JP2019199336A - ゴムシート部材の供給装置および方法 - Google Patents

ゴムシート部材の供給装置および方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ロール状に巻き取られているゴムシート部材を、幅方向のずれを抑制してコンパクトなスペースで効率よく供給できるシート材の供給装置および方法を提供する。【解決手段】保持機３の上方に搬送機５を配置し、搬送機５の下方に設定された把持位置Ｐ１と搬送機５の上方の搬送方向上流側に設定された解除位置Ｐ２の間の所定の位置で保持機３から繰り出されたゴムシート部材Ｓの幅方向位置をセンサ１１により検知しつつ、保持機３から繰り出されたゴムシート部材Ｓの先端部Ｓｆを把持位置Ｐ１で把持機８により把持し、把持位置Ｐ１と解除位置Ｐ２との上下方向中途の位置を旋回中心Ｃとして把持機８を解除位置Ｐ２まで旋回移動させて、把持解除された先端部Ｓｆを押え部１２により搬送機５の載置面６ａに押圧した後、保持機３から順次繰り出されたゴムシート部材Ｓを載置面６ａに載置して搬送機５により搬送方向下流側に搬送する。【選択図】図７

Description

本発明は、ゴムシート部材の供給装置および方法に関し、さらに詳しくは、ロール状に巻き取られているゴムシート部材を、幅方向のずれを抑制してコンパクトなスペースで効率よく供給できるシート材の供給装置および方法に関するものである。
タイヤなどのゴム製品を製造する際には、様々なゴムシート部材が使用されている。ゴムシート部材には、例えば、未加硫ゴムだけからなる部材、スチールコードや樹脂コード等の補強線材が未加硫ゴムに埋設された部材などがある。これらのゴムシート部材どうしや別の部材を積層したり、つなぎ合わせることにより成形された未加硫の成形体を加硫することによりゴム製品が完成する。
製造工程では、ゴムシート部材は折り畳まれた状態やロール状に巻き取られた状態にして一時的に保管される。折り畳まれた状態で保管されているゴムシート部材を、搬送コンベヤに載置して次工程に搬送するための供給装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１で提案されている供給装置のように、ゴムシート部材の先端部を挟持するフックや押えロールを搬送コンベヤに向かって水平移動させる構造であると、装置の可動域が大きくなり、供給装置の設置および稼働のために広いスペースが必要になる。また、ゴムシート部材が折り畳まれた状態であると、搬送コンベヤに向かって円滑に引き出すことが難しいため、搬送コンベヤの載置面に対して高精度の位置決めが要求される場合には不利になる。
特開昭５９−４５５５号公報
本発明の目的は、ロール状に巻き取られているゴムシート部材を、幅方向のずれを抑制してコンパクトなスペースで効率よく供給できるシート材の供給装置および方法を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明のゴムシート部材の供給装置は、ゴムシート部材がロール状に巻き取られた状態で保持される保持機と、前記ゴムシート部材が載置される載置面を有して前記保持機の上方に配置される搬送機と、前記ゴムシート部材の先端部を把持および把持解除可能な把持機と、前記搬送機の下方に設定された把持位置と前記搬送機の上方の搬送方向上流側に設定された解除位置との上下方向中途の位置を旋回中心として、前記把持機を前記把持位置と前記解除位置との間で旋回移動させる旋回駆動機構と、前記把持位置と前記解除位置の間の所定の位置で前記保持機から繰り出された前記ゴムシート部材の幅方向位置を検知するセンサと、前記解除位置の近傍で前記載置面に対して近接離反移動可能な押え部とを備えて、前記保持機から繰り出された前記ゴムシート部材の先端部が、前記把持位置で前記把持機により把持されて、この状態で前記把持機を前記解除位置まで旋回移動させて、前記解除位置で前記先端部が前記押え部により前記載置面に押圧された後、前記保持機から順次繰り出された前記ゴムシート部材が前記載置面に載置されて、前記搬送機により搬送方向下流側に搬送される構成にしたことを特徴とする。
本発明のゴムシート部材の供給方法は、ゴムシート部材がロール状に巻き取られた状態で保持される保持機の上方に、前記ゴムシート部材が載置される載置面を有する搬送機を配置して、前記搬送機の下方に把持位置を設定し、前記搬送機の上方の搬送方向上流側に解除位置を設定して、前記把持位置と前記解除位置との上下方向中途の位置を旋回中心として、前記ゴムシート部材の先端部を把持および把持解除可能な把持機を前記把持位置と前記解除位置との間で旋回移動可能にしておき、前記把持位置と前記解除位置の間の所定の位置で前記保持機から繰り出された前記ゴムシート部材の幅方向位置をセンサにより検知しつつ、前記保持機から繰り出された前記ゴムシート部材の先端部を前記把持位置で前記把持機により把持して、前記把持機を前記解除位置まで旋回移動させて、前記解除位置で前記先端部を押え部により前記載置面に押圧した後、前記搬送機を稼働させるとともに前記保持機から前記ゴムシート部材を順次繰り出して前記載置面に載置して、前記搬送機により搬送方向下流側に搬送することを特徴とする。
本発明によれば、保持機から繰り出されたゴムシート部材の先端部を把持機により把持して、搬送機の下方の把持位置から搬送機の上方の解除位置に向かって旋回移動させる。次いで、把持解除されたゴムシート部材の先端部を搬送機の載置面に押圧した後、保持機から順次繰り出されたゴムシート部材を載置面に載置して搬送機によって搬送方向下流側へ搬送するので、ゴムシート部材を保持機から搬送機の載置面まで移動させるために必要なスペースをコンパクトにし易くなり、効率的にゴムシート部材を搬送できる。そして、把持位置と解除位置の間の所定位置で、保持機から繰り出されたゴムシート部材の幅方向位置をセンサにより検知することで、ゴムシート部材が許容範囲よりも幅方向にずれた状態で搬送先に搬送される不具合を抑制することが可能になっている。
本発明のゴムシート部材の供給装置の実施形態の内部構造を側面視で例示する説明図である。 図１の供給装置を平面視で例示する説明図である。 図１の供給装置により把持位置でゴムシート部材の先端部を把持機により把持する状態を拡大して例示する説明図である。 図３の把持機を解除位置に向かって旋回移動させている状態を例示する説明図である。 図４のゴムシート部材の先端部の幅方向位置をセンサにより検知して、繰り出されたゴムシート部材をセンタリングしている状態を例示する説明図である。 図５のセンタリングされているゴムシート部材を平面視で例示する説明図である。 図５の把持機を解除位置に旋回移動させた状態を例示する説明図である。 図７のゴムシート部材の先端部を押え部により載置面に押圧している状態を例示する説明図である。 図８のゴムシート部材を搬送機により下流側へ搬送している状態を例示する説明図である。
以下、本発明のゴムシート部材の供給装置および方法を、タイヤを製造する場合を例示にして図に示した実施形態に基づいて説明する。
図１、図２に例示する本発明のゴムシート部材の供給装置１（以下、供給装置１という）の実施形態は、ゴムシート部材Ｓがロール状に巻き取られた状態で保持される保持機３と、保持機３の上方に配置される搬送機５と、ゴムシート部材Ｓの先端部Ｓｆを把持および把持解除可能な把持機８と、把持機８を旋回移動させる旋回駆動機構９と、ゴムシート部材Ｓの幅方向位置を検知するセンサ１１と、搬送機５の上方に配置される押え部１２とを備えている。これら供給装置１の構成要素は本体フレーム２に設置されている。ゴムシート部材Ｓとしては、トレッドゴムやサイドゴムなど、未加硫ゴムだけから形成されたシート部材、或いは、カーカス材やベルト材など、樹脂コードやスチールコード等の補強線材が未加硫ゴムに埋設されたシート部材を例示できる。
保持機３は、保持フレーム３ａと、保持フレーム３ａに支持されたドラム等の芯部３ｂおよびライナ巻取り部３ｃと有している。芯部３ｂおよびライナ巻取り部３ｃは、回転可能に支持されている。芯部３ｂには、ゴムシート部材ＳがライナＬを介在させて巻き取られてロール状になっている。
この実施形態の保持フレーム３ａは、その下端部にローラが取付られていて任意の位置に移動可能になっている。そのため保持機３は、本体フレーム２に形成されている所定の設置位置に着脱自在な構造になっている。保持機３が本体フレーム２の所定の設置位置に装着されると、ライナ巻取り部３ｃは、本体フレーム２に設置されているライナ用駆動モータ４と変速ギヤを介して連結される。このライナ用駆動モータ４によりライナ巻取り部３ｃは回転駆動される。ライナ巻取り部３ｃによりライナＬが巻き取られると、ライナＬともにゴムシート部材Ｓが保持機３から繰り出されて芯部３ａが回転する。芯部３ａには回転に抵抗する適度なブレーキ力が付与される。
搬送機５は、一対のプーリ７と、プーリ７の間に張設された搬送ベルト６とを有している。搬送ベルト６の上面がゴムシート部材Ｓが載置される載置面６ａになる。一方のプーリ７がモータ等により回転駆動されて、環状の搬送ベルト６が回転走行する。尚、図２、図６では、搬送ベルト６の幅方向中心位置を一点鎖線ＣＬで示している。
把持機８は、対向配置される受け部８ｂおよび可動部８ａを有していて、可動部８ａは流体シリンダ等によって受け部８ｂに対して近接離反移動する。この実施形態では、受け部８ｂおよび可動部８ａはそれぞれ、搬送ベルト６の幅方向に延在する棒状体になっている。そして、流体シリンダのロッドが受け部８ｂを貫通し、貫通したロッドの先端に可動部８ａが取付けられている。
搬送機５の搬送方向上流側（図では右側）には、把持機８を旋回移動させる旋回駆動機構９が配置されている。旋回駆動機構９は、搬送ベルト６を幅方向に挟んで対向配置された円弧状の回転ギヤ１０ａと、それぞれの回転ギヤ１０ａがガイドされるギヤガイド１０ｂと、それぞれの回転ギヤ１０ａを旋回させる駆動モータ１０ｃとを有している。この実施形態では複数のギヤガイド１０ｂが、回転ギヤ１０ａの内周面に沿って周方向に間隔をあけて配置されている。
それぞれの回転ギヤ１０ａの外周面にはギヤ歯が周方向に一定間隔で突設されていて、このギヤ歯に噛み合う駆動歯車１０ｄが設けられている。それぞれの回転ギヤ１０ａは、変速ギヤおよび駆動歯車１０ａ等を介して駆動モータ１０ｃに連結されている。それぞれの回転ギヤ１０ａには、把持機８（受け部８ｂおよび可動部８ａ）が掛け渡されて取付られている。
搬送機５の下方にはゴムシート部材Ｓの先端部Ｓｆを把持機８により把持する把持位置Ｐ１が設定されている。搬送機５の上方の搬送方向上流側には先端部Ｓｆが把持機８により把持解除される解除位置Ｐ２が設定されている。把持機８は、把持位置Ｐ１と解除位置Ｐ２との上下方向中途の位置を旋回中心Ｃとして、旋回駆動機構９によって把持位置Ｐ１と解除位置Ｐ２との間を旋回移動可能になっている。
センサ１１は、把持位置Ｐ１と解除位置Ｐ２の間の所定の位置で保持機３から繰り出されたゴムシート部材Ｓの幅方向位置を検知する。ゴムシート部材Ｓの幅方向位置を検知できる種々のタイプのセンサ１１を用いることができるが、例えば、ゴムシート部材Ｓの平面視の画像データを取得できるカメラ装置等を用いることができる。
この実施形態では、センサ１１は搬送ベルト６の搬送方向上流端の上方位置に配置されている。搬送ベルト６の搬送方向上流端よりも上流側には、搬送ベルト６の幅方向に延在する支持ロール１３が本体フレーム２に回転自在に取付けられている。この実施形態では、支持ロール１３を支持ロール１３の延在方向（即ち、搬送ベルト６の幅方向）に移動させることができる調整機構１３ａが備わっている。
押え部１２は、押えローラ１２ａと、押えローラ１２ａがロッド先端に取り付けられた流体シリンダ１２ｂとを有している。押えローラ１２ａは搬送ベルト６の幅方向に延在している。流体シリンダ１２ｂの作動によって押えローラ１２ａは、解除位置Ｐ２の近傍で載置面６ａに対して近接離反移動可能になっている。
ライナ用駆動モータ４、搬送機５、把持機８、旋回駆動機構９、押え部１２、調整機構１３ａの動きは制御部１４により制御される。センサ１１による検知データは制御部１４に入力される。
次に、保持機３に巻き取られているゴムシート部材Ｓを搬送面６ａに載置して、搬送機５によって搬送先に供給する方法を説明する。
まず、図１、図２に例示するように、ライナＬを介在させてゴムシート部材Ｓがロール状に巻き取られている保持機３を、供給装置１の所定の設置位置に装着する。これにより保持機３は搬送機５（搬送ベルト６）に対して所定の幅方向位置に固定される。把持機８は把持位置Ｐ１に配置しておく。
次いで、図３に例示するように、保持機３からライナＬおよびゴムシート部材Ｓを繰り出して、ライナＬの先端部をライナ巻取り部３ｃに巻き付け、ゴムシート部材Ｓの先端部Ｓｆを受け部８ｂと可動部８ａとの間に挿入する。この実施形態では、把持位置Ｐ１の上方位置で先端部Ｓｆをロールに支持させて垂下させているので受け部８ｂと可動部８ａとの間に挿入させ易くなっている。その後、可動部８ａを受け部８ｂに対して近接移動させて把持機８により先端部Ｓｆを把持する。この実施形態では、先端部Ｓｆが幅方向全長に渡って把持機８により把持される。
次いで、図４に例示するように、ライナ用駆動モータ４を稼働させることにより、ライナＬおよびゴムシート部材Ｓを保持機３から繰り出しつつ、ライナＬをライナ巻取り部３ｃに巻取る。また、駆動モータ１０ｃを稼働させることにより、それぞれの回転ギヤ１０ａをギヤガイド１０ｂにガイドさせて、旋回中心Ｃを中心として回転させる。これに伴い、把持機８を旋回中心Ｃを中心として把持位置Ｐ１から解除位置Ｐ２に向かって旋回移動させる。この過程では、繰り出したゴムシート部材Ｓに過度の張力が作用しないように、保持機３による繰り出し速度よりも把持機８による旋回速度を小さくして、保持機３と把持機８との間ではゴムシート部材Ｓに適度の弛みを設ける。
図５、図６に例示するように、把持機８を解除位置Ｐ２に向かって旋回移動させている途中で、繰り出したゴムシート部材Ｓが支持ロール１３に載置された状態になる。そして、先端部Ｓｆがセンサ１１により検知される。センサ１１による検知データが制御部１４に入力されて、ゴムシート部材Ｓの幅方向位置が目標位置に対して許容範囲にあるか否かを制御部１４が判断する。例えば、ゴムシート部材Ｓの幅方向中心位置に中心線が付されていて、この中心線が搬送ベルト６の予め設定された幅方向位置(例えば幅方向中心位置ＣＬ)に一致しているか否かが判断される。そして、両者が一致していれば、ゴムシート部材Ｓは搬送ベルト６に対して良好にセンタリングされていて、両者が大きく乖離していればセンタリング不良になっていることになる。
この実施形態では、センサ１１による検知データに基づいて制御部１４が調整機構１３ａを作動させて支持ロール１３を支持ロール１３の延在方向に移動させる。これにより、支持ロール１３に載置されているゴムシート部材Ｓを支持ロール１３とともに移動させて、先端部Ｓｆの幅方向位置が目標位置に対して許容範囲になるように調整する。
調整機構１３ａに代えて、或いは、加えて、把持機８（受け部８ｂおよび可動部８ａ）をセンサ１１の検知データに基づいて、その延在方向（即ち、搬送ベルト６の幅方向）に移動させる構成にすることもできる。これにより、先端部Ｓｆの幅方向位置が目標位置に対して許容範囲になるように把持機８によって調整することが可能になる。
調整機構１３ａを設けない場合は例えば、センサ１１により検知された先端部Ｓｆの幅方向位置が目標位置に対して許容範囲外である場合は、保持機３から搬送機５へのゴムシート部材Ｓの供給を停止する。そして、再度、図３で示した工程からやり直すことで、先端部Ｓｆの幅方向位置を目標位置に調整することができる。
次いで図７に例示するように、把持機８が解除位置Ｐ２まで移動すると、可動部８ａを受け部８ｂに対して離反移動させて把持機８による先端部Ｓｆの把持を解除する。把持機８による把持が解除された先端部Ｓｆは、可動部８ａと受け部８ｂとの間に差し込まれたままになって把持機８によって保持された状態になる。
そして、待機位置にある押えローラ１２ａを下方移動させて、載置面６ａに対して近接移動させる。この押えローラ１２ａによって、ゴムシート部材Ｓの先端部Ｓｆよりも後方部分が載置面６ａに押圧された状態にする。
この状態で図８に例示するように、搬送機５を搬送方向上流側（図では右側）に若干走行させる。これにより、先端部Ｓｆは受け部８ｂと可動部８ａとの間から引き抜かれて外れた状態になり、先端部Ｓｆの最先端部分は、幅方向が載置面６ａの目標位置に位置決めされて押えローラ１２ａにより押圧された状態になる。押えローラ１２ａによる押圧力は先端部Ｓｆを押し潰さない大きさに設定される。尚、図５〜８に記載する工程では、基本的にライナ用駆動モータ４を稼働せずに停止させておく。
次いで、押えローラ１２ａを上方移動させることにより、載置面６ａに対して離反移動させて待機位置に戻す。次いで、図９に例示するように、搬送機５を搬送方向下流側（図では左側）に走行させるとともに、ライナ用駆動モータ４を稼働させて保持機３からライナＬおよびゴムシート部材Ｓを連続的に繰り出す。これにより、保持機３から順次繰り出したゴムシート部材Ｓを載置面６ａに載置して、搬送機５により搬送方向下流側に搬送して次工程に供給する。
ゴムシート部材Ｓの位置決め（センタリング）について詳述すると、載置面６ａに載置したゴムシート部材Ｓの幅方向位置が目標位置から大きく乖離している場合は、搬送機５を次のように制御する。図８に例示したようにゴムシート部材Ｓを搬送方向上流側に走行させた後、下流側および上流側に交互に走行方向を変えて所定距離走行させる。その際に、載置面６ａに載置されたゴムシート部材Ｓの幅方向位置をセンサ１１により検知する。そして、この検知データに基づいて、支持ロール１３ａをその延在方向に移動させることにより、ゴムシート部材Ｓの幅方向位置を目標位置に対して許容範囲にすることができる。
上述したように、保持機３から繰り出されたゴムシート部材Ｓの先端部Ｓｆは、把持機８によって把持された状態で、旋回中心Ｃを中心にして把持位置Ｐ１から解除位置Ｐ２に向かって旋回移動される。次いで、先端部Ｓｆを載置面６ａに押圧して位置決めした後、保持機３から順次繰り出されたゴムシート部材Ｓを載置面６ａに載置して搬送機５によって搬送方向下流側へ搬送するので、ゴムシート部材Ｓを保持機３から載置面６ａまで移動させるために必要なスペースをコンパクトにして、可動域を小さくして効率的にゴムシート部材Ｓを搬送できる。また、保持機３から繰り出されたゴムシート部材Ｓの幅方向位置をセンサ１１により検知することで、ゴムシート部材Ｓが予め設定された基準位置の許容範囲よりも幅方向にずれた状態で搬送先に搬送される不具合を抑制することができる。
先端部Ｓｆに対する把持機８による把持幅は例えば、５００ｍｍ以上、或いは７００ｍｍ以上に設定することができる。把持幅の上限は例えば１５００ｍｍである。この仕様にすることで、幅広のゴムシート部材Ｓであっても、しわや歪みを抑制して保持機３から搬送機５に移動させて次工程に迅速に供給することが可能になる。
１ 供給装置
２ 本体フレーム
３ 保持機
３ａ 保持フレーム
３ｂ 芯部
３ｃ ライナ巻取り部
４ ライナ用駆動モータ
５ 搬送機
６ 搬送ベルト
６ａ 載置面
７ プーリ
８ 把持機
８ａ 可動部
８ｂ 受け部
９ 旋回駆動機構
１０ａ 回転ギヤ
１０ｂ ギヤガイド
１０ｃ 駆動モータ
１０ｄ 駆動歯車
１１ センサ
１２ 押え部
１２ａ 押えローラ
１２ｂ 流体シリンダ
１３ 支持ロール
１３ａ 調整機構
１４ 制御部
Ｓ ゴムシート部材
Ｓｆ 先端部
Ｌ ライナ
Ｐ１ 把持位置
Ｐ２ 解除位置

Claims (5)

  1. ゴムシート部材がロール状に巻き取られた状態で保持される保持機と、前記ゴムシート部材が載置される載置面を有して前記保持機の上方に配置される搬送機と、前記ゴムシート部材の先端部を把持および把持解除可能な把持機と、前記搬送機の下方に設定された把持位置と前記搬送機の上方の搬送方向上流側に設定された解除位置との上下方向中途の位置を旋回中心として、前記把持機を前記把持位置と前記解除位置との間で旋回移動させる旋回駆動機構と、前記把持位置と前記解除位置の間の所定の位置で前記保持機から繰り出された前記ゴムシート部材の幅方向位置を検知するセンサと、前記解除位置の近傍で前記載置面に対して近接離反移動可能な押え部とを備えて、
    前記保持機から繰り出された前記ゴムシート部材の先端部が、前記把持位置で前記把持機により把持されて、この状態で前記把持機を前記解除位置まで旋回移動させて、前記解除位置で前記先端部が前記押え部により前記載置面に押圧された後、前記保持機から順次繰り出された前記ゴムシート部材が前記載置面に載置されて、前記搬送機により搬送方向下流側に搬送される構成にしたことを特徴とするゴムシート部材の供給装置。
  2. 前記把持解除位置で前記把持機による把持が解除された前記先端部が、前記把持機によって保持された状態になり、前記先端部よりも後方部分が前記押し部を構成する押えローラにより前記載置面に押圧された状態で、前記搬送機を搬送方向上流側に走行させることで、前記先端部が前記把持機から外れて前記押えローラにより前記載置面に押圧される構成にした請求項１に記載のゴムシート部材の供給装置。
  3. 前記センサによる検知データに基づいて、前記把持位置と前記解除位置の間で前記保持機から繰り出された前記ゴムシート部材の幅方向位置を目標位置に調整する構成にした請求項１または２に記載のゴムシート部材の供給装置。
  4. 前記ゴムシート部材の先端部に対する前記把持機による把持幅が５００ｍｍ以上に設定されている請求項１〜３のいずれかに記載のゴムシート部材の供給装置。
  5. ゴムシート部材がロール状に巻き取られた状態で保持される保持機の上方に、前記ゴムシート部材が載置される載置面を有する搬送機を配置して、前記搬送機の下方に把持位置を設定し、前記搬送機の上方の搬送方向上流側に解除位置を設定して、前記把持位置と前記解除位置との上下方向中途の位置を旋回中心として、前記ゴムシート部材の先端部を把持および把持解除可能な把持機を前記把持位置と前記解除位置との間で旋回移動可能にしておき、前記把持位置と前記解除位置の間の所定の位置で前記保持機から繰り出された前記ゴムシート部材の幅方向位置をセンサにより検知しつつ、前記保持機から繰り出された前記ゴムシート部材の先端部を前記把持位置で前記把持機により把持して、前記把持機を前記解除位置まで旋回移動させて、前記解除位置で前記先端部を押え部により前記載置面に押圧した後、前記搬送機を稼働させるとともに前記保持機から前記ゴムシート部材を順次繰り出して前記載置面に載置して、前記搬送機により搬送方向下流側に搬送することを特徴とするゴムシート部材の供給方法。
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