CN102825812B - 轮胎用帘布材料的制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供轮胎用帘布材料的制造装置。即使在切断片的前端部及后端部存在卷曲状变形，也能够识别出该前端部与后端部的位置而对前端部与后端部进行正确的对位并进行接合。将由带式输送机输送的一方的切断片的输送方向前端部、与先行的另一方的切断片的输送方向后端部按顺序依次接合，由此高精度且高效地形成长条的轮胎用帘布材料。制造装置具备：摄影单元，其对一方的切断片的前端部与另一方的切断片的后端部进行摄影而获得图像数据；位置识别单元，其通过对图像数据进行处理而识别出所述前端部与后端部的各位置；以及前端部把持移动单元，其基于由位置识别单元所得的数据，使一方的切断片的前端部移动到与另一方的切断片的后端部接合的接合位置。

Description

轮胎用帘布材料的制造装置

技术领域

本发明涉及轮胎用帘布材料的制造装置，该轮胎用帘布材料的制造装置将由带式输送机输送的一方的切断片的输送方向前端侧、与先行的另一方的切断片的输送方向后端侧按顺序依次接合，从而高精度且高效地形成例如胎体帘布用、带束帘布用等的长条的轮胎用帘布材料。

背景技术

如图9中示意表示的那样，例如胎体帘布用、带束帘布用等轮胎用帘布材料10，通过将长条带状体12作为帘布而形成，其中长条带状体12是对平行地拉齐的轮胎帘线11的排列体进行橡胶覆盖而形成的。详细地说，对于所述长条带状体12，从其前端侧开始沿着以规定的角度θ（在胎体帘布的情况下通常为90°，在带束帘布的情况下通常为10°～40°）与轮胎帘线11交叉的切断方向K按顺序依次将其切断，对于由此形成的切断片13，将与轮胎帘线11平行的两端缘作为输送方向上的前端缘Ef、后端缘Er、且沿着切断方向K按顺序依次进行输送，并且将一方的切断片13A的输送方向前端部FA、与先行的另一方的切断片13B的输送方向后端部RB按顺序依次接合，由此形成了长条的轮胎用帘布材料10（例如参照专利文献1）。

进而，作为该前端部FA与后端部RB的接合方向，已知有如下接合方式：例如图10的（A）图所示，使前端部FA与后端部RB重叠成阶梯状的搭接（overlap joint）J1；以及如图10的（B）图、（C）图所示，使各端面Es形成为例如斜面或阶梯面进而使该端面Es彼此略微重叠的拉链接合（zipper joint）J2。其中的所述拉链接合J2在接合部几乎不存在阶梯差，从而均匀性优异，因此近年来多被用来提高轮胎的均匀性（uniformity）。

然而，由于该拉链接合J2的重叠宽度W小，因此在接合中要求高精度。并且，在带束帘布用的帘布材料10等的情况下，由于轮胎帘线11以所述角度θ倾斜排列，因此前端部FA及后端部RB形成为剑尖状，并且，再加上轮胎帘线11的扭曲及残余应力等的影响，所述剑尖状的前端部FA及后端部RB会因卷取而进行不规则的变形。因此，难以正确地检测出所述前端部FA及后端部RB的位置。

其结果，在通过拉链接合J2形成帘布材料10的情况下，操作人员必须一边通过手工作业对切断片13的前端部FA及后端部RB的变形进行修正，一边以期望的重叠宽度W使其接合，从而存在在接合精度方面导致偏差、且使帘布材料10的形成效率受到损伤这样的问题。

专利文献1：日本特开2001－105508号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种轮胎用帘布材料的制造装置，即使在切断片的前端部及后端部存在卷曲状的变形的情况下，也能够识别出该前端部及后端部的位置并对前端部与后端部进行正确的对位，从而能够以高接合精度且高效地形成帘布材料。

为了解决上述课题，本申请技术方案1的发明是一种帘布材料的制造装置，该帘布材料的制造装置将由带式输送机输送的一方的切断片的输送方向前端部、与相对于该一方的切断片先行的另一方的切断片的输送方向后端部按顺序依次接合，由此形成长条的轮胎用帘布材料，

所述帘布材料的制造装置的特征在于，所述切断片是：将对平行地拉齐的轮胎帘线的排列体进行橡胶覆盖而成的长条带状体从其前端侧开始沿着与轮胎帘线交叉的切断方向按顺序依次切断而成的，并且各切断片是将与轮胎帘线平行的两端缘作为输送方向上的前端缘、后端缘，且将切断缘作为第一侧缘、第二侧缘，并利用所述带式输送机沿切断方向被输送，

所述制造装置至少具备：

摄影单元，该摄影单元对一方的切断片的前端部和另一方的切断片的后端部进行摄影，由此获得所述前端部的图像数据和后端部的图像数据；

位置识别单元，该位置识别单元对各所述图像数据进行处理，由此分别识别出所述前端部和后端部的各位置；以及

前端部把持移动单元，该前端部把持移动单元基于由所述位置识别单元获得的数据，对一方的切断片的前端部进行把持，并且使该前端部移动到该前端部与另一方的后端部所被接合的接合位置，

并且，所述位置识别单元，根据所述一方的切断片的所述前端部的图像数据检测出所述第一侧缘的轮廓构成直线的第一侧缘直线部、所述第二侧缘的轮廓构成直线的第二侧缘直线部、以及所述前端缘的轮廓构成直线的前端缘直线部，并识别该第一侧缘直线部的延长线与前端缘直线部的延长线交叉的交点而将之作为前端部的第一侧缘侧的第一顶点，且识别所述第二侧缘直线部的延长线与所述前端缘直线部的延长线交叉的交点而将之作为前端部的第二侧缘侧的第二顶点，并且

根据另一方的切断片的所述后端部的图像数据检测出所述第一侧缘的轮廓构成直线的第一侧缘直线部、所述第二侧缘的轮廓构成直线的第二侧缘直线部、以及所述后端缘的轮廓构成直线的后端缘直线部，并识别该第一侧缘直线部的延长线与后端缘直线部的延长线交叉的交点而将之作为后端部的第一侧缘侧的第一顶点，且识别所述第二侧缘直线部的延长线与所述后端缘直线部的延长线交叉的交点而将之作为后端部的第二侧缘侧的第二顶点，另一方面

所述前端部把持移动单元使所述一方的切断片的前端部移动到接合位置，该接合位置是所述前端部的所述第一顶点及第二顶点、与所述后端部的所述第一顶点及第二顶点一致的接合位置。

并且，在技术方案2的发明中，其特征在于，所述前端部把持移动单元具备：第一机械手，该第一机械手将对所述前端部的第一侧缘侧进行把持的第一把持单元设置于前端；以及第二机械手，该第二机械手将对所述前端部的第二侧缘侧进行把持的第二把持单元设置于前端，并且

所述第一把持单元具备：抬起件，该抬起件具有由磁铁构成的吸附片，该吸附片能够进行升降移动、且能够通过上升来吸附所述前端部的第一顶点的附近并将该前端部从带式输送机抬起；以及把持件，该把持件对被所述吸附片抬起的前端部的第一侧缘侧进行把持，并且

所述第二把持单元具备：抬起件，该抬起件具有由磁铁构成的吸附片，该吸附片能够进行升降移动、且能够通过上升来吸附所述前端部的第二顶点的附近并将该前端部从带式输送机抬起；以及把持件，该把持件对被所述吸附片抬起的前端部的第二侧缘侧进行把持。

如上所述，本发明利用位置识别单元识别出一方的切断片的前端部、和另一方的切断片的后端部的各位置，该位置识别单元针对通过对该前端部和后端部进行摄影所得的图像数据进行图像处理。在该位置识别单元中，根据前端部的图像数据检测出第一侧缘的轮廓构成直线的第一侧缘直线部、第二侧缘的轮廓构成直线的第二侧缘直线部、以及所述前端缘的轮廓构成直线的前端缘直线部，并识别该第一侧缘直线部的延长线与前端缘直线部的延长线交叉的交点而将之作为前端部的第一侧缘侧的第一顶点，且识别所述第二侧缘直线部的延长线与前端缘直线部的延长线交叉的交点而将之作为前端部的第二侧缘侧的第二顶点。同样，对后端部的图像数据进行处理，由此识别出后端部的第一侧缘侧的第一顶点、后端部的第二侧缘侧的第二顶点。

因此，即使当切断片的前端部、后端部因卷曲而产生不规则的变形时，也能够正确地将前端部及后端部的各顶点分别识别成第一顶点、第二顶点。其结果，利用前端部把持移动单元使一方的切断片的前端部移动到接合位置，由此能够对切断片的前端部与后端部进行正确的对位从而以高精度对其进行接合，其中，所述接合位置是使前端部的第一交点及第二交点、与后端部的第一交点及第二交点一致的位置。即，即使在切断片的前端部及后端部存在变形时，也能够识别出该前端部及后端部的各顶点并进行正确的对位，从而能够以高精度且高效地形成帘布材料。

附图说明

图1是示出本发明的轮胎用帘布材料的制造装置的一实施例的俯视图。

图2的（A）图、（B）图是示出摄影单元的侧视图及俯视图。

图3是对位置识别单元的识别方法进行说明的示意图。

图4的（A）图、（B）图是对接合位置进行说明的俯视图及剖视图。

图5是示出前端部把持移动单元的立体图。

图6是从图5的箭头A方向观察第一把持单元的侧视图。

图7是从图5的箭头B方向观察第一把持单元的侧视图。

图8的（A）图、（B）图是示出剥离单元的动作的剖视图。

图9是说明切断片的俯视图。

图10的（A）图～（C）图是示出接合方法的剖视图。

附图标记说明：

1…帘布材料制造装置；2…摄影单元；3…位置识别单元；4…前端部把持移动单元；5…带式输送机；10…轮胎用帘布材料；11…轮胎帘线；12…长条带状体；13、13A、13B…切断片；20…第一把持单元；21…第一机械手；22…第二把持单元；23…第二机械手；25…吸附片；26…抬起件；27…把持件；46…抬起件；47…把持件；E1…第一侧缘；E1a…第一侧缘直线部；E1b…第一侧缘直线部；E2…第二侧缘；E2a…第二侧缘直线部；E2b…第二侧缘直线部；Ef…前端缘；Efa…前端缘直线部；Er…后端缘；Erb…后端缘直线部；FA…前端部；RB…后端部；Q1a…第一顶点；Q1b…第一顶点；Q2a…第二顶点；Q2b…第二顶点。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。

如图1、2所示，本实施方式的轮胎用帘布材料的制造装置1（以下有时称作帘布材料制造装置1）至少具备摄影单元2、位置识别单元3、前端部把持移动单元4，将由带式输送机5输送的一方的切断片13A的输送方向前端部FA、与相对于该一方的切断片13A先行的另一方的切断片13B的输送方向后端部RB按顺序依次接合，由此形成长条的轮胎用帘布材料10。

此处，如所述图9所示，与以往相同，对于将平行地拉齐的轮胎帘线11的排列体进行橡胶覆盖而成的长条带状体12，利用刀具14从其前端侧开始沿着与轮胎帘线11交叉的切断方向K按顺序依次切断，由此形成所述切断片13A、13B（有时总称为切断片13）。并且，将与轮胎帘线11平行的两端缘作为输送方向上的前端缘Ef、后端缘Er，且将切断缘作为第一侧缘E1、第二侧缘E2，并利用所述带式输送机5沿切断方向K输送各切断片13。在本例中，示出了所述轮胎用帘布材料10形成为利用钢丝帘线来作为所述轮胎帘线11的带束层用的帘布材料的情况。并且，对于本例的切断片13，如图2的（A）图所示，所述前端部FA及后端部RB的各端面Es形成为斜面，通过使该端面Es彼此重叠的拉链接合来将前端部FA与后端部RB按顺序依次接合。

接下来，如所述图2的（A）图、（B）图所示，所述摄影单元2是设置于切断面接合位置P的上方的照相机2a，对在所述切断片接合位置P停止的带式输送机5上的一方的切断片13A的前端部FA与另一方的切断片13B的后端部RB进行摄影，从而获得前端部FA的图像数据、与后端部RB的图像数据。使用静止画面摄影用的CCD照相机作为所述照相机2a，摄影后所得的图像数据被取入到计算机15。另外，虽然在本例中示出了利用一个照相机2a对前端部FA与后端部RB同时进行摄影的优选的情况，但是也能够利用两个照相机2a分别对前端部FA与后端部RB进行摄影。

接下来，所述位置识别单元3在本例中是所述计算机15的运算装置，对所述一方的切断片13A的所述前端部FA的图像数据、以及另一方的切断片13B的所述后端部RB的图像数据进行二值化处理，如图3所示，求出前端部FA及后端部RB的轮廓线。另外，例如通过将所述切断方向K作为X轴、且将宽度方向作为Y轴的二维坐标来识别所述轮廓线。

进而，从前端部FA的轮廓线检测出，在所述前端部FA中第一侧缘E1的轮廓构成直线的第一侧缘直线部E1a、所述第二侧缘E2的轮廓构成直线的第二侧缘直线部E2a、以及所述前端缘Ef的轮廓构成直线的前端缘直线部Efa，并识别该第一侧缘直线部E1a的延长线与前端缘直线部Efa的延长线交叉的交点而将之作为前端部FA的第一侧缘E1侧的第一顶点Q1a，且识别所述第二侧缘直线部E2a的延长线与前端缘直线部Efa的延长线交叉的交点而将之作为前端部FA的第二侧缘E2侧的第二顶点Q2a。

同样，从后端部RB的轮廓线检测出，在所述后端部RB中第一侧缘E1的轮廓构成直线的第一侧缘直线部E1b、所述第二侧缘E2的轮廓构成直线的第二侧缘直线部E2b、以及所述后端缘Er的轮廓构成直线的后端缘直线部Erb，并识别该第一侧缘直线部E1b的延长线与后端缘直线部Erb的延长线交叉的交点而将之作为后端部RB的第一侧缘E1侧的第一顶点Q1b，且识别所述第二侧缘直线部E2b的延长线与所述后端缘直线部Erb的延长线交叉的交点而将之作为后端部RB的第二侧缘E2侧的第二顶点Q2b。

接下来，所述前端部把持移动单元4使所述一方的切断片13A的前端部FA移动到接合位置T，该接合位置T是所述前端部FA的第一顶点Q1a及第二顶点Q2a的位置、与所述后端部RB的第一顶点Q1b及第二顶点Q2b的位置一致的接合位置。另外，如图4的（A）图、（B）图所示，所述接合位置T在本例中意味着前端部FA与后端部RB通过使端面Es彼此以规定的重叠宽度W重叠而能够进行拉链接合的位置，因此在本例的情况下，第一顶点Q1a与第一顶点Q1b在X轴方向上错开重叠宽度W，同样，第二顶点Q2a与第二顶点Q2b在X轴方向上错开重叠宽度W。

此处，所述前端部FA的第一顶点Q1a及第二顶点Q2a，相当于前端部FA并未变形为卷曲状等的非变形状态下的顶部的位置，并且，后端部RB的第一顶点Q1b及第二顶点Q2b，相当于后端部RB的非变形状态下的顶部的位置。因此，通过检测出该第一顶点Q1a、第二顶点Q2a、第一顶点Q1b、第二顶点Q2b，能够求出非变形状态亦即对变形进行了修正时的前端部FA、后端部RB的形状、尺寸、位置，通过使所述一方的切断片13A的前端部FA移动到所述接合位置T，能够使前端部FA与后端部RB正确地接合。

并且，如所述图1所示，所述前端部把持移动单元4具备：第一机械手21，该第一机械手21将对所述前端部FA的第一侧缘E1侧的部分进行把持的第一把持单元20设置于前端；以及第二机械手23，该第二机械手23将对所述前端部FA的第二侧缘E2侧的部分进行把持的第二把持单元22设置于前端。

所述第一机械手21、第二机械手23是众所周知的产业用机械手，被控制成能够在三维方向上移动。

并且，如图5～7所示，所述第一把持单元20具备：抬起件26，该抬起件26具有吸附片25，该吸附片25能够进行升降移动，且能够通过上升来吸附所述前端部FA的第一顶点Q1a的附近并将其从带式输送机抬起；以及把持件27，该把持件27对被所述吸附片25抬起的前端部FA的第一侧缘E1侧的部分进行把持。

详细地说，所述第一把持单元20在所述第一机械手21的前端具备经由安装台28而安装的抬起件26和把持件27。本例的抬起件26在所述安装台28具备：第一缸31，该第一缸31例如经由间隔轴29、安装板30等而将杆安装成朝下；以及安装于该杆下端的所述吸附片25，所述吸附片25能够借助所述杆的伸缩而进行升降移动。所述吸附片25在本例中为磁铁，通过其下降Z1而与输送面上的切断片13A抵接，从而与橡胶中的轮胎帘线11（钢丝帘线）一起将所述第一顶点Q1a的附近进行吸附。并且，通过吸附片25的上升Z2而能够将所述第一顶点Q1a的附近与前端部FA的第一侧缘部E1侧的部分一起从带式输送机5抬起。

并且，所述把持件27具备：第二缸34，该第二缸34经由安装板33沿横向安装于所述安装台28；以及移动台35，该移动台35安装于该第二缸34的杆前端、且能够朝向切断片13A而在Y轴方向上前进和后退。支承板36水平地突设于该移动台35，该支承板36对由所述吸附片25与第一顶点Q1a的附近一起抬起的前端部FA的第一侧缘E1侧的部分的下表面进行支承。并且，在所述移动台35上，使杆朝向下方的第三缸37安装于所述支承板36的上侧，并且按压板38安装于该缸的杆下端。该按压板38通过所述第三缸37的杆的伸长而在与支承板36之间以夹持的方式把持所述前端部FA的第一侧缘E1侧的部分。

并且，与所述第一把持单元21相同，所述第二把持单元22也具备：抬起件46，该抬起件46具有由磁铁构成的吸附片25，该吸附片25能够进行升降移动，且能够通过上升来吸附所述前端部FA的第二顶点Q2a的附近并将其从带式输送机5抬起；以及把持件47，该把持件47对被所述吸附片25抬起的前端部FA的第二侧缘E2侧的部分进行把持。另外，所述抬起件46及把持件47实质上与所述第一把持单元20的所述抬起件26及把持件27结构相同。

进而，通过使用该第一、第二把持单元20、22能够从带式输送机5抬起并把持所述一方的切断片13A的前端部FA，并且通过对所述第一、第二机械手21、23的控制能够使抬起后的所述一方的切断片13A正确地移动到所述接合位置T。并且，在移动之后，使各吸附片25下降，由此能够将前端部FA按压于后端部RB并使其重合而对其进行接合。

并且在本例中，将用于在接合之后使吸附片25从切断片13A剥离的剥离单元40安装于第一、第二把持单元20、22。如所述图6、7所示，该剥离单元40在所述安装台28具备：第四缸42，该第四缸42经由安装板41而将杆安装成朝下；以及在该杆下端安装的剥离件43。该剥离件43由具有能够供所述吸附片25插通的插通孔43H的筒状体构成，如图8的（A）图所示，在使吸附片25下降而将前端部FA按压于后端部RB并使其接合以后，使所述剥离件43下降。进而如图8的（B）图所示，在该剥离件43按压前端部FA的上表面的状态下，通过使所述吸附片25上升能够使吸附片25从切断片13A剥离，还能够抑制剥离时的切断片13A的错位等。

以上对本发明特别优选的实施方式进行了详述，但是本发明并不局限于图示的实施方式，能够变形成各种方式来进行实施。

Claims (2)

1.一种轮胎用帘布材料的制造装置，该轮胎用帘布材料的制造装置将由带式输送机输送的一方的切断片的输送方向前端部、与相对于该一方的切断片先行的另一方的切断片的输送方向后端部按顺序依次接合，由此形成长条的轮胎用帘布材料，

所述帘布材料的制造装置的特征在于，

所述切断片是：将对平行地拉齐的轮胎帘线的排列体进行橡胶覆盖而成的长条带状体从其前端侧开始沿着与轮胎帘线交叉的切断方向按顺序依次切断而成的，

并且各切断片是将与轮胎帘线平行的两端缘作为输送方向上的前端缘、后端缘，且将切断缘作为第一侧缘、第二侧缘，并利用所述带式输送机沿切断方向被输送，

所述制造装置至少具备：

摄影单元，该摄影单元对一方的切断片的前端部和另一方的切断片的后端部进行摄影，由此获得所述前端部的图像数据和后端部的图像数据；

位置识别单元，该位置识别单元对各所述图像数据进行处理，由此分别识别出所述前端部和后端部的各位置；以及

前端部把持移动单元，该前端部把持移动单元基于由所述位置识别单元获得的数据，对一方的切断片的前端部进行把持，并且使该前端部移动到该前端部与另一方的后端部所被接合的接合位置，

并且，所述位置识别单元，根据所述一方的切断片的所述前端部的图像数据检测出所述第一侧缘的轮廓构成直线的第一侧缘直线部、所述第二侧缘的轮廓构成直线的第二侧缘直线部、以及所述前端缘的轮廓构成直线的前端缘直线部，并识别该第一侧缘直线部的延长线与前端缘直线部的延长线交叉的交点而将之作为前端部的第一侧缘侧的第一顶点，且识别所述第二侧缘直线部的延长线与前端缘直线部的延长线交叉的交点而将之作为前端部的第二侧缘侧的第二顶点，并且

根据另一方的切断片的所述后端部的图像数据检测出所述第一侧缘的轮廓构成直线的第一侧缘直线部、所述第二侧缘的轮廓构成直线的第二侧缘直线部、以及所述后端缘的轮廓构成直线的后端缘直线部，并识别该第一侧缘直线部的延长线与后端缘直线部的延长线交叉的交点而将之作为后端部的第一侧缘侧的第一顶点，且识别所述第二侧缘直线部的延长线与后端缘直线部的延长线交叉的交点而将之作为后端部的第二侧缘侧的第二顶点，另一方面

所述前端部把持移动单元使所述一方的切断片的前端部移动到所述前端部的所述第一顶点及第二顶点、与所述后端部的所述第一顶点及第二顶点一致的接合位置。

2.根据权利要求1所述的轮胎用帘布材料的制造装置，其特征在于，

所述前端部把持移动单元具备：第一机械手，该第一机械手将对所述前端部的第一侧缘侧进行把持的第一把持单元设置于前端；以及第二机械手，该第二机械手将对所述前端部的第二侧缘侧进行把持的第二把持单元设置于前端，并且

所述第一把持单元具备：抬起件，该抬起件具有由磁铁构成的吸附片，该吸附片能够进行升降移动、且能够通过上升来吸附所述前端部的第一顶点的附近并将该前端部从带式输送机抬起；以及把持件，该把持件对被所述吸附片抬起的前端部的第一侧缘侧进行把持，并且

所述第二把持单元具备：抬起件，该抬起件具有由磁铁构成的吸附片，该吸附片能够进行升降移动、且能够通过上升来吸附所述前端部的第二顶点的附近并将该前端部从带式输送机抬起；以及把持件，该把持件对被所述吸附片抬起的前端部的第二侧缘侧进行把持。