特許 7639365 タンク製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-25

(45)【発行日】2025-03-05

(54)【発明の名称】タンク製造装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/32 20060101AFI20250226BHJP

   B29C 70/54 20060101ALI20250226BHJP

   B29L 22/00 20060101ALN20250226BHJP

【ＦＩ】

B29C70/32

B29C70/54

B29L22:00

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021011297

(22)【出願日】2021-01-27

(65)【公開番号】P2022114843

(43)【公開日】2022-08-08

【審査請求日】2023-12-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】弁理士法人 共立特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 展英

(72)【発明者】

【氏名】吉川 桂介

(72)【発明者】

【氏名】近藤 拓也

【審査官】羽鳥 公一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０３９９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－０６８２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３３８０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１７３９２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０７０１７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４１／００－４１／３６

Ｂ２９Ｃ ４１／４６－４１／５２

Ｂ２９Ｃ ７０／００－７０／８８

Ｂ２９Ｌ ２２／００

Ｂ６５Ｈ ６７／００－６７／０８

Ｆ１６Ｊ １２／００－１３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維の巻き付け前の未完了燃料タンクライナに前記繊維を巻き付けるフィラメントワインディング装置と、
前記未完了燃料タンクライナ、及び、前記フィラメントワインディング装置によって前記繊維の巻き付け後の完了燃料タンクライナを受け渡すステーションと、
前記フィラメントワインディング装置と前記ステーションとの間を移動して前記未完了燃料タンクライナ及び前記完了燃料タンクライナを搬送すると共に、前記フィラメントワインディング装置に前記未完了燃料タンクライナを供給し、又は、前記フィラメントワインディング装置から前記完了燃料タンクライナを回収するタンク交換装置と、
を備え、
前記タンク交換装置は、
前記フィラメントワインディング装置と前記ステーションとの間を移動する台車と、
前記台車に連結されて、前記フィラメントワインディング装置に前記未完了燃料タンクライナを供給すると共に前記フィラメントワインディング装置から前記完了燃料タンクライナを回収する受渡装置と、を備える、
タンク製造装置。

【請求項2】

前記受渡装置は、
前記台車に立設されて伸縮可能な支柱と、
前記支柱に支持されており、前記フィラメントワインディング装置に対して接近又は離間することによって未完了燃料タンクライナを供給すると共に完了燃料タンクライナを回収するアームと、を有する、請求項１に記載のタンク製造装置。

【請求項3】

前記アームは、
前記完了燃料タンクライナを載置する第一アームと、
前記支柱に対して前記第一アームと異なる位置に配置されて前記未完了燃料タンクライナを載置する第二アームと、を有する、請求項２に記載のタンク製造装置。

【請求項4】

前記フィラメントワインディング装置は、前記フィラメントワインディング装置に装着された対象物の所定位置に取り付けられると共に、前記繊維の巻き始め端を把持する作業要素を有する治具ユニットを備え、
前記タンク交換装置は、前記治具ユニットの把持と解放を行う把持機構、及び、前記把持機構を移動することにより前記治具ユニットを前記対象物の前記所定位置に搬送する搬送機構、を有する搬送ユニットを備え、
前記対象物は、前記未完了燃料タンクライナ又は前記未完了燃料タンクライナに接続されたエクステンション部材であり、
前記フィラメントワインディング装置は、前記治具ユニットを前記対象物に取り付けていないときに、前記治具ユニットを置いておく場所である待機台を備え、
前記搬送ユニットは、前記搬送機構が動作することにより、前記把持機構に把持された前記治具ユニットを、前記待機台と前記対象物の前記所定位置との間で搬送する、
請求項１－３の何れか一項に記載のタンク製造装置。

【請求項5】

繊維の巻き付け前の未完了燃料タンクライナに前記繊維を巻き付けるフィラメントワインディング装置と、
前記未完了燃料タンクライナ、及び、前記フィラメントワインディング装置によって前記繊維の巻き付け後の完了燃料タンクライナを受け渡すステーションと、
前記フィラメントワインディング装置と前記ステーションとの間を移動して前記未完了燃料タンクライナ及び前記完了燃料タンクライナを搬送すると共に、前記フィラメントワインディング装置に前記未完了燃料タンクライナを供給し、又は、前記フィラメントワインディング装置から前記完了燃料タンクライナを回収するタンク交換装置と、
を備え、
前記フィラメントワインディング装置は、前記フィラメントワインディング装置に装着された対象物の所定位置に取り付けられると共に、前記繊維の巻き始め端を把持する作業要素を有する治具ユニットを備え、
前記タンク交換装置は、前記治具ユニットの把持と解放を行う把持機構、及び、前記把持機構を移動することにより前記治具ユニットを前記対象物の前記所定位置に搬送する搬送機構、を有する搬送ユニットを備え、
前記対象物は、前記未完了燃料タンクライナ又は前記未完了燃料タンクライナに接続されたエクステンション部材であり、
前記フィラメントワインディング装置は、前記治具ユニットを前記対象物に取り付けていないときに、前記治具ユニットを置いておく場所である待機台を備え、
前記搬送ユニットは、前記搬送機構が動作することにより、前記把持機構に把持された前記治具ユニットを、前記待機台と前記対象物の前記所定位置との間で搬送する、
タンク製造装置。

【請求項6】

前記ステーションにおいて、
無人搬送装置によって搬送された前記未完了燃料タンクライナが前記タンク交換装置に受け渡され、前記タンク交換装置によって回収された前記完了燃料タンクライナが前記無人搬送装置に受け渡される、請求項１－５の何れか一項に記載のタンク製造装置。

【請求項7】

繊維の巻き付け前の未完了燃料タンクライナに前記繊維を巻き付けるフィラメントワインディング装置と、
前記未完了燃料タンクライナ、及び、前記フィラメントワインディング装置によって前記繊維の巻き付け後の完了燃料タンクライナを受け渡すステーションと、
前記フィラメントワインディング装置と前記ステーションとの間を移動して前記未完了燃料タンクライナ及び前記完了燃料タンクライナを搬送すると共に、前記フィラメントワインディング装置に前記未完了燃料タンクライナを供給し、又は、前記フィラメントワインディング装置から前記完了燃料タンクライナを回収するタンク交換装置と、
を備え、
前記ステーションにおいて、
無人搬送装置によって搬送された前記未完了燃料タンクライナが前記タンク交換装置に受け渡され、前記タンク交換装置によって回収された前記完了燃料タンクライナが前記無人搬送装置に受け渡される、
タンク製造装置。

【請求項8】

前記フィラメントワインディング装置は、複数台設置されており、
前記タンク交換装置は、各々の前記フィラメントワインディング装置と前記ステーションとの間を移動する、請求項１－７の何れか一項に記載のタンク製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タンク製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料電池用の燃料タンクライナに繊維を巻き付けるフィラメントワインディング装置によるタンク製造に関する技術が、特許文献１－５に開示されている。特許文献１には、繊維の巻き付け終了後、受渡装置が繊維を保持し、切断装置が繊維を巻き付け後のマンドレルから切断して分断し、排出装置が巻き付け後のマンドレルを排出し、設置装置が巻き付け前のマンドレルを設置し、巻き付け装置が受渡装置で保持した繊維を巻き付け前のマンドレルに巻き付けを開始することが開示されている。特許文献２には、ヘリカル巻を行う間、マンドレル及びボビンが同一方向で回転及び旋回するように回転機構及び旋回機構を制御することが開示されている。

【0003】

特許文献３には、第一繊維ボビンから第二繊維ボビンへの切り替えを円滑に行うことが開示されている。特許文献４には、マンドレルに巻き付けられた繊維を切断する際に、マンドレルに巻き付けられている既設部と繊維巻装置との間において繊維を固定し、既設部と固定部との間において繊維を切断することが開示されている。更に、特許文献５には、ボビンの交換に伴い、新しいボビンの径を算出することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－３９９５１号公報

【文献】特開２０１０－６９２号公報

【文献】特開２０１４－２３１１４５号公報

【文献】特開２０１５－３４０５号公報

【文献】特許第６４０４０１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、フィラメントワインディング装置によって燃料タンクライナに繊維を巻き付ける場合、フィラメントワインディング装置において、繊維を巻き付ける前の未完了燃料タンクライナと、繊維を巻き付けた後の完了燃料タンクライナとを交換する必要がある。通常、フィラメントワインディング装置に設けられたタンク交換装置に対して未完了燃料タンクライナを搬送し、タンク交換装置によって交換された完了燃料タンクライナを搬出することが行われる。

【0006】

このタンク交換作業に要する時間は、未完了燃料タンクライナに繊維を巻き付けるフィラメントワインディングに要する時間に比べて極めて短い。このため、タンク交換装置は、フィラメントワインディング中において、稼働を停止している時間が長くなる。従って、タンク交換装置の稼働率を向上させることが望まれている。

【0007】

本発明は、フィラメントワインディング装置において燃料タンクライナを交換するタンク交換装置の稼働率の向上を容易に実現できるタンク製造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の態様のタンク製造装置は、繊維の巻き付け前の未完了燃料タンクライナに繊維を巻き付けるフィラメントワインディング装置と、未完了燃料タンクライナ、及び、フィラメントワインディング装置によって繊維の巻き付け後の完了燃料タンクライナを受け渡すステーションと、フィラメントワインディング装置とステーションとの間を移動して未完了燃料タンクライナ及び完了燃料タンクライナを搬送すると共に、フィラメントワインディング装置に未完了燃料タンクライナを供給し、又は、フィラメントワインディング装置から完了燃料タンクライナを回収するタンク交換装置と、を備え、タンク交換装置は、フィラメントワインディング装置とステーションとの間を移動する台車と、台車に連結されて、フィラメントワインディング装置に未完了燃料タンクライナを供給すると共にフィラメントワインディング装置から完了燃料タンクライナを回収する受渡装置と、を備える。
本発明の第２の態様のタンク製造装置は、繊維の巻き付け前の未完了燃料タンクライナに繊維を巻き付けるフィラメントワインディング装置と、未完了燃料タンクライナ、及び、フィラメントワインディング装置によって繊維の巻き付け後の完了燃料タンクライナを受け渡すステーションと、フィラメントワインディング装置とステーションとの間を移動して未完了燃料タンクライナ及び完了燃料タンクライナを搬送すると共に、フィラメントワインディング装置に未完了燃料タンクライナを供給し、又は、フィラメントワインディング装置から完了燃料タンクライナを回収するタンク交換装置と、を備え、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に装着された対象物の所定位置に取り付けられると共に、繊維の巻き始め端を把持する作業要素を有する治具ユニットを備え、タンク交換装置は、治具ユニットの把持と解放を行う把持機構、及び、把持機構を移動することにより治具ユニットを対象物の所定位置に搬送する搬送機構、を有する搬送ユニットを備え、対象物は、未完了燃料タンクライナ又は未完了燃料タンクライナに接続されたエクステンション部材であり、フィラメントワインディング装置は、治具ユニットを対象物に取り付けていないときに、前記治具ユニットを置いておく場所である待機台を備え、搬送ユニットは、搬送機構が動作することにより、把持機構に把持された治具ユニットを、待機台と対象物の所定位置との間で搬送する。
本発明の第３の態様のタンク製造装置は、繊維の巻き付け前の未完了燃料タンクライナに繊維を巻き付けるフィラメントワインディング装置と、未完了燃料タンクライナ、及び、フィラメントワインディング装置によって繊維の巻き付け後の完了燃料タンクライナを受け渡すステーションと、フィラメントワインディング装置とステーションとの間を移動して未完了燃料タンクライナ及び完了燃料タンクライナを搬送すると共に、フィラメントワインディング装置に未完了燃料タンクライナを供給し、又は、フィラメントワインディング装置から完了燃料タンクライナを回収するタンク交換装置と、を備え、ステーションにおいて、無人搬送装置によって搬送された未完了燃料タンクライナがタンク交換装置に受け渡され、タンク交換装置によって回収された完了燃料タンクライナが無人搬送装置に受け渡される。

【0009】

これによれば、タンク製造装置のタンク交換装置は、ステーションとフィラメントワインディング装置との間を移動することができる。又、タンク交換装置は、フィラメントワインディング装置まで移動して、未完了燃料タンクライナを供給し、又は、完了燃料タンクライナを回収することができる。これにより、フィラメントワインディング装置にタンク交換装置を常設しておく必要がなく、タンク交換装置の稼働率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】タンク製造装置の構成を説明するための図である。

【図2】タンク製造装置のフィラメントワインディング装置の平面図である。

【図3】治具ユニットを示す斜視図である。

【図4】解除ボタンを押圧した状態の治具ユニットを示す図（図３の前側から見た図）である。

【図5】揺動レバーの後端を押圧した状態の治具ユニットを示す図（図３の右側から見た図）である。

【図6】燃料タンクライナおよびエクステンション部材を示す部分斜視図である。

【図7】所定位置（取付部）に、治具ユニットを取り付けた状態を示す部分断面図である。

【図8】タンク製造装置のタンク交換装置の平面図である。

【図9】タンク交換装置の受渡装置の構成を説明するための図である。

【図10】図９の受渡装置の駆動を説明するための図である。

【図11】搬送ユニットの先端部分を示し、搬送機構、治具用ツール及びカッタツールを示す部分斜視図である。

【図12】タンク製造装置の動作を示すフローチャートである。

【図13】タンク交換装置の動作を示し、完了燃料タンクライナを回収する動作を説明するための斜視図である。

【図14】タンク交換装置の動作を示し、未完了燃料タンクライナを供給する動作を説明するための斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（１．タンク製造装置の概要）
タンク製造装置は、燃料タンクライナに繊維を巻き付けるフィラメントワインディング装置を複数備える。又、タンク製造装置は、燃料タンクライナに繊維が巻き付けられていない未完了燃料タンクライナをフィラメントワインディング装置に搬送して供給すると共に、繊維が巻き付けられた完了燃料タンクライナをフィラメントワインディング装置から受け取って搬出するタンク交換装置を備える。

【0012】

タンク交換装置は、複数のフィラメントワインディング装置に対して1台設けられており、完了燃料タンクライナの排出及び未完了燃料タンクライナの供給を待つフィラメントワインディング装置と、未完了燃料タンクライナを受け取ると共に完了燃料タンクライナを受け渡すステーションとの間を移動する。このため、タンク交換装置は、台車を備えており、台車に固定された受渡装置を備える。受渡装置は、台車に立設された支柱と、支柱に固定されてフィラメントワインディング装置から完了燃料タンクライナを排出すると共に完了燃料タンクライナを支持する第一アームと、支柱に固定されて未完了燃料タンクライナを支持すると共に未完了燃料タンクライナをフィラメントワインディング装置に供給する第二アームと、を備える。

【0013】

台車は、例えば、複数のフィラメントワインディング装置の配置方向に対して平行となるように敷設されたレール上を移動する。支柱、第一アーム及び第二アームは、例えば、鉛直方向及びフィラメントワインディング装置に向けて、未完了燃料タンクライナ又は完了燃料タンクライナを支持するアームを伸縮させる伸縮機構を備える。

【0014】

そして、第一アームは、台車によってフィラメントワインディング装置に対向する位置まで移動した後に、伸縮機構によってフィラメントワインディング装置に向けて伸張し、完了燃料タンクライナを支持してフィラメントワインディング装置から回収する。一方、第二アームは、台車によってフィラメントワインディング装置に対向する位置まで移動した後に、伸縮機構によってフィラメントワインディング装置に向けて伸張し、未完了燃料タンクライナをフィラメントワインディング装置に供給する。

【0015】

ここで、ステーションにおいて、無人タンク交換装置（ＡＧＶ）により、タンク製造工程において繊維を巻き付ける工程の前工程を経た未完了燃料タンクライナが搬送されると共に、繊維を巻き付ける工程の後工程に対して完了燃料タンクライナが搬送される。つまり、タンク交換装置は、未完了燃料タンクライナをステーションからフィラメントワインディング装置に搬送し、完了燃料タンクライナをフィラメントワインディング装置からステーションに搬送する。この場合、第一アームは、ステーションにて、完了燃料タンクライナを無人タンク交換装置（ＡＧＶ）に渡す。又、第二アームは、ステーションにて、無人タンク交換装置（ＡＧＶ）から未完了燃料タンクライナを受け取る。

【0016】

本例のタンク交換装置には、搬送ユニットが設けられる。搬送ユニットは、フィラメントワインディング装置に設けられた治具ユニットを搬送する機能を有する。治具ユニットは巻き始め端を把持可能であり、搬送ユニットは巻き始め端を把持した治具ユニットを未完了燃料タンクライナの所定位置に搬送する。

【0017】

尚、治具ユニットは、受動的に巻き始め端を把持するため、能動的アクチュエータを備えない。つまり、治具ユニットは、他の装置から操作をされなければ、巻き始め端を把持する動作を行うことができず、巻き始め端を把持していない状態と巻き始め端を把持した状態との何れか一方を維持するだけである。

【0018】

（２．タンク製造装置Ｐの全体構成）
タンク製造装置Ｐの全体構成について、図１を参照して説明する。タンク製造装置Ｐは、複数のフィラメントワインディング装置１０（以下、「ＦＷ装置１０」と称する）と、１つのタンク交換装置１００とを備える。ここで、本例のタンク製造装置Ｐにおいては、５つのＦＷ装置１０が一列に並んで配置されており、１つのタンク交換装置１００がＦＷ装置１０の配置方向に平行に敷設されたレールＲ上をステーションＳｔから任意のＦＷ装置１０までの間で移動する場合を例示する。

【0019】

タンク製造装置Ｐにおいては、未完了燃料タンクライナＴｂが無人搬送装置（ＡＧＶ）によってステーションＳｔに搬入される。ステーションＳｔにおいて、タンク交換装置１００は、未完了燃料タンクライナＴｂを無人搬送装置（ＡＧＶ）から受け取って載置し、未完了燃料タンクライナＴｂの供給を要求しているＦＷ装置１０まで移動して未完了燃料タンクライナＴｂを渡す。

【0020】

そして、タンク製造装置Ｐにおいては、ＦＷ装置１０がタンク交換装置１００によって搬送された未完了燃料タンクライナＴｂを受け取って繊維を巻き付ける。更に、タンク製造装置Ｐにおいては、タンク交換装置１００がＦＷ装置１０によって繊維の巻き付けが完了した完了燃料タンクライナＴａを受け取り、ステーションＳｔにて無人搬送装置（ＡＧＶ）に完了燃料タンクライナＴａを渡す。

【0021】

（３．ＦＷ装置１０の構成）
ＦＷ装置１０は、図２に示すように、未だ繊維Ｆが巻き付けられていない燃料電池用の未完了燃料タンクライナＴｂに繊維Ｆを巻き付け、繊維Ｆの巻き付けが完了した完了燃料タンクライナＴａを製造する装置である。尚、以下の説明において、未完了燃料タンクライナＴｂ及び完了燃料タンクライナＴａを区別しない場合には、未完了燃料タンクライナＴｂ及び完了燃料タンクライナＴａを単に「燃料タンクライナＴ」を称する。

【0022】

燃料タンクライナＴは、タンク本体Ｔ１と、タンク本体Ｔ１の両端に口金Ｔ２及び口金Ｔ３とを備える。又、燃料タンクライナＴ（未完了燃料タンクライナＴｂ）に繊維Ｆを巻き付け易くするために、エクステンション部材Ｅが口金Ｔ２を一体回転可能に口金Ｔ２に接続されている。エクステンション部材Ｅは、軸状に形成されており、口金Ｔ２の延長線上に位置する。主として、繊維Ｆは、タンク本体Ｔ１の外周面に巻き付けられる。

【0023】

ＦＷ装置１０は、ベース１１上に、燃料タンクライナＴ及びエクステンション部材Ｅを回転可能に支持すると共に回転駆動する回転装置１２及び回転装置１３を備える。回転装置１２，１３は、例えば、燃料タンクライナＴの一方の口金Ｔ３及びエクステンション部材Ｅを支持する。そして、回転装置１２，１３は、燃料タンクライナＴの中心軸回りに回転駆動する。

【0024】

又、ＦＷ装置１０は、ベース１１上に燃料タンクライナＴの中心軸方向に平行に延びるレール１４を備え、レール１４に沿ってスライド可能なスライダ１５を備える。スライダ１５は、繊維Ｆを保持する。これにより、燃料タンクライナＴが回転し、且つ、スライダ１５がスライドすると、燃料タンクライナＴに繊維Ｆを巻き付けることができる。

【0025】

ＦＷ装置１０は、待機台１６を備える。待機台１６は、後述する治具ユニット２０を、対象物である燃料タンクライナＴ又はエクステンション部材Ｅに取り付けていないときに、置いておく場所である。待機台１６は、治具ユニット２０の作業要素（後述する）を操作するための作業機構１６ａを備える。ここで、治具ユニット２０の作業要素は、能動的アクチュエータを備えておらず、受動的に所定作業を行う要素である。つまり、作業機構１６ａは、治具ユニット２０とは異なる位置に設けられており、待機台１６に置かれた状態の治具ユニット２０の作業要素に対して、作業要素に所定作業を行われるための駆動装置である。作業機構１６ａは、能動的なアクチュエータであって、例えば、シリンダ装置等である。

【0026】

治具ユニット２０は、能動的なアクチュエータを備えず、受動的な所定作業を行うことができる。本例では、治具ユニット２０は、受動的に行う所定作業として、繊維Ｆの先端を把持する作業を行う。尚、治具ユニット２０は、後述するように、タンク交換装置１００に設けられる搬送ユニット１５０の治具用ツール１５２により把持される。

【0027】

治具ユニット２０は、待機台１６に設置されており、待機台１６の作業機構１６ａの駆動により、繊維Ｆの先端を把持することができる。又、治具ユニット２０は、待機台１６の作業機構１６ａの駆動により、把持している繊維Ｆを解放することができる。更に、治具ユニット２０は、対象物としての燃料タンクライナＴ又はエクステンション部材Ｅの所定位置に着脱可能な構造を有している。そして、治具ユニット２０は、タンク交換装置１００の搬送ユニット１５０により、待機台１６と対象物（Ｔ，Ｅ）の所定位置との間で搬送される。

【0028】

（４．治具ユニット２０の構成）
治具ユニット２０の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、治具ユニット２０は、解除ボタン付きボールロックピン２１と、作業要素２２と、把持部２３とを備える。

【0029】

ボールロックピン２１は、係止凹所に対して係脱可能である。係止凹所は、後述するが、対象物（Ｔ，Ｅ）の所定位置に形成されている。又、係止凹所は、図示しないが、待機台１６にも形成されている。

【0030】

ボールロックピン２１は、公知の構造を有する。ボールロックピン２１は、支持部２１１、筒状本体２１２、ナット２１３、突起２１４、解除ボタン２１５を備える。支持部２１１は、例えば、板状部材により形成される。本例では、支持部２１１は、Ｌ字状板である。但し、支持部２１１は、板状部材以外としても良い。又、本例では、支持部２１１には、円形の貫通孔（図示省略）が形成されている。

【0031】

筒状本体２１２は、外形の大部分を構成し、支持部２１１の貫通孔に挿通される。筒状本体２１２は、先端側に、円筒外周面を有する挿入軸部２１２ａを有する。筒状本体２１２の挿入軸部２１２ａは、対象物（Ｔ，Ｅ）の所定位置に形成された係止凹所に挿入可能である。又、筒状本体２１２の挿入軸部２１２ａは、待機台１６に形成された係止凹所に挿入可能である。

【0032】

ナット２１３が筒状本体２１２に螺合されることにより、筒状本体２１２及びナット２１３が、支持部２１１に固定される。突起２１４は、筒状本体２１２の挿入軸部２１２ａに、挿入軸部２１２ａの外周面から径方向外方に突出した状態と、挿入軸部２１２ａの内部に収容された状態とで、動作可能に設けられている。突起２１４は、例えば、バネ等の弾性力により、突出した状態を基準状態とされている。

【0033】

解除ボタン２１５は、筒状本体２１２の基端、即ち、挿入軸部２１２ａとは反対側の端に設けられている。解除ボタン２１５が押圧されていない状態では、突起２１４は、挿入軸部２１２ａの外周面から径方向外方に突出した状態となる。解除ボタン２１５が押圧されると、突起２１４の全部又は大部分が、挿入軸部２１２ａの内部に収容された状態となる。

【0034】

作業要素２２は、ボールロックピン２１の支持部２１１に固定されている。作業要素２２は、本例では、繊維Ｆを把持する作業を受動的に行う。図３においては、作業要素２２は、支持座２２１、第一把持爪２２２、第二把持爪２２３、揺動支軸２２４、揺動レバー２２５、付勢部材２２６を備える。但し、作業要素２２は、図３に示す構成以外も採用することができる。

【0035】

支持座２２１は、対象物（Ｔ，Ｅ）の所定位置に形成された位置決め要素（後述する）に対して位置決め可能な被位置決め要素として機能する。支持座２２１は、ボールロックピン２１の支持部２１１に固定されている。支持座２２１は、直方体状の部分を有しており、ボールロックピン２１の筒状本体２１２の挿入軸部２１２ａの中心軸に直交する平面状の取付座面２２１ａ（図３の下面、第一当接面）、取付座面２２１ａに直交する一対の側面２２１ｂ及び側面２２１ｃ（図３の左右面、第二当接面）を備える。一対の側面２２１ｂ，２２１ｃは、相互に背向する面であって、平行な面である。一方の側面２２１ｂが、ボールロックピン２１側に位置し、他方の側面２２１ｃが、ボールロックピン２１とは反対側に位置する。

【0036】

第一把持爪２２２は、支持座２２１の取付座面２２１ａと背向する位置（図３の上面）に固定されている。第一把持爪２２２は、例えば、直方体状に形成されているが、任意の形状とすることができる。第二把持爪２２３は、第一把持爪２２２において支持座２２１とは反対側の面（図３の上面）に接触可能に配置されている。第二把持爪２２３は、第一把持爪２２２と近似する直方体状の部分と、揺動支持部分とを備える。第二把持爪２２３の直方体状の部分は、第一把持爪２２２と面接触することが可能となる。

【0037】

更に、第二把持爪２２３は、第一把持爪２２２に対して、離れる方向（図３の上方向）に移動可能である。つまり、図３において、繊維Ｆは、第一把持爪２２２の上面と第二把持爪２２３の下面との間に把持される。

【0038】

揺動支軸２２４は、支持座２２１及び第一把持爪２２２に固定されている。揺動レバー２２５は、揺動支軸２２４に揺動可能に支持されている。揺動レバー２２５は、図２の左右方向軸回りに揺動可能である。更に、揺動レバー２２５の一端（図３の前側）は、第二把持爪２２３を揺動可能に支持する。従って、揺動レバー２２５が揺動支軸２２４回りに揺動することにより、第二把持爪２２３が、第一把持爪２２２に接近したり、離間したりする。

【0039】

付勢部材２２６は、支持座２２１に支持されている。付勢部材２２６は、図３の上下方向に中心軸を有する軸状に形成されており、図３の上方向に付勢力を発揮する。付勢部材２２６の図３の上端は、揺動レバー２２５の後端に接触している。

【0040】

把持部２３は、ボールロックピン２１の支持部２１１と同様に、Ｌ字状板である。但し、把持部２３は、板状部材以外としても良い。把持部２３は、支持座２２１のうち、ボールロックピン２１の支持部２１１とは反対側の側面２２１ｃに固定されている。把持部２３は、搬送ユニット１５０の治具用ツール１５２に把持される。

【0041】

（５．治具ユニット２０の動作）
次に、治具ユニット２０の動作について説明する。治具ユニット２０に外力が作用していない場合には、治具ユニット２０は、図３に示すように、ボールロックピン２１の突起２１４が筒状本体２１２の挿入軸部２１２ａの外周面から径方向外方に突出した状態である。

【0042】

又、この場合、付勢部材２２６が揺動レバー２２５の後端を上方向に付勢することによって、揺動レバー２２５の前端が下方向に移動しようとし、第二把持爪２２３が第一把持爪２２２を押圧する状態となる。仮に、第一把持爪２２２と第二把持爪２２３との間に繊維Ｆが介在している場合には、第一把持爪２２２と第二把持爪２２３とによって、繊維Ｆが把持された状態となる。

【0043】

そして、図４に示すように、治具ユニット２０以外の部材からの外力によってボールロックピン２１の解除ボタン２１５が押圧されると、突起２１４の全部又は大部分が、筒状本体２１２の挿入軸部２１２ａの内部に収容される。つまり、突起２１４が、筒状本体２１２の挿入軸部２１２ａの外周面から径方向外方に突出していない状態、又は、突出量が非常に僅かな状態となる。

【0044】

更に、図５に示すように、治具ユニット２０以外の部材からの外力によって揺動レバー２２５の後端が下方向に押圧されると、揺動レバー２２５は、揺動支軸２２４回りに揺動しながら付勢部材２２６を押圧する。つまり、揺動レバー２２５は、後端が下方向に移動し、前端が上方向に移動する。揺動レバー２２５の前端には、第二把持爪２２３が支持されているため、第二把持爪２２３が、第一把持爪２２２から離間する。従って、第一把持爪２２２と第二把持爪２２３との間に繊維Ｆが介在している場合には、繊維Ｆが、第一把持爪２２２と第二把持爪２２３とから離れた状態になる。

【0045】

（６．対象物Ｔ，Ｅの所定位置の構成）
治具ユニット２０を取り付け可能な対象物の所定位置について、図６及び図７を参照して説明する。上述したように、燃料タンクライナＴの口金Ｔ２には、軸状のエクステンション部材Ｅが一体的に接続されている。本例では、治具ユニット２０を取り付けることができる対象物として、燃料タンクライナＴの口金Ｔ２又はエクステンション部材Ｅとし、当該対象物における所定位置として、エクステンション部材Ｅに形成された取付部３０を例に挙げる。但し、対象物の取付部３０を、口金Ｔ２に設けても良い。

【0046】

図６及び図７に示すように、取付部３０は、平面状の第一座面３１を有する。第一座面３１は、治具ユニット２０のボールロックピン２１の支持部２１１及びナット２１３に対応する面である。第一座面３１には、第一座面３１に直交する方向に延びる係止凹所３２が形成されている。係止凹所３２は、図６に示すように、開口径が底径よりも小さい。係止凹所３２は、１つの部材を加工することにより形成しても良いし、複数の部材を組み付けることにより形成しても良い。

【0047】

係止凹所３２には、図７に示すように、治具ユニット２０のボールロックピン２１の挿入軸部２１２ａが挿入される。但し、ボールロックピン２１の突起２１４の全部又は大部分が挿入軸部２１２ａに収容されている状態でなければ、挿入軸部２１２ａを係止凹所３２に挿入することはできない。係止凹所３２にボールロックピン２１の挿入軸部２１２ａが挿入された状態において、突起２１４が係止凹所３２に係止することにより、ボールロックピン２１が係止凹所３２に固定される。このように、ボールロックピン２１が、係止凹所３２に対して係脱可能となる。

【0048】

所定位置としての取付部３０は、治具ユニット２０を位置決めするための位置決め要素３３を備える。具体的には、取付部３０の位置決め要素３３は、治具ユニット２０の被位置決め要素としての支持座２２１に係合することにより、治具ユニット２０を取付部３０に位置決めすることができる。

【0049】

特に、取付部３０の位置決め要素３３、及び、治具ユニット２０の被位置決め要素としての支持座２２１は、治具ユニット２０のボールロックピン２１が係止凹所３２に係止された状態において、治具ユニット２０がボールロックピン２１の中心軸回りに回転することを規制する。つまり、ボールロックピン２１が取付部３０の係止凹所３２に係止されると共に、被位置決め要素としての支持座２２１が取付部３０の位置決め要素３３に位置決めされることにより、治具ユニット２０が、取付部３０に固定される。

【0050】

本例では、取付部３０の位置決め要素３３は、第二座面３３１、２つの肩面３３２及び肩面３３３を備える。第二座面３３１は、第一座面３１に平行な面であり、係止凹所３２の軸方向に直交する面である。第二座面３３１は、第一座面３１に隣接して形成されている。２つの肩面３３２，３３３は、第二座面３３１を挟むように、第二座面３３１に連続して形成され、第二座面３３１に対して角度を有する面を有する。

【0051】

治具ユニット２０の作業要素２２の支持座２２１の取付座面２２１ａが、対象物（Ｔ，Ｅ）における取付部３０の第二座面３３１に当接する。支持座２２１の一方の側面２２１ｂが、取付部３０の一方の肩面３３２に当接し、支持座２２１の他方の側面２２１ｃが、他方の肩面３３３に当接する。このようにして、作業要素２２の支持座２２１と取付部３０の位置決め要素３３とによって、治具ユニット２０の回転が規制される。

【0052】

尚、作業要素２２と取付部３０との位置決め構成については、上述した、支持座２２１と位置決め要素３３との構成に限られるものではない。例えば、作業要素２２が、第二座面３３１及び肩面３３２，３３３に相当する面を有するようにし、取付部３０が、支持座２２１に相当する部材を有するようにしても良い。

【0053】

又、回転規制の構成であれば、以下のような構成を採用することもできる。例えば、ボールロックピン２１と係止凹所３２との係止とは別の位置に、ピンと凹所との係止を可能な構成としても良い。即ち、ボールロックピン２１が係止凹所３２に係止された状態において、治具ユニット２０の被位置決め要素（２２１）がボールロックピン２１の中心軸に平行な中心軸を有する第二ピン（図示省略）とし、対象物（Ｔ，Ｅ）の取付部３０に位置決め要素３３が、第二ピンに挿入される第二凹所とする。又は、治具ユニット２０の被位置決め要素（２２１）が、第二凹所とし、対象物（Ｔ，Ｅ）の取付部３０の位置決め要素３３が、第二ピンとしても良い。

【0054】

（７．タンク交換装置１００の構成）
タンク交換装置１００は、図８に示すように、台車１１０、支柱１２０、第一アーム１３０、第二アーム１４０、搬送ユニット１５０を備える。ここで、支柱１２０、第一アーム１３０及び第二アーム１４０が「受渡装置」を形成する。

【0055】

台車１１０は、図９に示すように、床面に設置された床台Ｄおいて、複数のＦＷ装置１０の配列方向に平行となるように敷設されたレールＲ上を移動する。台車１１０は、駆動装置１１１を備える。駆動装置１１１は、例えば、モータ等である。

【0056】

支柱１２０は、台車１１０の上面に立設される。支柱１２０は、基端側が台車１１０の上面に固定される第一支柱部１２１と、第一支柱部１２１に対して摺動可能に連結されて鉛直方向にて相対移動する第二支柱部１２２とを備える。更に、支柱１２０には、第二支柱部１２２を鉛直方向に移動させる、即ち、支柱１２０を伸縮させる伸縮機構１２３を備える。伸縮機構１２３は、例えば、シリンダ装置等である。

【0057】

第一アーム１３０及び第二アーム１４０は、支柱１２０、より具体的には、第二支柱部１２２に連結されている。第一アーム１３０は、第二アーム１４０よりも、鉛直方向にて下方となるように、第二支柱部１２２に連結される。

【0058】

第一アーム１３０は、第二支柱部１２２に対して固定された一対の支持部材１３１と、支持部材１３１に対して水平方向にて相対移動し且つ完了燃料タンクライナＴａを載置する載置部材１３２とを備える。載置部材１３２の先端側（図９にて右側）には、完了燃料タンクライナＴａに連結されたエクステンション部材Ｅを転がることなく保持するための保持部材１３３が固定されている。保持部材１３３は、例えば、Ｖヤゲン（Ｖブロック）等である。更に、第一アーム１３０は、載置部材１３２を水平方向に移動させる、即ち、載置部材１３２をＦＷ装置１０に向けて伸縮させる伸縮機構１３４を備える。

【0059】

伸縮機構１３４は、図１０に示すように、チェーンに一端が連結された１つのシリンダ装置１３４ａ（図１０にて右側に配置される）と、一対の載置部材１３２の各々に配置された４個のスプロケット及び４個のスプロケットに掛け渡されたチェーンを有する動力伝達装置１３４ｂと、各々の動力伝達装置１３４ｂを連結するために左右のスプロケットを回転連結するシャフト１３４ｃとを主に備える。これにより、１つのシリンダ装置１３４ａの伸縮がチェーンを介して一方（図１０にて左側）の載置部材１３２の動力伝達装置１３４ｂに伝達されると共にシャフト１３４ｃを介して他方（図１０にて右側）の載置部材１３２の動力伝達装置１３４ｂにも伝達される。そして、動力伝達装置１３４ｂのチェーンに連結された一対の載置部材１３２が同期して、水平方向に伸縮する。

【0060】

第二アーム１４０は、第二支柱部１２２に対して固定された一対の支持部材１４１と、支持部材１４１に対して水平方向にて相対移動し且つ未完了燃料タンクライナＴｂを載置する載置部材１４２とを備える。載置部材１４２の先端側（図９にて右側）には、未完了燃料タンクライナＴｂに連結されたエクステンション部材Ｅを転がることなく保持するための保持部材１４３が固定されている。保持部材１４３は、例えば、Ｖヤゲン（Ｖブロック）等である。更に、第二アーム１４０は、載置部材１４２を水平方向に移動させる、即ち、載置部材１４２をＦＷ装置１０に向けて伸縮させる伸縮機構１４４を備える。

【0061】

伸縮機構１４４は、図１０に示すように、チェーンに一端が連結された１つのシリンダ装置１４４ａ（図１０にて左側に配置される）と、一対の載置部材１４２の各々に配置された４個のスプロケット及び４個のスプロケットに掛け渡されたチェーンを有する動力伝達装置１４４ｂと、各々の動力伝達装置１４４ｂを連結するために左右のスプロケットを回転連結するシャフト１４４ｃとを主に備える。これにより、１つのシリンダ装置１４４ａの伸縮がチェーンを介して一方（図１０にて右側）の載置部材１４２の動力伝達装置１４４ｂに伝達されると共にシャフト１４４ｃを介して他方（図１０にて左側）の載置部材１４２の動力伝達装置１４４ｂにも伝達される。そして、動力伝達装置１４４ｂのチェーンに連結された一対の載置部材１４２が同期して、水平方向に伸縮する。

【0062】

搬送ユニット１５０について、図１１を参照して説明する。図１１には、搬送ユニット１５０のエンドエフェクタの部分を示すと共に、把持された状態の治具ユニット２０を示す。従って、図１１に示される搬送ユニット１５０は、搬送機構１５１の先端部分、治具用ツール１５２、及び、カッタツール１５３である。

【0063】

本例における搬送機構１５１の先端部分は、略二等辺三角形を呈しており、二等辺三角形の底辺が、搬送機構１５１の基端側に位置する。搬送機構１５１の先端部分における二等辺三角形の他の二辺の一方（図１１の右側部分）に、治具用ツール１５２が固定され、他の二辺の他方（図１１の左側部分）に、カッタツール１５３が固定される。

【0064】

治具用ツール１５２は、把持機構１６０及び押圧機構１７０を備える。把持機構１６０は、治具ユニット２０の把持と解放とを行う。詳細には、把持機構１６０は、能動的アクチュエータとしての駆動装置１６１と、一対の把持爪１６２及び把持爪１６３とを備える。駆動装置１６１は、例えば、シリンダ装置等である。一対の把持爪１６２，１６３は、治具ユニット２０の把持部２３を把持可能である。一対の把持爪１６２，１６３は、駆動装置１６１の駆動によって、相互に接近と離間との動作を行う。つまり、駆動装置１６１の駆動によって、一対の把持爪１６２，１６３は、治具ユニット２０を把持する状態と、解放した状態とで切り替えられる。

【0065】

押圧機構１７０は、把持機構１６０に把持された治具ユニット２０におけるボールロックピン２１の解除ボタン２１５を押圧可能である。押圧機構１７０は、能動的なアクチュエータとしての駆動装置１７１と、押圧部材１７２とを備える。駆動装置１７１は、例えば、シリンダ装置等である。

【0066】

押圧部材１７２は、駆動装置１７１の駆動によって、突出量を大きくする方向へ移動し、又、突出量を小さくする方向へ移動する。ここで、治具ユニット２０の把持部２３が把持機構１６０の一対の把持爪１６２，１６３により把持された状態において、押圧部材１７２は、治具ユニット２０のボールロックピン２１の解除ボタン２１５に対向する位置に位置する。

【0067】

従って、押圧部材１７２は、駆動装置１７１の駆動によって、突出量を大きくする方向へ移動することにより、解除ボタン２１５を押圧することができる。又、押圧部材１７２は、駆動装置１７１の駆動によって、突出量を小さくする方向へ移動することにより、解除ボタン２１５から離間することができる。つまり、押圧部材１７２が解除ボタン２１５を押圧することにより、ボールロックピン２１の突起２１４を筒状本体２１２に収容した状態にできる。一方、押圧部材１７２が解除ボタン２１５から離間することにより、ボールロックピン２１の突起２１４を筒状本体２１２の径方向外方に突出した状態にできる。

【0068】

カッタツール１５３は、繊維Ｆを把持した状態で、切断することができる。カッタツール１５３は、能動的アクチュエータとしての切断駆動装置１８１と、カッタ１８２と、能動的アクチュエータとしての把持駆動装置１８３と、一対の把持爪１８４及び把持爪１８５とを備える。切断駆動装置１８１は、例えば、シリンダ装置等である。カッタ１８２は、切断駆動装置１８１によって駆動可能であって、繊維Ｆを切断する。

【0069】

把持駆動装置１８３は、例えば、シリンダ装置等である。一対の把持爪１８４，１８５は、カッタ１８２の近傍に位置し、把持駆動装置１８３の駆動によって、相互に接近と離間の動作を行う。つまり、把持駆動装置１８３の駆動によって、一対の把持爪１８４，１８５は、繊維Ｆを把持する状態と、解放した状態とで切り替えられる。

【0070】

従って、搬送ユニット１５０は、搬送機構１５１が動作することにより、把持機構１６０に把持された治具ユニット２０を、待機台１６と対象物（Ｔ，Ｅ）の取付部３０との間で搬送することができる。更に、搬送ユニット１５０は、搬送機構１５１が動作することにより、カッタツール１５３を、任意の位置に移動させることができる。

【0071】

（８．タンク製造装置Ｐの動作）
上述したタンク製造装置Ｐの動作（フィラメントワインディング方法）について、図１２を参照し、適宜、図１－図１１を参照して説明する。タンク製造装置Ｐにおいては、先ず、タンク交換装置１００が、未完了燃料タンクライナＴｂをＦＷ装置１０に搬送すると共に、ＦＷ１０から完了燃料タンクライナＴａを搬出するタンク交換工程Ｓ１を行う。

【0072】

具体的に、タンク交換装置１００は、初期位置としてステーションＳｔに待機しており、前工程における加工が終了して無人搬送装置（ＡＧＶ）によって搬送された未完了燃料タンクライナＴｂをステーションＳｔにて受け取る。このとき、タンク交換装置１００は、支柱１２０を伸縮機構１２３を駆動させて降下させる。

【0073】

タンク交換装置１００は、無人搬送装置（ＡＧＶ）に載置されている未完了燃料タンクライナＴｂのエクステンション部材Ｅを第二アーム１４０の保持部材１４３によって支持するように、第二アーム１４０を伸縮機構１４４によって伸長させる。そして、タンク交換装置１００は、降下させた支柱１２０を上昇させることにより、未完了燃料タンクライナＴｂのエクステンション部材Ｅを第二アーム１４０の保持部材１４３によって支持する状態にする（図９を参照）。

【0074】

続いて、タンク交換装置１００は、複数のＦＷ装置１０のうち、未完了燃料タンクライナＴｂの供給を要求しているＦＷ装置１０に対して、第二アーム１４０において支持している未完了燃料タンクライナＴｂを供給する。具体的に、タンク交換装置１００は、台車１１０の駆動装置１１１を駆動させることにより、台車１１０を該当するＦＷ装置１０に向けて移動させる。

【0075】

タンク交換装置１００は、該当するＦＷ装置１０と対向する位置まで移動すると、第二アーム１４０によって支持している未完了燃料タンクライナＴｂをＦＷ装置１０に供給する。このとき、タンク交換装置１００は、ＦＷ装置１０において完了燃料タンクライナＴａが存在する場合には、先ず、完了燃料タンクライナＴａを回収した後に、未完了燃料タンクライナＴｂを供給することによって交換を行う。

【0076】

具体的に、タンク交換装置１００は、先ず、支柱１２０を、例えば、第一アーム１３０の保持部材１３３の床面からの高さが完了燃料タンクライナＴａのエクステンション部材Ｅの高さよりも低くなるように、降下させる。タンク交換装置１００は、ＦＷ装置１０の回転装置１２，１３によって支持されている完了燃料タンクライナＴａのエクステンション部材Ｅを保持部材１３３によって支持するように、第一アーム１３０を伸縮機構１３４によりＦＷ装置１０に向けて伸長させる。

【0077】

そして、図９にて二点鎖線により示すように、保持部材１３３が完了燃料タンクライナＴａのエクステンション部材Ｅに当接した状態で、支柱１２０を上昇させる。これにより、図１３に示すように、完了燃料タンクライナＴａ（即ち、エクステンション部材Ｅ）がＦＷ装置１０の回転装置１２，１３から脱され、保持部材１３３によって支持される。更に、タンク交換装置１００は、完了燃料タンクライナＴａ（エクステンション部材Ｅ）が保持部材１３３によって支持された状態で、伸長した第一アーム１３０を伸縮機構１３４により支柱１２０に向けて移動させる（縮短させる）。これにより、図１４に示すように、ＦＷ装置１０から完了燃料タンクライナＴａの回収が完了する。

【0078】

続いて、タンク交換装置１００は、図１４に示すように、伸縮機構１４４により、未完了燃料タンクライナＴｂを支持している第二アーム１４０をＦＷ装置１０に向けて伸張させる。そして、タンク交換装置１００は、支柱１２０を降下させることにより、未完了燃料タンクライナＴｂのエクステンション部材ＥをＦＷ装置１０の回転装置１２，１３に装着する。これにより、タンク交換装置１００からＦＷ装置１０に対する未完了燃料タンクライナＴｂの供給、即ち、タンク交換工程Ｓ１が完了する。

【0079】

上述したように、タンク交換装置１００によるタンク交換工程Ｓ１が完了した状態、即ち、ＦＷ装置１０の初期状態においては、回転装置１２，１３が、完了燃料タンクライナＴａのエクステンション部材Ｅを支持している。更に、治具ユニット２０は、待機台１６に位置している。又、後述するように、繊維Ｆの先端が、搬送ユニット１５０のカッタツール１５３の一対の把持爪１８４，１８５に把持されている。

【0080】

続いて、タンク製造装置Ｐにおいて、ＦＷ装置１０及びタンク交換装置１００が協働して図１２に示す以下の事前作業工程Ｓ２を行う。先ず、待機台１６において、待機台１６の作業機構１６ａを駆動することによって、治具ユニット２０の作業要素２２の第一把持爪２２２と第二把持爪２２３とを離間した状態とする。具体的には、図５に示すように、作業機構１６ａが、治具ユニット２０の揺動レバー２２５の後端を下方向に押圧した状態とする。

【0081】

更に、タンク交換装置１００の搬送ユニット１５０の搬送機構１５１を駆動することにより、カッタツール１５３を、待機台１６に搬送する。ここで、カッタツール１５３は、繊維Ｆの先端を把持している。そして、待機台１６に位置する治具ユニット２０の第一把持爪２２２と第二把持爪２２３との間に、カッタツール１５３が把持している繊維Ｆを位置させる。続いて、待機台１６の作業機構１６ａを駆動することによって、第一把持爪２２２と第二把持爪２２３とを接近させ、第一把持爪２２２と第二把持爪２２３とによって繊維Ｆを把持させる。そして、カッタツール１５３は、第一把持爪２２２と第二把持爪２２３とによって繊維Ｆが把持された状態で、繊維Ｆの把持を解放する。

【0082】

続いて、タンク製造装置Ｐにおいては、ＦＷ装置１０及びタンク交換装置１００が協働して以下の治具ユニット取付工程Ｓ３を行う。搬送ユニット１５０の把持機構１６０の駆動装置１６１を駆動することにより、一対の把持爪１６２，１６３を離間させる方向に移動させる。搬送機構１５１を駆動することにより、把持機構１６０の一対の把持爪１６２，１６３を、待機台１６に位置する治具ユニット２０の把持部２３に近づける。そして、把持機構１６０の駆動装置１６１を駆動することにより、一対の把持爪１６２，１６３を接近させる方向に移動させて、一対の把持爪１６２，１６３に治具ユニット２０の把持部２３を把持させる。

【0083】

搬送機構１５１を駆動することにより、治具ユニット２０を、待機台１６からエクステンション部材Ｅの取付部３０に搬送する。このとき、ボールロックピン２１が、係止凹所３２の開口に対向すると共に、作業要素２２の支持座２２１の取付座面２２１ａが、取付部３０の第二座面３３１に対向する。

【0084】

ここで、図４に示すように、押圧機構１７０の駆動装置１７１を駆動することにより、押圧部材１７２の突出量を大きくする方向にどうして、ボールロックピン２１の解除ボタン２１５を押圧する。つまり、ボールロックピン２１の突起２１４が、筒状本体２１２の挿入軸部２１２ａに収容された状態となる。尚、押圧機構１７０の動作は、治具ユニット２０が待機台１６に位置するとき、又は、搬送途中に行うようにしても良い。

【0085】

更に、図７に示すように、搬送機構１５１を駆動することにより、ボールロックピン２１の挿入軸部２１２ａを係止凹所３２に挿入する。支持座２２１の取付座面２２１ａを、取付部３０の第二座面３３１に当接させる。このとき、支持座２２１の側面２２１ｂ，２２１ｃは、肩面３３２，３３３に当接する。従って、治具ユニット２０は、取付部３０に対して、ボールロックピン２１の中心軸回りに回転規制がされる。

【0086】

更に、押圧機構１７０の駆動装置１７１を駆動することにより、押圧部材１７２の突出量を小さくする方向へ移動して、ボールロックピン２１の解除ボタン２１５から押圧部材１７２を離間させる。これにより、図７に示すように、突起２１４が係止凹所３２に係止する。従って、治具ユニット２０は、エクステンション部材Ｅの取付部３０から抜けることが規制される。

【0087】

そして、把持機構１６０の駆動装置１６１を駆動することにより、一対の把持爪１６２，１６３を離間させる方向に移動させて、一対の把持爪１６２，１６３に、治具ユニット２０の把持を解放させる。つまり、治具ユニット取付工程Ｓ３の完了状態では、繊維Ｆの先端を治具ユニット２０の作業要素２２が把持しており、且つ、治具ユニット２０がエクステンション部材Ｅの取付部３０に取り付けられている。

【0088】

続いて、タンク製造装置Ｐにおいては、ＦＷ装置１０が図１２に示す以下の初期巻き付け工程Ｓ４を行う。回転装置１２，１３を駆動すると共に、スライダ１５を駆動することにより、未完了燃料タンクライナＴｂ及びエクステンション部材Ｅを回転させながら、繊維Ｆを未完了燃料タンクライナＴｂの外周に巻き付ける。ここで、初期巻き付け工程Ｓ４では、治具ユニット２０の作業要素２２が把持している繊維Ｆの巻き始め端側を切断したとしても、未完了燃料タンクライナＴｂに巻き付けた繊維Ｆが解けない状態とする工程である。

【0089】

続いて、タンク製造装置Ｐにおいては、ＦＷ装置１０及びタンク交換装置１００が協働して以下の治具ユニット取り外し工程Ｓ５を行う。搬送機構１５１を駆動することにより、カッタツール１５３を、取付部３０に取り付けられている治具ユニット２０と未完了燃料タンクライナＴｂとの間に移動させる。カッタツール１５３の切断駆動装置１８１を駆動することにより、カッタ１８２により繊維Ｆを切断する。繊維Ｆを切断したとしても、初期巻き付け工程Ｓ４にて、繊維Ｆが解けない状態となっているため、未完了燃料タンクライナＴｂにおいては繊維Ｆが巻き付けられた状態を維持する。

【0090】

続いて、搬送機構１５１を駆動することにより、治具用ツール１５２を、取付部３０に取り付けられている治具ユニット２０の近傍に移動させる。そして、把持機構１６０の駆動装置１６１を駆動することにより、把持機構１６０の一対の把持爪１６２，１６３に、治具ユニット２０の把持部２３を把持させる。

【0091】

更に、押圧機構１７０の駆動装置１７１を駆動することにより、押圧部材１７２によりボールロックピン２１の解除ボタン２１５を押圧する。つまり、ボールロックピン２１の突起２１４による係止凹所３２に対する係止が解除される。そして、搬送機構１５１を駆動することにより、治具ユニット２０をエクステンション部材Ｅの取付部３０から取り外す。

【0092】

そして、搬送機構１５１を駆動することにより、治具ユニット２０を待機台１６に戻す。待機台１６において、作業機構１６ａを駆動することによって、第一把持爪２２２と第二把持爪２２３とを離間させ、繊維Ｆの切れ端を第一把持爪２２２及び第二把持爪２２３から離脱させた後に廃棄する。

【0093】

続いて、タンク製造装置Ｐにおいては、ＦＷ装置１０が以下の本巻工程Ｓ６を行う。回転装置１２，１３を駆動すると共に、スライダ１５を駆動することにより、未完了燃料タンクライナＴｂ及びエクステンション部材Ｅを回転させながら、繊維Ｆを未完了燃料タンクライナＴｂの外周に巻き付ける。巻き付けの最後には、繊維Ｆが解けない状態とする。

【0094】

続いて、タンク製造装置Ｐにおいては、ＦＷ装置１０及びタンク交換装置１００が協働して以下の繊維切断工程Ｓ７を行う。搬送機構１５１を駆動することにより、カッタツール１５３を、本巻工程Ｓ６を経た完了燃料タンクライナＴａとスライダ１５との間に移動させる。カッタツール１５３の把持駆動装置１８３を駆動することにより、カッタツール１５３の一対の把持爪１８４，１８５により繊維Ｆを把持させる。

【0095】

このとき、繊維Ｆは、カッタツール１５３のカッタ１８２に挟まれた位置に位置する。そこで、カッタツール１５３の切断駆動装置１８１を駆動することにより、カッタ１８２により繊維Ｆを切断する。このとき、カッタツール１５３の一対の把持爪１８４，１８５は、切断された繊維Ｆの先端を把持した状態となる。又、繊維Ｆを切断したとしても、本巻工程Ｓ６にて、繊維Ｆは完了燃料タンクライナＴａから解けない状態となっているため、完了燃料タンクライナＴａには繊維Ｆが巻き付けられた状態を維持する。

【0096】

このようにして、一連の工程は終了し、再び、タンク交換工程Ｓ１から繰り返す。つまり、タンク交換装置１００が、繊維切断工程Ｓ７まで完了したＦＷ装置１０、即ち、完了燃料タンクライナＴａを保持しているＦＷ装置１０に対して未完了燃料タンクライナＴｂを搬送すると共にＦＷ装置１０から完了燃料タンクライナＴａを回収する。そして、ＦＷ装置１０が、タンク交換装置１００から供給された、即ち、交換された未完了燃料タンクライナＴｂに対して、繊維Ｆを巻き付ける。

【0097】

このとき、タンク交換装置１００は、搬送機構１５１を駆動することにより、カッタツール１５３により繊維Ｆの先端を把持した状態で、カッタツール１５３をＦＷ装置１０の待機台１６に位置する治具ユニット２０の近傍に移動する。そして、治具ユニット２０の第一把持爪２２２と第二把持爪２２３とにより、繊維Ｆの先端を把持させる。即ち、タンク交換装置１００が未完了燃料タンクライナＴｂに対する繊維Ｆの巻き始め処理を行った後に、ＦＷ装置１０が繊維Ｆを未完了燃料タンクライナＴｂに巻き付ける。

【0098】

以上の説明からも理解できるように、タンク製造装置Ｐのタンク交換装置１００は、ステーションＳｔと複数のＦＷ装置１０の各々との間を移動することができる。又、タンク交換装置１００は、ＦＷ装置１０まで移動して、未完了燃料タンクライナＴｂを供給し、又は、完了燃料タンクライナＴａを回収することができる。これにより、各々のＦＷ装置１０にタンク交換装置１００を常設しておく必要がなく、タンク交換装置１００の稼働率を向上させることができる。

【0099】

又、タンク製造装置Ｐを構成するＦＷ装置１０によれば、燃料タンクライナＴの口金Ｔ２に一体回転可能に接続されたエクステンション部材Ｅに対して、繊維Ｆの巻き始め端を固定した状態にするために、治具ユニット２０を利用することができる。ＦＷ装置１０によればタンク交換装置１００搬送ユニット１５０によって、治具ユニット２０をエクステンション部材Ｅの取付部３０に搬送することができると共に、治具ユニット２０を取付部３０に係脱可能とすることができる。

【0100】

又、治具ユニット２０は、解除ボタン２１５付きのボールロックピン２１を有しており、ボールロックピン２１によってエクステンション部材Ｅに対する係脱が容易となる。更に、治具ユニット２０は、作業要素２２を有しており、作業要素２２は、受動的に繊維Ｆの把持を行うことができる。従って、治具ユニット２０の作業要素２２は、能動的アクチュエータを有しておらず、治具ユニット２０は、小型な構成とすることができる。

【0101】

そして、対象物としてのエクステンション部材Ｅにおいて、繊維Ｆを把持した状態とするために、上述したＦＷ装置１０によれば、治具ユニット２０の作業要素２２に待機台１６において予め繊維Ｆを把持させていれば、搬送ユニット１５０により治具ユニット２０をエクステンション部材Ｅの取付部３０に搬送することのみで足りる。

【0102】

つまり、エクステンション部材Ｅの取付部３０の付近において、治具ユニット２０が繊維Ｆを把持するための動作を行う必要がなく、エクステンション部材Ｅから離れた待機台１６において、治具ユニット２０が繊維Ｆを把持するための動作を行うことが可能となる。従って、エクステンション部材Ｅの取付部３０付近において、繊維Ｆを把持するための動作を行う必要がないため、エクステンション部材Ｅの取付部３０の付近にスペースを大きく確保する必要がない。即ち、ＦＷ装置１０の小型化が可能となる。又、ボールロックピン２１を採用することにより、治具ユニット２０をエクステンション部材Ｅの取付部３０に固定するために要する時間も短くなる。

【符号の説明】

【0103】

１０…フィラメントワインディング装置、１１…ベース、１２…回転装置、１３…回転装置、１４…レール、１５…スライダ、１６…待機台、１６ａ…作業機構、２０…治具ユニット、２１…ボールロックピン、２１１…支持部、２１２…筒状本体、２１２ａ…挿入軸部、２１３…ナット、２１４…突起、２１５…解除ボタン、２２…作業要素、２２１…支持座、２２１ａ…取付座面、２２１ｂ…側面、２２１ｃ…側面、２２２…第一把持爪、２２３…第二把持爪、２２４…揺動支軸、２２５…揺動レバー、２２６…付勢部材、２３…把持部、３０…取付部、３１…第一座面、３２…係止凹所、３３…要素、１００…タンク交換装置、１１０…台車、１１１…駆動装置、１２０…支柱、１２１…第一支柱部、１２２…第二支柱部、１２３…伸縮機構、１３０…第一アーム、１３１…支持部材、１３２…載置部材、１３３…保持部材、１３４…伸縮機構、１３４ａ…シリンダ装置、１３４ｂ…動力伝達装置、１３４ｃ…シャフト、１４０…第二アーム、１４１…支持部材、１４２…載置部材、１４３…保持部材、１４４…伸縮機構、１４４ａ…シリンダ装置、１４４ｂ…動力伝達装置、１４４ｃ…シャフト、１５０…搬送ユニット、１５１…搬送機構、１５２…治具用ツール、１５３…カッタツール、１６０…把持機構、１６１…駆動装置、１６２…把持爪、１６３…把持爪、１７０…押圧機構、１７１…駆動装置、１７２…押圧部材、１８１…切断駆動装置、１８２…カッタ、１８３…把持駆動装置、１８４…把持爪、１８５…把持爪、３３１…第二座面、３３２…肩面、３３３…肩面、Ｂ…ボビン、Ｅ…エクステンション部材、Ｆ…繊維、Ｐ…タンク製造装置、Ｄ…床台、Ｒ…レール、Ｓｔ…ステーション、Ｔ…燃料タンクライナ、Ｔ１…タンク本体、Ｔ２…口金、Ｔ３…口金、Ｔａ…完了燃料タンクライナ、Ｔｂ…未完了燃料タンクライナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】