JP3708970B2 - 長さの調整が可能なコンベヤシステム - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、断続的な送りや送りの速度の変化によって生じた帯状材料の長さの変化を補償するためにコンベヤシステムの長さを調整するための方法および装置の技術に関し、そしてより具体的には長さの調整中に帯状材料を原則的に水平な姿勢に支持するための方法および装置に関する。
従来、生産側の要求する変化する条件に合致させるための帯状材料の断続的な送りを補償するためにコンベヤシステムの長さを調整する目的で、垂直のループ型懸垂コンベヤが用いられていた。しかしながら、垂直のループ型懸垂コンベヤが用いられた場合、帯状材料は支持されず、それ自身の重量によって伸長されてしまう。帯状材料のこうした伸長は、タイヤのような製品を組み立てるときには望ましくない。このような帯状材料のコンベヤの１つは、ナカノメ他に与えられた米国特許第４，８９２，６０９号に見出されるが、この特許にはタイヤ製造機械内の自動材料フィーダが開示されている。この機械はタイヤ製造材料の蓄積を支えるために伝統的な垂直のループ型懸垂コンベヤを備えている。欧州特許ＥＰ−Ａ−Ｏ４６４ ８６２号のコンベヤ７６および７８は可動であるが、材料を貯留するためのループ型懸垂コンベヤは作られていない。また、米国特許第ＵＳ−Ａ５，４５１，０１１号において、ループ検知手段が帯状の鋼材やアルミニウム解巻装置のために設けられているが、帯状材料の支持は必須のものとはなっていない。
帯状材料のコンベヤが、断続的送りによって生じる帯状材料の長さの変化を補償する機能を有していない場合には、例えば押出し成形機は、送りの変化を補償するために、停止させたり始動させたりしなければならなかった。こうした始動や停止は帯状材料に望ましくない変化を起こさせる恐れがある。
出願者たちは、帯状材料を伸長させず、そして帯状材料に追加応力を加えない調整装置および調整方法を提供する必要があることを認識していた。
本発明は、設計が単純で、使用すれば効果的であり、そして上述の欠点やその他の問題を克服し、しかも総合的により優れたそしてより有利な成果を得られる、コンベヤシステムのための新しい改良調整方法を考案したものである。
本発明の開示
本発明によって、断続的な送りの結果として搬送される帯状材料に生ずる長さの変化を、帯状材料の重量または形状を変えずに補償する調整可能でほぼ水平な新しい改良コンベヤが提供される。
より具体的には、本発明は、第１のコンベヤベルトと、第１のコンベヤベルトを駆動する第１の駆動手段とを有し、かつ固定されており、帯状材料を受け取って搬送する上部コンベヤを備えている、帯状材料をコンベヤシステム内で搬送しかつ収容するコンベヤ組立体において、
第２のコンベヤベルトと、第２のコンベヤベルトを駆動する第２の駆動手段とを有し、水平な経路に沿って移動可能であり、帯状材料を上部コンベヤから受け取る中央コンベヤと、
中央コンベヤを経路に沿って移動させる長さ調整手段と、
第３のコンベヤベルトと、第３のコンベヤベルトを駆動する第３の駆動手段とを有し、かつ固定されており、帯状材料を中央コンベヤから受け取る下部コンベヤと、
を有し、
長さ調整手段は、
中央コンベヤによって搬送された帯状材料のループを検知するループ検知手段と、
ループ検知手段からの信号に応答して中央コンベヤを経路に沿って移動させるサーボ機構と
を有していることを特徴とする。
ループ検知手段は、帯状材料に接触する近接スイッチを中央コンベヤの前端に有し、
近接スイッチは、
帯状材料に接触するローラと、
ローラが帯状材料と係合するように移動するのを案内する送り台と、
第１のスイッチ接点と第２のスイッチ接点とを有するスイッチと、
第１のスイッチ接点と接触した時に第１の回路を閉じ、それによってサーボ機構を、中央コンベヤを第１の方向に移動させるように作動させ、第２のスイッチ接点と接触した時に第２の回路を閉じ、それによってサーボ機構を、中央コンベヤを第２の方向に移動させるように作動させ、第１および第２の回路はサーボ機構に接続されている、ローラと接続されそれと一緒に移動可能な金属接点と、
ローラおよび金属接点を第２のスイッチ接点に向けて付勢する帯状材料に抗して、ローラおよび金属接点を第１のスイッチ接点に向けて付勢する少なくとも１つのばねと
を有し、
金属接点は、帯状材料によってローラに加えられた力が、少なくとも１つのばねに打ち勝つようにローラを付勢できず、かつ金属接点を第１のスイッチ接点と接触可能にした時に、第１のスイッチ接点に接触し第１の回路を作動させ、金属接点は、少なくとも１つのばねが帯状材料に打ち勝つことができない時に、第２のスイッチ接点に接触し第２の回路を作動させる。
さらに、ループ検知手段は、上部コンベヤの前端に配置されている第２の近接スイッチを有していてもよい。
本発明の効果の１つは、様々な供給速度によって、また取出し位置における停止を含む様々な取出し速度によって生じるシステムにおける帯状材料の長さの変化に対応して、コンベヤシステムを調整できることである。
本発明のもう一つの効果は、帯状材料にかかる応力を変化させずにこのシステムにおける帯状材料の長さの変化に対応してコンベヤシステムが調整されることである。
本発明のその他の利益および効果は、関連技術に熟達している専門家にとっては以下の詳細な説明を読みそして理解すれば、明白なことであろう。
【図面の簡単な説明】
本発明は幾つかの部品と部品の配置とに具体化されており、当明細書においてその好ましい１実施例が以下に詳細に説明され、そしてその形成する一部が添付の次のような幾つかの図面に図示されている。すなわち、
図１は、中央コンベヤが引込み位置にある、本発明を具体化したコンベヤ組立体の模式的側面図であり、
図２は、中央コンベヤが引出し位置にある、図１のコンベヤの模式的側面図であり、
図３は、近接スイッチを用いる本発明の好ましい実施例を示す中央コンベヤの一部の拡大部分図であり、そして
図４は、中央コンベヤの端末と上部コンベヤの端末とにそれぞれ１つの近接スイッチを有する図１のコンベヤ組立体の模式的側面図である。
本発明の詳細な説明
幾つかの図面の説明を以下に行うが、その表示は単に本発明の好ましい１実施例を示す目的のためであり、本発明を限定するためのものではない。図１は、本発明のシステムを具体化したコンベヤ組立体１０の模式図を示す。コンベヤ組立体１０は上部コンベヤ１６と中央コンベヤ２２とそして下部コンベヤ２８とを有することが好ましい。ゴムまたはその他の変形可能な材料の帯状材料３４は、押出し成形機からのような供給位置４０から、帯状材料加工部のような装置に帯状材料を供給するために、経路４４を通って、取出し位置４６まで搬送される。帯状材料３４は供給位置４０から、第１のサーボモータ５８により駆動されるコンベヤベルト５２によって、矢印Ａの方向に上部コンベヤ１６上を搬送される。帯状材料３４は次に、好ましくは上部コンベヤ１６の一方の端末６０を越えて中央コンベヤ上に降下することによって、中央コンベヤ２２に乗せ換えられ、ここで帯状材料は矢印Ｂによって示されている逆方向に移動させられる。帯状材料３４は裏返しになり、そして第２のサーボモータ７０により駆動されるコンベヤベルト６４に乗って中央コンベヤ２２上を搬送される。中央コンベヤ２２の前端７２において、帯状材料３４は更に、好ましくは中央コンベヤ２２の端末を越えて下部コンベヤ上に降下することによって、下部コンベヤ２８に乗せ換えられ、ここで帯状材料は方向を逆転させ再び矢印Ａの方向に移動させられ、そして表を上にするように裏返しになり、上部コンベヤ１６上における場合と同じ姿勢に戻る。下部コンベヤ２８は、第３のサーボモータ８２により駆動されるコンベヤベルト７６に乗せて取出し位置４６まで矢印Ａの方向に帯状材料３４を搬送する。
上部コンベヤ１６は、帯状材料が供給位置４０において与えられている速度と等しい上部コンベヤの速度Ｓ１で、帯状材料３４を搬送する。下部コンベヤ２８は、帯状材料３４が取出し位置４６において取り出される速度と等しい下部コンベヤの速度Ｓ２で、帯状材料３４を搬送する。速度Ｓ１が速度Ｓ２と等しいとき、中央コンベヤ２２は、速度Ｓ１および速度Ｓ２に等しい速度Ｓ３で帯状材料３４を搬送する。帯状材料加工部の送りが断続的であるかまたは低下している場合のように、取出し位置４６における帯状材料３４の要求量が減少しているときには、速度Ｓ２が低下させられる。もし上部コンベヤ１６の速度Ｓ１が速度Ｓ２の低下を補償するように調整できないならば、帯状材料３４はコンベヤ組立体１０において渋滞してしまうであろう。本発明の好ましい実施例においては、中央のコンベヤベルト６４を駆動させるサーボモータ７０を制御するためにコンピュータ９４が用いられる。中央コンベヤ２２は、ベルト駆動リニアアクチュエータのようなサーボ機構１００に取り付けられているフレームに支持されることもでき、このアクチュエータは、フレームとそして支持された中央コンベヤとをほぼ水平に前後に、即ち矢印ＡおよびＢの方向に移動させるサーボモータを有している。もし速度Ｓ１が速度Ｓ２と異なっていれば、その時コンピュータ９４はサーボモータ７０に指示して、速度Ｓ１およびＳ２の平均値すなわち速度Ｓ１およびＳ２の合計の２分の１に等しい速度Ｓ３で中央のコンベヤベルト６４を回転させるようにする。コンピュータ９４はまた、速度Ｓ３と速度Ｓ２との差の２分の１に等しい速度Ｓ４で中央コンベヤ２２を動かすようにサーボ機構１００に接続されている。もし速度Ｓ３が速度Ｓ２より大きければ、中央コンベヤ２２は矢印Ｂの方向に移動させられる。速度Ｓ２が速度Ｓ３より大きければ、その時中央コンベヤ２２は矢印Ａの方向に移動させられる。中央コンベヤ２２が移動させられる速度Ｓ４は、速度Ｓ２がゼロから帯状材料３４の送り速度と間の場合の条件と、速度Ｓ２が速度Ｓ１より大きい場合の条件とに対して、予め定められている。更に、上部コンベヤ１６の速度Ｓ１より下部コンベヤ２８の速度Ｓ２が小さいために帯状材料３４の張力低下が生じ、しかも帯状材料におけるこのような張力低下に対してコンピュータ９４が補正をしなかったとき、この張力低下によって点線で示されているループ９０が形成されているかどうかを検知するために、中央コンベヤ２２の前端７２の近辺に光学センサ８８が設置されている。このようなループ９０が検知されると、コンピュータ９４は光学センサ８８から信号を受信し、これに応じてサーボ機構１００に指示して帯状材料のたるみを捕捉することによって帯状材料３４の長さを調整するために予め定められた時間の間矢印Ｂの方向に中央コンベヤ２２を移動させる。
図２には、帯状材料がコンベヤ組立体１０内を移動しているときにおける帯状材料３４の長さの増大に対応するために、中央コンベヤ２２が右に移動させられ、そして経路４４の長さを増大させることによって長さ調整コンベヤとして作用するコンベヤ組立体１０の模式図が示されている。図２では、サーボ機構１００が、コンピュータ９４の指示によってまたは光学センサ８８がループ９０を検知した後に、矢印Ｂの方向に中央コンベヤ２２を移動させている。この移動は、本システムにおける帯状材料３４の長さの増大を補償するために経路４４の長さを増大させ、そしてコンベヤ組立体１０が帯状材料の張力を増加させずに帯状材料３を支持することを可能にする。これは特に、張力を加えられると変形しやすい押出し成形ゴムのような材料にとっては重要である。
もう一度図１および２に戻ると、コンピュータ９４と連絡している光学センサ８８によって９０が検知されたとき、好ましくは速度Ｓ３と速度Ｓ２との差の２分の１である速度Ｓ４で中央コンベヤ２２を移動させるために、コンピュータからサーボ機構１００に信号送られる。もし速度Ｓ２が速度Ｓ３より小さければ、中央コンベヤ２２は矢印Ｂの方向に動かされ、そして速度Ｓ２が速度Ｓ３より大きければ、中央コンベヤ２２は矢印Ａの方向に移動させられる。もはや光学センサ８８が帯状材料３４にループ９０を検知しなくなれば、コンピュータ９４は信号をサーボ機構１００に送信し、中央コンベヤ２２を矢印Ａの方向に移動させる。もし再び光学センサ８８によって帯状材料３４にループ９０が検知されれば、コンピュータ９４はもう一度サーボ機構１００に信号を送り、中央コンベヤを矢印Ｂの方向に移動させるであろう。中央コンベヤ２２を前後に移動させるこうした過程は、コンベヤ組立体１０を平衡位置に保ちそして帯状材料３４に対する張力をほぼ一定に保つ。
図３には、ループ９０のためのセンサの好ましい実施例が示されており、帯状材料３４におけるループ９０を検知するために中央コンベヤ２２の前端７２に近接スイッチ１０６が配置されている。近接スイッチ１０６には、金属接点１１２に取り付けられているローラ１０８が含まれている。ローラ１０８は、中央コンベヤ２２の側面１２０、１２２に配置されている送り台１１４、１１６によって案内される。ローラ１０８は、帯状材料３４の張力によって矢印Ａの方向に、そしてこのローラに連結されているばね１３２、１３４によって矢印Ｂの方向に引っ張られている。金属接点１１２は２つの接点１２４、１２６間を前後に移動することによりスイッチを形成している。速度Ｓ１が速度Ｓ２に等しいとき、近接スイッチ１０６は平衡位置に保たれており、そして金属接点は２つの接点１２４、１２６の間にあって作用していない。速度Ｓ１が速度Ｓ２より大きいとき、近接スイッチ１０６の周囲にループ９０が形成されそしてローラ１０８にかかる張力が減少し、そのためばね１３２、１３４はローラを引っ張ることが可能になり、そして金属接点１１２を接点１２４に接触させ、その結果、電源１１８および検知装置１４０を含む回路が閉じられる。検知装置１４０はこの時サーボ機構１００（図２参照）を作動させ、サーボ機構１００は帯状材料の経路の長さを増大させることによって、帯状材料３４の経路４４を調整するために、速度Ｓ３とＳ２との差の２分の１に等しい速度Ｓ４で中央コンベヤ２２を移動させる。速度Ｓ２が速度Ｓ１より大きければ、大きな張力がローラ１０８にかかる。ローラ１０８への張力がばね１３２、１３４の引張力に勝り、そして金属接点１１２が接点１２６に接触すると、その結果、電源１１８および検知装置１４２を含む回路が閉じられる。検知装置１４０はこの時サーボ機構１００（図２参照）を作動させ、サーボ機構１００は、中央コンベヤの以前の移動によってかかった帯状材料３４への張力を弛めて、帯状材料３４の経路４４の長さを減少させるために、図２に示されているように矢印Ａの方向に速度Ｓ３とＳ２との差の２分の１に等しい速度Ｓ４で中央コンベヤ２２を移動させる。
図４には、中央コンベヤ２２の前端７２に近接スイッチ１０６が備えられているコンベヤ組立体１０が示されている。そのうえ、上部コンベヤ１６の端末６０に第２の近接スイッチ１０６’が配置されている。この第２の近接スイッチ１０６’は更に、上部コンベヤ１６の端末６０の周囲に形成されるループ１５２を検知することによって、コンベヤ組立体１０が帯状材料３４における張力の変化を検知することを可能にする。第２の近接スイッチ１０６’もまたローラ１０８’と接点１２４’および１２６’とを有し、そして中央コンベヤ２２の速度Ｓ４を制御するサーボ機構１００に接続されている。
続いて図１、２、３および４を参照すると、コンベヤ組立体１０は、取出し位置４６における帯状材料の断続的送りによって生じる帯状材料３４の長さの変化に対応するようにコンベヤ組立体の性能を向上させるために、２つ以上の中央コンベヤ２２を使用することもできる。各中央コンベヤ２２は、それぞれの中央コンベヤ２２の端末における帯状材料３４のループ９０を検知するために、それぞれ光学センサ８８または近接スイッチ１０６のいずれかを備えることができる。帯状材料３４はまた、上述とは逆の方向に経路４４にそってコンベヤ組立体１０を通り供給位置４０まで送られることも可能である。下部コンベヤ２８の断続的運転中における複数の中央コンベヤの動きを制御するために、１つのコンピュータに複数の中央コンベヤ２２の複数のサーボ機構１００を接続することもできる。
本発明を説明するために幾つかの代表的な実施例とその詳細が示されたが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変形や修正がこれに対して可能であることは、当該技術に熟達している専門家には明らかであろう。
以上で本発明の説明は終了し、以下に請求の範囲を記載する。

Claims (3)

1. 第１のコンベヤベルトと、該第１のコンベヤベルトを駆動する第１の駆動手段とを有し、かつ固定されており、帯状材料を受け取って搬送する上部コンベヤを備えている、帯状材料をコンベヤシステム内で搬送しかつ収容するコンベヤ組立体において、
   第２のコンベヤベルトと、該第２のコンベヤベルトを駆動する第２の駆動手段とを有し、水平な経路に沿って移動可能であり、前記帯状材料を前記上部コンベヤから受け取る中央コンベヤと、
   前記中央コンベヤを前記経路に沿って移動させる長さ調整手段と、
   第３のコンベヤベルトと、該第３のコンベヤベルトを駆動する第３の駆動手段とを有し、かつ固定されており、前記帯状材料を前記中央コンベヤから受け取る下部コンベヤと、
   を有し、
   前記長さ調整手段は、
   前記中央コンベヤによって搬送された前記帯状材料のループを検知するループ検知手段と、
   前記ループ検知手段からの信号に応答して前記中央コンベヤを前記経路に沿って移動させるサーボ機構と
   を有していることを特徴とする、コンベヤ組立体。
2. 前記ループ検知手段は、前記帯状材料に接触する近接スイッチを前記中央コンベヤの前端に有し、
   前記近接スイッチは、
   前記帯状材料に接触するローラと、
   前記ローラが前記帯状材料と係合するように移動するのを案内する送り台と、
   第１のスイッチ接点と第２のスイッチ接点とを有するスイッチと、
   前記第１のスイッチ接点と接触した時に第１の回路を閉じ、それによって前記サーボ機構を、前記中央コンベヤを第１の方向に移動させるように作動させ、前記第２のスイッチ接点と接触した時に第２の回路を閉じ、それによって前記サーボ機構を、前記中央コンベヤを第２の方向に移動させるように作動させ、前記第１および第２の回路は前記サーボ機構に接続されている、前記ローラと接続されそれと一緒に移動可能な金属接点と、
   前記ローラおよび前記金属接点を前記第２のスイッチ接点に向けて付勢する前記帯状材料に抗して、前記ローラおよび前記金属接点を前記第１のスイッチ接点に向けて付勢する少なくとも１つのばねと
   を有し、
   前記金属接点は、前記帯状材料によって前記ローラに加えられた力が、前記少なくとも１つのばねに打ち勝つように前記ローラを付勢できず、かつ前記金属接点を前記第１のスイッチ接点と接触可能にした時に、前記第１のスイッチ接点に接触し前記第１の回路を作動させ、前記金属接点は、前記少なくとも１つのばねが前記帯状材料に打ち勝つことができない時に、前記第２のスイッチ接点に接触し前記第２の回路を作動させる、
   請求項１に記載のコンベヤ組立体。
3. 前記ループ検知手段は、前記上部コンベヤの前端に配置されている第２の近接スイッチを有する、請求項２に記載のコンベヤ組立体。

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