JP2009255325A - シート状部材のドラム巻付方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先端及び後端が幅方向に斜めに切断されるシート状部材を成形ドラムの外周面に巻き付ける場合でも、シート状部材の先端及び後端の幅方向一端側と他端側を把持機構によって成形ドラムの外周面に確実に接触させることのできるシート状部材のドラム巻付方法及びその装置を提供する。
【解決手段】シート状部材１の切断方向に沿って斜めに配列された複数の把持部４１を各把持部４１ごとに設けられた複数のピンシリンダ４１ｂによって上下方向に移動自在に支持し、各把持部４１をそれぞれ成形ドラム２の外周面との接触位置に応じた高さまで変位させることにより、シート状部材１の先端側または後端側を成形ドラム２の外周面に沿って接触させるようにしたので、シート状部材１の先端及び後端の幅方向一端側と他端側を巻付把持機構４０によって成形ドラム２の外周面に確実に接触させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば自動車用タイヤの製造に用いられるシート状部材のドラム巻付方法及びその装置に関するものである。

一般に、自動車用タイヤの製造工程においては、ゴムのシート状部材からなるベルトを成形ドラムに巻き付ける工程があるが、巻き付ける際のベルトの蛇行や横ずれにより、ベルトの先端と後端とのスプライス部に位置ずれを生じやすいという問題がある。

そこで、シート状部材の先端側を把持部により把持して成形ドラムの外周面まで移動させるとともに、把持部によりシート状部材の先端側を成形ドラムの外周面に接触させ、成形ドラムを回転させながらシート状部材を所定長さだけ成形ドラムに巻き付けた後、シート状部材の後端側を把持部により把持して成形ドラムの外周面まで移動させるとともに、把持部によりシート状部材の後端側を成形ドラムの外周面に接触させることにより、シート状部材の後端側を先端側にスプライスするようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）
特開平５−２５４７１５号公報

ところで、前記シート状部材としてのベルトは、先端及び後端が幅方向に斜めに切断されるため、その先端側または後端側を成形ドラムの外周面に接触させる際、成形ドラムの軸心に対してシート状部材の先端または後端が斜めになっている分、シート状部材の先端側または後端側の幅方向中央側は成形ドラムの外周面に接触しても、幅方向一端側と他端側はそれぞれ成形ドラムの外周面から離れたままとなる。このため、シート状部材の幅方向一端側と他端側を把持機構によって成形ドラムの外周面に確実に接触させることができず、その結果、スプライス部の位置ずれが生じやすくなるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、先端及び後端が幅方向に斜めに切断されるシート状部材を成形ドラムの外周面に巻き付ける場合でも、シート状部材の先端及び後端の幅方向一端側と他端側を把持機構によって成形ドラムの外周面に確実に接触させることのできるシート状部材のドラム巻付方法及びその装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、先端を幅方向に斜めに切断されたシート状部材を成形ドラムに巻き付けるシート状部材のドラム巻付方法において、前記シート状部材の切断方向に沿って斜めに配列された複数の把持部によりシート状部材の先端側を把持して成形ドラムの外周面まで移動させるとともに、シート状部材の先端側が成形ドラムの外周面に沿うように各把持部をそれぞれ成形ドラムの外周面に対して所定方向に変位させてシート状部材の先端側を成形ドラムの外周面に接触させ、成形ドラムを回転させながらシート状部材を所定長さだけ成形ドラムに巻き付けた後、後端を幅方向に斜めに切断されたシート状部材の後端側をシート状部材の切断方向に沿って斜めに配列された複数の把持部により把持して成形ドラムの外周面まで移動させるとともに、シート状部材の後端側が成形ドラムの外周面に沿うように各把持部をそれぞれ成形ドラムの外周面に対して所定方向に変位させてシート状部材の後端側を成形ドラムの外周面に接触させることにより、シート状部材の後端側を先端側にスプライスするようにしている。

これにより、シート状部材の先端側が把持部によって把持されながら成形ドラムの外周面まで移動されるとともに、シート状部材が所定長さだけ成形ドラムに巻き付けられた後、シート状部材の後端側が把持部によって把持されながら成形ドラムの外周面まで移動されることから、シート状部材の蛇行や横ずれを生ずることなくシート状部材が成形ドラムに巻き付けられる。この場合、シート状部材の先端側または後端側が成形ドラムの外周面に沿うように各把持部がそれぞれ成形ドラムの外周面に対して所定方向に変位しながらシート状部材が成形ドラムの外周面に接触することから、先端及び後端が幅方向に斜めに切断されるシート状部材を成形ドラムに巻き付ける場合でも、シート状部材の先端及び後端の幅方向一端側と他端側を成形ドラムの外周面に確実に接触させることができる。

また、本発明は前記目的を達成するために、先端を幅方向に斜めに切断されたシート状部材の先端側を把持部により把持して成形ドラムの外周面まで移動させるとともに、把持部によりシート状部材の先端側を成形ドラムの外周面に接触させ、成形ドラムを回転させながらシート状部材を所定長さだけ成形ドラムに巻き付けた後、後端を幅方向に斜めに切断されたシート状部材の後端側を把持部により把持して成形ドラムの外周面まで移動させるとともに、把持部によりシート状部材の後端側を成形ドラムの外周面に接触させることにより、シート状部材の後端側を先端側にスプライスするシート状部材のドラム巻付装置において、前記把持部がシート状部材の切断方向に沿って複数配列され、各把持部によって把持したシート状部材の先端側または後端側が成形ドラムの外周面に沿うように各把持部をそれぞれ成形ドラムの外周面に対して所定方向に変位させる巻付把持機構を備えている。

これにより、シート状部材の先端側が巻付把持機構の把持部によって把持されながら成形ドラムの外周面まで移動されるとともに、シート状部材が所定長さだけ成形ドラムに巻き付けられた後、シート状部材の後端側が巻付把持機構の把持部によって把持されながら成形ドラムの外周面まで移動されることから、シート状部材の蛇行や横ずれを生ずることなくシート状部材が成形ドラムに巻き付けられる。この場合、シート状部材の先端側または後端側が成形ドラムの外周面に沿うように各把持部がそれぞれ成形ドラムの外周面に対して所定方向に変位しながらシート状部材が成形ドラムの外周面に接触することから、先端及び後端が幅方向に斜めに切断されるシート状部材を成形ドラムに巻き付ける場合でも、シート状部材の先端及び後端の幅方向一端側と他端側を成形ドラムの外周面に確実に接触させることができる。

本発明によれば、シート状部材の蛇行や横ずれが生じないようにシート状部材を成形ドラムに正確に巻き付けることができるので、品質の向上を図ることができる。この場合、先端及び後端が幅方向に斜めに切断されるシート状部材を成形ドラムに巻き付ける場合でも、シート状部材の先端及び後端の幅方向一端側と他端側を成形ドラムの外周面に確実に接触させることができるので、シート状部材のスプライス部の位置ずれを確実に防止することができる。

図１乃至図７は本発明の一実施形態を示すもので、図１はドラム巻付装置の要部平面図、図２はその要部側面図、図３は巻付把持機構の要部正面図、図４は巻付把持機構の動作を示す要部正面図、図５乃至図７はドラム巻付装置の動作を示す概略側面図である。尚、図１では押付機構の図示は省略してある。

本実施形態のドラム巻付装置は、例えばタイヤ構成部材のベルトからなるシート状部材１を成形ドラム２に巻き付けるもので、シート状部材１は先端及び後端を幅方向に斜めに切断されて成形ドラム２に巻き付けられる。

このドラム巻付装置は、シート状部材１を搬送する第１のコンベア１０と、第１のコンベア１０と成形ドラム２との間のシート状部材１を支持する第２のコンベア２０と、シート状部材１を幅方向に斜めに切断する切断機構３０と、シート状部材１の先端側を把持して成形ドラム２まで移動させる巻付把持機構４０と、切断されたシート状部材１の先端側を把持して巻付把持機構４０に移載する移載把持機構５０と、シート状部材１を切断位置の前方（成形ドラム２側）で押さ付ける押付機構６０とを備えている。

第１のコンベア１０は図示しない駆動部によって駆動されるベルトコンベアからなり、シート状部材１を成形ドラム２側に向かって搬送するようになっている。

第２のコンベア２０は回転自在なローラコンベアからなり、シリンダ２１によって上下方向に移動自在に支持されている。

切断機構３０は、丸刃からなるカッター３１と、シート状部材１を載置する載置台３２と、カッター３１を載置台３２の上面に沿って移動させる駆動部３３とからなる。載置台３２の一端（成形ドラム２側）は幅方向に斜めに形成されており、カッター３１は載置台３２の一端に沿って斜めに移動するようになっている。

巻付把持機構４０は、シート状部材１の切断方向に沿って斜めに配列された複数の把持部４１と、各把持部４１をそれぞれ上下方向に移動自在に支持する第１の支持部４２と、第１の支持部４２を上下方向に移動させるシリンダ４３と、シリンダ４３を介して第１の支持部４２を支持する第２の支持部４４と、第２の支持部４４を前後方向（シート状部材１の搬送方向）に移動させる駆動部４５とから構成されている。把持部４１は上面側に吸着パッド４１ａを有し、吸着パッド４１ａは図示しない真空吸引装置によってシート状部材１を吸着するようになっている。各把持部４１は第１の支持部４２に固定された複数のピンシリンダ４１ｂにそれぞれ取付けられており、各ピンシリンダ４１ｂに供給される空気によってそれぞれ上方に移動するようになっている。第２の支持部４４は前端側にシリンダ４３が固定され、後端側を駆動部４５によって駆動されるようになっている。駆動部４５は、第２の支持部４４が螺合するボールネジ４５ａと、ボールネジ４５ａを回転させるモータ４５ｂとからなり、モータ４５ｂによって第２の支持部４４を前後方向に移動させるようになっている。この場合、モータ４５ｂには、サーボモータやステッピングモータ等、回転量を制御可能なモータが用いられ、成形ドラム２の回転に同期して第２の支持部４４を移動可能になっている。また、巻付把持機構４０には、シート状部材１の幅方向に対する第１の支持部４２の角度を任意に調整可能な角度調整機構（図示せず）が設けられており、材料の仕様によってシート状部材１の切断角度が異なる場合に、各把持部４１の配列方向の角度を変更できるようになっている。更に、巻付把持機構４０は、各把持部４１の全ての吸着パッド４１ａだけでなく一部の吸着パッド４１ａのみを作動可能になっており、例えば幅の狭いシート状部材１を吸着する場合には、シート状部材１に接する一部の吸着パッド４１ａのみを作動させるようになっている。

移載把持機構５０は、シート状部材１の切断方向に沿って斜めに延びる把持部５１と、把持部５１を上下方向に移動させるシリンダ５２と、シリンダ５２を介して把持部５１を支持する支持部５３と、支持部５３を前後方向に移動させる駆動部５４とから構成されている。把持部５１は下面側に吸着パッド５１ａを有し、吸着パッド５１ａは図示しない真空吸引装置によってシート状部材１を吸着するようになっている。支持部５３は前端側にシリンダ５２が固定され、後端側を駆動部５４によって駆動されるようになっている。駆動部５４は、支持部５３が螺合するボールネジ５４ａと、ボールネジ５４ａを回転させるモータ５４ｂとからなり、モータ５４ｂによって支持部５３を前後方向に移動させるようになっている。また、移載把持機構５０には、巻付把持機構４０と同様、シート状部材１の幅方向に対する把持部５１の角度を任意に調整可能な角度調整機構（図示せず）が設けられている。更に、移載把持機構５０は、巻付把持機構４０と同様、把持部５１の全ての吸着パッド５１ａだけでなく一部の吸着パッド５１ａのみを作動可能になっている。

押付機構６０は、シート状部材１の切断方向に沿って斜めに延びる押付部材６１と、押付部材６１を上下方向に移動させるシリンダ６２と、シリンダ６２を支持する支持部６３とからなり、押付部材６１を切断位置の前方のシート状部材１に上方から下方に向かって押し付けるようになっている。

次に、前記ドラム巻付装置によってシート状部材１を成形ドラム２に巻き付ける方法を説明する。まず、図５(a) に示すように先端を幅方向に斜めに切断されたシート状部材１の先端側を移載把持機構５０の把持部５１によって把持し、図５(b) に示すように第１のコンベア１を同期させながら把持部５１を駆動部５５によって前方に移動することにより、シート状部材１の先端側を巻付把持機構４０の把持部４１の上方まで移動する。次に、図５(c) に示すようにシート状部材１の先端側を巻付把持機構４０の把持部４１によって把持し、移載把持機構５０の把持部５１をシート状部材１の把持を解除して切断位置の後方位置に戻す。この場合、第２のコンベア２０は、巻付把持機構４０の把持部４１の移動を妨げないように下方に移動している。

この後、図６(a) に示すように第１のコンベア１及び成形ドラムと同期させながら巻付把持機構４０の把持部４１を駆動部４５によって前方に移動することにより、シート状部材１の先端側を成形ドラム２の下方まで移動し、把持部４１をシリンダ４３によって上方に移動してシート状部材１の先端側を成形ドラム２の外周面に接触させる。その際、シート状部材１の先端は成形ドラム２の軸心に対して斜めになっているため、図４に示すように成形ドラム２の外周面がシート状部材１の上面に対して曲面状になるが、巻付把持機構４０の各把持部４１は、各把持部４１ごとに設けられた複数のピンシリンダ４１ｂによってそれぞれ上方に移動するため、図４に示すように各把持部４１がそれぞれ成形ドラム２の外周面との接触位置に応じた高さまで上昇し、シート状部材１の先端側が成形ドラム２の外周面に沿うように成形ドラム２の外周面に接触する。次に、図６(b) に示すように巻付把持機構４０の把持部４１をシート状部材１の把持を解除して切断位置の前方位置に戻すとともに、第２のコンベア２０を上方に移動してシート状部材１を下方から支持し、図６(c) に示すように第１のコンベア１を同期させながら成形ドラム２を回転させることにより、シート状部材１を所定長さだけ成形ドラム２に巻き付ける。

この後、図７(a) に示すように押付機構６０の押付部材６１を下方に移動して切断機構３０の前方のシート状部材１を巻付把持機構４０の把持部４１に押し付けるとともに、移載把持機構５０の把持部５１をシリンダ５２によって下方に移動して切断機構３０の後方のシート状部材１を切断機構３０の載置台３２に押し付けることにより、シート状部材１を押付部材６１と巻付把持機構４０の把持部４１によって挟持するとともに、移載把持機構５０の把持部５１と載置台３２によって挟持し、切断機構３０の前後のシート状部材１を押さえた状態でカッター３１によりシート状部材１を幅方向に斜めに切断する。次に、図７(b) に示すように押付機構６０の押付部材６１を上方に移動するとともに、第２のコンベア２０を下方に移動し、切断されたシート状部材１の後端側を巻付把持機構４０の把持部４１によって把持する。続いて、成形ドラム２を回転させながら把持部４１を前方に移動し、シート状部材１の後端側を成形ドラム２に巻き付けながらシート状部材１の先端側を成形ドラム２の下方まで移動する。そして、図７(c) に示すように把持部４１をシリンダ４３によって上方に移動してシート状部材１の先端側を成形ドラム２の外周面に接触させることにより、シート状部材１の先端と後端とをスプライスする。その際、シート状部材１の後端側は先端側と同様、各把持部４１がそれぞれ成形ドラム２の外周面との接触位置に応じた高さまで上昇し、図４に示すようにシート状部材１の先端側が成形ドラム２の外周面に沿うように成形ドラム２の外周面に接触する。

このように、本実施形態によれば、シート状部材１の先端側を巻付把持機構４０の把持部４１によって把持しながら成形ドラム２の外周面まで移動するとともに、把持部４１によって成形ドラム２の外周面に接触させ、成形ドラム２を回転させながらシート状部材１を所定長さだけ成形ドラム２に巻き付けた後、シート状部材１の後端側を把持部４１によって把持しながら成形ドラム２の外周面まで移動するとともに、把持部４１によって成形ドラム２の外周面に接触させ、シート状部材１の先端とスプライスするようにしたので、シート状部材１の蛇行や横ずれが生じないようにシート状部材１を成形ドラム２に正確に巻き付けることができ、品質の向上を図ることができる。

更に、シート状部材１の切断方向に沿って配列された複数の把持部４１を各把持部４１ごとに設けられた複数のピンシリンダ４１ｂによって上下方向に移動自在に支持し、各把持部４１をそれぞれ成形ドラム２の外周面との接触位置に応じた高さまで変位させることにより、シート状部材１の先端側または後端側を成形ドラム２の外周面に沿って接触させるようにしたので、先端及び後端が幅方向に斜めに切断されるシート状部材１を成形ドラム２に巻き付ける場合でも、シート状部材１の先端及び後端の幅方向一端側と他端側を巻付把持機構４０によって成形ドラム２の外周面に確実に接触させることができ、シート状部材１のスプライス部の位置ずれを確実に防止することができる。この場合、各把持部４１をピンシリンダ４１ｂによって変位させるようにしているので、各把持部４１を確実に変位させることができる。

また、切断されたシート状部材１の先端側を移載把持機構５０の把持部５１によって把持して巻付把持機構４０の把持部４１まで移動し、巻付把持機構４０の把持部４１に移載するようにしたので、巻付把持機構４０の把持部４１に対するシート状部材１の先端側の位置決めを移載把持機構５０によって正確に行うことができ、巻付把持機構４０による成形ドラム２へのシート状部材１の巻き付けを常に良好に行うことができる。

更に、シート状部材１を切断する際、シート状部材１を押付機構６０の押付部材６１と巻付把持機構４０の把持部４１との間に挟持するとともに、移載把持機構５０の把持部５１と載置台３２との間に挟持することにより、切断機構３０の前後のシート状部材１を押さえた状態でカッター３１によりシート状部材１を切断するようにしたので、切断時のシート状部材１の位置ずれを防止することができ、常に正確な切断を行うことができる。

図８及び図９は本発明の他の実施形態を示す巻付把持機構の正面図であり、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

本実施形態の巻付把持機構４０は、前記実施形態の各ピンシリンダ４１ｂに代えて、各把持部４１をそれぞれ上方に付勢する複数のスプリング４１ｃを備えている。

本実施形態によれば、シート状部材１を把持した巻付把持機構４０によって成形ドラム２にシート状部材１の先端側または後端側を接触させると、図９に示すように各把持部４１がそれぞれスプリング４１ｃの付勢力に抗して下方に移動することにより成形ドラム２の外周面との接触位置に応じて変位し、シート状部材１の先端側または後端側を成形ドラム２の外周面に沿うように接触させることができる。この場合、各把持部４１をスプリング４１ｃによって変位させるようにしているので、構造の簡素化を図ることができる。

尚、前記各実施形態では、巻付把持機構４０の吸着パッド４１ａに真空吸引式のものを用いているが、例えばベルトのように内部に金属製のコードを有するシート状部材の場合は、磁力によってシート状部材を吸着するようにしてもよい。

本発明の一実施形態を示すドラム巻付装置の要部平面図 ドラム巻付装置の要部側面図 巻付把持機構の要部正面図 巻付把持機構の動作を示す要部正面図 ドラム巻付装置の動作を示す概略側面図 ドラム巻付装置の動作を示す概略側面図 ドラム巻付装置の動作を示す概略側面図 本発明の他の実施形態を示す巻付把持機構の要部正面図 巻付把持機構の動作を示す要部正面図

符号の説明

１…シート状部材、２…成形ドラム、１０…第１のコンベア、２０…第２のコンベア、３０…切断機構、４０…巻付把持機構、４１…把持部、５０…移載把持機構、６０…押付機構。

Claims (4)

1. 先端を幅方向に斜めに切断されたシート状部材を成形ドラムに巻き付けるシート状部材のドラム巻付方法において、
   前記シート状部材の切断方向に沿って斜めに配列された複数の把持部によりシート状部材の先端側を把持して成形ドラムの外周面まで移動させるとともに、
   シート状部材の先端側が成形ドラムの外周面に沿うように各把持部をそれぞれ成形ドラムの外周面に対して所定方向に変位させてシート状部材の先端側を成形ドラムの外周面に接触させ、
   成形ドラムを回転させながらシート状部材を所定長さだけ成形ドラムに巻き付けた後、
   後端を幅方向に斜めに切断されたシート状部材の後端側をシート状部材の切断方向に沿って斜めに配列された複数の把持部により把持して成形ドラムの外周面まで移動させるとともに、
   シート状部材の後端側が成形ドラムの外周面に沿うように各把持部をそれぞれ成形ドラムの外周面に対して所定方向に変位させてシート状部材の後端側を成形ドラムの外周面に接触させることにより、シート状部材の後端側を先端側にスプライスする
   ことを特徴とするシート状部材のドラム巻付方法。
2. 先端を幅方向に斜めに切断されたシート状部材の先端側を把持部により把持して成形ドラムの外周面まで移動させるとともに、把持部によりシート状部材の先端側を成形ドラムの外周面に接触させ、成形ドラムを回転させながらシート状部材を所定長さだけ成形ドラムに巻き付けた後、後端を幅方向に斜めに切断されたシート状部材の後端側を把持部により把持して成形ドラムの外周面まで移動させるとともに、把持部によりシート状部材の後端側を成形ドラムの外周面に接触させることにより、シート状部材の後端側を先端側にスプライスするシート状部材のドラム巻付装置において、
   前記把持部がシート状部材の切断方向に沿って複数配列され、各把持部によって把持したシート状部材の先端側または後端側が成形ドラムの外周面に沿うように各把持部をそれぞれ成形ドラムの外周面に対して所定方向に変位させる巻付把持機構を備えた
   ことを特徴とするシート状部材のドラム巻付装置。
3. 切断されたシート状部材の先端側を把持して巻付把持機構の把持部まで移動し、巻付把持機構の把持部に移載する移載把持機構を備えた
   ことを特徴とする請求項２記載のシート状部材のドラム巻付装置。
4. 前記シート状部材の切断時に切断位置の近傍でシート状部材を巻付把持機構の把持部との間に挟持することにより、シート状部材を押さえ付ける押付機構を備えた
   ことを特徴とする請求項２または３記載のシート状部材のドラム巻付装置。

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