JP2014213511A - 成型部材の自動供給装置及び自動供給方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】旋回機構を用いることで、安全性を確保した状態でしかも作業性の高い成型部材の接続作業を行う。【解決手段】成型部に供給する成型部材の自動供給装置1であって、成型部材RSの供給を行う自動運転エリアと、成型部材RSの供給のための準備作業を行う外段取りエリア間で、成型部材供給手段を旋回させる旋回機構を備えた成型部材の自動供給装置である。【選択図】 図1A
Description
本発明は、成型部材の自動供給装置及び自動供給方法に関する。
例えばタイヤ成型部材を成型する場合、供給スプールに巻き付けた帯状の成型部材を、供給スプールから巻き出して成型ドラムなどの成型部に供給することが行われている。その場合、供給スプール毎に台車に取り付けて移動可能にしておき、一つの供給スプールにより成型部材の供給が終了したときは、一旦成型を停止して、台車を入れ替え、供給のための段取り作業、つまり新たな成型部材を成型部に供給するための頭出しセットを行う。
しかし、この成型部材の交換方法では、1台の台車の供給スプールから成型部材の供給が終了したとき、或いは成型部材が切れたり、成型部材のサイズ切替時、その都度、台車を入れ替えて成型部材供給のための段取り作業を始めから行わなければならない。この台車の入れ替えには時間を要し、それが生産性の阻害要因になる。
しかし、この成型部材の交換方法では、1台の台車の供給スプールから成型部材の供給が終了したとき、或いは成型部材が切れたり、成型部材のサイズ切替時、その都度、台車を入れ替えて成型部材供給のための段取り作業を始めから行わなければならない。この台車の入れ替えには時間を要し、それが生産性の阻害要因になる。
そこで、この点を改善するため、台車の供給スプールからの巻出部を2箇所にして、1台目の台車からの成型部材の供給中に2台目の台車からの成型部材の供給準備のための段取り(外段取り)を行い、成型材料の接続をスムーズに行うようにしたタイヤ成型部材の段替装置及び方法が提案されている(特許文献1参照)。
この装置又は方法では、1箇所目で成型部に対して成型部材を供給するときは、同時に2箇所目では成型部材の供給のための段取り作業を行うことができる。しかし、この装置又は方法では成型部材を供給する運転エリアと、成型部材の供給準備を行う外段取りエリアに交互に切り替わるため、それぞれに成型部材供給のための設備を独立に設ける必要があり、1箇所で供給と段取りを行う場合に比べてコスト的にもスペース的にも不利な面がある。また、この装置又は方法では通常成型部に対して2箇所を前後に直線状に配置しており、成型部からみて後方の箇所から成型部材を給送する場合は、成型部材を前方の設備の上を通すことになり、作業者はその下方で作業をするか或いは側方から作業するしかなく、段取り作業がしづらいという問題がある。
この装置又は方法では、1箇所目で成型部に対して成型部材を供給するときは、同時に2箇所目では成型部材の供給のための段取り作業を行うことができる。しかし、この装置又は方法では成型部材を供給する運転エリアと、成型部材の供給準備を行う外段取りエリアに交互に切り替わるため、それぞれに成型部材供給のための設備を独立に設ける必要があり、1箇所で供給と段取りを行う場合に比べてコスト的にもスペース的にも不利な面がある。また、この装置又は方法では通常成型部に対して2箇所を前後に直線状に配置しており、成型部からみて後方の箇所から成型部材を給送する場合は、成型部材を前方の設備の上を通すことになり、作業者はその下方で作業をするか或いは側方から作業するしかなく、段取り作業がしづらいという問題がある。
本発明は、従来のタイヤ成型部材の接続作業がしづらく、またその設備設置にスペースを要する等の問題があることから、これらの問題を解決するためになされたものであって、その目的は、比較的スペースを要せずに成型部材の自動供給と、供給のための準備作業を安全な状態で、しかも効率良く行うことができるようにすることである。
請求項1の発明は、成型部に供給する成型部材の自動供給装置であって、成型部材の供給を行う自動運転エリアと、成型部材の供給のための準備作業を行う外段取りエリア間で、成型部材供給手段を旋回させる旋回機構を備えた成型部材の自動供給装置である。
請求項8の発明は、成型部材供給手段を、旋回機構により成型部材の供給のための準備作業を行う外段取りエリアから成型部材の供給を行う自動運転エリアに移動させて、自動運転エリアで供給中の成型部材の後端部に、次の成型部材を接続させて成型部に供給する成型部材の自動供給方法であって、外段取りエリアにおいて、成型部材供給手段から成型部材を巻き出してその先端部を位置保持する工程と、自動運転エリアにおいて、前記成型部材供給手段から巻き出し中の成型部材を位置保持して切断する工程と、外段取りエリアの前記成型部材供給手段と、自動運転エリアの前記成型部材供給手段を前記旋回機構により入れ替える工程と、前記先端部を位置保持した成型部材の後端部と後端部を位置保持した成型部材の先端部を接続する工程と、を有する成型部材の自動供給方法である。
請求項8の発明は、成型部材供給手段を、旋回機構により成型部材の供給のための準備作業を行う外段取りエリアから成型部材の供給を行う自動運転エリアに移動させて、自動運転エリアで供給中の成型部材の後端部に、次の成型部材を接続させて成型部に供給する成型部材の自動供給方法であって、外段取りエリアにおいて、成型部材供給手段から成型部材を巻き出してその先端部を位置保持する工程と、自動運転エリアにおいて、前記成型部材供給手段から巻き出し中の成型部材を位置保持して切断する工程と、外段取りエリアの前記成型部材供給手段と、自動運転エリアの前記成型部材供給手段を前記旋回機構により入れ替える工程と、前記先端部を位置保持した成型部材の後端部と後端部を位置保持した成型部材の先端部を接続する工程と、を有する成型部材の自動供給方法である。
請求項1、8の発明に対応する効果;成型部材の供給を行う自動運転エリアと供給のための準備を行う外段取りエリアを分離して、成型部材の供給のための段取りは専ら外段取りエリアで行い、段取りの終了した成型部材供給手段を、旋回機構を回転させて自動運転エリアに移動させるようにしたため、例えば特許文献1に記載された従来のタイヤ成型部材の段替装置に比べてスペースを要せず、自動運転エリアには人が立ち入る必要がなく、したがって安全性を確保した状態で、作業性の高い成型部材の接続作業を行うことができる。
請求項2の発明に対応する効果;旋回機構には、成型部材供給手段を所定位置に案内する案内手段が設けられているため、旋回機構上において、成型部材供給手段を確実に目標位置に案内することができ、また、成型部材供給手段の走行も安定して操作し易い。
請求項3の発明に対応する効果;旋回機構には、成型部材供給手段を所定位置に位置固定する位置固定手段が備えられているため、成型部材供給手段の位置決めを確実に行えることに加え、成型部材供給手段に不用意に力が作用しても成型部材供給手段は目標位置から動くことはなく、また、旋回機構の回転操作中においても不動の状態を保つため、成型部材の供給や、接続などの成型部材の供給動作も安定した状態で確実に行うことができる。
請求項4に対応する効果;ターンテーブルはその外周縁に押圧される摩擦伝動手段により旋回されるため、比較的小さな力で安定してスムーズに旋回可能である。また、摩擦伝動手段を用いるため、仮にターンテーブルの回転が物理的に阻止された場合であっても、ターンテーブル及び摩擦伝動手段が破損する可能性を大幅に低減することができる。
請求項5に対応する効果;ターンテーブルには成型部材供給手段から巻き出された成型部材を位置保持するための位置保持手段がターンテーブルの中心に対して対称位置に一対備えられているため、ターンテーブルを半回転させることで、成型部材供給の段取り作業と供給作業を容易かつスムーズに連続して行うことができる。
請求項6に対応する効果;位置保持手段はターンテーブルに立設された支持枠体に対して上下動可能に備えられているため、ターンテーブルの旋回時に、位置保持手段がカッターなどの付帯設備と緩衝することがない。
請求項7に対応する効果;前記自動運転エリアにおいて、自動運転エリアに配置された成型部材供給手段から巻き出された成型部材を位置保持した成型部材を切断する切断手段と、切断した成型部材の後端部と、前記ターンテーブルの旋回で前記成型部材供給手段に入れ替わって自動運転エリアに配置される成型部材供給手段の位置保持した成型部材の先端部とを接続する手段と、を備えたことにより、新旧の成型部材をスムーズに接続して、新旧の成型部材をスムーズに交換することができる。
請求項2の発明に対応する効果;旋回機構には、成型部材供給手段を所定位置に案内する案内手段が設けられているため、旋回機構上において、成型部材供給手段を確実に目標位置に案内することができ、また、成型部材供給手段の走行も安定して操作し易い。
請求項3の発明に対応する効果;旋回機構には、成型部材供給手段を所定位置に位置固定する位置固定手段が備えられているため、成型部材供給手段の位置決めを確実に行えることに加え、成型部材供給手段に不用意に力が作用しても成型部材供給手段は目標位置から動くことはなく、また、旋回機構の回転操作中においても不動の状態を保つため、成型部材の供給や、接続などの成型部材の供給動作も安定した状態で確実に行うことができる。
請求項4に対応する効果;ターンテーブルはその外周縁に押圧される摩擦伝動手段により旋回されるため、比較的小さな力で安定してスムーズに旋回可能である。また、摩擦伝動手段を用いるため、仮にターンテーブルの回転が物理的に阻止された場合であっても、ターンテーブル及び摩擦伝動手段が破損する可能性を大幅に低減することができる。
請求項5に対応する効果;ターンテーブルには成型部材供給手段から巻き出された成型部材を位置保持するための位置保持手段がターンテーブルの中心に対して対称位置に一対備えられているため、ターンテーブルを半回転させることで、成型部材供給の段取り作業と供給作業を容易かつスムーズに連続して行うことができる。
請求項6に対応する効果;位置保持手段はターンテーブルに立設された支持枠体に対して上下動可能に備えられているため、ターンテーブルの旋回時に、位置保持手段がカッターなどの付帯設備と緩衝することがない。
請求項7に対応する効果;前記自動運転エリアにおいて、自動運転エリアに配置された成型部材供給手段から巻き出された成型部材を位置保持した成型部材を切断する切断手段と、切断した成型部材の後端部と、前記ターンテーブルの旋回で前記成型部材供給手段に入れ替わって自動運転エリアに配置される成型部材供給手段の位置保持した成型部材の先端部とを接続する手段と、を備えたことにより、新旧の成型部材をスムーズに接続して、新旧の成型部材をスムーズに交換することができる。
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1Aは、本発明の実施形態に係る成型部材の自動供給装置を概略的に示す正面図であり、図1Bは図1Aの枠X内を拡大した部分拡大図、図1Cは図1Aの枠Y内を拡大した部分拡大図である。
本実施形態の成型部材の自動供給装置1は、概略的には、成型部材供給手段である後述する2台の成型部材供給台車(以下単に台車という)10を載置して自動運転エリアと外段取りエリア間で移動する旋回機構、例えばターンテーブル20と、ターンテーブル20上の成型部材の供給部2と、台車10の供給スプール12から巻き出した成型材料、例えばインナーライナー、チェーファー、カーカスプライ等のタイヤ用の帯状の未加硫帯状ゴム材料である成型部材RSを、成型部に送り出す成型部材RSの引出部3とから成っている。
図1Aは、本発明の実施形態に係る成型部材の自動供給装置を概略的に示す正面図であり、図1Bは図1Aの枠X内を拡大した部分拡大図、図1Cは図1Aの枠Y内を拡大した部分拡大図である。
本実施形態の成型部材の自動供給装置1は、概略的には、成型部材供給手段である後述する2台の成型部材供給台車(以下単に台車という)10を載置して自動運転エリアと外段取りエリア間で移動する旋回機構、例えばターンテーブル20と、ターンテーブル20上の成型部材の供給部2と、台車10の供給スプール12から巻き出した成型材料、例えばインナーライナー、チェーファー、カーカスプライ等のタイヤ用の帯状の未加硫帯状ゴム材料である成型部材RSを、成型部に送り出す成型部材RSの引出部3とから成っている。
前記供給部2として、ターンテーブル20には、図1Aに示すように、ターンテーブル20の180°角度変位した対称位置、つまり図1Aにおける中心線CL1を挟んでその両側に一対の支持枠体、ここでは縦枠と縦枠の上端に横枠を連結した門型枠体21が立設されており、それぞれの門型枠体21の上部には、台車10の供給スプール12から引き出した(巻き出した)成型部材RSの先端を吸引位置保持するための位置保持手段、ここでは先端バキューム装置22と、その下側に取り付けられ引き出した成型部材RSをクランプ(位置保持)する、これも位置保持手段である先端クランプ手段23を備えた板ガイドGと、板ガイドGを、門型枠体21に対して上下動するための板ガイド用ハンドル24が設けられ、その下部には台車10の供給スプール12から巻き出した成型部材RSを上方に引き出すためのガイドローラ25が備えられている。
先端バキューム装置22は、図1Bに示すように、供給スプール12から引き出された成型部材RSの先端を吸引位置保持する。先端クランプ手段23は、先端バキューム装置22の下側に配置されており、例えば、成型部材RSの交換時に、ターンテーブル20の旋回に先立って、板ガイドGを下降させる際にセットボタンを押すことにより作動して、成型部材RSを機械的にクランプする。
引出部3は、ターンテーブル20の成型部材RSの供給側位置に隣接して配置されている。
引出部3は、図1A及びその一部を拡大して示す図1Cに示すように、床面に立設した支持枠体ここでは、門型枠体21と同様に縦枠と縦枠の上端に横枠を連結して形成され、しかしそれよりも高い門型枠体31(図8)と、この門型枠体31の上部に回転可能に取り付けられた送りローラ32と、送りローラ32に対して引き出される成型部材RSを送りローラ32に対して押圧しながら従動回転する押さえローラ33と、前記門型枠体31の上端近傍から水平方向に突出した平面視コ字状アーム31a(図8)と、コ字状アーム31aの門型枠体31からみて先端側から垂直下方に延在する垂下枠31bと、垂下枠31bに、門型枠体31に向かって進退自在に取り付けられたカッター34と、前記コ字状アーム31aの下方で、一端が門型枠体31にまた他端が門型枠体31に接続されたL字状支持枠31cに、前記コ字状アーム31aと干渉しないように上下方向に回転可能に取り付けられ、先端にゴムローラ35aが枢着されたへ字型アーム35と、前記カッター34の上側に取り付けられ、引き出した成型部材RSの後端をクランプする後端クランプ手段36と、を備えている。
引出部3は、図1A及びその一部を拡大して示す図1Cに示すように、床面に立設した支持枠体ここでは、門型枠体21と同様に縦枠と縦枠の上端に横枠を連結して形成され、しかしそれよりも高い門型枠体31(図8)と、この門型枠体31の上部に回転可能に取り付けられた送りローラ32と、送りローラ32に対して引き出される成型部材RSを送りローラ32に対して押圧しながら従動回転する押さえローラ33と、前記門型枠体31の上端近傍から水平方向に突出した平面視コ字状アーム31a(図8)と、コ字状アーム31aの門型枠体31からみて先端側から垂直下方に延在する垂下枠31bと、垂下枠31bに、門型枠体31に向かって進退自在に取り付けられたカッター34と、前記コ字状アーム31aの下方で、一端が門型枠体31にまた他端が門型枠体31に接続されたL字状支持枠31cに、前記コ字状アーム31aと干渉しないように上下方向に回転可能に取り付けられ、先端にゴムローラ35aが枢着されたへ字型アーム35と、前記カッター34の上側に取り付けられ、引き出した成型部材RSの後端をクランプする後端クランプ手段36と、を備えている。
前記送りローラ32は、台車10の供給スプール12から巻き出された成型部材RSを押さえローラ33と協働して緩まないように一定の張力を付して外部(成型部)へ案内する。なお、送りローラ32と押さえローラ33の軸間を結ぶ線は水平面に対して約17°傾斜するよう、押さえローラ33を送りローラ32の図中右上方に配置するのが好ましい。
カッター34は、台車10の切替時、つまり成型部材の接続時に先行する台車10から供給された成型部材RSの後端部を切断する。
前記へ字型アーム35は、そのゴムローラ35aを供給スプール12から巻き出したライニングシートLSの巻取ドラム14に押し付けて従動させ、ライニングシートLSに一定の張力を付与して巻き取られるようにする。
後端クランプ手段36は、カッター34の上方位置で前記L字状支持枠31cに取り付けられており、成型部材RSを切断する際に、後述するように、先端クランプ手段23と共に成型部材RSの終端をクランプし、その状態でカッター34を作動させて成型部材RSを切断する。
カッター34は、台車10の切替時、つまり成型部材の接続時に先行する台車10から供給された成型部材RSの後端部を切断する。
前記へ字型アーム35は、そのゴムローラ35aを供給スプール12から巻き出したライニングシートLSの巻取ドラム14に押し付けて従動させ、ライニングシートLSに一定の張力を付与して巻き取られるようにする。
後端クランプ手段36は、カッター34の上方位置で前記L字状支持枠31cに取り付けられており、成型部材RSを切断する際に、後述するように、先端クランプ手段23と共に成型部材RSの終端をクランプし、その状態でカッター34を作動させて成型部材RSを切断する。
次に、ターンテーブル20自体の構造について説明する。
図2はターンテーブル20の平面図である。
ターンテーブル20は平面視円盤状をなし、床面よりも僅かに高く配置されている。なお、床面にはターンテーブル20の表面上に台車10を導くための傾斜したガイドレール(スロープガイドレール)SRが、それぞれ台車10の移動用キャスタ15(図1A)に対応して左右とその中間に計3本ターンテーブルを挟んでその両側に配置されている。
なお、台車10は、後述するように、成型部材RSの供給のため3本のガイドレールSRでガイドされてターンテーブル20上に載せられ、かつ成型部材RSの供給後はターンテーブル20から下ろされる。
図2はターンテーブル20の平面図である。
ターンテーブル20は平面視円盤状をなし、床面よりも僅かに高く配置されている。なお、床面にはターンテーブル20の表面上に台車10を導くための傾斜したガイドレール(スロープガイドレール)SRが、それぞれ台車10の移動用キャスタ15(図1A)に対応して左右とその中間に計3本ターンテーブルを挟んでその両側に配置されている。
なお、台車10は、後述するように、成型部材RSの供給のため3本のガイドレールSRでガイドされてターンテーブル20上に載せられ、かつ成型部材RSの供給後はターンテーブル20から下ろされる。
ターンテーブル20の中央にはスラスト軸受26が配置されており、ターンテーブル20が自動運転エリアと外段取りエリア間で旋回できるようになっている。図中スラスト軸受26の両側には、台車10をターンテーブル上の所定位置に案内する案内手段であるガイドレール27が配置されており、台車のガイドキャスタ16(図1A)をガイドしてターンテーブル20上での台車10の位置規制を行う。
また、図2において、ターンテーブル20の図2の中心線CL2上で上下の対称位置には、それぞれ台車10をクランプするための台車位置固定手段28が設けられている。台車位置固定手段28の構造は任意であるが、ここでは、図示しないシリンダ機構のピストンロッドと、ピストンロッドの先端部を受け入れる凹部で構成され、何れか一方を台車10に、他方をターンテーブル20に備える。台車位置固定手段28のクランプの作動と解放はシリンダ機構を作動させることで行う。
ターンテーブル20の支持は、その外周縁に沿って配置された支持部29(図3)により行う。即ち、図3は、この支持部29の断面図である。
支持部29は、ターンテーブル20の外周縁に沿ってそこから外側に僅かに突出した円弧状の枠体29(1)と、この円弧状の枠体29(1)を支えるカムフロワー(従動子)となる従動ローラ29(2)から成り、従動ローラ29(2)は床面に固定したブラケット29(3)に回転可能に取り付けられている。
支持部29は、ターンテーブル20の外周縁に沿ってそこから外側に僅かに突出した円弧状の枠体29(1)と、この円弧状の枠体29(1)を支えるカムフロワー(従動子)となる従動ローラ29(2)から成り、従動ローラ29(2)は床面に固定したブラケット29(3)に回転可能に取り付けられている。
ターンテーブル20の旋回は、駆動モータ20(1)のモータ軸に接続したゴムロール20(2)をターンテーブル20の周縁にシリンダ機構20(3)で押圧し、駆動モータ20(1)の回転力を摩擦伝動する。
この駆動モータ20(1)の回転を制御するため、ターンテーブル20の円周に沿って複数のセンサTLが配置されており、ターンテーブル20の回転をスタートさせた後、ターンテーブル20の周縁に沿って配置された減速センサTL1、停止センサTL2でターンテーブル20に設けた被検知体を検知することで駆動モータ20(1)を減速し、停止させる制御を行う。
この駆動モータ20(1)の回転を制御するため、ターンテーブル20の円周に沿って複数のセンサTLが配置されており、ターンテーブル20の回転をスタートさせた後、ターンテーブル20の周縁に沿って配置された減速センサTL1、停止センサTL2でターンテーブル20に設けた被検知体を検知することで駆動モータ20(1)を減速し、停止させる制御を行う。
また、ターンテーブル20の外周にはターンテーブル20を停止位置にクランプするための旋回クランプ手段20(4)が備えられている。この旋回クランプ手段20(4)は、例えば、ターンテーブル20の周縁部に180°の回転角度間隔で設けられた凹部20(4)aとターンテーブル20に隣接して設けられたシリンダ機構20(4)bから成り、ターンテーブル20が180°回転する毎に作動して、成型部材RSの巻き出し中にターンテーブル20が揺動しないようにクランプ(位置保持)する。
再び図1を参照すると、台車10は、ターンテーブル20の半円部に1台ずつ180°回転角度変位した対称位置にある自動運転エリアと外段取りエリアにそれぞれ1台ずつ配置される。
台車10には、供給スプール12が回転自在に取り付けられており、供給スプール12には成型部材RSが巻き付けられている。
台車10は、側面視略三角形状の枠体を前後に並置してその間を枠材で接続した枠体11を有し、前記枠体11には下側に供給スプール12が、その上方には供給スプール12から成型部材RS間に介在させたライニングシートLSの巻取ドラム14がそれぞれ回転自在に取り付けられている。
台車10には、供給スプール12が回転自在に取り付けられており、供給スプール12には成型部材RSが巻き付けられている。
台車10は、側面視略三角形状の枠体を前後に並置してその間を枠材で接続した枠体11を有し、前記枠体11には下側に供給スプール12が、その上方には供給スプール12から成型部材RS間に介在させたライニングシートLSの巻取ドラム14がそれぞれ回転自在に取り付けられている。
また、前記枠体11の三角形状の枠体11の底辺となる位置に取り付けた、紙面方向に向かって前後の横枠11aの両端及び中間部には台車10を移動するための移動用キャスタ15が、また横枠11aの一方の端部の移動用キャスタ15に隣接した位置には、それよりもその下端が若干上方になるように取り付けられたガイドキャスタ16が取り付けられている。ガイドキャスタ16は、台車10がターンテーブル20上にあるとき、ターンテーブル20上に敷設されたガイドレール27上を転動して、台車10の移動方向を規制する。
次に、以上のようにして構成された成型部材RSの自動供給装置1の動作について説明する。
(成型部材の接続準備)
「台車10のターンテーブル20への移動及び位置決め」
台車10は、図示しない成形部材供給部から成型部材RSの供給を受ける。供給された成型部材RSは供給スプール12に巻き付けられる。成型部材RSを巻き付けた後(成型部材RSを巻き付けた供給スプール12を装着してもよい)、移動用キャスタ15でターンテーブル20に移動する。
次に、台車10の移動用キャスタ15をガイドレールSRに載せてターンテーブル20上に上げる。ターンテーブル20上では、ガイドキャスタ16がターンテーブル20上に敷設されたガイドレール27上を転動して台車10の移動方向を規制しながら進み、台車10をターンテーブル20上の所定の位置に案内する。その位置において、台車位置固定手段28を作動して台車10をターンテーブル20上でクランプ(位置固定)する。
(成型部材の接続準備)
「台車10のターンテーブル20への移動及び位置決め」
台車10は、図示しない成形部材供給部から成型部材RSの供給を受ける。供給された成型部材RSは供給スプール12に巻き付けられる。成型部材RSを巻き付けた後(成型部材RSを巻き付けた供給スプール12を装着してもよい)、移動用キャスタ15でターンテーブル20に移動する。
次に、台車10の移動用キャスタ15をガイドレールSRに載せてターンテーブル20上に上げる。ターンテーブル20上では、ガイドキャスタ16がターンテーブル20上に敷設されたガイドレール27上を転動して台車10の移動方向を規制しながら進み、台車10をターンテーブル20上の所定の位置に案内する。その位置において、台車位置固定手段28を作動して台車10をターンテーブル20上でクランプ(位置固定)する。
「ターンテーブル上における成型部材RSの供給準備」
台車10をターンテーブル20上にクランプすると、次に台車10の供給スプール12に巻き付けられた成型部材RSを、作業者が門型枠体21に取り付けたガイドローラ25を介して先端バキューム装置22まで引き出して、その先端部を先端バキューム装置22で吸引位置保持する。
台車10をターンテーブル20上にクランプすると、次に台車10の供給スプール12に巻き付けられた成型部材RSを、作業者が門型枠体21に取り付けたガイドローラ25を介して先端バキューム装置22まで引き出して、その先端部を先端バキューム装置22で吸引位置保持する。
成型部材RSの先端を先端バキューム装置22で吸引位置保持した後、先端クランプ手段23を作動して吸引位置保持した成型部材RSをクランプする。
この先端クランプ手段23は、既に述べたように、台車10の交換のためターンテーブル20を旋回させるのに先立って、引出部3側設備(とくにカッター34)との干渉を避けるために板ガイドGを下降させる際に、セットボタンを押すことにより作動して成型部材RSをクランプして次の旋回に備える。
なお、成型部材RSの密着防止のために介装されたライニングシートLSは、成型部材RSの巻き出しの際に、ガイドローラ25のところで分離されて、その先端をライニングシートLSの巻取ドラム14に巻き付ける。
この先端クランプ手段23は、既に述べたように、台車10の交換のためターンテーブル20を旋回させるのに先立って、引出部3側設備(とくにカッター34)との干渉を避けるために板ガイドGを下降させる際に、セットボタンを押すことにより作動して成型部材RSをクランプして次の旋回に備える。
なお、成型部材RSの密着防止のために介装されたライニングシートLSは、成型部材RSの巻き出しの際に、ガイドローラ25のところで分離されて、その先端をライニングシートLSの巻取ドラム14に巻き付ける。
「成型部材の接続のための準備作業」
図1において、ターンテーブル20の成型部材RSの引出部3側(自動運転エリア側)では、台車10から成型部材RSが供給されているとする。即ち、台車10の供給スプール12から引き出された(巻き出された)成型部材RSは、引出部3側の門型枠体31の上端に回転可能に取り付けられた送りローラ32とフェスツーンを介して次段に供給されているものとする。
ここで、供給中の成型部材RSを別サイズの成型部材に交換する場合は、供給中の成型部材RSを、門型枠体31の後端クランプ手段36でクランプして強制停止する。なお、成型部材RSの強制停止の衝撃は下流側のフェスツーンで吸収され成型部材RSの次段への供給はそのまま継続することができる。
図1において、ターンテーブル20の成型部材RSの引出部3側(自動運転エリア側)では、台車10から成型部材RSが供給されているとする。即ち、台車10の供給スプール12から引き出された(巻き出された)成型部材RSは、引出部3側の門型枠体31の上端に回転可能に取り付けられた送りローラ32とフェスツーンを介して次段に供給されているものとする。
ここで、供給中の成型部材RSを別サイズの成型部材に交換する場合は、供給中の成型部材RSを、門型枠体31の後端クランプ手段36でクランプして強制停止する。なお、成型部材RSの強制停止の衝撃は下流側のフェスツーンで吸収され成型部材RSの次段への供給はそのまま継続することができる。
供給中の成型部材RSが強制停止されると、続いて先端クランプ手段23が作動して、成型部材RSの後端クランプ手段36でクランプした位置よりも下側の位置をクランプする。
次に、カッター34を作動して後端クランプ手段36と先端クランプ手段23でクランプされた成型部材RS部分を切断する。
図4A〜Dは、自動運転エリアにおいて、供給中の成型部材RSを切断する手順を説明する図である。
図4Aは、台車10の供給スプール12から巻き出された成型部材RSを門型枠体21に取り付けられたガイドローラ25と、引出部3側門型枠体31の上端に設けた送りローラ32とを経て巻き出されて成型部に供給されている状態を示している。
この状態では、後端クランプ手段36と先端クランプ手段23はいずれも解放状態にあり、台車10の供給スプール12から巻き戻された成型部材RSは連続して引き出されている。
次に、カッター34を作動して後端クランプ手段36と先端クランプ手段23でクランプされた成型部材RS部分を切断する。
図4A〜Dは、自動運転エリアにおいて、供給中の成型部材RSを切断する手順を説明する図である。
図4Aは、台車10の供給スプール12から巻き出された成型部材RSを門型枠体21に取り付けられたガイドローラ25と、引出部3側門型枠体31の上端に設けた送りローラ32とを経て巻き出されて成型部に供給されている状態を示している。
この状態では、後端クランプ手段36と先端クランプ手段23はいずれも解放状態にあり、台車10の供給スプール12から巻き戻された成型部材RSは連続して引き出されている。
図4Bは、後端クランプ手段36を作動して成型部材RSの供給を停止させた状態を示している。後端クランプ手段36を作動する場合、後端クランプ手段36より下流側にはフェスツーンが備えられているため、成型部材RSの停止の衝撃が吸収されるため台車10の供給スプール12から巻き出し中の成型部材RSを無理なく停止することができる。
巻き出し中の成型部材RSが停止すると、先端クランプ手段23とガイドローラ25間の成型部材RSは、そのまま一定の張力が作用した状態、つまりピンと張った状態に維持される。
巻き出し中の成型部材RSが停止すると、先端クランプ手段23とガイドローラ25間の成型部材RSは、そのまま一定の張力が作用した状態、つまりピンと張った状態に維持される。
図4Cは、図4Bの状態において、成型部材RSを後端クランプ手段36と先端クランプ手段23でクランプし、カッター34を作動させて切断した状態を示している。即ち、図示しない引出手段により巻き出し中の成型部材RSを後端クランプ手段36で停止させた後、先端クランプ手段23を作動して後端クランプ手段36の下側で成型部材RSをクランプし、両クランプ手段36、23でクランプされた成型部材RSをカッター34で切断する。
図4Dは、成型部材RSをカッター34で切断した後の状態を示している。
成型部材RSを切断した後、後端クランプ手段36はカッター34よりも下流側の成型部材RSをクランプし、下流側の成型部材RSが引き出されないように位置保持する。
他方、上流側の成型部材RSは、先端クランプ手段23でクランプした状態で、板ガイド用ハンドル24を操作(回転)させて、板ガイドGと共に下降させる。
これは、次に使用済み台車10をターンテーブル20で旋回させるときに、先端クランプ手段23がカッター34と干渉(衝突)しないようにするためである。
成型部材RSを切断した後、後端クランプ手段36はカッター34よりも下流側の成型部材RSをクランプし、下流側の成型部材RSが引き出されないように位置保持する。
他方、上流側の成型部材RSは、先端クランプ手段23でクランプした状態で、板ガイド用ハンドル24を操作(回転)させて、板ガイドGと共に下降させる。
これは、次に使用済み台車10をターンテーブル20で旋回させるときに、先端クランプ手段23がカッター34と干渉(衝突)しないようにするためである。
(成型部材の接続)
次に、先行台車10の供給スプール12から巻き出された成型部材RSと、次の、つまり後続台車10の供給スプール12から巻き出される成型部材RSとの接続について説明する。
図5A〜Fは先行台車10と入れ替わる後続台車10の成型部材RS同士を接続する動作を説明する図である。
図5Aは、後続台車10の成型部材RSの先端は、先端バキューム装置22で成型部材RSを吸引位置保持している位置にあることを示している。
次に、先行台車10の供給スプール12から巻き出された成型部材RSと、次の、つまり後続台車10の供給スプール12から巻き出される成型部材RSとの接続について説明する。
図5A〜Fは先行台車10と入れ替わる後続台車10の成型部材RS同士を接続する動作を説明する図である。
図5Aは、後続台車10の成型部材RSの先端は、先端バキューム装置22で成型部材RSを吸引位置保持している位置にあることを示している。
図5Bは、図5Aの状態でセット完了(接続準備セット完了)のボタンを操作したときの状態を示している。即ち、図示しない操作部において、作業者がセット完了のボタンを押すと、先端クランプ手段23が先端バキューム装置22で吸引された成型部材RSをクランプし、次に、板ガイド用ハンドル24を操作することにより、板ガイドGと共に成型部材RSは所定の位置まで下降する。
その下降位置は先行台車10の先端クランプ手段23の下降位置と同じ高さであり、旋回中に、引出部3の門型枠体31のL字状支持枠31cに配置されたカッター34との干渉が防止できる位置である。
その下降位置は先行台車10の先端クランプ手段23の下降位置と同じ高さであり、旋回中に、引出部3の門型枠体31のL字状支持枠31cに配置されたカッター34との干渉が防止できる位置である。
この状態で、次にターンテーブル20を180°旋回させる。この旋回により、供給を終了した使用済み台車10と、供給準備が終了した台車10とが入れ替わる。
図5Cは、ターンテーブル20の旋回直後の先行台車10の供給スプール12から供給された成型部材RSと、後続台車10の供給スプール12から供給される別サイズの成型部材RSとの位置関係を示す。この状態では、後続台車10の成型部材RSの先端は、門型枠体31に取り付けられた後端クランプ手段36の下方に配置されている。この状態から、板ガイド用ハンドル24(図1)を操作して先端クランプ手段23を上昇させる。
図5Cは、ターンテーブル20の旋回直後の先行台車10の供給スプール12から供給された成型部材RSと、後続台車10の供給スプール12から供給される別サイズの成型部材RSとの位置関係を示す。この状態では、後続台車10の成型部材RSの先端は、門型枠体31に取り付けられた後端クランプ手段36の下方に配置されている。この状態から、板ガイド用ハンドル24(図1)を操作して先端クランプ手段23を上昇させる。
図5Dは、板ガイドGを、その先端バキューム装置22が、カッター34で切断された先行する成型部材RSの後端クランプ手段36の下面の位置まで上昇した状態を示す図である。この場合、カッター34で切断された成型部材RSの後端と、後続台車10の成型部材RSの先端が接続代分だけ重なるように調整しておく。
図5Eでは、板ガイドGを後端クランプ手段36に向けて移動させて、先行する成型部材RSのクランプされた後端部に対して、次の成型部材RSの板ガイドGに吸引されかつクランプされた先端部を押圧して接続する。ここで、成型部材RSは未加硫のゴム部材であるためその端部同士は容易に接続する。
なお、成型部材RS同士の接続にあたっては、板ガイドGを移動させる代わりに、後端クランプ手段36側を移動させてもよいことは勿論である。
図5Fは、先行する成型部材RSと次の成型部材RSを接続した後、後端クランプ手段36と先端クランプ手段23を解放し、一体となった先行及び後続の成型部材RSが引き出されていく状態を示す。
なお、成型部材RS同士の接続にあたっては、板ガイドGを移動させる代わりに、後端クランプ手段36側を移動させてもよいことは勿論である。
図5Fは、先行する成型部材RSと次の成型部材RSを接続した後、後端クランプ手段36と先端クランプ手段23を解放し、一体となった先行及び後続の成型部材RSが引き出されていく状態を示す。
即ち、先行台車10の成型部材RSを引き出すことにより、接続された成型部材RSが後続台車10の供給スプール12から巻き出されていく。このようにして引き出された成型部材RSはフェスツーンを経た後一旦停止させて、接続した部分の両側を切断して切り離す。
その後は、次の成型部材RSが引き出されていく。
以上は、異なるサイズの成型部材RSの接続についての実施形態の説明であるが、次に、同じサイズの成型部材RSを接続する別の実施形態について説明する。
その後は、次の成型部材RSが引き出されていく。
以上は、異なるサイズの成型部材RSの接続についての実施形態の説明であるが、次に、同じサイズの成型部材RSを接続する別の実施形態について説明する。
図6A〜Dは、同じサイズの成型部材RSを接続する手順を示す図である。
図6Aは、成型部材RSが巻き出されている通常の状態を示す。即ち、後端クランプ手段36と先端クランプ手段23はいずれも解放状態にあり、台車10の供給スプール12からは成型部材RSを巻き出し、台車10のガイドローラ25から門型枠体31の上端に配置した送りローラ32に掛け渡して巻き出し、図示しないフェスツーンを介して加工位置まで引き出している。
なお、ここでは成型部材RS切れを確認するため、例えば発光素子と受光素子からなるセンサSDが成型部材RSを挟んでその両側に配置されている。
図6Bは、成型部材RSが供給スプール12から巻き出されて部材切れの状態を示す。
この成型部材RSの部材切れは、前記センサSDで検知される。つまり前記センサSDが部材切れを検知すると、成型部材RSの巻き出しを停止する。
なお、前記センサSDの位置は、成型部材RSの巻出速度を考慮して後端クランプ手段36でクランプしたときに、その後における後続の成型部材RSとの連結を考慮してその連結代が確保できる位置に決定されている。
図6Aは、成型部材RSが巻き出されている通常の状態を示す。即ち、後端クランプ手段36と先端クランプ手段23はいずれも解放状態にあり、台車10の供給スプール12からは成型部材RSを巻き出し、台車10のガイドローラ25から門型枠体31の上端に配置した送りローラ32に掛け渡して巻き出し、図示しないフェスツーンを介して加工位置まで引き出している。
なお、ここでは成型部材RS切れを確認するため、例えば発光素子と受光素子からなるセンサSDが成型部材RSを挟んでその両側に配置されている。
図6Bは、成型部材RSが供給スプール12から巻き出されて部材切れの状態を示す。
この成型部材RSの部材切れは、前記センサSDで検知される。つまり前記センサSDが部材切れを検知すると、成型部材RSの巻き出しを停止する。
なお、前記センサSDの位置は、成型部材RSの巻出速度を考慮して後端クランプ手段36でクランプしたときに、その後における後続の成型部材RSとの連結を考慮してその連結代が確保できる位置に決定されている。
図6Cは、巻き出しを停止した成型部材RSを後端クランプ手段36と先端クランプ手段23でクランプし、その状態でカッター34を作動させてクランプした成型部材RSを切断する状態を示す。
成型部材RSは、カッター34で切断した後、図6Dに示すように、カッター34の下流側はそのまま後端クランプ手段36でクランプされた状態で後続成型部材RSとの接続を待ち、上流側の成型部材RSは、板ガイド用ハンドル24の操作で先端クランプ手段23と共に下降して、台車10と共に180°旋回された後、破棄される。
成型部材RSは、カッター34で切断した後、図6Dに示すように、カッター34の下流側はそのまま後端クランプ手段36でクランプされた状態で後続成型部材RSとの接続を待ち、上流側の成型部材RSは、板ガイド用ハンドル24の操作で先端クランプ手段23と共に下降して、台車10と共に180°旋回された後、破棄される。
その後は、図5C〜Fについて既に説明したと同様である。
即ち、後続台車10の成型部材RSの先端は、門型枠体31に取り付けられた後端クランプ手段36の下方に配置され、この状態から、板ガイド用ハンドル24(図1A)を操作して板ガイドG(先端クランプ手段23)を、先端バキューム装置22がカッター34で切断された先行成型部材RSの後端クランプ手段36の下面の位置まで上昇させる。
次に、板ガイドGを後端クランプ手段36に向けて移動させて、先行する成型部材RSのクランプされた後端部に対して、後続の成型部材RSの板ガイドGに吸引されかつクランプされた先端部を押圧して接続する。
先行成型部材RSと後続の成型部材RSを接続した後、後端クランプ手段36と先端クランプ手段23を解放し、一体となった先行及び後続の成型部材RSが引き出されていく。
なお、以上の説明では、先端バキューム装置22と先端クランプ手段23を備えた板ガイドGの昇降は板ガイド用ハンドル24を操作するとしているが、板ガイドハンドル24は人手による他、周知の機構を用いて自動操作することが可能である。板ガイド用ハンドル24を自動操作することで、本自動供給装置1の自動運転エリアには人が一切立ち入る必要が無くなり、高い安全性が確保できる。
即ち、後続台車10の成型部材RSの先端は、門型枠体31に取り付けられた後端クランプ手段36の下方に配置され、この状態から、板ガイド用ハンドル24(図1A)を操作して板ガイドG(先端クランプ手段23)を、先端バキューム装置22がカッター34で切断された先行成型部材RSの後端クランプ手段36の下面の位置まで上昇させる。
次に、板ガイドGを後端クランプ手段36に向けて移動させて、先行する成型部材RSのクランプされた後端部に対して、後続の成型部材RSの板ガイドGに吸引されかつクランプされた先端部を押圧して接続する。
先行成型部材RSと後続の成型部材RSを接続した後、後端クランプ手段36と先端クランプ手段23を解放し、一体となった先行及び後続の成型部材RSが引き出されていく。
なお、以上の説明では、先端バキューム装置22と先端クランプ手段23を備えた板ガイドGの昇降は板ガイド用ハンドル24を操作するとしているが、板ガイドハンドル24は人手による他、周知の機構を用いて自動操作することが可能である。板ガイド用ハンドル24を自動操作することで、本自動供給装置1の自動運転エリアには人が一切立ち入る必要が無くなり、高い安全性が確保できる。
本実施形態によれば、ターンテーブル20を用いたことにより、自動運転エリアと外段取りエリアが分離されるため、安全かつ作業性の高い成型部材RSの接続が可能である。
また、成型部材RSの切断と接続を自動で行い、短時間で台車10の入れ替えができるとの効果が得られる。
なお、後続台車10をターンテーブル20上に載せるのは、先行台車10の供給スプール12からの供給が終わりに近づいた段階までに行えばよいため、段取りに時間的余裕ができ、ロスタイムを少なくすることができる。
また、成型部材RSの切断と接続を自動で行い、短時間で台車10の入れ替えができるとの効果が得られる。
なお、後続台車10をターンテーブル20上に載せるのは、先行台車10の供給スプール12からの供給が終わりに近づいた段階までに行えばよいため、段取りに時間的余裕ができ、ロスタイムを少なくすることができる。
図7は以上で説明した本実施形態の成型部材RSの自動供給装置1の好ましい外観図であり、図8は自動供給装置1の上からみた斜視図である。
成型部材RSの自動供給装置1は、図示のように全体として収容室40内に配置するのが好ましい。ここで、収容室40の内部の自動運転エリアと外段取りエリアは内部安全柵42によって仕切られている。また、周囲は、図示のように成型部材RSの引出側を除き例えば透明なパネルで覆われており、その外段取りエリアには、台車10が通り抜ける台車用ドア44及び外段取りを行うための作業用ドア46が設けられている。
台車用ドア44及び作業用ドア46には安全スイッチが設けられ、作業用ドア46が開いている間ターンテーブル20は回転しないようになっている。
成型部材RSの自動供給装置1は、図示のように全体として収容室40内に配置するのが好ましい。ここで、収容室40の内部の自動運転エリアと外段取りエリアは内部安全柵42によって仕切られている。また、周囲は、図示のように成型部材RSの引出側を除き例えば透明なパネルで覆われており、その外段取りエリアには、台車10が通り抜ける台車用ドア44及び外段取りを行うための作業用ドア46が設けられている。
台車用ドア44及び作業用ドア46には安全スイッチが設けられ、作業用ドア46が開いている間ターンテーブル20は回転しないようになっている。
本実施形態の成型部材の自動供給装置を以上のように収容室内に収容することで、作業の安全性は一層向上し、かつコンパクトにまとめられるため、周りのスペースを有効に活用することができる。
なお、以上の説明では、旋回機構をターンテーブルとして、また成型部材供給手段は成型部材供給台車であるとして説明したが、必ずしもこれに限定されない。
旋回機構はターンテーブルの形態でなくとも、例えば、成形部材供給台車を載せた2枚の板状体を対称に配置した平面視H状の形状であってもよく、他の形態であってもよい。
また、成型部材供給手段は、必ずしも成型部材供給台車の形態でなくとも、例えば案内部材に沿ってターンテーブルに設置したローラ上を搬送する構造のもの等であってもよい。
旋回機構はターンテーブルの形態でなくとも、例えば、成形部材供給台車を載せた2枚の板状体を対称に配置した平面視H状の形状であってもよく、他の形態であってもよい。
また、成型部材供給手段は、必ずしも成型部材供給台車の形態でなくとも、例えば案内部材に沿ってターンテーブルに設置したローラ上を搬送する構造のもの等であってもよい。
1・・・自動供給装置、2・・・供給部、3・・・引出部、10・・・台車、12・・・供給スプール、14・・・巻取ドラム、15・・・移動用キャスタ、16・・・ガイドキャスタ、20・・・ターンテーブル、20(1)・・・駆動モータ、20(2)・・・ゴムロール、20(3)・・・シリンダ機構、20(4)・・・旋回クランプ手段、21・・・門型枠体、22・・・先端バキューム装置、23・・・先端クランプ手段、24・・・板ガイド用ハンドル、25・・・ガイドローラ、26・・・スラスト軸受、28・・・台車位置固定手段、29・・・支持部、29(1)・・・枠体、29(2)・・・従動ローラ、29(3)・・・ブラケット、31・・・門型枠体、31a・・・コ字状アーム、31b・・・垂下枠、31c・・・L字状支持枠、32・・・送りローラ、33・・・押さえローラ、34・・・カッター、35・・・へ字型アーム、35a・・・ゴムローラ、36・・・後端クランプ手段、LS・・・ライニングシート、RS・・・成型部材、SR・・・ガイドレール。
Claims (8)
- 成型部に供給する成型部材の自動供給装置であって、
成型部材の供給を行う自動運転エリアと、成型部材の供給のための準備作業を行う外段取りエリア間で、成型部材供給手段を旋回させる旋回機構を備えた成型部材の自動供給装置。 - 請求項1に記載された成型部材の自動供給装置において、
前記旋回機構には、前記成型部材供給手段を所定位置に案内する案内手段が設けられている成型部材の自動供給装置。 - 請求項2に記載された成型部材の自動供給装置において、
前記旋回機構には、前記成型部材供給手段を所定位置に位置固定する位置固定手段が備えられている成型部材の自動供給装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載された成型部材の自動供給装置において、
前記旋回機構はターンテーブルであり、前記ターンテーブルはその外周縁に押圧される摩擦伝動手段により旋回される成型部材の自動供給装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載された成型部材の自動供給装置において、
前記旋回機構はターンテーブルであり、前記ターンテーブルには前記成型部材供給手段から巻き出された成型部材を位置保持するための位置保持手段がターンテーブルの中心に対して対称位置に一対備えられている成型部材の自動供給装置。 - 請求項5に記載された成型部材の自動供給装置において、
前記位置保持手段はターンテーブルに立設された支持枠体に対して上下動可能に備えられている成型部材の自動供給装置。 - 請求項5又は6に記載された成型部材の自動供給装置において、
前記自動運転エリアにおいて、前記ターンテーブルに隣接して配置され、自動運転エリアに配置された成型部材供給手段から巻き出された成型部材を位置保持する位置保持手段と、位置保持した成型部材を切断する切断手段と、を備えた支持枠体と、
切断した成型部材の後端部と、前記ターンテーブルの旋回で前記成型部材供給手段に入れ替わって自動運転エリアに配置される成型部材供給手段の位置保持した成型部材の先端部とを接続する手段と、
を備えた成型部材の自動供給装置。 - 成型部材供給手段を、旋回機構により成型部材の供給のための準備作業を行う外段取りエリアから成型部材の供給を行う自動運転エリアに移動させて、自動運転エリアで供給中の成型部材の後端部に、次の成型部材を接続させて成型部に供給する成型部材の自動供給方法であって、
外段取りエリアにおいて、成型部材供給手段から成型部材を巻き出してその先端部を位置保持する工程と、
自動運転エリアにおいて、前記成型部材供給手段から巻き出し中の成型部材を位置保持して切断する工程と、
外段取りエリアの前記成型部材供給手段と、自動運転エリアの前記成型部材供給手段を前記旋回機構により入れ替える工程と、
前記先端部を位置保持した成型部材の後端部と後端部を位置保持した成型部材の先端部を接続する工程と、
を有する成型部材の自動供給方法。
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