JP2014136369A - Filament winding method and filament winding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィラメントワインディング方法とフィラメントワインディング装置に関する。 The present invention relates to a filament winding method and a filament winding apparatus.
近年では、燃料ガスの燃焼エネルギーや、燃料ガスの電気化学反応によって発電された電気エネルギーによって駆動する車両が開発されており、高圧ガスタンクには、天然ガスや水素等の燃料ガスが貯蔵され、車両に搭載される場合がある。このため、高圧ガスタンクの軽量化が求められており、カーボン繊維強化プラスチックや、ガラス繊維強化プラスチック(以下、これらを総称して、繊維強化樹脂層と呼ぶ)で中空のライナーを被覆したFRP(Fiber Reinforced Plastics : 繊維強化プラスチック)製の高圧ガスタンク(以下、単に高圧ガスタンクと称する)の採用が進んでいる。ライナーとしては、軽量化の観点から、通常、ガスバリア性を有する樹脂製の中空容器が用いられる。 In recent years, vehicles that are driven by combustion energy of fuel gas or electric energy generated by electrochemical reaction of fuel gas have been developed. Fuel gas such as natural gas or hydrogen is stored in the high-pressure gas tank, and the vehicle May be installed. For this reason, there is a demand for weight reduction of high-pressure gas tanks, and FRP (Fiber) in which a hollow liner is covered with carbon fiber reinforced plastic or glass fiber reinforced plastic (hereinafter collectively referred to as a fiber reinforced resin layer). The adoption of high-pressure gas tanks (hereinafter simply referred to as high-pressure gas tanks) made of Reinforced Plastics (fiber reinforced plastics) is advancing. As the liner, a resin hollow container having gas barrier properties is usually used from the viewpoint of weight reduction.
こうした高圧ガスタンクの製造に際しては、フィラメントワインディング方法(以下、FW法)が広く採用され、このFW法により、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸した繊維束をライナーの外表に繰り返し巻回して、繊維強化樹脂層がライナーに形成されている。ライナーへの繊維束の巻回は、軸回りに回転するライナーの軸方向に沿って往復動する繊維給糸口からの繊維束の送り出しによりなされる。繊維給糸口は一般的にアイ口と称され、アイ口から送り出される繊維束は、ライナー外表まで延びているが、アイ口の往復動の速度やライナーの回転速度、或いはライナー外表の面性状等の影響を受け、アイ口における繊維束位置とライナー外表における繊維束位置とは必ずしも一致しない。こうした繊維束位置の不一致は、繊維束の巻回品質に影響するので、先に巻回された繊維束とその次に巻回される繊維束との重なりを回避したり、隣り合う繊維束の隙間を小さくして、繊維束をライナー外表に平滑に巻回する手法が提案されている(例えば、特許文献1)。 In manufacturing such a high-pressure gas tank, a filament winding method (hereinafter referred to as FW method) is widely adopted. By this FW method, a fiber bundle impregnated with a thermosetting resin such as an epoxy resin is repeatedly wound around the outer surface of the liner, A fiber reinforced resin layer is formed on the liner. The winding of the fiber bundle around the liner is performed by feeding the fiber bundle from a fiber yarn feeder that reciprocates along the axial direction of the liner rotating around the axis. The fiber yarn feeder is generally called the eye mouth, and the fiber bundle sent out from the eye mouth extends to the outer surface of the liner. The fiber bundle position at the eye mouth and the fiber bundle position at the outer surface of the liner do not always match. Such inconsistencies in the fiber bundle position affect the winding quality of the fiber bundle. Therefore, it is possible to avoid overlap between the fiber bundle wound first and the fiber bundle wound next, or between adjacent fiber bundles. A technique has been proposed in which the gap is reduced and the fiber bundle is smoothly wound around the outer surface of the liner (for example, Patent Document 1).
ところで、アイ口は、往復動の際に往路から復路に、及びその逆の復路から往路に移動軌跡を折り返す。よって、アイ口から送り出される繊維束は、アイ口の折り返しに伴って巻回の折り返しを起こし、巻回端折り返し位置からライナー中央側に向けて巻回される。このため、アイ口が移動軌跡を折り返す際に、上記した繊維束位置の不一致の影響が現れると、繊維束の巻回端折り返し位置がタンク設計スペックと相違する事態が起き得、タンク強度の確保が阻害されることが危惧される。上記の特許文献では、先に巻回された繊維束とその次に巻回される繊維束との関係について着目しているとは言え、隣り合う繊維束のうちで先に巻回された繊維束と巻回端折り返し位置との関係についての配慮が欠ける。こうしたことから、アイ口の折り返しに伴って起きる繊維束の巻回端折り返し位置の精度向上が要請されるに到った。また、FW法において、アイ口の往復動やライナーの回転、繊維束の送り出し等は、タンク設計スペックに基づいて予め数値制御プログラム化されているが、アイ口の折り返しに伴って起きる繊維束の巻回端折り返し位置の精度向上への対処がなされていないのが実情である。この他、FW法にて製造した高圧ガスタンクのタンク強度の確保や、コスト低下も要請されている。 By the way, the eye opening turns the movement locus from the forward path to the return path and vice versa when reciprocating. Therefore, the fiber bundle sent out from the eye opening is turned back as the eye opening is turned, and is wound from the winding end turning position toward the center of the liner. For this reason, when the eye mouth turns back the movement trajectory, if the influence of the above-mentioned mismatch of the fiber bundle position appears, the situation where the winding end turn-back position of the fiber bundle may differ from the tank design specification may occur, ensuring the tank strength. It is feared that will be disturbed. In the above-mentioned patent document, although attention is paid to the relationship between the fiber bundle wound first and the fiber bundle wound next, the fiber wound first among the adjacent fiber bundles Lack of consideration about the relationship between the bundle and the winding end turn position. For these reasons, it has been required to improve the accuracy of the position at which the fiber bundle is wound back as the eye mouth is folded back. In the FW method, the reciprocating movement of the eye opening, the rotation of the liner, the sending of the fiber bundle, etc. are preliminarily numerically programmed based on the tank design specifications. The fact is that no measures are taken to improve the accuracy of the winding end folding position. In addition, securing of the tank strength of a high-pressure gas tank manufactured by the FW method and cost reduction are also demanded.
上記した課題の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態として実施することができる。 In order to achieve at least a part of the problems described above, the present invention can be implemented as the following forms.
(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方法が提供される。このフィラメントワインディング方法は、繊維束を送り出す繊維給糸口を、軸回りに回転する繊維被巻回部材の軸方向に沿って往復動させながら、前記繊維給糸口から繊維束を送り出して、前記繊維被巻回部材の外表に繊維束を巻回するフィラメントワインディング方法であって、前記繊維給糸口が前記往復動する際の前記繊維給糸口の折り返しに伴って前記繊維束の巻回の折り返しが起きる巻回端折り返し位置を検知し、前記繊維被巻回部材に対して予め定めた基準位置と前記検知した巻回端折り返し位置とを対比して、前記繊維給糸口の折り返しに伴う前記巻回端折り返し位置の位置ズレを検出する。上記形態のフィラメントワインディング方法によれば、検出した巻回端折り返し位置の位置ズレに基づいて、繊維給糸口の折り返しに伴う繊維束の巻回端折り返し位置の精度向上や繊維被巻回部材から得られた最終製品の強度確保、或いは、この最終製品の良否判定が可能となる。 (1) According to one aspect of the present invention, a filament winding method is provided. In this filament winding method, a fiber bundle is fed out from the fiber feeder while reciprocating along the axial direction of a fiber-wound member that rotates around the axis of the fiber yarn feeder that sends out the fiber bundle, A filament winding method in which a fiber bundle is wound around an outer surface of a winding member, wherein the fiber bundle turns when the fiber yarn feeder is turned back and forth, and the fiber bundle is turned back. The winding end folding position is detected by detecting a turning end folding position and comparing a predetermined reference position with respect to the fiber wound member and the detected winding end folding position. Detects position shift. According to the filament winding method of the above aspect, based on the detected misalignment of the winding end folding position, the accuracy of the winding end folding position of the fiber bundle accompanying the folding of the fiber yarn feeder and the fiber wound member can be obtained. It is possible to ensure the strength of the final product obtained or to determine whether the final product is good.
(2)本発明の他の形態によれば、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、繊維被巻回部材の外表に繊維束を巻回するフィラメントワインディング装置であって、前記繊維被巻回部材を軸支して軸回りに回転する軸支部と、繊維束を送り出す繊維給糸口を、前記繊維被巻回部材の軸方向に沿って往復動させながら、前記繊維給糸口から繊維束を送り出して、前記繊維被巻回部材の外表に繊維束を巻回する繊維送り出し部と、前記繊維給糸口が前記往復動する際の前記繊維給糸口の折り返しに伴って前記繊維束の巻回の折り返しが起きる巻回端折り返し位置を検知する折り返し位置検知部と、前記繊維被巻回部材に対して予め定めた基準位置と前記折り返し位置検知部の検知した巻回端折り返し位置とを対比して、前記繊維給糸口の折り返しに伴う前記巻回端折り返し位置の位置ズレを検出する位置ズレ検出部とを備える。上記形態のフィラメントワインディング装置によれば、検出した巻回端折り返し位置の位置ズレに基づいて、繊維給糸口の折り返しに伴う繊維束の巻回端折り返し位置の精度向上や繊維被巻回部材から得られた最終製品の強度確保、或いは、この最終製品の良否判定が可能なフィラメントワインディング装置を提供できる。 (2) According to another aspect of the present invention, a filament winding apparatus is provided. The filament winding apparatus is a filament winding apparatus that winds a fiber bundle around an outer surface of a fiber wound member, and a shaft support portion that pivotally supports the fiber wound member and rotates around an axis, and a fiber bundle. A fiber that feeds a fiber bundle from the fiber yarn feeder and winds the fiber bundle around the outer surface of the fiber wound member while reciprocating the fiber yarn feeder that is fed out along the axial direction of the fiber wound member. A feed-back portion, a turn-back position detecting portion for detecting a turn-end turn-back position where the turn of the fiber bundle is turned back when the fiber feed port is turned back when the fiber feed port reciprocates; and the fiber The position of the winding end folding position associated with the folding back of the fiber yarn feeder is compared with a reference position predetermined with respect to the wound member and the winding end folding position detected by the folding position detection unit. And a positional displacement detector for detecting the displacement. According to the filament winding apparatus of the above aspect, based on the detected displacement of the winding end folding position, the accuracy of the winding end folding position of the fiber bundle accompanying the folding of the fiber yarn feeder is improved and the fiber winding member obtains it. It is possible to provide a filament winding apparatus capable of ensuring the strength of the final product obtained or determining the quality of the final product.
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、円筒状のライナーの外表に繊維束を巻回してライナーに繊維層を形成する高圧ガスタンクの製造方法や製造装置、フィラメントワインディング方法を実行するためのプログラム、或いは、フィラメントワインディング装置における機器の数値制御プログラム等の態様で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms. For example, a high-pressure gas tank manufacturing method, manufacturing apparatus, and filament for winding a fiber bundle around an outer surface of a cylindrical liner to form a fiber layer on the liner The present invention can be realized in the form of a program for executing the winding method, a numerical control program for equipment in the filament winding apparatus, or the like.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。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の構成を概略的に示す説明図である。このフィラメントワインディング装置10は、次のライナーwtの外表に繊維束ftを巻回する。ライナーwtは、水素ガスに対するガスバリア性を有する樹脂製容器であり、半径が均一である略円筒形状のシリンダー部wtsと、シリンダー部両端に設けられた凸曲面形状のドーム部wtdを有する。ドーム部wtdは、等張力曲面によって構成されており、その頂点に、外部配管等と接続するための口金wtkを有する。そして、ライナーwtは、口金wtkに軸支治具wtjが装着された状態で、当該治具により後述のライナー駆動系20に軸回りに回転可能に軸支される。本実施形態では、樹脂容器として、ナイロン系樹脂からなる樹脂製容器を用いるものとした。樹脂容器として、水素ガスに対するガスバリア性を有すれば、他の樹脂からなる樹脂容器を用いるものとしてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a
フィラメントワインディング装置10は、ライナー駆動系20と、繊維束供給系40と、制御装置70とを備える。ライナー駆動系20は、ライナーwtをその左右両側で軸支・回転させる都合上、いわゆるミラー構成とされているので、以下の説明に当たっては、右方側機器、左方側機器をR、Lの符号を付して表す。ライナー駆動系20は、テーブル21と、軸支ブロック22R、22Lと、駆動モーター23R、23Lと、軸支シャフト24R、24Lと、繊維束変位センサー28R、28Lとを備える。軸支ブロック22R、22Lは、リニアガイド25R、25Lを介してテーブル21に載置され、図における左右方向にスライド自在とされている。つまり、ライナーwtの装着時および取り外し時には、両軸支プロックは右方或いは左方に退避する。
The
駆動モーター23R、23Lは、その回転軸を軸支シャフト24R、24Lと繋げて軸支ブロック22R、22Lに装着されている。駆動モーター23R、23Lは、制御装置70の制御信号を受けて回転駆動し、駆動モーター23Rと駆動モーター23Lとは、逆方向に回転する。これにより、軸支治具wtjを介して軸支シャフト24R、24Lに軸支されたライナーwtは、一方方向に回転して、繊維束供給系40から送り出させる繊維束ftをその外表に巻回する。なお、駆動モーターを一方の軸支ブロック22R、22Lの側にだけ装着するようにしてもよい。
The
軸支ブロック22Lは、リニアガイド25Lの前端側に位置するストッパ26にて、ライナーwtの側への前進端位置が規定されており、繊維束ftの巻回において、この前進端位置に固定されている。軸支ブロック22Rは、図示しないクランプ機構にてライナーwtの側に押圧されるので、ライナーwtは、前進端位置の軸支ブロック22Lとこれに向けて押圧された軸支ブロック22Rの間において、軸支シャフト24R、24Lおよび軸支治具wtjにて軸支され、ライナー軸支位置の再現性は担保される。
The
繊維束変位センサー28R、28Lは、ライナーwtに対向してテーブル21に設置され、対向部位であるライナー表面の変位を、センシング箇所との隔たりとして非接触で検出し、その検出信号を制御装置70に送信する。具体的には、繊維束変位センサー28R、28Lは、ライナーwtのシリンダー部wtsの外表に対向し、この外表の変位を検出するので、繊維束ftが未巻回であれば、一律の検出値を出力する。そして、繊維束ftがライナーwtに巻回されると、A部拡大図に示すように、対向部位(繊維束表面)は、巻回された繊維束ftの厚みの分だけ繊維束変位センサー28R、28Lに近づくので、両センサーは、繊維束ftの厚みに相当する変位fdを検出して、その検出値を制御装置70に出力する。ライナーwtに巻回された繊維束ftのうち、一番端部側に巻回された端部繊維束fteについては、繊維束変位センサー28R、28Lは、基準位置Kpからの端部変位dsだけずれた状態で、上記の変位fdに相当する検出信号を出力し、この端部変位dsは、端部繊維束fteの巻回位置に応じて定まる。そして、繊維束変位センサー28R、28Lは、この端部変位dsの間にあっては、シリンダー部wtsの外表をセンシングした一律な基準検出信号を出力する。本実施形態では、繊維束変位センサー28R、28Lは、繊維束ftを巻回したときの繊維束厚み(約0.5〜1.0mm)に相当する変位fdが検出可能に構成されており、この変位fdを超える変位についても、当該変位で定まる検出値を出力する。基準位置Kpの設定の様子等については後述する。
The fiber
繊維束供給系40は、アイ口41と、駆動モーター42と、リニアガイドレール43と、中間案内体44と、繊維束巻き取りローラー45と、駆動モーター46とを備える。アイ口41は、ライナーwtに対して繊維束ftを送り出すよう構成され、リニアガイドレール43に案内される。駆動モーター42は、制御装置70の制御を受けて正逆駆動し、リニアガイドレール43はモーター駆動力をアイ口41の往復動作に変換した上で、アイ口41に伝達する。これにより、アイ口41は、ライナーwtの軸方向に沿って往復動しながら、繊維束ftをライナーwtに送り出す。駆動モーター46は、繊維束巻き取りローラー45からの繊維束ftの送り出しを起こすよう、制御装置70の制御を受けて繊維束巻き取りローラー45を回転させ、送り出される繊維束ftのテンションも調整する。こうして送り出される繊維束ftは、ライナーwtの外周に繊維強化樹脂層を形成するため、熱硬化性の樹脂含浸のカーボン繊維束、ガラス繊維束等である。
The fiber
制御装置70は、論理演算を行うCPUやROM、RAM等を備えたコンピューターとして構成され、駆動モーター23R、23L等の各種モーターの駆動状況、繊維束供給系40からの繊維束ftの送り出し状況等を規定するプログラムに則って、フィラメントワインディング装置10の制御を担う。図1に示すようにライナーwtが軸支済みの状態で、図示しない起動スイッチが操作されると、制御装置70は、当該スイッチ操作を受けて、駆動モーター23R、23Lを駆動制御して、ライナーwtを軸回りに回転させる。ライナー回転が安定すると、制御装置70は、駆動モーター42と駆動モーター46とを駆動制御して、繊維束供給系40のアイ口41を、ライナーwtの軸方向に沿って往復動させながら、アイ口41から繊維束ftを送り出して、ライナーwtの外表に繊維束ftを巻回する。制御装置70は、繊維束ftの巻回がなされている間において、繊維束変位センサー28R、28Lの検出値の入力を受ける。この両センサーは、アイ口41がライナーwtの軸方向に沿って往復動して折り返す際に、繊維束ftの巻回の折り返しが起きる前後において、既述した変位fdに相当する検出信号を出力し、端部繊維束fteについては、基準位置Kpから端部変位dsだけずれてシリンダー部wtsの外表をセンシングした一律な基準検出信号を出力する。この端部繊維束fteは、アイ口41の折り返しに伴って繊維束ftの巻回の折り返しが起きる巻回端折り返し位置に巻回されることになる。
The
次に、基準位置Kpの設定の様子について説明する。図2はマスターゲージMgを用いた基準位置Kpの確定の様子とセンサー出力調整の様子を示す説明図である。マスターゲージMgは、ライナーwtの口金wtkに装着される軸支治具wtjと同じ治具をシャフト両端に備え、当該治具を含めた全長および軸支治具wtjの軸支シャフト24R、24Lによる軸支状況は、ライナーwtの軸支状態と同じとされている。また、マスターゲージMgは、左右の折り返し基準位置Kpを規定する大小のマスターフランジを備える。この大小のマスターフランジは、大径マスターフランジMfLと小径マスターフランジMfsとが接合して構成され、その段差は、図1に示したシリンダー部wtsの外表と端部繊維束fteとで形成される段差に相当する。そして、マスターゲージMgにおける大径マスターフランジMfLの小径マスターフランジMfsの側のフランジ側面は、端部繊維束fteの巻回対象であるライナーwtに対する基準位置Kpとされている。つまり、大小のマスターフランジは、その外郭で、図1に示したシリンダー部wtsの外表および設計スペックに沿った位置に巻回された端部繊維束fteとこれに並んで巻回された繊維束ftの形態を再現する。
Next, how the reference position Kp is set will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing how the reference position Kp is determined using the master gauge Mg and how the sensor output is adjusted. The master gauge Mg has the same jig as the shaft support jig wtj attached to the base wtk of the liner wt at both ends of the shaft, and includes the full length including the jig and the
この基準位置Kpは、シリンダー部wtsの外表に最初に巻回される繊維束ftのうちの端部繊維束fteが巻回されるべき位置として規定されている。従って、上記したマスターゲージMgをライナー駆動系20に軸支した状態で繊維束変位センサー28R、28Lにて大径マスターフランジMfLおよび小径マスターフランジMfsをセンシングすれば、端部変位dsはゼロであることから、基準位置Kpを境に、その左方側の出力信号は、シリンダー部wtsの外表センシングに相当する一律な基準検出信号となり、右方側の出力信号は、巻回された繊維束ftの厚みと合致した変位fdに相当する検出信号となる。仮に、基準位置Kpから端部変位dsだけずれて一律な基準検出信号が出力されれば、繊維束変位センサー28R、28Lのキャリブレーション未了として、両センサーの出力をこの端部変位dsがゼロとなるよう調整すれば良く、こうした状況は、フィラメントワインディング装置10の製造直後やセンサーの交換の際などに起き得る。なお、キャリブレーションパラメータは、制御装置70に記憶され、この制御装置70は、キャリブレーション済みのセンサー出力を、端部繊維束fteの基準位置Kpと対比する。
The reference position Kp is defined as a position where the end fiber bundle fte of the fiber bundles ft wound first on the outer surface of the cylinder part wts is to be wound. Accordingly, if the large-diameter master flange MfL and the small-diameter master flange Mfs are sensed by the fiber
以上説明したように、本実施形態のフィラメントワインディング装置10は、繊維束供給系40のアイ口41から送り出した繊維束ftをライナーwtの外表に巻回するに当たり、端部繊維束fteとこれに並んで巻回されるftを繊維束変位センサー28R、28Lにてセンシングする。両センサーは、繊維束ftの巻回の折り返しが起きる前後において、繊維束ftの厚みに相当する変位fdの検出信号を出力し、端部繊維束fteについては、基準位置Kpから端部変位dsだけずれてシリンダー部wtsの外表をセンシングした一律な基準検出信号を出力する。従って、本実施形態のフィラメントワインディング装置10によれば、こうした信号入力を受ける制御装置70にて、基準位置Kpと端部繊維束fteの巻回端折り返し位置との対比結果である端部変位dsを検出できることになる。この結果、本実施形態のフィラメントワインディング装置10によれば、端部変位dsがタンク強度確保等の上から許容される範囲を超えたライナーwtについては、端部繊維束fteの巻回端折り返し位置不良だとして、出荷を取りやめて、出荷品の品質維持を図ることができる。また、本実施形態のフィラメントワインディング装置10によれば、端部変位dsがタンク強度確保等の上から許容される範囲に収まることで、アイ口41の折り返しに伴う端部繊維束fteの巻回端折り返し位置精度を高めることができるほか、繊維束ftの巻回済みのライナーwtを用いた高圧ガスタンクの強度についてもこれを確保できる。この他、本実施形態のフィラメントワインディング装置10によれば、端部変位dsがタンク強度確保等の上から許容される範囲に収まるよう、アイ口41の往復動速度や折り返しポジション等の変更を起こすべくプログラムを修正できる。よって、端部変位dsのフィードバックを考慮したプログラム修正と機器駆動により、アイ口41の折り返しに伴う端部繊維束fteの巻回端折り返し位置のより一層の精度向上や、品質の安定化を図ることができる。
As described above, the
フィラメントワインディング装置10は、上記のようにアイ口41の折り返しに伴う端部繊維束fteの巻回端折り返し位置精度を高めて繊維束ftを繰り返し巻回する。具体的には、複数層に繊維束ftを巻回しつつ、その巻回の手法にあっても、フープ巻きと低角度および高角度のヘリカル巻きを使い分け、樹脂含浸の繊維束ftを、ライナーwtのシリンダー部wtsとドーム部wtdを含めてライナー外表の全域に巻回する。こうして得られた繊維束ftの巻回済みライナーwtは、例えば誘導加熱装置にて誘導加熱を受け、樹脂の熱硬化を経て高圧ガスタンクが得られる。
The
本発明は、上述の実施形態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、或いは、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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be realized with various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features of the embodiments corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are intended to solve part or all of the above-described problems, or part of the above-described effects. Or, in order to achieve the whole, it is possible to replace or combine as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
上記の実施形態では、ライナーwtへの繊維束ftの巻回を経た高圧ガスタンク製造について説明したが、タンク以外の構造品についても適用できる。また、繊維束ftを繰り返し重ねてライナーwtに巻回するに当たり、所定単位の巻回(例えば、フープ巻き)がなされる都度に、端部繊維束fteの巻回端折り返し位置が基準位置Kpからライナー中央側に少しずつずれるよう設計された高圧ガスタンクも有り得る。こうした場合には、所定単位の巻回がなされる都度に、最初に巻回される端部繊維束fteについての端部変位dsを検出し、その検出した端部変位dsに基づいて、所定単位の巻回がなされる都度の巻回端折り返し位置の向上等を図るようにできる。 In the above-described embodiment, the production of the high-pressure gas tank through the winding of the fiber bundle ft around the liner wt has been described. Further, when the fiber bundle ft is repeatedly stacked and wound around the liner wt, the winding end turn position of the end fiber bundle fte is changed from the reference position Kp each time a predetermined unit of winding (for example, hoop winding) is performed. There may also be a high-pressure gas tank designed to shift slightly toward the center of the liner. In such a case, each time a predetermined unit of winding is performed, an end displacement ds for the end fiber bundle fte that is wound first is detected, and based on the detected end displacement ds, a predetermined unit is detected. The winding end folding position can be improved each time the winding is performed.
10…フィラメントワインディング装置
20…ライナー駆動系
21…テーブル
22R、22L…軸支ブロック
23R、23L…駆動モーター
24R、24L…軸支シャフト
25R、25L…リニアガイド
26…ストッパ
28R、28L…繊維束変位センサー
40…繊維束供給系
41…アイ口
42…駆動モーター
43…リニアガイドレール
44…中間案内体
45…繊維束巻き取りローラー
46…駆動モーター
70…制御装置
fd…変位
Mg…マスターゲージ
Kp…基準位置
ds…端部変位
ft…繊維束
MfL…大径マスターフランジ
Mfs…小径マスターフランジ
fte…端部繊維束
wt…ライナー
wts…シリンダー部
wtd…ドーム部
wtj…軸支治具
wtk…口金
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記繊維給糸口が前記往復動する際の前記繊維給糸口の折り返しに伴って前記繊維束の巻回の折り返しが起きる巻回端折り返し位置を検知し、
前記繊維被巻回部材に対して予め定めた基準位置と前記検知した巻回端折り返し位置とを対比して、前記繊維給糸口の折り返しに伴う前記巻回端折り返し位置の位置ズレを検出する
フィラメントワインディング方法。 While reciprocating the fiber yarn feeding port that feeds the fiber bundle along the axial direction of the fiber wound member that rotates about the axis, the fiber bundle is fed from the fiber yarn feeding port to the outer surface of the fiber wound member. A filament winding method for winding a fiber bundle,
Detecting a winding end turn position at which the turn of the fiber bundle is turned with the turning of the fiber feed port when the fiber feed port reciprocates;
A reference position predetermined with respect to the fiber wound member is compared with the detected winding end folding position, and a positional deviation of the winding end folding position accompanying the folding of the fiber yarn feeder is detected. Filament Winding method.
前記繊維被巻回部材を軸支して軸回りに回転する軸支部と、
繊維束を送り出す繊維給糸口を、前記繊維被巻回部材の軸方向に沿って往復動させながら、前記繊維給糸口から繊維束を送り出して、前記繊維被巻回部材の外表に繊維束を巻回する繊維送り出し部と、
前記繊維給糸口が前記往復動する際の前記繊維給糸口の折り返しに伴って前記繊維束の巻回の折り返しが起きる巻回端折り返し位置を検知する折り返し位置検知部と、
前記繊維被巻回部材に対して予め定めた基準位置と前記折り返し位置検知部の検知した巻回端折り返し位置とを対比して、前記繊維給糸口の折り返しに伴う前記巻回端折り返し位置の位置ズレを検出する位置ズレ検出部とを備える
フィラメントワインディング装置。 A filament winding apparatus for winding a fiber bundle around an outer surface of a fiber wound member,
A shaft support portion that pivotally supports the fiber wound member and rotates around the shaft;
While reciprocating the fiber yarn feeder that feeds the fiber bundle along the axial direction of the fiber wound member, the fiber bundle is delivered from the fiber yarn feeder, and the fiber bundle is wound around the outer surface of the fiber wound member. A spinning fiber feed section;
A folding position detecting unit that detects a winding end folding position where the folding of the fiber bundle occurs when the fiber feeding port is folded when the fiber feeding port reciprocates; and
The position of the winding end folding position that accompanies the folding of the fiber yarn feeder by comparing a reference position predetermined with respect to the fiber wound member and the winding end folding position detected by the folding position detection unit. A filament winding apparatus comprising a positional deviation detection unit for detecting deviation.
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