JP2008290208A - Tire cutting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤを切断するタイヤ切断装置に関する。 The present invention relates to a tire cutting device for cutting a tire.
廃棄された廃タイヤの多くは再利用される。廃タイヤは、たとえば燃料として利用されたり、タイヤの材料として利用されたり、タイヤ以外のゴム製品の材料として利用されたりする。廃タイヤは、廃棄された状態のまま再利用されずに、チップ状に細分化されて再利用される。また廃タイヤの運搬および保管の便を考慮すると、占有体積が小さい方が好ましく、廃タイヤは、占有体積を小さくするためにチップ状に細分化される。 Many discarded tires are reused. Waste tires are used, for example, as fuel, as tire materials, or as rubber material other than tires. Waste tires are not reused in a discarded state, but are reused after being segmented into chips. Considering the convenience of transporting and storing the waste tire, it is preferable that the occupied volume is small, and the waste tire is subdivided into chips in order to reduce the occupied volume.
従来の技術として廃タイヤを細分化する2軸せん断カッター装置がある(たとえば特許文献1参照)。この2軸せん断カッター装置を用いて細分化することができる廃タイヤの大きさには限界があるので、細分化可能な大きさを超えた大形の廃タイヤを細分化する場合には、細分化の前処理として廃タイヤを細分化可能な大きさに予め切断する必要がある。 As a conventional technique, there is a biaxial shear cutter device that subdivides waste tires (see, for example, Patent Document 1). Since there is a limit to the size of waste tires that can be subdivided using this biaxial shear cutter device, when subdividing large waste tires that exceed the size that can be subdivided, It is necessary to cut the waste tire into a size that can be subdivided in advance as a pretreatment for conversion.
図7は、細分化の前処理を行なう廃タイヤ1を表す正面図である。図7において、廃タイヤ1の切断される部位を2点鎖線2で表す。図7では、廃タイヤ1を8分割する場合を示している。細分化の前処理を行なう切断装置は、廃タイヤ1を切断する切断ワイヤを備える。細分化の前処理では、まずこの切断ワイヤの伸びる方向に廃タイヤ1の回転軸線の延びる方向が一致するように廃タイヤ1を配置する。次に、切断ワイヤに向けて廃タイヤ1を移動することによって、廃タイヤ1を切断する。廃タイヤ1の切断する位置をずらし、廃タイヤ1を切断する処理を繰返すことによって、廃タイヤ1を複数のスライス状の切片に分割することができる。
FIG. 7 is a front view showing the
廃タイヤ1は、ドーナツ形状なので、従来の技術の装置を用いて廃タイヤ1をスライス状に分割すると、分割された各切片の形状が互いに不揃いとなる。分割された廃タイヤ1は、次の工程を行なう場所に運搬されたり、保管のために積載されたりする。複数の廃タイヤ1の切片を扱う場合には、必然的に反復性を有する作業が行なわれる。反復性を有する作業では、互いに異なる形状の切片を扱う方が、互いに同じ形状の切片を扱う場合に比べて作業効率が悪くなる。また不揃いの切片を稠密に積載することは難しく、互いに同じ形状の切片を積載したときの占有体積に比べて、不揃いの切片を積載したときの占有体積が大きくなる場合がある。さらに分割の仕方によっては、廃タイヤの直径に近い長さの切片が切出される場合がある。廃タイヤ1の直径は、作業者の身長よりも大きいことがあるので、作業者の身長よりも長い形状の廃タイヤ1の切片を扱う作業が生じ、作業効率が悪くなる。
Since the
したがって本発明の目的は、分割した切片が互いに同じ形状となるようにタイヤを切断することができるタイヤ切断装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a tire cutting device that can cut a tire so that divided sections have the same shape.
本発明は、基台と、
予め定める軸線まわりに回動自在に基台に支持され、タイヤが載置されるターンテーブルと、
前記ターンテーブルを回動駆動する回動手段と、
前記ターンテーブルに臨む刃先を有し、前記刃先が前記予め定める軸線上を通り、かつこの予め定める軸線に垂直に延びる切断刃と、
前記刃先がターンテーブルに当接する当接位置およびターンテーブルから離反する離反位置とにわたって、前記予め定める軸線に沿って切断刃を昇降駆動する昇降手段と、
前記ターンテーブルの回動動作および前記切断刃の昇降動作を交互に繰返すように回動手段および前記昇降手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とするタイヤ切断装置である。
The present invention comprises a base,
A turntable that is supported by a base so as to be rotatable about a predetermined axis and on which a tire is placed;
Rotation means for rotating the turntable;
A cutting blade having a cutting edge facing the turntable, the cutting edge passing on the predetermined axis and extending perpendicularly to the predetermined axis;
Lifting means for driving the cutting blade up and down along the predetermined axis over a contact position where the blade edge contacts the turntable and a separation position where the blade edge separates from the turntable;
A tire cutting device comprising: a turning means and a control means for controlling the raising / lowering means so as to alternately repeat the turning operation of the turntable and the raising / lowering action of the cutting blade.
また本発明は、前記制御手段は、ターンテーブルの回動の開始時、およびターンテーブルの回動の停止時において、ターンテーブルが緩慢に加減速するように前記回動手段を制御することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the control means controls the turning means so that the turntable slowly accelerates or decelerates at the start of turning of the turntable and at the stop of turning of the turntable. And
さらに本発明は、前記制御手段は、
タイヤの分割すべき分割数を2×n(記号nは、2以上の整数を表す)としたときに、前記予め定める軸線まわりの回動方向の一方にターンテーブルが(n−1)回の回動と停止とを繰返す第1回動動作と、前記予め定める軸線まわりの回動方向の他方にターンテーブルが(n−1)回の回動と停止とを繰返す第2回動動作とを交互に繰返し、第1および第2回動動作における一連のターンテーブルの回動が、180°の範囲内において行なわれるように前記回動手段を制御し、
第1回動動作と第2回動動作との切換時およびターンテーブルが停止する毎に、前記切断刃が昇降するように前記昇降手段を制御することを特徴とする。
Furthermore, the present invention provides the control means,
When the number of divisions of the tire is 2 × n (the symbol n represents an integer of 2 or more), there are (n−1) turntables in one of the rotation directions around the predetermined axis. A first rotation operation that repeats rotation and stop, and a second rotation operation in which the turntable repeats (n−1) rotations and stops in the other rotation direction around the predetermined axis. Alternately and repeatedly controlling the rotating means so that the series of turntables in the first and second rotating operations are performed within a range of 180 °;
The elevating means is controlled so that the cutting blade is raised and lowered at the time of switching between the first turning operation and the second turning operation and every time the turntable stops.
本発明によれば、ターンテーブルは、予め定める軸線まわりに回動自在に基台に支持される。このターンテーブルは、制御手段に制御される回動手段によって回動駆動されて回動する。ターンテーブルにタイヤが載置された状態においてターンテーブルが回動すると、ターンテーブルの回動に伴ってタイヤが回動する。タイヤの回転軸線と、ターンテーブルの回動する予め定める軸線とが一致するようにタイヤをターンテーブルに載置すると、ターンテーブルの回動に伴って、タイヤが回転軸線まわりに回動する。制御手段は、回動手段を制御することによって、ターンテーブルの回動動作を制御し、間接的にタイヤの回動を制御する。 According to the present invention, the turntable is supported by the base so as to be rotatable around a predetermined axis. The turntable is rotated by a rotation unit controlled by the control unit. When the turntable rotates while the tire is placed on the turntable, the tire rotates as the turntable rotates. When the tire is placed on the turntable so that the rotation axis of the tire coincides with the predetermined axis on which the turntable rotates, the tire rotates about the rotation axis as the turntable rotates. The control means controls the turning operation of the turntable by controlling the turning means, and indirectly controls the turning of the tire.
切断刃は、ターンテーブルに臨む刃先を有し、前記刃先が前記予め定める軸線上を通り、かつこの予め定める軸線に垂直に延びる。この切断刃は、制御手段によって制御される昇降手段に昇降駆動され、ターンテーブルに当接する当接位置およびターンテーブルから離反する離反位置とにわたって、前記予め定める軸線に沿って昇降する。この切断刃が離反位置から当接位置に下降すると、ターンテーブルに載置されたタイヤが切断される。 The cutting blade has a cutting edge facing the turntable, and the cutting edge passes on the predetermined axis and extends perpendicularly to the predetermined axis. This cutting blade is driven up and down by the lifting means controlled by the control means, and moves up and down along the predetermined axis line over a contact position that contacts the turntable and a separation position that separates from the turntable. When the cutting blade is lowered from the separation position to the contact position, the tire placed on the turntable is cut.
タイヤの回転軸線と、ターンテーブルの回動する予め定める軸線とが一致するようにタイヤがターンテーブルに載置された状態において、制御手段が前記ターンテーブルの回動動作および前記切断刃の昇降動作を交互に繰返すように回動手段および前記昇降手段を制御すると、切断刃が当接位置に下降する毎に、タイヤの回転軸線を含む平面上でタイヤが2分割される。たとえばターンテーブルを、(360/タイヤの分割数)°ずつ回動すれば、分割された切片の形状が互いに等しくなるようにタイヤを切断することができる。 In a state where the tire is placed on the turntable so that the rotation axis of the tire and the predetermined axis on which the turntable rotates coincide with each other, the control means rotates the turntable and raises and lowers the cutting blade. When the turning means and the lifting / lowering means are controlled so as to alternately repeat, the tire is divided into two on the plane including the tire rotation axis every time the cutting blade is lowered to the contact position. For example, if the turntable is rotated by (360 / number of tire divisions) °, the tire can be cut so that the divided sections have the same shape.
また本発明によれば、制御手段によって制御される回動手段は、ターンテーブルの回動の開始時、およびターンテーブルの回動の停止時において、ターンテーブルを緩慢に加減速する。回動の開始時において急な角加速度でターンテーブルを加速して回動すると、タイヤの慣性力によってターンテーブルに載置されたタイヤにすべりが生じ、ターンテーブルの回動する角度と、タイヤの回動する角度にずれが生じる。また回動の停止時において急な角加速度でターンテーブルを減速して停止すると、タイヤの慣性力によってタイヤにすべりが生じ、ターンテーブルの回動する角度と、タイヤの回動する角度にずれが生じる。本発明ではターンテーブルが緩慢に加減速されるので、タイヤのすべりを防ぎ、タイヤの回動する角度を高精度に制御することができる。これによって、精度よく所望する形状にタイヤを切断することができる。 According to the present invention, the turning means controlled by the control means slowly accelerates / decelerates the turntable when the turntable starts to turn and when the turntable stops. If the turntable is accelerated and rotated at a sudden angular acceleration at the start of rotation, the tire placed on the turntable slips due to the inertial force of the tire, and the rotation angle of the turntable Deviation occurs in the rotation angle. Also, if the turntable is decelerated and stopped at a sudden angular acceleration when the rotation is stopped, the tire slips due to the inertial force of the tire, and there is a difference between the rotation angle of the turntable and the rotation angle of the tire. Arise. In the present invention, since the turntable is slowly accelerated / decelerated, the tire can be prevented from slipping and the rotation angle of the tire can be controlled with high accuracy. As a result, the tire can be accurately cut into a desired shape.
さらに本発明によれば、制御手段に制御される回動手段によって、予め定める軸線まわりの回動方向の一方にターンテーブルが(n−1)回の回動と停止とを繰返す第1回動動作と、前記予め定める軸線まわりの回動方向の他方にターンテーブルが(n−1)回の回動と停止とを繰返す第2回動動作とが交互に繰返される。第1および第2回動動作における一連のターンテーブルの回動は、180°の範囲内において行なわれる。制御手段に制御される昇降手段によって、切断刃は、第1回動動作と第2回動動作との切換時およびターンテーブルが停止する毎に昇降し、タイヤを2分割する。これによって、第1回動動作および第2回動動作が行なわれる毎に、タイヤが2×n分割される。従来の技術を用いてタイヤを2×n分割するには、タイヤを2×n−1回切断する必要があるが、本発明ではタイヤを2×n分割するときに、切断刃によってタイヤをn回切断すればよく、従来の技術に比べて切断回数を約半分にすることができ、効率的にタイヤを分割することができる。
Further, according to the present invention, the first rotation in which the turntable repeats (n−1) rotations and stops in one of the rotation directions around the predetermined axis by the rotation means controlled by the control means. The operation and the second rotation operation in which the turntable repeats (n-1) rotations and stops in the other rotation direction around the predetermined axis are alternately repeated. A series of turntable rotations in the first and second rotation operations are performed within a range of 180 °. By the lifting means controlled by the control means, the cutting blade moves up and down at the time of switching between the first rotating operation and the second rotating operation and every time the turntable stops, and divides the tire into two parts. Thus, the tire is divided by 2 × n every time the first rotation operation and the second rotation operation are performed. In order to divide a
図1は、本発明の実施の一形態のタイヤ切断装置11の正面図である。図2は、タイヤ切断装置11の平面図である。図3は、タイヤ切断装置11の側面図である。タイヤ切断装置11は、タイヤ12を切断することによって2×n(記号「n」は、2以上の整数を表す)分割する。タイヤ切断装置11は、大型車および特定大型車などの普通自動車よりも大型の車両に用いられる大型のタイヤ12を切断する装置として用いられる。本実施の形態のタイヤ切断装置11は、質量が200kg以上2000kg未満程度であって、直径が3m未満程度、幅が1.2m未満程度のタイヤ12を切断する。
FIG. 1 is a front view of a tire cutting device 11 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the tire cutting device 11. FIG. 3 is a side view of the tire cutting device 11. The tire cutting device 11 divides 2 × n (the symbol “n” represents an integer of 2 or more) by cutting the
タイヤ切断装置11は、基台13と、予め定める軸線L1まわりに回動自在に基台13に支持されるターンテーブル14と、ターンテーブル14を回動駆動する回動部15と、ターンテーブル14に臨む刃先16を有する切断刃17と、刃先16がターンテーブル14に当接する当接位置およびターンテーブル14から離反する離反位置とにわたって、予め定める軸線L1に沿って切断刃17を昇降駆動する昇降部18と、回動部15および昇降部18を制御する制御部19とを含んで構成される。タイヤ切断装置11は、工場の床などに設置される。以下、タイヤ切断装置11が設置された状態を前提とした説明を行なう。
The tire cutting device 11 includes a base 13, a
ターンテーブル14は、円板形状を有し、厚み方向に垂直な一表面14aと他表面14bとが、水平となるように基台13に支持される。ターンテーブル14は、中心軸線と、ターンテーブル14の回動する予め定める軸線L1とが一致するように、鉛直方向Zの他表面14bが基台13に支持される。このようにターンテーブル14を配置することによって、ターンテーブル14は、中心軸線まわりに回動する。このターンテーブル14の鉛直方向Zの一表面14aにタイヤ12が載置される。ターンテーブル14の直径は、少なくとも切断すべきタイヤ12の直径よりも大きく選ばれる。
The
基台13は、工場の床などに当接する第1ベースプレート21と、ターンテーブル14を支持する支持プレート22と、この支持プレート22を支持するはり部23とを含んで構成される。
The base 13 includes a first base plate 21 that contacts a factory floor, a
支持プレート22は、円板形状を有する。支持プレート22の直径は、ターンテーブル14の直径とほぼ等しく選ばれる。支持プレート22は、中心軸がターンテーブル14の中心軸線の延長線上に一致するように配置される。ターンテーブル14は、この支持プレート22の鉛直方向Zの上方Z1の表面上に支持される。
The
第1ベースプレート21は、基台13の鉛直方向Zの下方Z2の端部であって、支持プレート22の下方Z2に設けられる。第1ベースプレート21は、板状であって、略円板形状に形成される。第1ベースプレート21の直径は、支持プレート22の直径よりも少し小さく選ばれる。この第1ベースプレート21の鉛直方向Zの下方Z2の表面が、工場などの床に当接する。
The first base plate 21 is provided at the end Z2 below the base 13 in the vertical direction Z and below the
はり部23は、第1ベースプレート21と支持プレート22との間を鉛直方向Zにわたって延び、かつ前記予め定める軸線L1を通って、後述する切断刃17の延びる方向(以下、切断方向という)Xに延びて形成され、両端部23aが第1ベースプレート21および支持プレート22からそれぞれ突出する。はり部23は、切断刃17に対して下方Z2に設けられ、切断刃17によってタイヤ12を切断するときに基台13に加わる応力で支持プレート22が動かないように支持プレート22を支持する。はり部23の切断方向Xの幅W1は、本実施の形態では3950mmに選ばれる。
The
基台13は、はり部23が設けられる位置とは異なる位置に、第1ベースプレート21と支持プレート22との間を鉛直方向Zにわたって延び、支持プレート22が動かないように支持プレート22を支持する複数の基台支柱24をさらに備える。この基台支柱24は、鉛直方向Zと切断方向Xとのそれぞれに垂直な横方向Yの基台13の両端部に設けられる。
The base 13 extends in the vertical direction Z between the first base plate 21 and the
はり部23の両端部23aの鉛直方向Zの下端部には、横方向Yの一方と他方とに延びる第2ベースプレート25が形成される。第2ベースプレート25の横方向Yの幅W2は、本実施の形態では3200mmに選ばれる。さらにはり部23の両端部23aの横方向Yの一方側と他方側とには、補強リブ26が設けられる。補強リブ26は、はり部23の両端部23aと第2ベースプレート25とを接続する。補強リブ26は、はり部23の両端部23aの上方Z1から第2ベースプレート25に近づくにつれて横方向Yに幅広になるように形成される。この補強リブ26と第2ベースプレート25とによって、タイヤ切断装置11が横方向Yに傾くことを防ぐ。
A
基台13は、支持プレート22を鉛直方向Zに昇降して、はり部23から浮遊させるための複数の浮遊用昇降部27をさらに備える。浮遊用昇降部27は、第1ベースプレート21と支持プレート22との間に設けられ、1または複数の第1油圧シリンダ28と、この第1油圧シリンダ28の昇降を駆動する油圧ユニット29とを含んで構成される。本実施の形態における浮遊用昇降部27は、4本の第1油圧シリンダ28を備える。4本の第1油圧シリンダ28は、予め定める軸線L1を中心とする円周上にそれぞれ90°の間隔をあけて設けられる。各第1油圧シリンダ28のピストンロッドの鉛直方向Zの上端部には、回転可能なローラ30が備えられる。このローラ30は、第1油圧シリンダ28によって鉛直方向Zに昇降する。ローラ30は、回転軸線が水平面内において予め定める軸線L1から放射状に延びる直線に一致するように設けられる。油圧ユニット29は、各ローラ30が一様に上昇するように各第1油圧シリンダ28を一様に駆動する。浮遊用昇降部27は、ローラ30を上昇させることによって、支持プレート22に当接させ、さらに支持プレート22およびターンテーブル14を上昇させる。回動部15は、支持プレート22およびターンテーブル14がローラ30によって支持されている状態でターンテーブル14を回動する。支持プレート22を支持するローラ30は、ターンテーブル14の回動に伴って回転する。このように支持プレート22およびターンテーブル14を浮遊させることによって、はり部23との摩擦を無くした状態でローラ30の回転とともにターンテーブル14を回動するので、小さい力でターンテーブル14を回動することができる。
The base 13 further includes a plurality of lifting and lowering
浮遊用昇降部27は、切断刃17によってタイヤ12を切断するときには、支持プレート22がはり部23に当接するまでローラ30を下降させる。支持プレート22は、はり部23および基台支柱24によって動かないように支持されているので、タイヤ12を切断するときに、支持プレート22に支持されるターンテーブル14が動くことを防ぐことができる。
When the cutting blade 17 cuts the
タイヤ切断装置11は、基台13の上方Z1に設けられる架台31と、この架台31を支持する2本の支柱32と、昇降部18の一部が配置される配置台33とをさらに備える。
The tire cutting device 11 further includes a
2本の支柱32は、はり部23の両端部23aからそれぞれ上方Z1に延びて形成される。架台31は、切断方向Xに延びて形成され、切断方向Xの各両端部の下端部が、各支柱32の上端部に支持される。
The two
配置台33は、板状であって、略直方体形状に形成される。配置台33は、厚み方向Zに垂直な表面が水平となるように、側面部が架台31の側面部に接続されて架台31に支持される。
The arrangement table 33 is plate-shaped and is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. The placement table 33 is supported by the
切断刃17を鉛直方向Zに昇降駆動する昇降部18は、切断刃17を保持する保持部34と、保持部34を鉛直方向Zに昇降する1または複数の第2油圧シリンダ35と、第2油圧シリンダ35を駆動する油圧ユニット29とを含んで構成される。この油圧ユニット29は、第2油圧シリンダ35を駆動するとともに、前述の第1油圧シリンダ28の昇降も駆動する。
The elevating unit 18 that drives the cutting blade 17 up and down in the vertical direction Z includes a holding
油圧ユニット29は、配置台33に設けられ、2つの油圧ポンプ43と、油圧ポンプ43を駆動する油圧用電動機44と、油の流量を制御する流量制御弁と、油の流れる方向を制御する第1方向制御弁46および第2方向制御弁36と、油を収容するタンク47とを含む。油圧ユニット29は、第2油圧シリンダ35のピストン運動を駆動する。
The
本実施の形態における昇降部18は、3つの第2油圧シリンダ35を備える。各第2油圧シリンダ35は、架台31を鉛直方向Zに貫通して架台31に保持され、切断方向Xに等間隔をあけてそれぞれ配置される。3つの第2油圧シリンダ35のうちの中央に配置される第2油圧シリンダ35は、シリンダロッド37の中心軸線が予め定める軸線L1にほぼ一致するように配置される。
The elevating unit 18 in the present embodiment includes three second
切断刃17を保持する保持部34は、2本の支柱32の間にわたって切断方向Xに延びる。2本の支柱32の対向する側面部には、鉛直方向Zの両端部間にわたって保持部34の鉛直方向Zの昇降を案内する案内溝が形成されている。保持部34の切断方向Xの両端部には、2本の支柱32に形成された案内溝に嵌合する勘合部が形成される。保持部34は、支柱32の案内溝に勘合部が嵌り込んだ状態で案内溝に案内されて鉛直方向Zに昇降する。保持部34の上端部は、3本の第2油圧シリンダ35のシリンダロッド37の下端部にそれぞれ設けられる把持部38に把持される。保持部34は、3本の第2油圧シリンダ35に把持されることによって、シリンダロッド37の昇降に連動して昇降する。
The holding
切断刃17は、刃先16がターンテーブル14に望むように保持部34の下端部に取付けられる。すなわち切断刃17は、刃先16が下方Z2に位置するように取付けられる。切断刃17は、切断方向Xに延び、切断方向Xの中央が予め定める軸線L1上に位置するように取付けられる。切断刃17の切断方向Xの長さW3は、少なくとも切断するタイヤ12の直径よりも長く選ばれる。本実施の形態における切断刃17の切断方向Xの長さW3は、3000mmに選ばれる。切断刃17は、たとえば上端部が保持部34と取付け板41とに挟持され、取付け板41と上端部とを貫通する複数のボルト50が保持部34に形成されるネジ穴に嵌り込むことによって取付けられる。本実施の形態における切断刃17は、切断方向Xの一方と他方とにそれぞれ配置される2つの刃によって構成される。この2つの刃は、切断刃17の切断方向Xの中央において端面が互いに接するように配置される。
The cutting blade 17 is attached to the lower end of the holding
切断刃17は、保持部34に保持されて、シリンダロッド37の昇降に連動して昇降し、ターンテーブル14に刃先16が当接する当接位置およびターンテーブル14から離反する離反位置とにわたって鉛直方向Zに昇降する。切断刃17がターンテーブル14から最も離反する離反位置に上昇した状態での切断刃17とターンテーブル14との間隔Hは、切断するタイヤ12の幅よりも幅広に選ばれ、本実施の形態では1200mmに選ばれる。
The cutting blade 17 is held by the holding
回動部15は、本実施の形態ではACモータ、ステッピングモータおよびDCモータなどの電動機39を含んで実現される。回動部15の電動機39の回転子とともに回転するシャフトには、ピニオン40が取付けられる。ターンテーブル14の周縁部には、回動部15に取付けられるピニオン40と噛合うラック42が取付けられる。回動部15のシャフトが回転すると、このシャフトとともにピニオン40が回転し、これによってターンテーブル14が予め定める軸線L1まわりに回動する。回動部15の電動機39が正転するか逆転するかによって、ターンテーブル14の回動方向が切換わる。回動部15は、エンコーダおよびレゾルバなどのシャフトの回転数を計測する計測器をさらに備える。この計測器の計測結果に基づいて、ターンテーブル14の回動角度が算出される。本実施の形態におけるラック42は、予め定める軸線L1まわりに135°の範囲でターンテーブル14の周縁部に設けられ、ターンテーブル14は、予め定める軸線L1まわりに135°の範囲で回動するように構成される。
In the present embodiment, the
制御部19は、回動部15、昇降部18および浮遊用昇降部27を制御する。制御部19は、中央処理装置(Central Processing Unit:略称CPU)および制御プログラムを記憶する記憶装置などを含むマイクロコンピュータおよびプログラマブルコントローラなどによって実現される。制御部19は、CPUが記憶装置に記憶された制御プログラムを読込んで実行することによって、ターンテーブル14の回動動作および切断刃17の昇降動作を交互に繰返すように回動部15、昇降部18および浮遊用昇降部27を制御する。
The
タイヤ切断装置11は、制御盤48をさらに備える。この制御盤48は、2本の支柱32のうちの一方の支柱32に取付けられる。具体的には、一方の支柱32の側面のうちの、他方の支柱32に対向する側面とは反対側の側面に取付けられる。制御盤48は、複数の入力キー49を備える。入力キー49が利用者によって押圧されると、この利用者の操作に対応する指令が制御部19に入力され、制御部19は、入力された指令に基づいた制御を行なう。
The tire cutting device 11 further includes a
タイヤ切断装置11は、2本の支柱32のうちの他方の支柱32および架台31に支持されて鉛直方向Zに延びて形成される梯子50をさらに備える。この梯子50を利用することによって、利用者が架台31におよび配置台33に登ることができ、昇降部18の調整を行なうことができる。
The tire cutting device 11 further includes a
図4は、タイヤ切断装置11の系統図である。タンク47と第1方向制御弁46とは、第1供給通路51と第1戻り通路52との2本の通路によって接続される。第1供給通路51には、油圧用電動機44によって駆動される油圧ポンプ43が挿入される。タンク47に収容される作動油は、油圧ポンプ43によって第1供給通路51を通って第1方向制御弁46に送られ、各第2油圧シリンダ35に供給される。また第2油圧シリンダ35から送られる作動油は、第1方向制御弁46および第1戻り通路52を通ってタンク47に送られる。
FIG. 4 is a system diagram of the tire cutting device 11. The tank 47 and the first
第1方向制御弁46には、2本の通路53,54がさらに接続される。2本の通路53,54のうちの一方の通路(以下、下降用通路という)53は、3本の通路に分岐し、分岐した通路はそれぞれ第2油圧シリンダ35のシリンダチューブのピストンロッドに対してヘッド側55に接続される。2本の通路53,54のうちの他方の通路(以下、上昇用通路という)54は、3本の通路に分岐し、分岐した3本の通路はそれぞれ第2油圧シリンダ35のシリンダチューブのビストンロッドに対してロッド側56に接続される。
Two passages 53 and 54 are further connected to the first
第1方向制御弁46は、各通路51,52,53,54の接続関係を切換える。第1方向制御弁46は、人力式切換弁、機械式切換弁、パイロット式切換弁、電磁弁および電磁パイロット切換弁などによって切換えられる3位置切換弁によって実現される。本実施の形態における第1方向制御弁46は、制御部19に制御される電磁弁によって切換えられる3位置切換弁によって実現される。
The first
第1方向制御弁46は、制御部19によって制御され、切断刃17を下降させるときの下降位置と、切断刃17を上昇させるときの上昇位置と、切断刃17を停止させるときの停止位置とにスプールの位置を切換える。下降位置では第1供給通路51と第1下降用通路53とが接続され、第1戻り通路52と第1上昇用通路54とが接続される。この状態で油圧ポンプ43を駆動すると、タンク47の作動油が第2油圧シリンダ35のシリンダチューブのピストンロッドに対してヘッド側55に供給されるとともに、第2油圧シリンダ35のシリンダチューブのピストンロッドに対してロッド側56の作動油がタンク47に戻り、切断刃17が下降する。上昇位置では、第1供給通路51と第1上昇用通路54とが接続され、第1戻り通路52と第1下降用通路53とが接続される。この状態で油圧ポンプ43を駆動すると、タンク47の作動油が第2油圧シリンダ35のシリンダチューブのピストンロッドに対してロッド側56に供給されるとともに、第2油圧シリンダ35のシリンダチューブのピストンロッドに対してヘッド側55の作動油がタンク47に戻り、切断刃17が上昇する。停止位置では、第1供給通路51と第1戻り通路52とがそれぞれ閉じ、かつ第1上昇用通路54と第1下降用通路53とがそれぞれ閉じて切断刃17が停止する。
The first
制御部19は、油圧用電動機44および第1方向制御弁46を制御することによって、切断刃17が上昇する上昇状態と、切断刃17が下降する下降状態と、切断刃17が停止する停止状態とを切換える。
The
油圧ユニット29は、さらに第2方向制御弁36と、前記第1供給通路51から分岐して第2方向制御弁36に接続される第2供給通路61と、前記第1戻り通路52から分岐して第1油圧シリンダ28に接続される第2戻り通路62と、第2方向制御弁36に接続され、4本の第1油圧シリンダ28のシリンダチューブのピストンロッドに対してロッド側に接続される第2下降用通路63と、第2方向制御弁36に接続され、4本の第1油圧シリンダ28のシリンダチューブのピストンロッドに対してヘッド側にそれぞれ分岐して接続される第2上昇用通路64とをさらに含む。制御部19の第2方向制御弁36の制御は、前述の第1方向制御弁46の制御とほぼ同じなので、重複する説明を省略する。制御部19は、油圧ユニット29を制御することによって、ローラ30が上昇する上昇状態と、ローラ30が下降する下降状態と、ローラ30が停止する停止状態とを切換える。停止状態における第2方向制御36は、前述の第1方向制御弁46とは異なり、第2戻り通路62を閉じるとともに、第2供給通路61と第2下降用通路66と第2上昇用通路64とを接続する。
The
さらに制御部19は、回動部15の電動機39を制御することによってピニオン40を回転させ、ターンテーブル14を回動させる。
Further, the
図5は、タイヤ12を2×n分割するときの制御部19の処理を表すフローチャートである。タイヤ12の回転軸線L2を、予め定める軸線L1に合わせてターンテーブル14に載置し、利用者が制御盤48の入力キー49を操作してタイヤ12の分割を開始する指令を入力すると、タイヤ12を分割する処理が開始してステップs0からステップs1に移行する。
FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the
ステップs1において制御部19は、昇降部18を制御して切断刃17を下降させる。具体的には制御部19は、昇降部18を下降状態にして、刃先16がターンテーブル14に当接する当接位置まで切断刃17を下降させ、次に昇降部18を停止状態にして切断刃17を停止させる。これによって、予め定める軸線L1を含み、横方向Yに垂直な仮想切断平面でタイヤ12が切断される。切断刃17が当接位置で停止すると、ステップs2に移行する。ステップs2において制御部19は、昇降部18を制御して切断刃17を上昇させる。具体的には制御部19は、昇降部18を上昇状態にして切断刃17がターンテーブル14から最も離反する離反位置に上昇させ、次に昇降部18を停止状態にして切断刃17を停止させる。
In step s1, the
次にステップs3に移行して、制御部19は、ターンテーブル14をn−1回、回動させたか否かを判断し、n−1回、回動していなければステップs4に移行する。本実施の形態におけるタイヤ切断装置11は、n=4としてタイヤ12を8分割するので、ターンテーブル14を3回、回動していなればステップs4に移行する。
Next, the process proceeds to step s3, and the
ステップs4では、制御部19は浮遊用昇降部27を制御してローラ30を上昇させる。具体的には制御部19は、浮遊用昇降部27を上昇状態にして支持プレート22がはり部23から浮遊するまでローラ30を上昇させ、次に浮遊用昇降部27を停止状態にしてローラ30を停止させる。次にステップs5に移行し、制御部19は回動部15を制御してターンテーブル14を予め定める軸線L1まわりに回動させて、停止させる。このようにローラ30に支持プレート22が支持された状態でターンテーブル14を回動させるので、支持プレート22がはり部23に接触した状態でターンテーブル14を回動する場合に比べて小さい力でターンテーブル14を回動することができる。本実施の形態では、ステップs5においてターンテーブル14を回動方向の一方d1に360/(2×n)°回動させる。具体的にはn=4なので、45°ターンテーブル14を回動する。次にステップs6に移行し、制御部19は、浮遊用昇降部27を制御してローラ30を下降させる。具体的には制御部19は、浮遊用昇降部27を下降状態にして支持プレート22がはり部23に載置さるまでローラ30を下降させ、次に浮遊用昇降部27を停止状態にしてローラ30を停止させる。次にステップs7に移行する。
In step s4, the
ステップs7において制御部19は、昇降部18を制御して切断刃17を下降させてタイヤ12を切断する。ステップs7の処理は、前述のステップs1の処理と同じなので説明を省略する。次にステップs8に移行して、制御部19は昇降部18を制御して切断刃17を上昇させる。ステップs8の処理は、ステップs2の処理と同じなので説明を省略する。次にステップs3に移行して、ターンテーブル14の回動と停止とをn−1回行なうまでステップs4からステップs8までの処理を繰返す。このようにステップs4からステップs8までの処理を行なうことによって、予め定める軸線L1まわりの回動方向の一方d1にターンテーブル14が(n−1)回の回動と停止とを繰返す第1回動動作が行なわれる。
In step s <b> 7, the
ステップs8からステップs3に移行したときに、ターンテーブル14の回動と停止とをn−1回行なっている場合には、ステップs9に移行してタイヤ12を2×n分割する処理を終了する。
If the
このように制御部19は、タイヤ12がターンテーブル14に載置されると、まず昇降部18を制御することによって切断刃17の昇降させ、次にターンテーブル14の回動動作および切断刃17の昇降動作を交互にn−1回繰返すように昇降部18および回動部15を制御するので、タイヤ12が2×n分割される。本実施の形態では、ステップs5においてターンテーブル14を360/(2×n)°回動させるので、タイヤ12は、2×n等分割される。
Thus, when the
タイヤ12を2×n分割すると、分割したタイヤ12をタイヤ切断装置11から搬出し、次に分割すべきタイヤ12をターンテーブル14に載置する。タイヤ12をターンテーブル14に載置した後に、利用者が制御盤48の入力キー49を操作してタイヤ12の分割を開始する指令を入力すると、タイヤ12を分割する処理が開始して、図5のフローチャートに示す処理と同じ処理を制御部19が行なう。前述したステップs5の処理では、ターンテーブル14を回動方向の一方d1に回動したが、今回の処理では、ターンテーブル14を回動方向の他方d2に回動させる。すなわちターンテーブル14の回動方向を、前述したステップs5の処理に対して反転させる。ステップs4からステップs8までの処理を行なうことによって予め定める軸線L1まわりの回動方向の他方d2にターンテーブル14が(n−1)回の回動と停止とを繰返す第2回動動作が行なわれる。
When the
第1および第2回動動作における一連のターンテーブル14の回動は、180°の範囲内において行なわれる。具体的には、1回の回動と停止とによって、ターンテーブル14は、360/(2×n)°回動するので、一連の第1および第2回動動作によって、360/(2×n)×(n−1)°回動する。n=4では、一連の第1および第2回動動作によってそれぞれ135°回動する。
The series of
制御部19は、第1回動動作と第2回動動作との切換時にステップs1とステップs2の処理を行って、切断刃17が昇降するように昇降部18を制御するとともに、ターンテーブル14が停止する毎に、切断刃17が昇降するように昇降部18を制御する。すなわち制御部19は、ステップs5においてターンテーブル14が回動方向の一方d1に回動する図5に示す処理と、ステップs5においてターンテーブル14が回動方向の他方d2に回動する図5に示す処理とを交互に繰返すことによって、タイヤ12を交換する毎に、交換したタイヤ12が2×n分割される。
The
図6は、タイヤ12を分割するときのタイヤ切断装置11の動作を示すタイミングチャートである。図6では、図5に示すステップs4からステップs8までの処理に対応するタイヤ切断装置11の動作が示されている。図6において横軸は時間を表す。ステップs4が開始する直前は、第1方向制御弁46が停止位置で、切断刃17がターンテーブル14から離反した離反位置で停止している。また浮遊用昇降部27は、停止状態、かつ回動部15の電動機39が停止した状態であって、支持プレート22がはり部23に載置された状態であり、油圧用電動機44が作動を継続している。
FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the tire cutting device 11 when the
時刻t1では、浮遊用昇降部27が停止状態から上昇状態となり、ローラ30が上昇して支持プレート22をはり部23から浮遊させる。すなわち浮遊用昇降部27の第2方向制御弁36が停止位置から上昇位置に移動して、ローラ30が上昇する。次に時刻t2において浮遊用昇降部27が上昇状態から停止状態になる。すなわち浮遊用昇降部27の第2方向制御弁36が上昇位置から停止位置に移動して、浮遊用昇降部27が停止状態になり、ローラ30が停止する。これによって、支持プレート22がはり部23から浮遊してローラ30に支持された状態になる。時刻t1から時刻t2までの処理は、前述したステップs4の処理に対応する。
At time t <b> 1, the floating elevating
時刻t3では、回動部15の電動機39が停止した状態から正転する状態に遷移して、ターンテーブル14を回動方向の一方d1に回動させる。ターンテーブル14が予め定める軸線L1まわりに360/(2×n)°回動すると、時刻t4で回動部15の電動機39が停止する。時刻t3から時刻t4までの処理は、前述したステップs5の処理に対応する。
At time t3, the state changes from the state where the
時刻t5では、浮遊用昇降部27が停止状態から下降状態に遷移し、ローラ30が下降して支持プレート22がはり部23に載置される。すなわち浮遊用昇降部27の第2方向制御弁36が停止位置から下降位置に移動して、ローラ30が下降する。次に時刻t6において浮遊用昇降部27が下降状態から停止状態に遷移し、ローラ30が停止する。これによってターンテーブル14が支持プレート22に支持された状態になる。時刻t5から時刻t6までの処理は、前述のステップs6の処理に対応する。
At time t <b> 5, the floating elevating
時刻t7では、昇降部18の第1方向制御弁46が停止位置から下降位置に移動する。これによって昇降部18が停止状態から下降状態に遷移して、切断刃17が下降する。切断刃17が当接位置に達する時刻t8では、昇降部18の第1方向制御弁46が下降位置から停止位置に移動して、切断刃17の下降が停止する。これによってタイヤ12が分割される。時刻t7から時刻t8までの処理は、前述のステップs7の処理に対応する。
At time t7, the first
時刻t9では、昇降部18の第1方向制御弁46が停止位置から上昇位置に移動する。これによって昇降部18が停止状態から上昇状態に遷移して、切断刃17が上昇する。切断刃17が離反位置に達する時刻t10では、昇降部18の第1方向制御弁46が上昇位置から停止位置に移動して切断刃17の上昇が停止する。時刻t9から時刻t10までの処理は、前述のステップs8の処理に対応する。
At time t9, the first
時刻t1から時刻t10までの処理をn−1回繰返すことによって、ターンテーブル14の回動方向の一方d1の回動と、ターンテーブル14の停止と、タイヤ12の切断とがn−1回繰返される。
By repeating the process from time t1 to time t10 n-1 times, the rotation of one turn d1 in the rotation direction of the
次にターンテーブル14の回動方向の他方d2の回動と、ターンテーブル14の停止と、タイヤ12の切断とを繰返す処理について説明する。この処理では、前述のターンテーブル14を回動方向の一方d1に回動する処理と、回動部15の電動機39の動作が異なるのみなので、動作の異なる時刻t3から時刻t4までの処理についてのみ説明する。図6では、ターンテーブル14を回動方向の他方d2に回動する場合の回動部15の電動機39の動作を2点鎖線57で示す。
Next, the process of repeating the rotation of the other d2 in the rotation direction of the
時刻t3では、回動部15の電動機39が停止した状態から逆転する状態に遷移して、ターンテーブル14を回動方向の他方d2に回動させる。ターンテーブル14が予め定める軸線L1まわりに360/(2×n)°回動すると、時刻t4で回動部15の電動機39が停止する。
At time t3, the state changes from the state where the
このように回動部15の電動機39を逆転させ、時刻t1から時刻t10までの処理をn−1回繰返すことによって、ターンテーブル14の回動方向の他方d2の回動と、ターンテーブル14の停止と、タイヤ12の切断とがn−1回繰返される。
Thus, by rotating the
前述の時刻t3から時刻t4までの回動部15の電動機39の動作をさらに詳しく説明する。制御部19は、ターンテーブル14の回動の開始時、およびターンテーブル14の回動の停止時において、ターンテーブル14が緩慢に加減速するように回動部15を制御する。すなわち回動部15の電動機39は、ターンテーブル14の角速度を高くするように角加速度を時刻t3から段階的に増加させていき、予め定める角速度になると角加速度を0にしてターンテーブル14の角速度を一定に維持する。次にターンテーブル14を停止するときには、回動部15の電動機39は、ターンテーブル14の角速度を低くするようにターンテーブル14を加速し、角加速度を時刻t4に近づくにつれて低くする。
The operation of the
以上説明した本実施の形態のタイヤ切断装置11によれば、タイヤ12の回転軸線L2と、ターンテーブル14の回動する予め定める軸線L1とが一致するようにタイヤ12がターンテーブル14に載置された状態において、制御部19がターンテーブル14の回動動作および切断刃17の昇降動作を交互に繰返すように回動部15および昇降部18を制御すると、切断刃17が当接位置に下降する毎に、タイヤ12の回転軸線L2を含む平面上でタイヤ12が2分割される。本実施の形態ではターンテーブル14を、(360/2×n)°ずつ回動するので、分割された切片の形状が互いに等しくなるようにタイヤ12を切断することができる。
According to the tire cutting device 11 of the present embodiment described above, the
また本実施の形態のタイヤ切断装置11によれば、制御部19によって制御される回動部15は、ターンテーブル14の回動の開始時、およびターンテーブル14の回動の停止時において、ターンテーブル14を緩慢に加減速する。回動の開始時において急な角加速度でターンテーブル14を加速して回動すると、タイヤ12の慣性力によってターンテーブル14に載置されたタイヤ12にすべりが生じ、ターンテーブル14の回動する角度と、タイヤ12の回動する角度にずれが生じる。また回動の停止時において急な角加速度でターンテーブル14を減速して停止すると、タイヤ12の慣性力によってタイヤ12にすべりが生じ、ターンテーブル14の回動する角度と、タイヤ12の回動する角度にずれが生じる。本実施の形態ではターンテーブル14が緩慢に加減速されるので、タイヤ12のすべりを防ぎ、タイヤ12の回動する角度を高精度に制御することができる。これによって、精度よく所望する形状にタイヤ12を切断することができる。
Further, according to the tire cutting device 11 of the present embodiment, the turning
さらに本実施の形態のタイヤ切断装置11によれば、制御部19に制御される回動部15によって、予め定める軸線L1まわりの回動方向の一方d1にターンテーブル14が(n−1)回の回動と停止とを繰返す第1回動動作と、予め定める軸線L1まわりの回動方向の他方d2にターンテーブル14が(n−1)回の回動と停止とを繰返す第2回動動作とが交互に繰返される。第1および第2回動動作における一連のターンテーブル14の回動は、180°の範囲内において行なわれる。制御部19に制御される昇降部18によって、切断刃17は、第1回動動作と第2回動動作との切換時およびターンテーブル14が停止する毎に昇降し、タイヤ12を2分割する。これによって、第1回動動作および第2回動動作が行なわれる毎に、タイヤ12が2×n分割される。従来の技術を用いてタイヤ12を2×n分割するには、タイヤ12を2×n−1回切断する必要があるが、本実施の形態のタイヤ切断装置11ではタイヤ12を2×n分割するときに、切断刃17によってタイヤ12をn回切断すればよく、従来の技術に比べて切断回数を約半分にすることができ、効率的にタイヤ12を分割することができる。
Furthermore, according to the tire cutting device 11 of the present embodiment, the
本実施の形態のタイヤ切断装置11では、nは2以上としたけれども、タイヤ切断装置11は、nを1としてタイヤ12を2分割する場合にも好適に利用される。また本実施の形態のタイヤ切断装置11は、大型のタイヤ12を切断する装置として利用されるとしたけれども、小型のタイヤを切断する装置としても好適に利用される。
本実施の形態のタイヤ切断装置11は、制御部19の制御に従って自動的に図5に示す処理を行ってタイヤ12を分割するとしたけれども、切断刃19の昇降駆動およびターンテーブル14の回動駆動のうちの少なくともいずれか一方を、利用者の入力キー49の操作に応じて制御部19が制御してもよい。
In the tire cutting device 11 of the present embodiment, n is 2 or more, but the tire cutting device 11 is also preferably used when n is 1 and the
The tire cutting device 11 according to the present embodiment automatically performs the processing shown in FIG. 5 according to the control of the
11 タイヤ切断装置
12 タイヤ
13 基台
14 ターンテーブル
15 回動部
16 刃先
17 切断刃
18 昇降部
19 制御部
21 第1ベースプレート
22 支持プレート
23 はり部
24 基台支柱
25 第2ベースプレート
26 補強リブ
27 浮遊用昇降部
28 第1油圧シリンダ
29 油圧ユニット
30 ローラ
31 架台
32 支柱
33 配置台
34 保持部
35 第2油圧シリンダ
36 第2方向制御弁
37 第2油圧シリンダロッド
38 把持部
39 電動機
41 取付け板
42 ラック
43 油圧ポンプ
44 油圧用電動機
46 第1方向制御弁
47 タンク
48 制御盤
49 入力キー
50 梯子
51 第1供給通路
52 第1戻り通路
53,54 通路
55 第2油圧シリンダのシリンダチューブのピストンロッドに対してヘッド側
56 第2油圧シリンダのシリンダチューブのビストンロッドに対してロッド側
61 第2供給通路
62 第2戻り通路
63 第2下降用通路
64 第2上昇用通路
L1 予め定める軸線
L2 タイヤの回転軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (3)
予め定める軸線まわりに回動自在に基台に支持され、タイヤが載置されるターンテーブルと、
前記ターンテーブルを回動駆動する回動手段と、
前記ターンテーブルに臨む刃先を有し、前記刃先が前記予め定める軸線上を通り、かつこの予め定める軸線に垂直に延びる切断刃と、
前記刃先がターンテーブルに当接する当接位置およびターンテーブルから離反する離反位置とにわたって、前記予め定める軸線に沿って切断刃を昇降駆動する昇降手段と、
前記ターンテーブルの回動動作および前記切断刃の昇降動作を交互に繰返すように回動手段および前記昇降手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とするタイヤ切断装置。 The base,
A turntable that is supported by a base so as to be rotatable about a predetermined axis and on which a tire is placed;
Rotation means for rotating the turntable;
A cutting blade having a cutting edge facing the turntable, the cutting edge passing on the predetermined axis and extending perpendicularly to the predetermined axis;
Lifting means for driving the cutting blade up and down along the predetermined axis over a contact position where the blade edge contacts the turntable and a separation position where the blade edge separates from the turntable;
A tire cutting device comprising: a rotating means and a control means for controlling the lifting means so as to alternately repeat the turning operation of the turntable and the raising / lowering action of the cutting blade.
タイヤの分割すべき分割数を2×n(記号nは、2以上の整数を表す)としたときに、前記予め定める軸線まわりの回動方向の一方にターンテーブルが(n−1)回の回動と停止とを繰返す第1回動動作と、前記予め定める軸線まわりの回動方向の他方にターンテーブルが(n−1)回の回動と停止とを繰返す第2回動動作とを交互に繰返し、第1および第2回動動作における一連のターンテーブルの回動が、180°の範囲内において行なわれるように前記回動手段を制御し、
第1回動動作と第2回動動作との切換時およびターンテーブルが停止する毎に、前記切断刃が昇降するように前記昇降手段を制御することを特徴とする請求項1または2記載の切断装置。 The control means includes
When the number of divisions of the tire is 2 × n (the symbol n represents an integer of 2 or more), there are (n−1) turntables in one of the rotation directions around the predetermined axis. A first rotation operation that repeats rotation and stop, and a second rotation operation in which the turntable repeats (n−1) rotations and stops in the other rotation direction around the predetermined axis. Alternately and repeatedly controlling the rotating means so that the series of turntables in the first and second rotating operations are performed within a range of 180 °;
The said raising / lowering means is controlled so that the said cutting blade raises / lowers at the time of switching between a 1st rotation operation and a 2nd rotation operation, and whenever a turntable stops. Cutting device.
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