JP2004209923A - フィラメントワインディング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維束に付着した樹脂量を製品が完成する前に計測することができ、付着樹脂量の設定範囲からの逸脱を製品完成前に検知することができ、製品検査での不良品の発生を少なくできるフィラメントワインディング装置を提供する。
【解決手段】ＦＷ装置１１は、繊維束供給部１２、樹脂含浸装置１３、付着樹脂重量計測部１４、張力調整部１５及び巻付けヘッド１６を備えている。付着樹脂重量計測部１４は、樹脂含浸槽２１から繊維束Ｒを所定長さずつ引き出し可能な繊維束引出し部２７と、前記所定長さの樹脂含浸繊維束の重量を計測する重量計測部２８とを備えている。重量計測部２８は複数の荷重計３９を備え、各荷重計３９上には所定本数の繊維束Ｒを支承する繊維束支承部４０が設けられている。制御装置Ｃは荷重計３９の計測信号に基づいて繊維束Ｒへの付着樹脂量が所定の設定範囲内にあるか否かを判断し、設定範囲から外れた場合に、ＦＷ装置１１の巻付け運転を停止させる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフィラメントワインディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製のパイプや容器を効率よく形成する方法としてフィラメントワインディング法がある。フィラメントワインディング法では一般に、樹脂含浸バス（樹脂含浸槽）で繊維束に樹脂を含浸し、樹脂含浸繊維束を回転するマンドレルの周囲に所定の角度で巻き付ける（例えば、特許文献１参照）。また、付着した樹脂量が一定の状態で繊維束をマンドレルに巻き付けるため、樹脂含浸槽から引き出された繊維束に付着した余分な樹脂をスキージ（パッド）で掻き取るようになっている。
【０００３】
近年、自動車のプロペラシャフトを炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で形成することが提案され、一部、実施されている。プロペラシャフトをＣＦＲＰで製造する場合、炭素繊維に付着させる樹脂の量（重量）は、プロペラシャフトの性能上重要な要素であり、樹脂含浸工程で管理されている。含浸される樹脂量を管理するパラメータとして、樹脂含浸槽から引き出される樹脂含浸繊維束から樹脂を掻き取るスキージの隙間、繊維束の引き出し速度、雰囲気温度、湿度、樹脂温度、粘度、繊維束の開繊度、毛羽立ち具合等がある。
【０００４】
また、生産性を高めるため、被糸条巻付け部材（マンドレル）に対して複数本の糸条（繊維束）で同時にヘリカル巻を行うヘリカル巻部と、糸条を被糸条巻付け部材に対してフープ巻を行うフープ巻部とを備えたフィラメントワインディング装置が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載のフィラメントワインディング装置では、複数の糸条（実施の形態では２８本の糸条）を被糸条巻付け部材に対して同時にヘリカル巻で巻付け可能とするため、ヘリカル巻部は被糸条巻付け部材の周方向に沿って配列された複数のガイドを備えている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２１６８５５号公報（明細書の段落［００１１］〜［００１５］、図１）
【特許文献２】
特開２００２−２８３４６７号公報（明細書の段落［００１２］、［００１３］、［００５１］、図１、図５、図７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のフィラメントワインディング装置では、樹脂含浸工程で繊維束への付着樹脂量を管理しても、所望の量の樹脂が繊維束に付着しているか否かを工程内で検査できない。そして、検査は、工程を止めた状態でのロット検査になるため、不具合が発生しても製造中には検知できず、不具合発生後、検査までの間の製品は不良品になる。また、繊維束への付着樹脂量を検査して繊維束に付着した樹脂の絞り量を調整するまでに時間がかかる。
【０００７】
また、樹脂含浸工程で付着量が適正に管理された場合でも、フィラメントワインディング時に樹脂が垂れ落ちたり、繊維束の移動経路にあるガイドに樹脂が付着して製品の樹脂量が所定の範囲から逸脱する場合もある。そして、実際の付着樹脂量（重量）は、硬化、脱型が終わるまで分からないため、含浸工程あるいはフィラメントワインディング工程で付着樹脂量が変化する不具合が発生しても、不具合が発見され難い。
【０００８】
マンドレル（被繊維束巻付け部材）に一度に巻き付けられる繊維束の本数が少ない場合は、付着樹脂量の管理を比較的良好に行うことができるが、１０本以上の多数本の繊維束を同時に巻き付けるフィラメントワインディング装置では、付着樹脂量の管理が難しい。
【０００９】
本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、繊維束に付着した樹脂量を製品が完成する前に計測することができ、付着樹脂量の設定範囲からの逸脱を製品完成前に検知することができるため、製品検査での不良品の発生を少なくできるフィラメントワインディング装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、被繊維束巻付け部材を支持して回転させながら、該被繊維束巻付け部材の表面に樹脂が含浸された繊維束を、巻付けヘッドを介して巻き付けるフィラメントワインディング装置である。フィラメントワインディング装置は前記繊維束に付着された樹脂の重量を計測する付着樹脂重量計測部を備えている。
【００１１】
この発明では、巻付けヘッドによって被繊維束巻付け部材に巻き付けられる繊維束に付着された樹脂量（樹脂の重量）が付着樹脂重量計測部により計測される。即ち、従来装置と異なり、繊維束に付着した樹脂量を製品が完成する前に計測することができる。従って、例えば、付着樹脂量の適正範囲を余裕を持って設定し、適正範囲から多少ずれても不良品にならない値に設定することにより、付着樹脂量のずれが僅かな場合には繊維束を廃棄しなくてもよくなる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記付着樹脂重量計測部は、繊維束供給部から引き出された繊維束に樹脂を含浸させる樹脂含浸装置と前記巻付けヘッドとの間に配置され、樹脂が含浸された繊維束の重量を計測することにより付着樹脂量を計測する。この発明では、繊維束が巻付けヘッドに供給される前に、繊維束に付着した樹脂量が計測されるため、不具合の発生を早期に検知できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記付着樹脂重量計測部と前記巻付けヘッドとの間に張力調整部が設けられ、前記付着樹脂重量計測部は、前記樹脂含浸装置から引き出された所定長さの繊維束を、その両端部で支承した状態で樹脂含浸繊維束の重量を計測する。この発明では、繊維束が樹脂含浸装置から引き出された後、多くの経路を経る前に付着樹脂量が計測されるため、付着樹脂量が設定範囲から外れた際に、原因究明が容易になる。また、繊維束を両端部で支承した状態で樹脂含浸繊維束の重量を計測するため、繊維束の経路を殆ど変更せずに、巻付けヘッドへ供給される経路に組み込むことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記付着樹脂重量計測部は、繊維束が被繊維束巻付け部材に巻き付けられた状態で前記被繊維束巻付け部材及び樹脂含浸繊維束の重量を計測することにより付着樹脂量を計測する。
【００１５】
この発明では、繊維束が被繊維束巻付け部材に巻き付けられた後に、付着樹脂量が計測される。従って、樹脂含浸装置で適正量の樹脂が繊維束に付着された後、被繊維束巻付け部材に巻き付けられる前に何らかの原因で樹脂量が適正量から逸脱した場合にも、そのことを検知できる。また、硬化、脱型工程を経る前に製品の合格及び不合格の判定が可能となり、不合格品に対する無駄な硬化作業を行う必要がなくなる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記被繊維束巻付け部材がフィラメントワインディング装置にその両端部において支承された状態でその重量を計測する。この発明では、所定量の繊維束の巻付けが完了した後、被繊維束巻付け部材をフィラメントワインディング装置から取り外すことなく付着樹脂量を計測できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記付着樹脂重量計測部は、荷重計に曲げモーメントが加わらないように複数の荷重計で前記被繊維束巻付け部材の各端部を支承した状態で重量を計測する。この発明では、繊維束が巻き付けられた被繊維束巻付け部材の重量が、荷重計に曲げモーメントが加わらない状態で計測される。従って、荷重計に曲げモーメントが加わる状態で計測する場合に比較して、精度良く計測できる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記樹脂含浸槽より繊維束移動方向上流側に繊維束の重さを計測する繊維束重量測定部が設けられている。この発明では、繊維束に重量のバラツキがある場合、繊維束の重量が適正範囲を逸脱していることが検知された際に、製品の製造を中断して対処することができる。また、繊維束の重量が適正範囲にある場合に、繊維束の重量を考慮して繊維束への樹脂の付着量を管理することが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１及び図２に従って説明する。図１はフィラメントワインディング装置（以下、ＦＷ装置と称す）の模式側面図である。
【００２０】
図１に示すように、ＦＷ装置１１は、繊維束供給部１２、樹脂含浸装置１３、付着樹脂重量計測部１４、張力調整部１５及び巻付けヘッド１６を備えている。
ＦＷ装置１１は、本願出願人が先に出願した特許文献２に開示されたものと同様な巻付けヘッド（ヘリカル巻用ヘッド及びフープ巻用ヘッド）１６を備えており、図１ではヘリカル巻用ヘッドが図示されている。ＦＷ装置１１は、被繊維束巻付け部材１７をその軸心を中心に回転可能に支持する支持部（図示せず）を備え、被繊維束巻付け部材１７がその軸心を中心に回転されるようになっている。支持部は可変速モータにより回転駆動され、制御装置Ｃの指令によって支持部が巻付けヘッド１６の移動速度と同期した状態で回転駆動されることにより、繊維束Ｒの被繊維束巻付け部材１７に対する巻付け角度を任意の角度に設定して巻き付けることができるようになっている。被繊維束巻付け部材１７は、例えばマンドレル、筒状の芯材あるいはタンクを製造する場合のライナ等である。
【００２１】
巻付けヘッド１６は、被繊維束巻付け部材１７に貫通される孔を有する支持板１８を備えている。ヘリカル巻用ヘッドの支持板１８には、複数本の繊維束を同時に被繊維束巻付け部材１７に対してヘリカル巻で巻付け可能とするため、図１に示すように複数のガイド１９が被繊維束巻付け部材１７の周方向に沿って配列された状態で設けられている。この実施の形態では２８本の繊維束を案内可能にそれぞれ２８個の大小２種のガイド１９が２個の同心円上に配列されている。フープ巻部を備えたフープ巻用ヘッドは、繊維束Ｒを被繊維束巻付け部材１７に対して２本同時にフープ巻で巻付け可能とするためのガイドを備えている。ヘリカル巻用ヘッドとフープ巻用ヘッドとは一体的な移動と、独立した状態での移動とが可能に構成されている。そして、数本の繊維束Ｒを同時に被繊維束巻付け部材１７に対してヘリカル巻で巻付け可能となり、ヘリカル巻用ヘッドが被繊維束巻付け部材１７に沿って一回往動又は復動することで被繊維束巻付け部材１７の全周面に亘って繊維束Ｒがヘリカル巻で巻き付けられる。なお、張力調整部１５から巻付けヘッド１６に至る繊維束Ｒの経路には、他にも繊維束Ｒのガイドが配設されるが、図１では図示を省略している。
【００２２】
繊維束供給部１２は回転可能に構成された支持部２０と、繊維束Ｒが巻き付けられたボビンＢとから構成されている。支持部２０は従来装置と異なり張力調整装置を備えず、単に回転可能に構成されている。
【００２３】
繊維束供給部１２から引き出された繊維束Ｒに樹脂を含浸させる樹脂含浸装置１３は、樹脂含浸槽２１と、繊維束Ｒを樹脂含浸槽２１内の樹脂液に漬かる状態で案内するガイドローラ２２とを備えている。樹脂含浸槽２１の繊維束供給部１２寄りには繊維束Ｒを開繊する開繊機構２３が配設されている。開繊機構２３は、繊維束Ｒの引出し方向と直交するように配設された３本一組のローラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃを備えている。中央に配設されたローラ２３ｂは両ローラ２３ａ，２３ｃとの間で繊維束Ｒを挟持する作用位置と、繊維束Ｒの挟持を解除する解除位置とに図示しないエアシリンダ等のアクチュエータにより移動されるようになっている。そして、ローラ２３ｂが作用位置に配置された状態で繊維束Ｒがローラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ間を通過することにより、繊維束Ｒが開繊される。なお、繊維束Ｒを開繊するとは、繊維束Ｒの幅を拡げて扁平にすることを意味する。
【００２４】
樹脂含浸槽２１の繊維束Ｒ引出し側寄りには、繊維束Ｒが樹脂含浸槽２１内の樹脂液に浸漬されることにより繊維束Ｒに付着した余分な樹脂液を取り除くための掻き取り装置２４が設けられている。掻き取り装置２４は樹脂が含浸された扁平な繊維束Ｒを挟んで余分な樹脂液を掻き取る作用を為す。掻き取り装置２４は可動のスキージ２５ａと、固定のスキージ２５ｂとを備え、可動のスキージ２５ａはリニアアクチュエータ２６のプランジャ２６ａの先端に固定されている。スキージ２５ａ，２５ｂは例えば、ゴム製である。そして、リニアアクチュエータ２６の作動により両スキージ２５ａ，２５ｂの隙間を調整することにより、繊維束Ｒに対する樹脂（液）の付着量が調整可能となっている。
【００２５】
なお、この実施の形態では、同時に引き出される繊維束Ｒの本数が多いため、スキージ２５ａ，２５ｂは複数組（例えば、４組）設けられ、各組の可動のスキージ２５ａがそれぞれ独立してリニアアクチュエータ２６により位置調整が可能に構成されている。各組のスキージ２５ａ，２５ｂが受け持つ繊維束Ｒの本数は、後記する付着樹脂重量計測部１４の荷重計が受け持つ繊維束Ｒの本数と同じに設定されている。即ち、付着樹脂重量計測部１４は、複数の繊維束Ｒを複数のグループに分けて各グループ毎に付着樹脂量を荷重計で計測可能に構成されている。
【００２６】
繊維束Ｒに付着された樹脂の重量を計測する付着樹脂重量計測部１４は、樹脂含浸装置１３と巻付けヘッド１６との間に配置され、樹脂が含浸された繊維束Ｒの重量を計測することにより付着樹脂量を計測する。
【００２７】
付着樹脂重量計測部１４は、樹脂含浸槽２１から繊維束Ｒを一定速度で所定長さ引き出し可能な繊維束引出し部２７と、前記所定長さの繊維束Ｒの重量を計測する重量計測部２８とを備えている。繊維束引出し部２７は、繊維束Ｒの移動方向上流側（樹脂含浸槽２１側）に、繊維束Ｒを案内する案内ローラ２９が繊維束Ｒと直交する状態で水平に配設されている。案内ローラ２９の上方には、アクチュエータとしてのエアシリンダ３０が配設され、そのピストンロッド３０ａの先端には把持バー３１が固定されている。把持バー３１はエアシリンダ３０の作動により、案内ローラ２９に繊維束Ｒを押圧して繊維束Ｒの移動を阻止する把持位置と、繊維束Ｒの移動を許容する退避位置とに移動されるようになっている。
【００２８】
案内ローラ２９より繊維束Ｒの引き出し方向下流側（図１における右側）に、繊維束Ｒを把持して繊維束Ｒの移動を阻止する繊維束ロック機構３２が設けられている。繊維束ロック機構３２は繊維束Ｒの移動経路を挟んで上下に配置されるアクチュエータとしてのエアシリンダ３３，３４を備え、エアシリンダ３３，３４のピストンロッドの先端に把持部材３３ａ，３４ａが固定されている。両把持部材３３ａ，３４ａは、水平状態で図１に示す把持位置と、繊維束Ｒの把持を解放する解放位置とに移動可能に構成されている。エアシリンダ３０とエアシリンダ３３との間で繊維束Ｒの移動経路の上方には、アクチュエータとしてのエアシリンダ３５が設けられ、そのピストンロッド３５ａの先端には押圧バー３６が固定されている。押圧バー３６は繊維束Ｒと係合不能な退避位置と、繊維束Ｒを押圧して繊維束Ｒを樹脂含浸槽２１から引き出す作用位置とに移動可能となっている。
【００２９】
案内ローラ２９、把持バー３１、把持部材３３ａ，３４ａ及び押圧バー３６の長さは、繊維束Ｒがそれらの部材に接触して案内あるいは把持される際、隣接する繊維束Ｒ同士が互いに接触しないように、使用される繊維束Ｒの本数に対応して設定されている。
【００３０】
重量計測部２８は、エアシリンダ３５の下方に配設され、図２に示すように、アクチュエータとしてのエアシリンダ３７により昇降される支持ブラケット３８上に固定された複数（この実施の形態では４個）の荷重計３９を備えている。各荷重計３９上には、所定本数の繊維束Ｒを支承する繊維束支承部４０が設けられ、繊維束Ｒの荷重が繊維束支承部４０を介して荷重計３９に作用するようになっている。各荷重計３９は、樹脂含浸装置１３から引き出された所定長さの繊維束Ｒが、その両端部で案内ローラ２９と把持バー３１、両把持部材３３ａ，３４ａにより支承された状態で、繊維束Ｒの中央部において繊維束支承部４０が繊維束Ｒと係合して樹脂含浸繊維束の重量を計測するようになっている。繊維束支承部４０の幅は、隣接する繊維束Ｒ同士が互いに接触しないように、使用される繊維束Ｒの本数に対応して設定されている。荷重計３９としては、例えば、荷重による電気抵抗の変化を利用して荷重を検出するひずみゲージを使用したものが使用されている。
【００３１】
各荷重計３９の出力は表示部３９ａに入力され、表示部３９ａに各荷重計３９で計測された重量の合計値が表示されるようになっている。また、各荷重計３９の出力は制御装置Ｃに入力され、制御装置Ｃは荷重計３９の計測信号に基づいて繊維束Ｒへの付着樹脂量が所定の設定範囲内にあるか否かを判断し、設定範囲から外れた場合に、ＦＷ装置１１の巻付け運転を停止させるように制御する。また、制御装置Ｃは繊維束Ｒへの付着樹脂量の設定範囲からのずれ量が所定のずれ量より大きいか否かを判断する。ずれ量が所定のずれ量より大きな場合は、ＦＷ装置１１に装備された図示しない警報手段に駆動指令を出力する。
【００３２】
制御装置Ｃは前記ずれ量が所定のずれ量より小さな場合、掻き取り装置２４に付着樹脂量の設定範囲からのずれ量に応じて駆動指令を出力する。付着樹脂量が設定範囲より多い場合は、対応するリニアアクチュエータ２６に両スキージ２５ａ，２５ｂの隙間を所定量小さくする駆動指令を出力する。付着樹脂量が設定範囲より少ない場合は、対応するリニアアクチュエータ２６に両スキージ２５ａ，２５ｂの隙間を所定量大きくする駆動指令を出力する。なお、前記付着樹脂量の設定範囲は、付着樹脂量が設定範囲からずれた繊維束Ｒを巻き付けると製品が不良品となる値ではなく、設定範囲から多少ずれた繊維束Ｒの巻付けを継続すると製品が不良品となる値に設定されている。
【００３３】
張力調整部１５は付着樹脂重量計測部１４と巻付けヘッド１６との間に配設され、付着樹脂重量計測部１４から巻付けヘッド１６に連なる繊維束Ｒの張力を調整可能に構成されている。張力調整部１５は、繊維束Ｒの引き出し方向と直交する方向に延びるように所定位置に配設された一対の案内ローラ４１ａ，４１ｂと、両案内ローラ４１ａ，４１ｂの間で案内ローラ４１ａ，４１ｂより下方において昇降可能に配置された張力付与ローラ４２とを備えている。張力付与ローラ４２は、上下方向に延びるガイド筒４３にガイドされて昇降可能なガイドロッド４３ａの上端に、支持フレーム４４と共に昇降可能に設けられている。張力付与ローラ４２は支持フレーム４４に水平状態で回動可能に支持されている。支持フレーム４４の下面には重り４５が固定され、張力付与ローラ４２、ガイドロッド４３ａ、支持フレーム４４及び重り４５の合計重量が繊維束Ｒに付与すべき張力となるように、重り４５の重さが設定されている。張力付与ローラ４２の長さは、繊維束Ｒが張力付与ローラ４２に接触して案内される際、隣接する繊維束Ｒ同士が互いに接触しないように、使用される繊維束Ｒの本数に対応して設定されている。
【００３４】
次に前記のように構成されたＦＷ装置１１によりパイプを製造する際の作用を説明する。ＦＷ装置１１で製品を製造する場合は、先ず被繊維束巻付け部材１７を支持部（チャック）に固定する。被繊維束巻付け部材１７として両端部に繊維束折り返し用のピンが設けられた公知のマンドレルが使用される。
【００３５】
次に繊維束供給部１２から繊維束Ｒを引き出し、開繊機構２３、樹脂含浸槽２１のガイドローラ２２、掻き取り装置２４、繊維束引出し部２７及び張力調整部１５を経て巻付けヘッド１６に導き、巻付けヘッド１６に挿通した後、繊維束Ｒの端部を被繊維束巻付け部材１７の所定位置に固定する。繊維束Ｒの端部の固定作業は作業者が手作業で行い、例えば粘着テープを使用して行われる。繊維束Ｒがセットされていない状態では、張力付与ローラ４２はガイドロッド４３ａが最下降位置まで降下した状態にあるが、繊維束Ｒがセットされた状態では、図１に示すように、張力付与ローラ４２はガイドロッド４３ａが昇降範囲の中間位置に配置される状態で繊維束Ｒによって支承された状態に保持される。従って、繊維束Ｒには張力付与ローラ４２、ガイドロッド４３ａ、支持フレーム４４及び重り４５の合計重量と、繊維束Ｒの本数とによって決まる張力が付与される状態となる。
【００３６】
また、作業者は、被繊維束巻付け部材１７の回転速度、巻付けヘッド１６の巻付け時の往復移動幅等の巻付け条件を制御装置Ｃに入力する。なお、この実施の形態では樹脂として熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）が使用され、繊維束Ｒとして炭素繊維のロービングが使用される。ロービングとは細い単繊維のフィラメントを多数本束ねた実質無撚りの繊維束を意味する。
【００３７】
次にＦＷ装置１１による繊維束Ｒの巻付け運転が開始される。ＦＷ装置１１が作動されると、被繊維束巻付け部材１７が一定方向に回転され、巻付けヘッド１６が被繊維束巻付け部材１７の長手方向に沿って往復移動される。また、付着樹脂重量計測部１４の繊維束引出し部２７が駆動される。そして、把持バー３１が図１の状態から上方に移動されるとともに繊維束支承部４０が図１に鎖線で示す退避位置に保持された状態で、把持部材３３ａ，３４ａが図１に示す把持位置に配置され、エアシリンダ３５が突出作動されて繊維束ＲがボビンＢから一定速度で引き出される。ボビンＢから引き出された繊維束Ｒは、開繊機構２３を通過することにより扁平に開繊された後、樹脂含浸槽２１の樹脂液中に導かれ、樹脂液が含浸された後、掻き取り装置２４を経て繊維束引出し部２７に導かれる。
【００３８】
所定長さの繊維束Ｒが引き出された後、エアシリンダ３０が作動されて把持バー３１が図１に実線で示す把持位置に配置される。次に、エアシリンダ３５が没入作動されて押圧バー３６が図１に示す退避位置に配置される。また、エアシリンダ３７が突出作動されて繊維束支承部４０が図１に実線で示す計測位置に配置される。そして、付着樹脂重量計測部１４は、樹脂含浸装置１３から引き出された所定長さの繊維束Ｒをその両端部で支承した状態で、樹脂含浸繊維束の重量を荷重計３９により計測する。各荷重計３９には、樹脂含浸装置１３から引き出され、その両端部が支承された状態の所定長さの繊維束Ｒの荷重が加わる。繊維束Ｒの荷重の一部は、支承部で担われるが、その分は予め実験あるいは理論的に求めておき、その分を加えることで正確な樹脂含浸繊維束の重量が計測可能となっている。
【００３９】
荷重計３９の検出結果は表示部３９ａ及び制御装置Ｃへ出力される。制御装置Ｃは各荷重計３９の出力信号から繊維束Ｒへの付着樹脂量を求め、その値が予め設定された設定範囲内か否かを判断する。詳述すれば、所定長さの繊維束Ｒの重量を、荷重計３９で計測された樹脂含浸繊維束の重量から差し引いて付着樹脂量を求める。そして、付着樹脂量が設定範囲内であれば巻付け運転を継続し、設定範囲内からずれた（逸脱した）場合は巻付け運転を停止する。
【００４０】
繊維束Ｒへの樹脂の付着量に影響を与えるパラメータとして、掻き取り装置２４のスキージの隙間、繊維束の引き出し速度、雰囲気温度、湿度、樹脂温度、粘度、繊維束の開繊度、毛羽立ち具合等がある。このうち、繊維束の引き出し速度、雰囲気温度、湿度、樹脂温度、粘度が所定の範囲に管理されている場合、スキージの隙間が最も大きな影響を与える。制御装置Ｃは付着樹脂量のずれ量が所定の値より少ない場合は、掻き取り装置２４のリニアアクチュエータ２６を作動させてスキージ２５ａ，２５ｂの隙間の調整を行わせる。その結果、スキージ２５ａ，２５ｂの隙間が自動的に調整される。その状態で繊維束Ｒを引き出して再び付着樹脂量を計測する。そして、付着樹脂量が設定範囲内になれば、ＦＷ装置１１は巻付け運転を再開する。
【００４１】
スキージ２５ａ，２５ｂの隙間調整が行われても付着樹脂量が設定範囲内にならない場合は、制御装置Ｃは警報手段を作動させる。そして、作業者は警報手段が作動されると、付着樹脂量に影響を与えるパラメータが適正範囲内にないと判断して、スキージの隙間以外の他のパラメータを変更して付着樹脂量が設定範囲内となるように調整する。調整完了後、ＦＷ装置１１の運転が再開される。
【００４２】
なお、付着樹脂量の設定範囲からのずれ量が所定のずれ量より大きな場合は、その部分の繊維束Ｒを巻き付けると製品が不良品となるため、巻付けに使用することなく廃棄処分となる。その場合、繊維束Ｒの端部を再び被繊維束巻付け部材１７に仮止めした後、ＦＷ装置１１の運転が再開される。付着樹脂量の設定範囲からのずれ量が所定のずれ量より小さな場合は、その繊維束Ｒは巻付けに使用される。そして、繊維束Ｒの切断、廃棄を行わずにＦＷ装置１１の巻付け運転が再開される。
【００４３】
繊維束Ｒへの付着樹脂量が設定範囲内であれば、エアシリンダ３３，３４が没入作動され、把持部材３３ａ，３４ａによる繊維束Ｒの把持が解放された後、エアシリンダ３３，３４が突出作動され、把持部材３３ａ，３４ａが再び把持位置に配置される。そして、再び前記と同様にして、繊維束Ｒが樹脂含浸装置１３から所定の長さ引き出されて、付着樹脂量の計測が行われる。
【００４４】
把持部材３３ａ，３４ａが解放位置に配置された時に、繊維束Ｒが張力調整部１５へと送り出され、張力調整部１５に一時的に貯留される。そして、巻付けヘッド１６の移動による推進力により張力調整部１５から繊維束Ｒが引き出される。巻付けヘッド１６は被繊維束巻付け部材１７の長手方向に沿って往復移動されるが、移動方向が変更される前に減速され、移動方向が変更された後に所定速度まで加速される。そのため、巻付けヘッド１６の移動速度の変更に伴って張力調整部１５からの繊維束Ｒの引き出し速度が変化する。しかし、その変化は、張力付与ローラ４２が昇降されることにより、案内ローラ４１ａから案内ローラ４１ｂの間に一時的に貯留される繊維束Ｒの長さが変化することで吸収され、繊維束Ｒに付与される張力はほぼ一定に保持される。
【００４５】
繊維束Ｒは被繊維束巻付け部材１７に設けられたピンの間を通過した後、ピンに巻き掛けられて折り返すように配列され、被繊維束巻付け部材１７の両端に位置するピン間における被繊維束巻付け部材１７の軸方向となす角度（巻付け角度）が所定の角度となるように巻き付けられる。巻付け角度は製品のＦＲＰパイプに要求される、曲げ、ねじり、振動等の特性を満足する所定の値に設定される。
【００４６】
被繊維束巻付け部材１７上に巻き付けられた繊維層の数が所定数となるまで繊維束Ｒが巻き付けられて積層繊維層が形成されると、繊維束Ｒの巻付けが終了する。なお、必要に応じてヘリカル巻だけでなく、繊維束Ｒの巻付け角度がほぼ９０°に近い状態で巻き付けられる所謂フープ巻の層を形成する場合もある。
【００４７】
繊維束Ｒの巻付けが完了した後、繊維束Ｒの端部が被繊維束巻付け部材１７に仮止めされ、被繊維束巻付け部材１７がＦＷ装置１１の支持部から取り外される。次に成形体とともに被繊維束巻付け部材１７が加熱炉に入れられ、所定温度で樹脂が硬化される。硬化温度は樹脂により異なるが、例えばエポキシ樹脂の場合は１８０℃程度である。加熱硬化によりＦＲＰ製の円筒体（パイプ）が、被繊維束巻付け部材１７上に形成される。冷却後、ＦＲＰ製パイプの両端がピンの抜き跡の列より内側において切断された後、被繊維束巻付け部材１７からＦＲＰ製パイプが取り外されて、所定寸法の長さのＦＲＰパイプが形成される。
【００４８】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（１） ＦＷ装置１１は、被繊維束巻付け部材１７の表面に巻付けヘッド１６を介して巻き付けられる繊維束Ｒに付着された樹脂の重量を計測する付着樹脂重量計測部１４を備えている。従って、従来装置と異なり、繊維束Ｒに付着した樹脂量を製品が完成する前に計測することができ、製品検査での不良品の発生を少なくできる。
【００４９】
（２） 付着樹脂重量計測部１４は、繊維束供給部１２から引き出された繊維束Ｒに樹脂を含浸させる樹脂含浸装置１３と巻付けヘッド１６との間に配置され、樹脂が含浸された繊維束Ｒの重量を計測することにより付着樹脂量を計測する。従って、繊維束Ｒが巻付けヘッド１６に供給される前に、繊維束Ｒに付着した樹脂量が計測されるため、不具合の発生を早期に検知できる。
【００５０】
（３） 付着樹脂重量計測部１４は、樹脂含浸装置１３から引き出された所定長さの繊維束Ｒを、その両端部で支承した状態で樹脂含浸繊維束の重量を計測する。従って、繊維束Ｒが樹脂含浸装置１３から引き出された後、多くの経路を経る前に付着樹脂量が計測されるため、付着樹脂量が設定範囲から外れた際に、原因究明が容易になる。また、繊維束Ｒを両端部で支承した状態で樹脂含浸繊維束の重量を計測するため、繊維束Ｒの経路を殆ど変更せずに、巻付けヘッド１６へ供給される経路に組み込むことができる。
【００５１】
（４） ＦＷ装置１１の制御装置Ｃは、付着樹脂量が設定範囲からずれた（逸脱した）場合、巻付け運転を停止し、付着樹脂量のずれ量が所定の値より小さな場合は、掻き取り装置２４のリニアアクチュエータ２６を作動させてスキージ２５ａ，２５ｂの隙間の調整を行わせる。従って、付着樹脂量の設定範囲からのずれがスキージ２５ａ，２５ｂの隙間に起因する場合には、付着樹脂量を自動的に設定範囲内に調整することができる。
【００５２】
（５） 付着樹脂量の設定範囲が、その範囲からずれると直ちに不良品となる範囲ではなく余裕を持って設定され、設定範囲から多少ずれても不良品にならない値に設定されている。従って、付着樹脂量の設定範囲からのずれが僅かな場合には繊維束Ｒを廃棄せず、付着樹脂量に影響を与えるパラメータを調整するだけで巻付け運転を継続することができる。その結果、無駄になる繊維束Ｒの量を少なくできる。
【００５３】
（６） 付着樹脂量の設定範囲からのずれ量が大きな場合は、警報手段が作動されて作業者に報知され、作業者により付着樹脂量が調整され、繊維束Ｒの不良部分が廃棄された後、ＦＷ装置１１の巻付け運転が再開される。従って、ＦＷ装置１１の停止時間を少なくできる。
【００５４】
（７） 荷重計３９が複数設けられている。従って、１個の荷重計３９で全ての繊維束Ｒの合計重量を計測する構成に比較して、付着樹脂量が設定範囲からずれた際、原因の究明が容易になる。
【００５５】
（８） 荷重計３９が複数設けられ、各荷重計３９が重量計測を担当する繊維束Ｒ毎にスキージ２５ａ，２５ｂの隙間調整が可能に構成されている。従って、付着樹脂量が設定範囲からずれた場合に、付着樹脂量が設定範囲内となるように調整するのが容易になる。
【００５６】
（９） 付着樹脂重量計測部１４は、繊維束供給部１２から繊維束Ｒを引き出す繊維束引出し部２７を備えている。従って、繊維束供給部１２から繊維束Ｒを巻付けヘッド１６の推進力によらずに引き出すことができ、同時に巻き付けられる繊維束Ｒの本数が多い場合でも巻付けヘッド１６の推進力を大きくする必要がない。
【００５７】
（１０） 繊維束引出し部２７は、繊維束供給部１２から繊維束Ｒを一定速度で引き出し可能に構成されているため、繊維束Ｒを一定速度で引き出すことにより、繊維束Ｒに対する樹脂の付着量の変動を小さくできる。
【００５８】
（１１） 付着樹脂重量計測部１４と、巻付けヘッド１６との間に、繊維束引出し部２７から巻付けヘッド１６に連なる繊維束Ｒの張力を調整する張力調整部１５が設けられている。従って、張力調整部１５と巻付けヘッド１６との間に繊維束Ｒの大きな抵抗となる樹脂含浸装置１３や掻き取り装置２４が存在せず、巻付けヘッド１６の推進力が小さくても、繊維束Ｒは巻付けヘッド１６により円滑に被繊維束巻付け部材１７に所定の張力で巻き付けられる。
【００５９】
（１２） 張力調整部１５は、繊維束Ｒに対する張力の付与を、張力付与ローラ４２、支持フレーム４４及び重り４５の重量で加える構成のため、所定の張力を簡単にかつ正確に付与することができる。また、フィラメントワインディングに使用される繊維束Ｒの本数に応じた重量の重り４５を使用することで、繊維束Ｒに対して簡単に所望の張力を付与することができる。
【００６０】
（１３） 樹脂含浸装置１３は樹脂液が貯留された樹脂含浸槽２１を備え、繊維束Ｒは樹脂含浸槽２１に浸漬された後、掻き取り装置２４を通過して付着樹脂量が調整される。従って、繊維束Ｒに対して樹脂が内部まで含浸された状態での付着樹脂量の調整が容易になる。
【００６１】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態を図３に従って説明する。この実施の形態では、付着樹脂重量計測部１４の繊維束引出し部２７の構成が第１の実施の形態と異なり、他の部分の構成は第１の実施の形態と同じである。第１の実施の形態と同様な部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００６２】
図３に示すように、繊維束引出し部２７は、エアシリンダ３７を挟んで繊維束Ｒの引き出し方向上流側（図３における左側）に、繊維束Ｒを把持して水平方向に移動することにより繊維束Ｒを樹脂含浸装置１３から引き出す引出し機構４６を備えている。引出し機構４６は、繊維束ロック機構３２と同様に、繊維束Ｒの移動経路を挟んで上下に配置されるアクチュエータとしてのエアシリンダ４７，４８を備え、エアシリンダ４７，４８のピストンロッドの先端に把持部材４７ａ，４８ａが固定されている。両把持部材４７ａ，４８ａは、水平状態で把持位置と、繊維束Ｒの把持を解放する解放位置とに移動可能に構成されている。エアシリンダ４７，４８は、図示しないアクチュエータにより繊維束Ｒの移動経路に沿って往復移動されるブラケットに取り付けられている。そして、ブラケットと共に、図３に鎖線で示す引出し準備位置と、実線で示す計測位置とに移動可能となっている。
【００６３】
エアシリンダ４７，４８の基準位置は計測位置であり、把持部材４７ａ，４８ａは把持位置に配置されている。繊維束Ｒを引き出す場合は、エアシリンダ４７，４８が没入作動されて把持部材４７ａ，４８ａが解放位置に配置された状態で、引出し準備位置に配置される。次に、エアシリンダ４７，４８が突出作動されて把持部材４７ａ，４８ａが把持位置に配置され、繊維束Ｒを把持した図３に鎖線で示す状態となる。その状態でエアシリンダ４７，４８が計測位置まで移動されることにより、一定速度で所定長さの繊維束Ｒが樹脂含浸装置１３から引き出される。この間、荷重計３９は退避位置に保持されている。
【００６４】
エアシリンダ４７，４８が基準位置に復帰した後、エアシリンダ３７が突出作動され、繊維束支承部４０が図３に実線で示す計測位置に配置される。そして、第１の実施の形態と同様に、樹脂含浸装置１３から引き出された所定長さの樹脂含浸繊維束の重量が荷重計３９により計測される。
【００６５】
この実施の形態においては、第１の実施の形態の（１）〜（１３）と同様の効果を有する他に、次の効果を有する。
（１４） 樹脂含浸装置１３から繊維束Ｒを引き出す際、両把持部材４７ａ，４８ａで把持して引き出す構成のため、第１の実施の形態と異なり、引き出される繊維束Ｒが案内ローラ２９や押圧バー３６に接触することで樹脂の一部が案内ローラ２９や押圧バー３６でかきとられる虞がない。
【００６６】
（１５） エアシリンダ３５のように長いストロークを有するエアシリンダが不要となる。
（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態を図４（ａ），（ｂ）に従って説明する。この実施の形態では、繊維束Ｒが被繊維束巻付け部材１７に巻き付けられた後に、付着樹脂量が計測される点が第１及び第２の実施の形態と大きく異なっている。繊維束供給部１２から巻付けヘッド１６までの構成は、重量計測部２８が無くなった点を除いて第２の実施の形態と同じである。第２の実施の形態と同様な部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００６７】
図４（ａ）はＦＷ装置１１の被繊維束巻付け部材１７（マンドレル）の支持部、駆動部及び巻付けヘッド１６の関係を示す概略側面図である。ＦＷ装置１１は、ベースプレート５０上に配設された一対の支持ブラケット５１を備えている。支持ブラケット５１上には、ベースプレート５０の長手方向（図４（ａ）の左右方向）に延びる回転軸５２ａ，５２ｂが、それぞれ一対の荷重計３９を介して支持された軸受け部５３を介して支持されている。回転軸５２ａ，５２ｂにはそれぞれ対向する側に、被繊維束巻付け部材１７を一体回転可能に固定する支持部としてのチャック５４が装備されている。
【００６８】
一方の回転軸５２ａは、チャック５４が固定された側と反対側の端部において、モータ５５の出力軸５５ａに軸継手５６を介して一体回転可能に連結されている。軸継手５６は、出力軸５５ａの回転は伝達するが、モータ５５側の重量は伝えない状態となることが可能な構造になっている。この実施の形態では、軸継手５６はオルダム継手と同様な構成、即ち、図４（ｂ）に示すように、直交する状態で形成された凸条５７ａ，５７ｂを有する円板５７と、その両側に配置された部分を備えている。この軸継手５６を採用し、凸条５７ａ，５７ｂの一方が上下方向に延びる状態に配置された状態では、モータ５５側の重量が回転軸５２ａに伝達されない。
【００６９】
モータ５５は出力軸５５ａの基準位置からの回動量を検出する図示しないセンサ（例えばロータリエンコーダ）を備えている。制御装置Ｃは前記センサからの検出信号に基づいて、出力軸５５ａを基準位置から所望の角度回動された位置に停止させる制御が可能になっている。
【００７０】
この実施の形態のＦＷ装置１１では、モータ５５側の重量が回転軸５２ａに伝達されない状態で被繊維束巻付け部材１７がチャック５４を介して回転軸５２ａ，５２ｂ間にセットされる。その状態で荷重計３９の出力が表示部３９ａ及び制御装置Ｃに入力される。表示部３９ａ及び制御装置Ｃはその値が０となるように、調整される。荷重計３９及び制御装置Ｃにより付着樹脂重量計測部が構成されている。
【００７１】
巻付け運転が開始されると、引出し機構４６により繊維束Ｒが所定長さずつ、一定速度で樹脂含浸装置１３から引き出され、引き出された繊維束Ｒが張力調整部１５を介して巻付けヘッド１６へ供給される。巻付け終了までは、付着樹脂量の計測は行われない。繊維束Ｒの巻付け終了後、凸条５７ａ，５７ｂの一方が上下方向に延びる状態になる位置に出力軸５５ａが停止するようにモータ５５が制御装置Ｃにより制御され、被繊維束巻付け部材１７はモータ５５側の重量が回転軸５２ａに伝達されない状態で停止する。次に、巻付けヘッド１６から被繊維束巻付け部材１７に連なる繊維束Ｒの張力が緩められる。そして、その状態における荷重計３９の出力信号から、制御装置Ｃは付着樹脂と繊維束Ｒとの合計重量を求める。そして、予め測定されている繊維束Ｒの巻付けに必要な長さの重量をその値から差し引いて付着樹脂量を求める。
【００７２】
付着樹脂量が適正範囲内にあれば合格となり、被繊維束巻付け部材１７がチャック５４から取り外されて加熱炉に入れられて加熱硬化され、所定の処理を経て製品となる。付着樹脂量が適正範囲内になければ不合格となり、加熱硬化されずに廃棄される。
【００７３】
この実施の形態では、第１の実施の形態の（１）及び第２の実施の形態の（１２）〜（１５）と同様の効果を有する他に、次の効果を有する。
（１６） 繊維束Ｒが被繊維束巻付け部材１７に巻き付けられた後に、付着樹脂量が計測される。従って、樹脂含浸装置１３で適正量の樹脂が繊維束Ｒに付着された後、被繊維束巻付け部材１７に巻き付けられる前に何らかの原因で樹脂量が適正量から逸脱した場合にも、そのことを検知できる。また、硬化、脱型工程を経る前に製品の合格及び不合格の判定が可能となり、不合格品に対する無駄な硬化作業を行う必要がなくなる。
【００７４】
（１７） 被繊維束巻付け部材１７は、ＦＷ装置１１にその両端部が支承された状態でその重量が計測される。従って、所定量の繊維束Ｒの巻付けが完了した後、被繊維束巻付け部材１７をＦＷ装置１１から取り外すことなく付着樹脂量を計測できる。
【００７５】
（１８） 付着樹脂重量計測部は、荷重計３９に曲げモーメントが加わらないように複数の荷重計３９で被繊維束巻付け部材１７の各端部を支承した状態で重量を計測する。従って、繊維束Ｒが巻き付けられた被繊維束巻付け部材１７の重量が、荷重計３９に曲げモーメントが加わらない状態で計測される。その結果、荷重計３９に曲げモーメントが加わる状態で計測する場合に比較して、精度良く計測できる。
【００７６】
（１９） 引出し機構４６は、繊維束供給部１２から繊維束Ｒを巻付けヘッド１６の推進力によらずに引き出すことができ、同時に巻き付けられる繊維束Ｒの本数が多い場合でも巻付けヘッド１６の推進力を大きくする必要がない。
【００７７】
（２０） 引出し機構４６は、繊維束供給部１２から繊維束Ｒを一定速度で引き出し可能に構成されているため、繊維束Ｒを一定速度で引き出すことにより、繊維束Ｒに対する樹脂の付着量の変動を小さくできる。
【００７８】
（２１） 引出し機構４６と、巻付けヘッド１６との間に、引出し機構４６から巻付けヘッド１６に連なる繊維束Ｒの張力を調整する張力調整部１５が設けられている。従って、張力調整部１５と巻付けヘッド１６との間に繊維束Ｒの大きな抵抗となる樹脂含浸装置１３や掻き取り装置２４が存在せず、巻付けヘッド１６の推進力が小さくても、繊維束Ｒは巻付けヘッド１６により円滑に被繊維束巻付け部材１７に所定の張力で巻き付けられる。
【００７９】
なお、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 第３の実施の形態のように、繊維束Ｒが被繊維束巻付け部材１７に巻き付けられた後に、付着樹脂量が計測される構成において、軸と一緒に回転するビーム型荷重計を介して被繊維束巻付け部材１７を支持する構成とする。例えば、図５に示すように、被繊維束巻付け部材（マンドレル）１７の軸部１７ａの途中にビーム型荷重計５９を設ける。そして、軸部１７ａの端部をスリップリングを備えた軸受け６０で支持する。ビーム型荷重計５９は曲げ荷重を受けることで荷重（重量）を計測する構成である。ビーム型荷重計５９の出力信号を制御装置Ｃ等に伝える配線が回転しないように、スリップリングを介して信号を取り出すように構成されている。この場合、必要な荷重計の個数が２個で済み、コストを低減できる。ビーム型荷重計５９の取付構造を含めた被繊維束巻付け部材１７の支持部の構造が第３の実施の形態に比較して簡単になる。
【００８０】
○ 回転中のビーム型荷重計５９の出力信号を制御装置Ｃ等に伝達する方法として、スリップリングを使用する構成に代えて、非接触状態、例えば、電磁誘導で信号を伝達する構成を採用したり無線通信でビーム型荷重計５９から制御装置Ｃに出力信号（検出信号）を送信する構成としてもよい。
【００８１】
○ 第３の実施の形態あるいは前記ビーム型荷重計５９を備えた構成のＦＷ装置１１において、付着樹脂量の計測を繊維束Ｒの被繊維束巻付け部材１７への巻き付けが終了した後に行う構成に代えて、繊維束Ｒの被繊維束巻付け部材１７への巻き付け終了前にも行う構成としてもよい。例えば、所定の層数の半分の層数の巻き付けが完了した時点、あるいは一層分の巻き付けが完了する毎に、付着樹脂量の計測を行うようにしてもよい。一層分の巻き付けが完了する毎に、付着樹脂量を測定する構成では、付着樹脂量が適正範囲を超えた場合には、その層を解いて廃棄し、新たに巻き付けることも可能になる。所定の層数の半分の層数の巻き付けが完了した時点で付着樹脂量を測定する構成では、付着樹脂量が適正範囲を超えた場合には、そこで巻き付けを中止して廃棄処分にする。この場合、巻き付け終了時点で不良品を廃棄するより、廃棄される繊維束Ｒの量を少なくできる。
【００８２】
○ 繊維束Ｒを所定長さずつ引き出して付着樹脂量を計測する構成として、樹脂含浸装置１３から引き出された所定長さの繊維束Ｒを、その両端部で支承するとともに、その中央で１個の荷重計３９により繊維束Ｒの重量を計測する構成に代えて、２個の荷重計３９で計測する構成としてもよい。例えば、重量計測部２８として荷重計３９をエアシリンダ３７により昇降される構成とせず、図６に示すように、押圧バー３６の移動経路を挟んで繊維束Ｒの移動経路の上流側と下流側とに、荷重計３９を配置する。荷重計３９には各荷重計３９が受け持つ繊維束Ｒの本数に対応した長さのローラを介して繊維束Ｒの荷重が作用するように構成されている。また、エアシリンダ３０と対向する位置には案内ローラ２９に代えて、エアシリンダ６１により昇降可能な把持バー６２が設けられる。この場合、第２の実施の形態の付着樹脂重量計測部１４に比較して横方向（図３，６における左右方向）の寸法が小さくてよく、装置をコンパクトにできる。
【００８３】
○ 上下方向に延びる２個のエアシリンダ４７，４８で把持部材４７ａ，４８ａを把持位置と解放位置とに移動させる第２の実施の形態の構成に代えて、例えば、図７に示すように、繊維束Ｒを把持、解放可能な繊維束ロック機構６３をエアシリンダ６４で繊維束Ｒの引き出し方向に往復移動可能に構成する。繊維束ロック機構６３は例えば、繊維束Ｒの本数以上の係止片が櫛歯状に形成された把持部材を一組備えている。一方の把持部材がピストンロッド６４ａの先端に固定され、他方の把持部材がアクチュエータによりピストンロッド６４ａと直交する水平方向に移動されることで、繊維束Ｒの把持、解放が行われるように構成されている。そして、繊維束Ｒを引き出す際は、繊維束Ｒの解放状態で、ピストンロッド６４ａが突出作動され、次に把持部材が繊維束Ｒを把持した状態でピストンロッド６４ａが没入作動されることにより、繊維束Ｒが一定速度で繊維束供給部１２から引き出される。この実施の形態では第２の実施の形態に比較して繊維束引出し部２７の構成がより簡単になる。
【００８４】
○ 繊維束Ｒを所定長さずつ間欠的に引き出す構成として、エアシリンダのようなリニアアクチュエータを使用せず、一組のベルトコンベアで繊維束Ｒの一部を挟持して引き出す構成としてもよい。ベルトコンベアが間欠的に所定時間ずつ駆動されることにより、繊維束Ｒが所定長さずつ間欠的に引き出される。ベルトコンベアにはその幅方向（ベルトの移動方向と直交する方向）に沿って延びる多数の凸部を、凸部において繊維束Ｒを挟持可能に設けるのが好ましい。
【００８５】
○ 樹脂含浸装置１３より繊維束移動方向上流側に繊維束Ｒの重さを計測する繊維束重量測定部を設けてもよい。例えば、図８に示すように、繊維束供給部１２と樹脂含浸装置１３との間に繊維束重量測定部６５が設けられる。繊維束重量測定部６５は付着樹脂重量計測部１４と同様な構成を採用できる。この構成では、繊維束Ｒに重量のバラツキがある場合、繊維束Ｒの重量が適正範囲を逸脱していることが検知された際に、製品の製造を中断して対処することができる。また、繊維束Ｒの重量が適正範囲にある場合に、繊維束Ｒの重量を考慮して繊維束Ｒへの樹脂の付着量を管理することが可能になる。
【００８６】
○ 樹脂含浸装置１３は必ずしも樹脂含浸槽２１内の樹脂液中を繊維束Ｒが通過する構成に限らない。例えば、ローラに接触しながら移動する繊維束Ｒに樹脂液をかける構成としてもよい。
【００８７】
○ 繊維束Ｒの引出し速度は必ずしも一定でなくともよい。繊維束引出し部２７による繊維束Ｒの引き出し速度が一定でなくとも、繊維束引出し部２７の繊維束Ｒ引出し方向下流側に配設された張力調整部１５により適切な張力が付与されるため、繊維束Ｒの巻付けは円滑に行われる。
【００８８】
○ 張力調整部１５として重り４５等の重量で繊維束Ｒに張力を付与する構成に代えて、バネで張力付与ローラ４２を張力付与方向に付勢する構成やエアシリンダで張力付与ローラ４２を張力付与方向に付勢する構成としてもよい。しかし、重り４５等の重量を利用する構成の方が簡単な構成で一定張力を付与することができる。
【００８９】
〇 繊維束引出し部２７が引き出す繊維束Ｒの本数が多い場合は、張力調整部１５を複数並列に設け、一つの張力調整部１５が分担する繊維束Ｒの本数を少なくして調整するようにしてもよい。
【００９０】
○ 荷重計３９を各繊維束Ｒ毎に設けてもよい。この場合、付着樹脂量の付着異常が生じた場合、どの繊維束Ｒが異常なのかすぐに判断できる。
○ 荷重計３９を各繊維束Ｒ毎に設ける構成では、スキージ２５ａ，２５ｂも各繊維束Ｒ毎に隙間調整が可能な構成にする方が好ましい。
【００９１】
○ ＦＷ装置１１によっては、フィラメントワインディング時に使用する繊維束Ｒの本数を製品によって変更するものもあり、その場合は使用される本数が最多の時に合わせて張力付与ローラ４２の長さ等が設定される。
【００９２】
○ ＦＷ装置１１は、被繊維束巻付け部材１７に同時に巻き付ける本数が複数本の構成に限らず、１本であってもよい。
○ 巻付けヘッドの構成は前記実施の形態のように被繊維束巻付け部材１７の周囲を囲繞する構成に限らず、例えば、一般的なＦＷ装置に装備されている構成でもよい。
【００９３】
前記実施の形態から把握できる発明（技術的思想）について以下に記載する。
（１） 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記樹脂含浸装置は樹脂液が貯留された樹脂含浸槽を備え、繊維束は前記樹脂含浸槽に浸漬された後、掻き取り装置を通過する。
【００９４】
（２） 請求項２、請求項３及び前記技術的思想（１）のいずれか一項に記載の発明において、前記樹脂含浸装置は繊維束に含浸された樹脂の一部を掻き取る掻き取り装置２４を備え、前記掻き取り装置は付着樹脂重量計測部により計測された付着樹脂量が設定範囲からずれた場合に、可動のスキージと固定のスキージとの隙間を調整するように自動的に制御される。
【００９５】
（３） 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記付着樹脂重量計測部は繊維束を間欠的に一定速度で所定長さ引き出す繊維束引出し部を備えている。
【００９６】
（４） 請求項１〜請求項３及び前記技術的思想（３）のいずれか一項に記載の発明において、前記巻付けヘッドは複数の繊維束を被繊維束巻付け部材に対して同時に巻き付けるように構成され、前記付着樹脂重量計測部は、前記複数の繊維束を複数のグループに分けて各グループ毎に付着樹脂量を荷重計で計測可能に構成されている。
【００９７】
（５） 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記付着樹脂重量計測部の出力信号に基づいて、付着樹脂量が適正範囲か否かを判断し、適正範囲からずれた場合に警報手段を作動させる制御装置が備えられている。
【００９８】
（６） 請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記付着樹脂重量計測部は被繊維束巻付け部材への繊維束の巻き付け操作の終了後に付着樹脂量を計測する。
【００９９】
（７） 請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記付着樹脂重量計測部は被繊維束巻付け部材に予め設定された層の巻き付けが完了する毎に付着樹脂量を計測する。
【０１００】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜請求項７に記載の発明によれば、繊維束に付着した樹脂量を製品が完成する前に計測することができ、付着樹脂量の設定範囲からの逸脱を製品完成前に検知することができるため、製品検査での不良品の発生を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のＦＷ装置の概略側面図。
【図２】同じく重量計測部の模式正面図。
【図３】第２の実施の形態の付着樹脂重量計測部を示す模式側面図。
【図４】（ａ）は第３の実施の形態のＦＷ装置の部分概略図、（ｂ）は軸継手の部品を示す模式斜視図。
【図５】別の実施の形態のＦＷ装置の部分概略図。
【図６】別の実施の形態の付着樹脂重量計測部の模式側面図。
【図７】別の実施の形態の繊維束引出し部の模式側面図。
【図８】繊維束重量測定部の部分側面図。
【符号の説明】
Ｒ…繊維束、１１…ＦＷ装置、１２…繊維束供給部、１３…樹脂含浸装置、１４…付着樹脂重量計測部、１５…張力調整部、１６…巻付けヘッド、１７…被繊維束巻付け部材、３９…荷重計、６５…繊維束重量測定部。

Claims (7)

1. 被繊維束巻付け部材を支持して回転させながら、該被繊維束巻付け部材の表面に樹脂が含浸された繊維束を、巻付けヘッドを介して巻き付けるフィラメントワインディング装置であって、前記繊維束に付着された樹脂の重量を計測する付着樹脂重量計測部を備えているフィラメントワインディング装置。
2. 前記付着樹脂重量計測部は、繊維束供給部から引き出された繊維束に樹脂を含浸させる樹脂含浸装置と前記巻付けヘッドとの間に配置され、樹脂が含浸された繊維束の重量を計測することにより付着樹脂量を計測する請求項１に記載のフィラメントワインディング装置。
3. 前記付着樹脂重量計測部と前記巻付けヘッドとの間に張力調整部が設けられ、前記付着樹脂重量計測部は、前記樹脂含浸装置から引き出された所定長さの繊維束を、その両端部で支承した状態で樹脂含浸繊維束の重量を計測する請求項２に記載のフィラメントワインディング装置。
4. 前記付着樹脂重量計測部は、繊維束が被繊維束巻付け部材に巻き付けられた状態で前記被繊維束巻付け部材及び樹脂含浸繊維束の重量を計測することにより付着樹脂量を計測する請求項１に記載のフィラメントワインディング装置。
5. 前記付着樹脂重量計測部は、前記被繊維束巻付け部材がフィラメントワインディング装置にその両端部において支承された状態でその重量を計測する請求項４に記載のフィラメントワインディング装置。
6. 前記付着樹脂重量計測部は、荷重計に曲げモーメントが加わらないように複数の荷重計で前記被繊維束巻付け部材の各端部を支承した状態で重量を計測する請求項５に記載のフィラメントワインディング装置。
7. 樹脂含浸装置より繊維束移動方向上流側に繊維束の重さを計測する繊維束重量測定部が設けられている請求項１〜請求項６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。

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