JP2005053085A - Ribbon winding apparatus for manufacturing pneumatic tire and ribbon winding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤ、またはこれを構成するスパイラルキャッププライその他の部材を製造するために、補強用コードその他のリボン(細帯状部材)を、成形用ドラム等に巻き付ける装置及び方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for winding a reinforcing cord or other ribbon (strip-like member) around a molding drum or the like in order to manufacture a tire or a spiral cap ply and other members constituting the tire.
例えば、現在空気入りタイヤの主流となっているラジアルタイヤは、補強用コード入りのシート部材として、両ビード部の間を掛け渡される1つまたは複数のカーカスプライ、及び、これとトレッドゴムとの間に配されるベルトプライ等を含んでいる(例えば特許文献1)。ベルトプライは、スチールコード等により補強されたゴムシートである。 For example, a radial tire, which is currently the mainstream of pneumatic tires, has one or more carcass plies spanned between both bead portions as a reinforcing cord member, and a tread rubber. A belt ply or the like disposed between them is included (for example, Patent Document 1). The belt ply is a rubber sheet reinforced with a steel cord or the like.
ラジアルタイヤの成形工程において、高速耐久性等を向上させる必要がある場合などに、ベルトプライと、これを覆うトレッドゴム(キャップトレッド)との間には、タイヤ周方向に沿って、補強用コードをゴム被覆したリボンが巻き付けられる(特許文献1)。すなわち、66ナイロン等の有機繊維またはスチールフィラメント等からなる補強用コードにより、高速走行時タイヤが遠心力等によって過度に変形するのを防止するものである。 In the radial tire molding process, when it is necessary to improve high-speed durability, etc., a reinforcing cord is provided along the tire circumferential direction between the belt ply and the tread rubber (cap tread) covering the belt ply. A ribbon coated with rubber is wound (Patent Document 1). In other words, the reinforcing cord made of organic fiber such as 66 nylon or steel filament prevents the tire from being excessively deformed by centrifugal force or the like during high-speed running.
このリボンは、トレッドの全面にわたって、または、トレッドの両端部などに、スパイラル状またはスプライス(両端接合リング)状に巻き付けられて、ベルトカバープライをなす。スパイラル状に巻き付けられる場合には、スパイラルキャッププライともいう。 The ribbon is wound around the entire surface of the tread or around both ends of the tread in a spiral shape or a splice (both ends joining ring) to form a belt cover ply. When wound in a spiral shape, it is also called a spiral cap ply.
ベルトカバープライを形成するためには、タイヤの成形ドラムの所定位置に所定のピッチで、リボンを巻き付ける必要があり、そのための巻き付け装置についての検討が行われている(例えば特許文献2〜3)。また、成形ドラムにリボンを巻き付けていく方法によって、ベルトプライその他のタイヤ部材を製造することも検討されている(例えば特許文献4)。
In order to form a belt cover ply, it is necessary to wind a ribbon around a predetermined position of a molding drum of a tire at a predetermined pitch, and studies have been made on a winding device for that purpose (for example,
リボンは、供給装置からガイドローラー等を経てドラム面の所定位置に供給され、所定個所での巻き付けが終了するごとに、送り出し部材と成形ドラムとの間の個所で、切断装置による切断が行われる(特許文献2)。リボンの供給及び成形ドラムの回転は、リボンの切断の際に停止され、その後に再開するというサイクルを繰り返す。 The ribbon is supplied from a supply device to a predetermined position on the drum surface through a guide roller and the like, and every time winding at a predetermined position is completed, cutting is performed by a cutting device at a position between the feeding member and the forming drum. (Patent Document 2). The ribbon supply and the rotation of the forming drum are repeated when the ribbon is cut and then restarted.
リボンの供給装置は、一般に、リボンが巻かれたリボンロールが装着され、リボンを引き出す駆動装置が備えられている。リボンロールから出たリボンは、ガイドローラー等を経て、モーターに接続する駆動ローラーに、半周ほど巻き付くようにして掛け渡され、モーターの駆動により、成形ドラムに近接した送り出し部材の側へと送られる(特許文献2〜3)。
The ribbon supply device is generally equipped with a drive device that is loaded with a ribbon roll around which a ribbon is wound and pulls out the ribbon. The ribbon coming out of the ribbon roll passes through a guide roller, etc., and is wound around a driving roller connected to the motor so as to wrap around a half circumference, and is fed to the side of the feeding member close to the forming drum by driving the motor. (
このようにリボンを引き出して供給するにあたり、引き出し駆動用の駆動ローラーより下流に、リボンの引き出し速度を検知するためのロータリーエンコーダーをガイドローラーに設置することも試みられていた(特許文献3)。ここで、引き出し速度の検知に基づき、駆動ローラーの回転速度、すなわち駆動ローラーに接続するモーターの回転速度を調整するフィードバック制御も提案されている。 In this way, when pulling out and supplying the ribbon, it has been attempted to install a rotary encoder for detecting the ribbon drawing speed downstream of the drawing driving drive roller (Patent Document 3). Here, feedback control for adjusting the rotation speed of the drive roller, that is, the rotation speed of the motor connected to the drive roller based on the detection of the drawing speed has also been proposed.
ところが、近年、リボン巻き付け装置の高速作動が図られ、リボンの巻き付け速度及び引き出し速度が著しく大きくなるにつれて、成形ドラムへの送出部へとリボンを供給する際のリボンの供給速度にバラツキが生じ、問題となっていた。リボンの供給速度が成形ドラムの回転速度にしたがう所定巻き付け速度からずれると、リボンに弛みや過度の緊張が生じたり、そのための調整に手間取るといった問題が生じていた。 However, in recent years, as the ribbon winding apparatus is operated at high speed, and the ribbon winding speed and the drawing speed are significantly increased, the ribbon supply speed varies when the ribbon is supplied to the feeding portion to the forming drum. It was a problem. When the supply speed of the ribbon deviates from a predetermined winding speed according to the rotation speed of the forming drum, there has been a problem that the ribbon is slackened or excessively tensioned, and adjustment for that is troublesome.
特には、近年、リボンとして、幅が10mm以下といった、かなり細幅のものを用いる場合も見られるようになったが、このような場合はリボンの「こし」(弾性による剛さ)が小さくなる。そのため、高速運転時におけるリボンの供給速度のバラツキに伴う問題が、より生じやすくなっていた。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、空気入タイヤまたはその部材を製造するための成形ドラム上にリボンを巻き付ける装置及び方法において、高速運転時にも成形ドラムへの送出部に対するリボンの供給速度のバラツキまたはこれに伴う問題の発生を防止できるものを提供しようとする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an apparatus and a method for winding a ribbon on a forming drum for manufacturing a pneumatic tire or a member thereof, the ribbon for the feeding portion to the forming drum even at high speed operation The present invention intends to provide a device that can prevent fluctuations in the supply speed or problems associated therewith.
本発明のリボン巻き付け装置は、空気入タイヤまたはその部材を製造するための成形ドラム上にリボンを巻き付ける装置であって、成形ドラムに近接して配されてリボンを送り出すための送出部と、リボンを貯留するかまたは連続的に成形するリボン供給源と、リボン供給源から送出部へとリボンを所定の速度で引き出して送るための引き出し駆動部と、リボン供給源から送出部へと送り出されるリボンの供給速度を計測するための第1計測手段とを備えるリボン巻き付け装置において、リボン供給源と前記送出部との間には、該送出部からの送り出し量に対するリボン供給源からの供給量の変動を吸収するようにリボンの経路長を変化させるダンサー装置が備えられ、このダンサー装置には、該経路長の変化量またはこれに対応する変化量を計測する第2計測手段が備えられ、前記引き出し駆動部の駆動が、前記第1計測手段による計測値と、前記第2計測手段による計測値とに基づき制御されることを特徴とする。 A ribbon winding device of the present invention is a device for winding a ribbon on a forming drum for manufacturing a pneumatic tire or a member thereof, a feeding unit arranged in the vicinity of the forming drum and sending out the ribbon, and a ribbon A ribbon supply source for storing or continuously forming the ribbon, a pull-out drive unit for pulling out the ribbon from the ribbon supply source to the delivery unit at a predetermined speed, and a ribbon fed from the ribbon supply source to the delivery unit In a ribbon winding apparatus comprising a first measuring means for measuring the supply speed of the ribbon, a fluctuation in the supply amount from the ribbon supply source with respect to the feed amount from the delivery section between the ribbon supply source and the delivery section A dancer device that changes the path length of the ribbon so as to absorb the heat, and the dancer device includes a change amount of the path length or a corresponding change amount. It provided with a second measuring means for measuring the driving of the drawer drive unit comprises a measurement value measured by the first measuring means, characterized in that it is controlled based on the measured value by the second measuring means.
好ましくは、前記ダンサー装置が、リボンを掛け渡すローラーと、このローラーを保持する支持部材と、この支持部材が接続する可撓性の帯状部材と、この帯状部材を巻いた滑車とからなり、前記第2計測手段が、前記滑車に接続するエンコーダーである。このようであると、リボンの供給速度のアンバランスを吸収して張力等の変動を抑えると同時に、ダンサー装置に関する経路長の変化を直接に、簡単で確実な方法でもって捉えることができる。 Preferably, the dancer apparatus comprises a roller for hanging a ribbon, a support member for holding the roller, a flexible belt-like member to which the support member is connected, and a pulley wound with the belt-like member, The second measuring means is an encoder connected to the pulley. In such a case, it is possible to absorb the imbalance of the ribbon supply speed to suppress the fluctuation of the tension and the like, and at the same time, to catch the change of the path length related to the dancer apparatus directly and in a simple and reliable manner.
好ましい態様において、前記引き出し駆動部が、リボンを掛け渡したベルトコンベアーからなる。このようであると、リボンを引き出し駆動する際のスリップが防止されるので、リボン供給量の制御をより高精度で行うことができ、より高速の運転にも対応することができる。 In a preferred embodiment, the drawer driving unit is composed of a belt conveyor on which a ribbon is stretched. In such a case, since slipping when the ribbon is pulled out and driven is prevented, the amount of ribbon supply can be controlled with higher accuracy, and higher speed operation can be handled.
本発明のリボン巻き付け方法は、空気入タイヤまたはその部材を製造すべく成形ドラム上にリボンを巻き付ける方法であって、成形ドラムの停止時に、リボンの切断を行ってから、送出部に保持されたリボンの先端を成形ドラム上に貼り付け、成形ドラムを回転させるとともに、リボンが巻き付けられたリボンロールから成形ドラムの回転に対応した速度でリボンを引き出して送出部に供給するリボン引き出し駆動を行うことでリボンの巻き付けを進行させ、この際、前記送出部へのリボンの供給速度を計測し、この計測値に基づいて前記リボン引き出し駆動の速度の制御を行うリボン巻き付け方法において、リボン供給源と前記送出部との間にて、該送出部からの送り出し量と、リボン供給源からの供給量との間のバランスの崩れを吸収するようにリボンの経路長を即応して変化させ、この際のリボンの経路長の変動を連続的に計測して、前記引き出し駆動の制御に用いることを特徴とする。 The ribbon winding method of the present invention is a method of winding a ribbon on a forming drum in order to manufacture a pneumatic tire or a member thereof. When the forming drum is stopped, the ribbon is cut and then held by the delivery unit. Attach the tip of the ribbon onto the forming drum, rotate the forming drum, and pull out the ribbon from the ribbon roll around which the ribbon is wound at a speed corresponding to the rotation of the forming drum and supply the ribbon to the delivery unit In the ribbon winding method, the ribbon supply method includes measuring the ribbon supply speed to the delivery unit and controlling the ribbon pulling drive speed based on the measured value. Absorbs the loss of balance between the feed amount from the feed portion and the feed amount from the ribbon supply source. And responsive to change the path length of the ribbon so, the variation of the path length of the ribbon when the continuously measured, is characterized by using the control of the drawer drive.
ほとんどコスト増加を招かない簡単な構成でもって、リボンの引き出し駆動の速度を最適化することができ、これにより、高速運転が可能となる。 The ribbon pull-out drive speed can be optimized with a simple configuration that hardly increases the cost, thereby enabling high-speed operation.
本発明の実施例について、図1〜6を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1〜3は、巻き付け装置の全体を示す斜視図、側面図及び上面図である。図3において、送出部の一部の構成などは省略されている。また、図4は、ダンサー装置の要部を示す斜視図であり、図5は、巻き付け装置の先端の送出部を示す斜視図である。 1 to 3 are a perspective view, a side view, and a top view showing the entire winding apparatus. In FIG. 3, a part of the configuration of the sending unit is omitted. FIG. 4 is a perspective view showing a main part of the dancer apparatus, and FIG. 5 is a perspective view showing a delivery part at the tip of the winding apparatus.
図1〜2に示すように、巻き付け装置10は、成形ドラム5にリボン51を送り出す送出部1と、送り出すリボン51の張力を調整するダンサー装置2と、リボンを所定速度で供給するリボン供給部3と、これらをドラム軸方向に可動に保持するフレーム4とからなる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
フレーム4は、矩形状の可動ベース41と、これより面積の小さい天板42とが、垂直の支柱・壁部43を介して組み合わされてなる、部分的に切り開いた箱状ないし籠(かご)状の本体部4aから、さらに前方(成形ドラム側)に棚部44が突き出した形のものである。なお、フレーム本体部4aの後端からも比較的小寸法の棚部49が突き出している。フレーム4の天板42は、後方(成形ドラムの逆側)から見た場合、可動ベース41の右方の過半部を覆うように配されており、可動ベース41の左方部は、天板42により覆われていない。フレーム4の後方の棚部49から本体部4aにわたる領域にリボン供給部3が形成され、前方の棚部44の前半部に送出部1が形成され、そして、リボン供給部3と送出部1との間に、垂直に延びるダンサー装置2が配置される。
The frame 4 is a partially opened box or basket (cage) formed by combining a rectangular
フレーム4の下方には、ドラム軸方向に延びる2本の断面凸字形のレール45が床面48に設置され、これに可動ベース41から下方に突き出す断面略凹字状の突出部41aが噛み合わされて摺動する。2本のレールの中間には、サーボモーター46の軸に直結したボルト軸シャフト47が延びており、これに、可動ベース41から下方に突き出すナット部41bが噛み合わされている。したがって、サーボモーター46の駆動によりフレーム4の全体をドラム軸方向に所定速度で、または所定位置へと移動させることができる。
Below the frame 4, two
フレームの天板42上には、ベルトコンベア装置31が装着されている。ベルトコンベア装置31は、モーター82及びこの駆動軸に直結する駆動ローラー83と、従動ローラー84と、これらローラー83,84の間に掛け渡された歯付き(幅方向に延びるインデント付き)のゴムベルト81とからなる。図3に示すように、天板42上には、その前方部を覆うようにモーター82が配置され、天板42の後方左端部に従動ローラー84の受け部85が設けられる。また、駆動及び従動ローラー83,84と、ゴムベルト81とは、天板42の左端42aより外側にはみ出た個所に配置される。駆動及び従動ローラー83,84は径及び設置高さが互いに等しく、そのため、ゴムベルト81の上面は、前後方向に延びる水平面を成している。
A
フレーム4の後方の棚部49上面には、シャフト受け部36が固定されている。図示の例で、シャフト受け部36は、棚部49上面の左右端部から上方に突き出す2つのリング部36aと、これらを接合する1枚の台板36bとからなり、この台板36bの右端には、パウダーブレーキ34が接合されている。また、シャフト受け部36は、フレーム4の可動ベース41と天板42との間をほぼ等分する高さ位置にある。なお、リボンロール55の初期の直径は、可動ベース41と天板42との間隔D2にほぼ等しい。
A
リボン51が円筒状に巻かれたリボンロール55のシャフト35は、リボン51が巻かれた部分から一方へと長く延在されており、この延在部35aがシャフト受け部36に挿通され、さらに延在部35aの先端35bが、パウダーブレーキ34に差し込まれて固定される。パウダーブレーキは、パウダークラッチと同様に、励磁コイルを内蔵した受け部と、被駆動シャフト側の部材との間隙中で、励磁されて磁化された粉体が、磁気的な連結及び摩擦を行って制動を実現するものである。
The
シャフト35の他端部35cは、リボン51が巻かれた部分から少しだけ突き出しており、不図示の、フレーム4の一部により支持される。このようにして、リボンロール55のシャフト35が、回動自在かつ制動自在にフレーム4から支持される。
The other end 35c of the
なお、シャフト受け部36の上方には、フレーム本体部4aの後端から水平のロッドが突き出して、3個の光電管37−1〜37−3(図2)を保持している。また、これに対応して、可動ベース41の後端面の左端から水平の梁が突き出して3個のミラー38−1〜38−3(図2)を保持している。光電管37と、対応するミラー38との組み合わせにより、リボン51が繰り出されてリボンロール55の径がある値よりも小さくなったことを検知することができる。例えば、第1の光電管37−1と、第1のミラー38−1との間での光が通過可能となったならば、リボンロール55の径が一点鎖線で示す55’のところまで減少したことを検知することができる。このような検知に基づき、コンベアベルト装置31のモーター61の出力、または、パウダーブレーキ34の制動の強さなどが調整されて、最適状態でのリボン51の供給を行うように設定値の調整が行われる。
A horizontal rod protrudes from the rear end of the frame
フレーム4の可動ベース41の上面には、前方の側に、棒状ローラー33が左右方向(ドラム軸方向)に延びるように配されている。棒状ローラー33の外周面は、両端から中央部に向かって徐々に径が太くなるように形成されている。リボンロール55の下面側から繰り出されたリボン51は、この棒状ローラー33のところで折り返されて、斜め上方へと、ベルトコンベアー装置31の後端部に向かって供給される。リボン51がリボンロール55から繰り出される位置は、左右に振れ動くが、棒状ローラー33の膨出形状により、棒状ローラー33を経て折り返されるリボン行路長の変動が吸収される。棒状ローラー33は、また、図3に示すように、リボン51が、シャフト35に垂直な方向、すなわち巻き付け装置10の前後方向へとスムーズに繰り出されるようにするものである。
On the upper surface of the
また、棒状ローラー33と、ベルトコンベアー装置31の後端の従動ローラー83との間には、該従動ローラー83に近接して、供給ガイドローラー32が配置される。このガイドローラー32は、小径のローラーの両側面に、従動ローラー83より径の大きい扁平円錐状のディスク板の頂部が組み合わさったような形状をなしている。このガイドローラー32は、フレーム4の天板42の端面42aから懸垂されており、ボールベアリングを介して、スムーズに高速回転可能に支持されている。供給ガイドローラー32は、リボン51の繰り出し位置が左右に振れても、大径のガイドによってリボン51の掛け外れを防止し、ゴムベルト81の幅方向中央付近の位置へと、リボン51が確実かつスムーズに供給されるようにするものである。
Further, a
リボン51は、ベルトコンベアー装置31のゴムベルト81に掛け渡されて、前方へと送られた後、さらに前方に、送出部1へと送られる。図1〜2に示すように、ベルトコンベアー装置31の前端と、送出部1の後端のガイドローラー19との間で、リボン51は、ダンサー装置2の上下一対のローラー21の間を通り抜けるとともに、下方側への略一定の力を受けている。すなわち、ダンサー装置2のローラー21に掛け渡されて、側面から見てV字状に張られているが、ここで、リボン51の張力を一定に保つように調整されている。
The
ダンサー装置2は、一対のローラー21が、これらを固定した支持板24と、支持板24が固定されて懸垂されるタイミングベルト22と、タイミングベルト22を掛け渡した滑車26(図2)とを介して、おもり29(図2中、破線にて表示)による上方への一定の力を受けるように構成されている。なお、支持板24が嵌合部を介して垂直のレール23に噛み合わされているので、一対のローラー21は、垂直方向にのみ揺れ動くダンサーローラーである。垂直の柱状のダンサー装置2において、上下端の、カバー25により覆われた個所に滑車26が収納されている。
The
また、図1に示すように、レール23の上下端付近には、安全リミッター27(ストッパー)が近接スイッチ73(図4)とともに配されている。さらには、コンベア装置31の駆動及び従動ローラー83,84の軸の高さに、水平のコの字状の金具28が固定されており、ローラー21がこれより上方に移動した場合、リボン51がこの金具28に掛けられて摺動することとなる。したがって、リボン51は、常に歯付きのゴムベルト81上にしっかりと掛け渡されて、ゴムベルト81との間でスリップを生じることなく前方へと送られる。
Further, as shown in FIG. 1, near the upper and lower ends of the
図4に示すように、上方の滑車26にはエンコーダー装置71が備えられている。詳しくは、軸受け74を挿通する滑車26の軸がカップリング75を介してエンコーダー装置71に接続されている。したがって、滑車26に掛け渡されたタイミングベルト22を介して、支持部材24及びダンサーローラー21の上下動が正確に把握される。
As shown in FIG. 4, the
なお、図4中に示すように、支持部材24は、直角に折り曲げた垂直板からなり、一方の平板部分24aに上下一対のダンサーローラー21の軸が固定されている。また、他方の平板部分24bには、外面側から、押さえ板76によりタイミングベルト22が挟み込まれて固定されている。さらに、この平板部分24bの内面側には、垂直レール23に噛み合わされる断面凹字状のスライド部材77が固定されている。このスライド部材77の溝77aは深さ方向に向かって広がる横断面形状を有しており、垂直レール23の先端稜部がこれに対応して、ベースから遠ざかるにつれて広がる横断面形状を有している。したがって、支持部材24を垂直レール23に組み付ける際には、垂直レール23の一端から、スライド部材77の溝77aが垂直レール23の先端稜部をつかみ込むように押し合わされる。
As shown in FIG. 4, the
また、垂直レール23が固定された角筒状の柱72には、その中空部にタイミングベルト22が挿通されるとともに、この一部におもり29が固定される。図示の例で、おもり29は、直方体状の2つの部材がタイミングベルトを挟み込むようにネジで組み合わされたものである。
Further, the
一方、図1〜2に示すように、リボン51が、ベルトコンベア装置31のコンベア面(狭義のベルトコンベアー)81aに当接して送り駆動を受ける際には、リボン51の送り移動の方向が180°以上変化している。図示の例では、供給ガイドローラー32を出てコンベア面81aへと向かうリボン51の方向と、コンベア面81aを出てダンサー装置のローラー21に向かうリボン51の方向とは、約200°の角度をなしている。このようにリボン51がコンベア面81aに掛け渡されることで、ゴムベルト81の全長の半分以上の領域において、リボン51の張力に近い力でもってリボン51がゴムベルト81に押し付けられる。したがって、リボン51がゴムベルト81との間で充分な摩擦を受けるので、リボン51が高速で引き出される際にも、リボン51とコンベア面81aとの間でスリップを生じることがない。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, when the
また、ベルトコンベア装置31は、一つの駆動ローラーに直接リボン51を掛け渡す場合に比べて、設置スペースをほとんど増大させない。図2に示すように、ベルトコンベア装置31は、フレーム4により、シャフト受け部36より前方の領域内に収納され、また、送出部1の上端またはダンサー装置2の上端よりも上に突き出すことがない。ベルトコンベア装置31を配置するための前後方向の寸法は、リボンロール55からリボン51を引き出して棒状ローラー33で折り返す寸法内に収納されているのである。言い換えれば、巻き付け装置の寸法をほとんど増大させない長さのベルトコンベア装置31でもって、充分にスリップを防止した引き出し駆動を行うことができる。
Moreover, the
なお、ベルトコンベア装置31を駆動するモーター82は、例えば、交流または直流のサーボモーターであって、マイコン6により、成形ドラム5の定常回転と同期して駆動される。マイコン6によってモーター82の駆動制御を行うにあたり、後述するように、送出部1中のマイクロエンコーダー14Aによってリボン51の送り速度を計測する。また、前述したダンサー装置2中のエンコーダー装置71によって、ダンサーローラー21の高さ位置の変化を計測する。これらの計測値に基づき、マイコン6は、送出部1中でのリボン51の送り速度を、ダンサー装置2での経路長変化により時々刻々と補正して、ベルトコンベア装置31による最適な引き出し駆動速度を求め、これにしたがいモーター82の駆動制御を行う。
The
このような駆動制御を行うことにより、リボンの供給速度を最適な状態に保ち続けることができ、リボン巻き付け装置の高速運転を問題なく行うことができる。すなわち、ダンサーローラー21の位置を検出するエンコーダー装置を設けるだけで、ベルトコンベア装置31のモーター82の駆動制御を最適化することができ、これにより、高速でのリボンの巻き付けが可能となっている。
By performing such drive control, the ribbon supply speed can be kept at an optimum state, and the ribbon winding apparatus can be operated at high speed without any problem. That is, the drive control of the
巻き付け装置10における、寸法構成及び運転速度についての具体例を挙げるならば、以下のとおりである。
A specific example of the dimensional configuration and the operation speed in the winding
成形ドラム5の直径が約600mm、成形ドラム5のドラム面5aから巻き付け装置10の後端(初期状態のリボンロール55の後端)までの距離D1が約1500mm、可動ベース41と天板42との間の距離D2及びリボンロール55の初期の直径がいずれも約550mm、フレーム本体部4aの前後方向寸法D3及び棒状シャフト33の軸芯からシャフト35の軸芯までの前後方向距離D4がいずれも約500mmである。このような全体の寸法構成において、コンベア面(狭義のベルトコンベアー)81aの差し渡し寸法L(前後方向寸法)が150〜600mm、好ましくは200〜400mm、例えば約300mmである。また、コンベア面81aの幅(左右方向寸法)は、20〜100mm、好ましくは40〜70mm、例えば約50mmである。
The diameter of the forming drum 5 is about 600 mm, the distance D1 from the drum surface 5a of the forming drum 5 to the rear end of the winding device 10 (the rear end of the
成形ドラム5にリボン51を巻き付ける際の成形ドラム5の回転数は、例えば200rpm以上であり、このときのリボン51の供給速度は、400m/min以上である。このように高速でリボン51の供給を行うと、ダンサーローラー21の上下の揺動も一般に激しくなるが、この揺動によるリボン経路長の変化を計測した上でのリボンの引き出し駆動を制御しているため、運転のトラブルや、その除去のための労力や時間のロスが生じない。また、リボン51の引き出し駆動にあたり、上記のような寸法構成のベルトコンベアーを用いることにより、リボン51とゴムベルト81との間の滑りを確実に防止するだけの充分な摩擦力を付与することができる。
The rotation speed of the forming drum 5 when the
これに対して、リボン51の引き出し駆動を、ダンサー装置2のエンコーダー装置71を省いた場合、定常運転を続けるためには、リボン51の供給速度を、例えば約300m/minまたはそれ以下とする必要がある。
On the other hand, when the
また、リボン51の引き出し駆動を、ベルトコンベアー装置31に代えて、一つの駆動ローラーにリボン51を半周巻き付けた状態で行う場合、リボン51の供給速度は、約200m/minが限度となる。これを超える供給速度では、駆動ローラーの振れが発生し、巻き付け装置の振動及び騒音の発生が著しくなってしまう。このような振動及び振れを防止しようとすると、駆動ローラーやフレーム4の設備剛性を上昇させる必要があり、設備が大がかりになり、製作コストも増大してしまう。駆動ローラーのシャフトを両側で支持するようにすれば、設備剛性等の上昇をかなり回避することができるが、この場合、リボンロール55を交換してリボン51を掛け渡す際の作業性が著しく悪化する。
In addition, when the
次に、送出部1の詳細な構成について、図5の模式的な斜視図を用いて説明する。
Next, a detailed configuration of the sending
フレーム4の棚部44ににおける前方(成形ドラム側)の左端からは、さらに、小棚44aが突き出している。図示の例では、断面逆L字状の金具が棚部44の側面に固定されて形成される。そして、この小棚44aの上方には、前後方向を向いた垂直の保持板15が配置されている。保持板15は、その重心の近傍にて、ドラム軸方向を向いた支持軸48aにより、垂直面内を振れ動き可能に支持されている。支持軸48aの両端部を支持する支持金具48は、図示の例で、一方が小棚44aの上面に固定され、他方が、棚部44の端部上面に固定されている。
A
保持板15は、左右に長い矩形状のベース部15bと、これから前方へと斜め上方に延びる先端部15aとからなる。図示の例では、さらに、後部上端面から上方に小寸法の後端延在部15cが設けられている。保持板15の下部後端付近には、第1エアシリンダー16の駆動端16aがピン介して結合されている。第1エアシリンダー16は、棚部44の側面に固定されて垂直に配されており、作動時に、保持板15を回動させてその先端部15aを成形ドラム5に接近させる。
The holding
保持板15の後端上部、すなわち、ベース部15bの後部上端及び後端延在部15cから、上下一対をなすガイドローラー19−1及び19−2が、それぞれ支持されている。また、ベース部15bから先端部15aに移行する個所に、斜めに一対のガイドローラー14−1及び14−2が組み合わされるように装着されている。保持板15のベース部15bの上端に沿って、後方のガイドローラー19から前方のガイドローラー14へと、リボン51が、略水平に掛け渡されて送られる。前方のガイドローラー14のうち、リボン51が実際に接する上方のガイドローラー14−1には、回転数及び回転位置を検出するマイクロエンコーダー14Aが備えられており、ガイドローラー14−1の軸に、保持板15の逆側から結合している。
A pair of upper and lower guide rollers 19-1 and 19-2 are supported from the rear end upper portion of the holding
保持板15の先端部15aにあって、成形ドラムに最も近い前方の先端15dには、1個の先端ローラー12が回動可能に支持されており、先端ローラー12と、前方のガイドローラー14との間には、上向きの凹溝11bをなすロッド状の送出ガイド11が配置されている。送出ガイド11は、第2エアシリンダー17を介して、保持板15の先端部15aからしじされている。すなわち、保持板15の先端部15aに、第2エアシリンダー17の固定端部がガイド・保持部材17cを介して固定されており、送出ガイド11が第2エアシリンダー17の駆動端17aに固定されている。第2エアシリンダー17が圧縮空気の供給を受けて作動すると、送出ガイド11が先端ローラー12に押し付けられる。
One
送出ガイド11の先端には、くさび(楔)状に、先端ローラー12の下端に向かって延びるガイド突起11aが設けられており、この上面が、送出ガイド11内部の凹溝11bの底面から滑らかに連続している。これにより、リボン51を成形ドラム5の側へと導く際、引っかかりを生じる個所がなくスムーズにリボン51が送り出される。また、送出ガイド11の先端が、先端ローラー12に押し付けられた際には、ガイド突起11aと先端ローラー12の周面との間にリボン51が挟み込まれる。
A guide projection 11a extending toward the lower end of the
保持板15には、さらに、リボン切断装置13が装着されている。リボン切断装置13は、保持板15の上端近傍から振れ動き可能に保持された直線状のアーム13cと、この先端に結合されたローラー13bと、これに近接してアーム13cに取り付けられたカッター刃13aとからなる。アーム13cは、その根元付近で、保持板15の上端近傍を貫くピン13eを介して、保持板15の逆側にあるレバー棒13dの一端に結合されており、レバー棒13dの他端は、第3エアシリンダー18の駆動端18aに結合されている。
A
保持板15の後部に固定された第3エアシリンダー18が圧縮空気の供給を受けて作動すると、リボン切断装置13のアーム13cが下方へと振れ動き、カッター刃13aが先端ローラー12の前方でリボン51を切断する。リボン51を切断する際、先端ローラー12と成形ドラム5との間は、リボン切断装置13のカッター刃13a及びローラー13bが通過できるように、引き離される。すなわち、保持板15を回動させる第1エアシリンダー16は、圧縮空気を解除された戻り状態とすることで、保持板15の先端部15aを成形ドラム5から引き離しておく。また、同時に、第2エアシリンダー17を作動させて送出ガイド11と先端ローラ12との間にリボン51を挟み込んで固定しておく。
When the
一方、成形ドラム5にリボン51を巻き付けて行く際には、第1エアシリンダー16を通常作動モードで作動させて、先端ローラー12を成形ドラム5に近接させるとともに、第2エアシリンダー17を解除して、リボン51に対する挟み込みを解除する。また、リボン51の切断後など、リボン51の巻き付けを開始する際には、まず、リボン51の先端部と成形ドラム5の周面との間の位置合わせを行う。そして、この後、第1エアシリンダー16に、通常作動モードよりも少し高圧の圧縮空気を一時的に導入する。これにより、先端ローラー12が成形ドラム5に押し付けられ、挟み込み個所51bから突き出たリボン51の先端突き出し部51aが成形ドラム5に貼り付けられる。
On the other hand, when the
なお、リボン巻き付け装置10の各部分の作動、及び成形ドラム5のモータ52の回転動作を自動制御するためのマイコン6が、例えばオペレータールームに備えられる。
A microcomputer 6 for automatically controlling the operation of each part of the
以下、図6のフローチャートを用いて、リボン51の供給速度の制御について説明する。
Hereinafter, the control of the supply speed of the
マイコン6の作動プログラムの起動後、まず、ステップa1において、セットされたリボンロール55の径が、前述の光電管37により判定され、これに基づき、リボン51の引き出し駆動及びリボンロール55の制動に関連したパラメーターの設定が行われる。
After starting the operation program of the microcomputer 6, first, in step a <b> 1, the diameter of the set
ステップa2においては、送出部1の先端にあるリボン51の先端部が、成形ドラム5のドラム面5aに対して位置調整後に貼り付けられたかどうかが判定される。この判定に基づき、ステップa10において位置調整及びその確認後に貼り付け動作が行われる。また、貼り付け完了を確認したならば、ステップa3において、成形ドラム5の回転とともに、これに同期するようにコンベアー装置31のモーター82の回転駆動が開始される。
In step a <b> 2, it is determined whether or not the leading end of the
ステップa4においては、成形ドラム5の回転開始直後に、モーター82の回転数として、成形ドラム5の回転速度に対応した速度を設定する。
In step a4, immediately after the rotation of the molding drum 5 is started, a speed corresponding to the rotation speed of the molding drum 5 is set as the rotation speed of the
ステップa5〜a6においては、モーター82の設定回転数を、マイクロエンコーダー14Aの計測値に基づいて補正するとともに、エンコーダー装置71の計測値に基づいて逐次補正する。これらの非常に短い時間間隔で繰り返す。
In steps a <b> 5 to a <b> 6, the set rotational speed of the
ステップa7において、所定分量の巻き付けが完了したと判定したならば、ステップa8に進み、成形ドラム5の回転停止と同時に、コンベアー装置31の駆動を停止する。同時に、パウダーブレーキ34を作動させて、リボンロール55の回転を瞬時に停止させる。
If it is determined in step a7 that the predetermined amount of winding has been completed, the process proceeds to step a8, and the driving of the
ステップa9においては、送出部1の先端が成形ドラム5より離間されてから、リボン切断装置13によるリボン51の切断が行われる。この後、ステップa1に戻る。
In step a <b> 9, the
上記実施例においては、ダンサーローラー21の高さ位置の検出を滑車26に備えられたエンコーダー装置71により行うとして説明したが、例えば、レーザー光式の距離測定装置により行うことも可能である。また、エンコーダー装置71は光学式であっても磁気式であっても良い。なお、送出部1中でのリボンの送り速度の測定も、場合によっては、エンコーダー以外の方法で行うことも可能である。
In the above-described embodiment, the height position of the
上記実施例においては、リボンの引き出し駆動が、ベルトコンベア装置31によって行われるとして説明したが、充分な径を有する駆動ローラーにリボン51を半周以上巻き付けるようにして掛け渡すのであっても良い。なお、ベルトコンベア装置31のコンベア面81aが水平に配されるものとして説明したが、リボン51の張力によってゴムベルト81との間で充分な摩擦が行われるのであれば、傾斜していても差し支えない。また、コンベア面81aの長さ方向が巻き付け装置10の前後方向から傾斜していても良い。さらには、場合によって、ゴムベルト81に代えて、伸縮性の布地や編み地等からなるベルトであってリボンに対する摩擦係数の大きいものを選んで使用することもできる。
In the above-described embodiment, the ribbon pull-out driving is described as being performed by the
また、リボンは、ベルトカバープライ(スパイラルキャッププライ)を形成するものに限らず、ベルトプライ等を形成するものであっても良い。また、ゴム引きされた補強コードに限らず、補強コードのみのものであって良く、また、場合によっては補強コードを有しない、樹脂製またはゴム製の細帯状の部材であっても良い。 Further, the ribbon is not limited to forming a belt cover ply (spiral cap ply) but may be a belt forming a belt ply or the like. Further, the reinforcing cord is not limited to the rubberized cord, and may be only a reinforcing cord, or may be a thin strip member made of resin or rubber that does not have a reinforcing cord in some cases.
1 送出部
10 リボン巻き付け装置
11 送出ガイド
12 先端ローラー
13 リボン切断装置
15 保持板
16〜18 第1〜3エアシリンダー
2 ダンサー装置
21 ダンサー装置のガイドローラー(ダンサーローラー)
22 タイミングベルト
23 垂直レール
24 支持部材
26 滑車
27 ストッパー
3 リボン供給部
31 ベルトコンベアー装置
34 パウダーブレーキ
35 リボンロールのシャフト
36 シャフト受け部
4 フレーム
42 天板
45 レール
46 サーボモーター
49 後方の棚部
5 成形ドラム
51 リボン
55 リボンロール
6 マイコン
71 ダンサー装置中のエンコーダー装置
72 角筒状の柱
73 近接スイッチ
74 軸受け
75 カップリング
81 ベルトコンベアー装置の歯付きゴムベルト
81a コンベア面
82 モーター
83,84 駆動及び従動ローラー
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (4)
成形ドラムに近接して配されてリボンを送り出すための送出部と、リボンを貯留するかまたは連続的に成形するリボン供給源と、リボン供給源から送出部へとリボンを所定の速度で引き出して送るための引き出し駆動部と、リボン供給源から送出部へと送り出されるリボンの供給速度を計測するための第1計測手段とを備えるリボン巻き付け装置において、
リボン供給源と前記送出部との間には、該送出部からの送り出し量に対するリボン供給源からの供給量の変動を吸収するようにリボンの経路長を変化させるダンサー装置が備えられ、このダンサー装置には、該経路長の変化量またはこれに対応する変化量を計測する第2計測手段が備えられ、
前記引き出し駆動部の駆動が、前記第1計測手段による計測値と、前記第2計測手段による計測値とに基づき制御されることを特徴とするリボン巻き付け装置。 An apparatus for winding a ribbon on a forming drum for producing a pneumatic tire or a member thereof,
A feeding section that is arranged in the vicinity of the forming drum and feeds out the ribbon; a ribbon supply source that stores or continuously forms the ribbon; and pulls the ribbon from the ribbon supply source to the feeding section at a predetermined speed In a ribbon winding apparatus comprising: a drawer drive unit for sending; and a first measuring means for measuring a supply speed of a ribbon sent from the ribbon supply source to the sending unit,
A dancer device is provided between the ribbon supply source and the delivery unit to change the path length of the ribbon so as to absorb fluctuations in the supply amount from the ribbon supply source with respect to the delivery amount from the delivery unit. The apparatus is provided with a second measuring means for measuring the amount of change in the path length or the amount of change corresponding thereto,
The ribbon winding apparatus, wherein driving of the pull-out driving unit is controlled based on a measurement value by the first measurement unit and a measurement value by the second measurement unit.
前記第2計測手段が、前記滑車に接続するエンコーダーであることを特徴とする請求項1記載のリボン巻き付け装置。 The dancer device comprises a roller that hangs a ribbon, a support member that holds the roller, a flexible belt member that is connected to the support member, and a pulley that winds the belt member.
The ribbon winding apparatus according to claim 1, wherein the second measuring means is an encoder connected to the pulley.
成形ドラムの停止時に、リボンの切断を行ってから、送出部に保持されたリボンの先端を成形ドラム上に貼り付け、
成形ドラムを回転させるとともに、リボンが巻き付けられたリボンロールから成形ドラムの回転に対応した速度でリボンを引き出して送出部に供給するリボン引き出し駆動を行うことでリボンの巻き付けを進行させ、
この際、前記送出部へのリボンの供給速度を計測し、この計測値に基づいて前記リボン引き出し駆動の速度の制御を行うリボン巻き付け方法において、
リボン供給源と前記送出部との間にて、該送出部からの送り出し量と、リボン供給源からの供給量との間のバランスの崩れを吸収するようにリボンの経路長を即応して変化させ、
この際のリボンの経路長の変動を連続的に計測して、前記引き出し駆動の制御に用いることを特徴とするリボン巻き付け方法。
A method of winding a ribbon on a forming drum to manufacture a pneumatic tire or a member thereof,
When the forming drum is stopped, the ribbon is cut, and the tip of the ribbon held by the delivery unit is pasted on the forming drum.
While rotating the forming drum, the ribbon winding drive is performed by pulling out the ribbon from the ribbon roll around which the ribbon is wound at a speed corresponding to the rotation of the forming drum and supplying the ribbon to the sending unit.
At this time, in the ribbon winding method of measuring the supply speed of the ribbon to the delivery unit and controlling the speed of the ribbon pulling drive based on the measured value,
The path length of the ribbon changes promptly between the ribbon supply source and the delivery unit so as to absorb the loss of balance between the delivery amount from the delivery unit and the supply amount from the ribbon supply source. Let
In this case, the ribbon winding method is characterized in that a change in the path length of the ribbon is continuously measured and used for the pull-out drive control.
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