JP3785192B2 - コンベヤシステム、ストリップ材の運搬方法、およびアクティブガイドディスク - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、コンベヤシステム上でストリップ材をガイドするための方法および装置の技術に関し、より詳細には、ストリップ材を電子的に検知し、かつ、所望の横方向の位置に動的にシフトおよび方向付けするための方法および装置に関する。
背景技術
過去には、ストリップ材がコンベヤによって搬送されるときに、コンベヤシステムは、ストリップ材をコンベヤの位置に合わせるようにストリップ材のガイドをしないか、または、コンベヤシステムは、ストリップ材をコンベヤと位置合わせされた状態を保つガイドを有していた。ストリップ材がガイドされていなければ、ストリップ材がその目的の場所に到達したときにストリップ材がコンベヤの位置に合っていない可能性があった。側部ガイドレールのような物理的なガイドが用いられると、ストリップ材の側面はガイドレールとの接触によって損傷を受けていた。
コンベヤによって運ばれるストリップ材をガイドすることは、ベルトをガイドすることと同一ではないが、サーストンに付与された米国特許第３，２７３，６９６号に開示されているベルトローラは、ベルトの位置を維持するために、回転可能なシャフトに回転可能に取り付けられた、傾けられてたディスクの組立体を利用した。シャフトが回転させられると、ディスクがベルトの面に接触する角度が変化する。該発明の１つの実施形態は、ベルトの変位を測定する検知器を用いた。しかし、この傾けられたディスクの組立体は、横方向の調節を即時に行うことができないという問題があった。ベルトは、ディスクの多くの部分に巻き付けられ、それによりベルトを方向づけるディスクとベルトとの接触時間がより多くなるため、組立体の横方向の移動は必要ではなかった。ストリップ材のコンベヤシステムにおいて、このような装置は、ガイドされるストリップ材を各ディスクのわずかな部分に沿って接触させ、それにより、ガイドするための接触時間が減少し、かつ、システムの方向付け能力がかなり制限されるであろう。
また、角度のつけられたディスクの組立体を利用したタイヤトレッドのようなストリップ材をガイドすることが英国特許第ＧＢ−Ａ−９５４９７５６号に開示されており、その公知例では、角度のつけられたディスクはトレッドの横方向の位置を調整するためにコンベヤの経路に沿って配置されている。
縁部の検知に応答して供給ロールの他の調整手段が、米国特許第３，２４４，４１８号に例示され、かつ、説明されており、その公知例では、供給ロールは正逆転可能な電気モータにより駆動されるモータシャフトのねじ付き端部により軸方向に移動させられる。
他の多くのガイドシステムにおいて、ガイドされるシート、すなわち、ストリップは、タイヤの製造に用いられるエラストマ材料である、補強されていない押出シート、すなわち、ストリップにとって特に望ましくないウェブ張力下にあることが必要とされた。ガイドシステムは、また、タイヤ組立設備の空間が限られているのに反して、広い空間を占める設備を必要とした。
本出願人は、搬送されているストリップ材を損傷する可能性のあるガイドレールを使用せずに、即時のシフト調整だけでなく、長い方向付け動作とをもたらし得る方向付け装置が必要であることを認識した。
本発明は、小型で、簡単な構造であり、使用において効率的であり、かつ、上記および他の障害を克服することによって問題を解決すると同時により良好でより有利な総体的な効果をもたらす、新規で、かつ、改良されたガイドシステムを意図する。
発明の開示
本発明によれば、ストリップ材を光学的に検知し、かつ、該ストリップ材を所望の位置に動的に方向付ける、新規で、かつ、改良されたガイドシステムが提供される。
より詳細には、本発明に従えば、関連するストリップ材を、長手方向で横方向の初期位置から所望の横方向の位置に搬送し、かつ、長手方向に搬送するコンベヤ装置と、関連するストリップ材の、コンベヤ装置に対する位置を検知するセンサと、コンベヤ装置と所望の位置との間に配置され、コンベヤ装置の作動方向に垂直な軸の周りを回転可能で、該軸に対して位置決めされたシャフトと、シャフトの周りを回転可能に取り付けられ、各々は、内周面および外周面を有する複数のガイドディスクとを有し、該外周面上を関連するストリップ材が通過し、内周面はシャフト上で回転可能であり、ガイドディスクの各々は直径軸を有し、ガイドディスクの各々は、直径軸の各々がシャフトの中心軸に対して一定の角度になるように取り付けられている、関連するストリップ材、すなわち、シート材を横方向の所望の位置に方向付けるコンベヤシステムにおいて、前記コンベヤシステムは、シャフトが軸方向に移動可能であり、センサにより検知された、関連するストリップ、すなわち、シート材の位置に応答し、シャフトを軸方向に移動させ、かつ、シャフトをシャフトの軸周りに回転させる方向付け装置を有するコンベヤシステムによって、シャフトが軸方向に移動させられ得ることを特徴とするコンベヤシステムが提供される。
本発明の一態様によれば、コンベヤ装置、センサ、ガイドディスク制御部、シャフト、および各々が回転可能にシャフトの周囲に一定の角度で取り付けられた複数のガイドディスクを有するコンベヤシステムを用いて、関連するストリップ材を最初の横方向の位置から所望の横方向の位置に方向付ける方法であって、関連するストリップ材の位置をセンサによって検知するステップと、関連するストリップ材の位置をセンサからガイドディスク制御部に送信するステップと、ガイドディスクが関連するストリップ材の面に対して予め決められた角度で傾く角度位置に、ガイドディスク制御部からの信号に応答してシャフトを回転させ、それにより、関連するストリップ材を所望の横向き位置にさらに位置合わせするステップとを含む方法において、ガイドディスク制御部からの信号に応答して、関連するストリップ材を所望の位置に位置合わせするべく、シャフトを軸方向に即時に移動させ、それにより関連するストリップ材を所望の横向き位置に位置合わせするステップをさらに含むことを特徴とする方法が提供される。
本発明の別の態様によれば、関連するストリップ材の位置を検知するセンサと、該センサの下方に配置され、かつ、軸周りを回転可能なシャフトと、該シャフトの周囲に回転可能に取り付けられ、各々は内周面と外周面を有する複数のガイドディスクとを有し、該外周面上を関連するストリップ材を通過し、内周面はシャフトに接触し、ガイドディスクの各々は、直径軸を有し、かつ、ガイドディスクの各々は、直径軸の各々がシャフトの軸に対して一定の角度で取り付けられている、関連するストリップ材を所望の横方向の位置に方向付けるディスクガイド装置において、前記シャフトが軸方向に移動可能であり、かつ、前記ディスクガイド装置が、センサによって検知された関連するストリップ材の位置に応答して前記シャフトをその軸方向に移動させ、かつ、該シャフトを軸周りに回転させる方向付け装置を含むことを特徴とするディスクガイド装置が提供される。
本発明の１つの利点は、シャフトの軸方向の移動によってストリップ材の位置を即時に横方向に調節することが可能になることである。
本発明の別の利点は、ストリップ材がストリップ材の底部からのみガイドされ、それにより、ストリップ材の側部が損傷されないことである。
本発明の別の利点は、ストリップ材の縁部と接触せず、かつ、該縁部を損傷せずにストリップ材の位置が測定されることである。
本発明の別の利点は、連続するストリップ材が損傷されずにガイドされることである。
本発明の別の利点は、シャフト回転装置が、小型で、ディスクガイドの方向付けとシフトとの両方を行うことである。
本発明の別の利点は、ディスクガイドが、一連のストリップ材の個々をガイドし得ることである。
本発明の別の利点は、ストリップ、すなわちシート材が最小限のウェブ張力下で作動可能であることである。
本発明のさらに他の利点は、以下の詳細な説明を読み、かつ、理解すれば、本発明が属する当業者にとって明らかになるであろう。
図面の詳細な説明
本発明は、ある部品および部品構成の、物理的形態をとり得、その好ましい実施形態を本明細書中に詳細に記載し、かつ、本出願の一部を構成する添付の図面に示す。
図１は、関連するストリップ材を方向付ける、本発明を具体化したアクティブディスクガイドを含むコンベヤシステムの一部の平面図である。
図２は、アクティブディスクガイドの、図１の線２−２に沿った断面図である。
図３は、アクティブディスクガイドを、図１の線３−３に沿って見た正面図である。
発明の詳細な説明
本発明の好ましい実施形態の例示のみを目的とし、本発明を限定するためのものではない図を参照すると、図１は、アクティブディスクガイド１６を含むコンベヤシステム１０の平面図を示す。コンベヤシステムは、好ましくは、ゴム製のストリップまたはシートストリップのような、すなわちシート材２８を押出成型機からアプーリケータに運ぶためのコンベヤベルト２２を有する。アクティブディスクガイド１６は、コンベヤベルト２２の端部３４を超えた位置に配置され、ストリップ材２８を、光学式エッジセンサ４６によって、コンベヤベルト２２の中心線４０に沿って中央に位置づける。ストリップ材２８がコンベヤベルト２２に沿って運ばれるとき、光学センサ４６は、コンベヤに対するストリップ材の縁部５２の位置を検知する。好ましくは、光学センサ４６は、ストリップ材２８の縁部５２が、ストリップ材の幅に基づいた所定の位置の外側にあるかどうかを検知するために配置されている。光学センサ４６は、アクティブディスクガイド１６を作動させる制御装置に接続されている。アクティブディスクガイド１６は、ストリップ材２８を方向付けるために用いられ、それにより該ストリップ材をコンベヤベルト２２の中心線４０に対して位置合わせする。この縁部のガイドは、ストリップ材２８の反対の端部に別の光学センサを必要とする中央ガイド装置によって行うことができる。
図２に示されるように、アクティブディスクガイド１６は、シャフト６４および一連のディスク７０を含む。ディスク７０の各々は、軸受８２上に回転可能に取り付けられ、かつ、軸に対して９０度よりわずかに小さい角度７６に傾けられて、すなわち、斜めに配置されている。本発明の好ましい実施形態において、ディスク７０は、シャフト６４の軸Ａ−Ａに対して８５度の角度に傾けられているが、より広範囲の角度を用いてもよい。シャフト６４が回転させられると、ディスク７０の向きは、図２に示されるように右側に傾けられた状態から、反対方向に傾けられた状態の範囲で変化する。ディスク７０は、シャフト軸Ａ−Ａに対して固定された角度７６を維持するが、シャフトが軸Ａ−Ａ周りを回転するとディスクの向きは変化する。ディスク７０の各々は、好ましくは内側の軸受８８と外側のディスク９４を含む。内側の軸受８８は、シャフトと共に回転するために、例えばキー（図示せず）によってシャフト６４に取り付けられており、外側のディスク９４は、内側の軸受８８上に回転可能に支持されている。軸受８８は、外側のディスク９４がシャフト６４の周りを自由に、かつ、独立して回転することを可能にする。
図２および３に関し、シャフト６４の一方の端１０６は、好ましくはねじ付きの端部である。ねじ付き端部１０６は、フレーム部材１１４上に取り付けられた、固定されたねじ付きブッシュ１１０内にねじ込まれている。別のフレーム部材１１６上にまた取り付けられたサーボモータ１１８が、シャフト６４上に取り付けられた第２のプーリ１１２に巻き付けられたベルト１２４を駆動するためのプーリを有する。モータ１１８の回転は、ディスク７０の向きを変えるシャフト６４の回転が生じさせ、かつ、ストリップ材２８を方向付ける。シャフト６４はブッシュ１１０内にねじ締めされているため、プーリ１１２の回転は、また、シャフトを、ねじ付き縁部１０６がプーリの回転によって移動させられる距離だけ軸方向に移動させる。シャフト６４のねじ付き端部１０６のねじは、好ましくは１度／ピツチである。シャフト６４は、好ましくは、軸Ａ−Ａ周りを、中立位置から始めて、各方向に９０度回転し、それによりアクティブディスクガイド１６を中立位置から完全に右方向もしくは完全に左方向に回る。また、シャフト端部１０６がブッシュ１１０内にねじ締めされているため、シャフト６４を９０度より大きい角度回転させることにより、シャフトが軸方向に１／４インチ移動する。シャフト６４の軸方向への即時の移動は、ストリップ材がアクティブディスクガイド１６上に通過するときにストリップ材２８が横方向への移動することを可能にする。サーボモータ１１８は、光学センサ４６によって得られたストリップ材２８の位置に基づいた、制御装置からの信号に応答して作動する。
コンベヤベルト２２が図１に例示されているが、アクティブディスクガイド１６は、重力によりストリップ材２８を巻くローラのみからなるコンベヤシステム１０または他の好適なコンベヤシステムとともに用いることもできる。
ある代表的な実施形態およびその詳細を、本発明を例示するために示したが、本発明の範囲から逸脱せずに、種々の変更および変形がなされ得ることが当業者には明らかであろう。
以上に本発明を説明してきたが、本発明は次の請求の範囲のように権利が請求される。

Claims (3)

1. 関連するストリップ材（２８）を運搬し、その向きを調整するコンベアシステム（１０）であって、
   前記ストリップ材（２８）を前記コンベヤシステム（１０）に沿って長手方向に運搬する運搬手段（２２）と、
   前記ストリップ材（２８）を支持し、かつその向きを調整するアクティブディスクガイド（１６）と、
   を有し、
   前記アクティブディスクガイド（１６）は、
   シャフト（６４）と、
   前記シャフト（６４）上に回転可能に取り付けられ、かつ、該シャフト（６４）の軸線（Ａ−Ａ）に対してある角度（７６）に傾けられている複数のガイドディスク（７０）と、
   前記ガイドディスク（７０）が前記ストリップ材（２８）と接触する前記角度（７６）を選択し、同時に、該ストリップ材（２８）を所望の方向に直ちに移動させるために該シャフト（６４）を軸方向に動かすように、該シャフト（６４）を回転させる回転手段と、
   を有する、コンベヤシステム。
2. 関連するストリップ材（２８）を、運搬手段（２２）上の横断方向のある位置から、アクティブガイドディスク（１６）上の横断方向の所定の位置に運搬し、向きを調整する方法であって、
   コンベヤシステム（１０）であって、前記ストリップ材（２８）を該コンベヤシステム（１０）に沿って長手方向に運搬する前記運搬手段（２２）を含むコンベヤシステム（１０）を設けるステップと、
   シャフト（６４）と複数のガイドディスク（７０）とを備え、該複数のガイドディスク（７０）は、該シャフト（６４）上に回転可能に取り付けられ、かつ、該シャフト（６４）の軸線（Ａ−Ａ）に対してある角度（７６）に傾けられている前記アクティブディスクガイド（１６）を設けるステップと、
   前記シャフト（６４）を回転させ、それによって、前記ストリップ材（２８）の向きを調整するために前記ガイドディスク（７０）が該ストリップ材（２８）と接触する前記角度（７６）を選択し、同時に、該ストリップ材（２８）を所望の方向に直ちに移動させるために該シャフト（６４）を軸方向に動かすステップと、
   を有する方法。
3. シャフト（６４）と、
   前記シャフト（６４）上に回転可能に取り付けられ、かつ、該シャフト（６４）の軸線（Ａ−Ａ）に対してある角度（７６）に傾けられている複数のガイドディスク（７０）と、
   前記ガイドディスク（７０）が関連するストリップ材（２８）と接触する前記角度（７６）を選択し、同時に、該ストリップ材（２８）を所望の方向に直ちに移動させるために前記シャフト（６４）を軸方向に動かすように、該シャフト（６４）を回転させる回転手段と、
   を有する、ストリップ材を支持し、その向きを調整するアクティブガイドディスク。

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