值获取工序和判定工序，其中，

在所述卷绕工序中，将所述纤维束卷绕在所述被卷绕部件上；

在所述检测值获取工序中，通过检测所述卷绕工序中的所述纤维束的卷绕张力来获取卷绕张力检测值，并且通过检测所述卷绕工序中的所述纤维束的卷绕位置来获取卷绕位置检测值；

在所述判定工序中，通过比较相关关系信息与检测信息来判定所述纤维束的卷绕是否良好，其中，所述相关关系信息是根据与所述卷绕位置的关系来设定所述卷绕张力的允许判定范围而得到的信息，所述检测信息是通过将在所述检测值获取工序中获取到的所述卷绕张力检测值和所述卷绕位置检测值建立对应关系而得到的信息，

在所述判定工序中，根据所述卷绕张力检测值是否在相对于所述卷绕位置被预先确定的卷绕张力允许范围内，来判定所述纤维束的卷绕是否良好，

所述被卷绕部件具有筒状部分(20)和圆顶状部分(22)，

所述卷绕张力允许范围的上限值和下限值随着所述卷绕位置而变化，

在所述卷绕位置位于所述圆顶状部分时，所述卷绕张力允许范围的所述上限值和所述下限值下降，

在所述卷绕位置位于所述筒状部分时，所述卷绕张力允许范围的所述上限值和所述下限值上升。

6.根据权利要求5所述的纤维缠绕方法，其特征在于，

所述被卷绕部件是构成高压容器(12)的内胆(14)，

在所述卷绕工序中，一边在所述筒状部分和所述圆顶状部分之间使所述卷绕位置连续变化一边将所述纤维束卷绕在所述被卷绕部件上。