JP4024111B2 - Method of controlling the winding of a belt-shaped rubber material from an injection molding machine and a tire molding system equipped with an injection molding machine - Google Patents

Method of controlling the winding of a belt-shaped rubber material from an injection molding machine and a tire molding system equipped with an injection molding machine Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法と射出成形機を備えたタイヤ成形システムに関するものであり、より詳細には、タイヤ成形ドラムの回転速度の制御の工夫によって、ゴム等の弾性的な材料の帯状ゴム材料の巻き付け時の幅変動を抑制しながら安定して巻き付けを行うことができる射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法と射出成形機を備えたタイヤ成形システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
タイヤ製造においては、射出成形機(インジェクション)から未加硫の帯状ゴム材料(ストリップゴム)を連続的に押出供給すると共に、この帯状ゴム材料をタイヤ成形ドラムに巻付け、その積層構造に基づいて、キャップトレッド、アンダートレッド、サイドトレッド、リムクッションゴム等のタイヤ構成部材を直接成形し、タイヤの製造効率を高めると共に、省スペース化を図り、製造コストを低減している。
【0003】
これらのタイヤ成形方法では、タイヤ構成部材の重量及び形状を精度良く製造するために、巻取りに際しては、射出成形機で押出された帯状ゴム材料の射出速度にタイヤ成形ドラムの表面速度を一致させるように同期制御をし、均一の張力で巻き付けている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−72335号公報 (第2頁)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この射出成形機より吐出された帯状ゴム材料をタイヤ成形ドラムに巻取る際において、帯状ゴム材料の吐出速度と、タイヤ成形ドラムの回転速度とが互いに比例しなくなり、押し出された帯状ゴム材料の形状が脈動し、帯状ゴム材料の幅に変動が起きる場合がある。
【0006】
この幅の変動は、特に、射出成形機のプランジャー(ピストン)速度が加速、一定速度、加速を繰り返してトップスピードに到達するまでの間で、プランジャー速度と帯状ゴム材料の吐出速度が一致しなくなるので著しく、それも、加減速中は、PID制御により幅変動を回避しているので、一定速度の時に著しい。
【0007】
この幅変動の大きさや発生の有無は、帯状ゴム材料のサイズや組成(コンパウンド)によっても異なるため、予め、その特性を把握して、この幅変動を起こさないような巻き付け設定を行うことが困難であり、従来技術においては、タイヤ成形ドラムに巻取る際の制御では、帯状ゴム材料を切らないことを優先してきたため、多少の幅変動は許容してきた。
【0008】
しかし、この帯状ゴム材料の幅に変動が生じると、タイヤ性能、特にユニフォミティが悪化するため、この帯状ゴム材料の幅変動を抑制する制御が必要となってきた。
【0009】
本発明の目的は、タイヤ成形ドラムに巻取る際において、帯状ゴム材料の幅を計測し、この幅に対応させてタイヤ成形ドラムの回転を制御することにより、帯状ゴム材料の幅の変動を抑制し、帯状ゴム材料を安定して、形状及び重量を均一化して精度良くタイヤ成形ドラムに巻き付けることができる射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法と射出成形機を備えたタイヤ成形システムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法は、射出成形機から連続的に押出される帯状ゴム材料をタイヤ成形ドラムに巻き付ける帯状ゴム材料巻取り制御方法において、前記射出成形機の吐出口と前記タイヤ成形ドラムとの間に配設された幅センサにより、前記射出成形機から押出された帯状ゴム材料の幅を計測し、計測された幅の変化に応じてドラム巻き付け速度を調整する制御を行うことを特徴とする。
【0011】
この方法により、射出成形機から押出された帯状ゴム材料の幅の変動に対応して、幅の変動を抑える方向に、ドラム巻き付け速度、即ち、タイヤ成形ドラムの回転速度を調整しながら、帯状ゴム材料をタイヤ成形ドラムに巻き付けることができるので、帯状ゴム材料のサイズ、種類、物性及び射出容量に関わらず、帯状ゴム材料の幅の変動を抑制し、タイヤ成形ドラムに安定して、形状及び重量を均一化して精度良く巻き付けることができる。従って、タイヤのプロファイル形状を一定に保つことができ、ユニフォミティの向上に役立つ。
【0012】
そして、本発明において、前記帯状ゴム材料の計測された幅が、所定の幅より狭くなった場合にはドラム巻き付け速度を落とし、所定の幅に戻った場合にはドラム巻き付け速度を所定の設定速度に戻す制御を行う。
【0013】
この制御としては、前記幅センサの検出幅が前記所定の幅とは別のある所定の幅以下になった場合に、所定の時間の間だけ、前記タイヤ成形ドラムの回転速度を所定の回転速度に減速する制御があり、この制御を行った場合には、前記所定の時間の間だけ、所定の回転速度に減速する制御の回数を計算し、この減速回数に対応した時間だけ、巻き付け時間を延長する制御を行うことが好ましい。
【0014】
このドラム巻き付け速度の制御は、上記の制御以外にも、帯状ゴム材料の幅を制御量、帯状ゴム材料の所定の幅を目標値、ドラム巻き付け速度を操作量として行うフィードバック制御を用いることができ、このフィードバック制御では、PID(比例−積分−微分)制御のいずれか一つや組合せを使用することができ、また、フィードバック制御以外の、前記ドラム巻き付け速度の所定の設定速度からの偏差量が、前記帯状ゴム材料の計測された幅と前記所定の幅との偏差量に比例するように調整する制御や、前記ドラム巻き付け速度を前記帯状ゴム材料の計測された幅に比例するように調整する制御等もある。
【0015】
これらの制御においては、前記ドラム巻き付け速度の計測値又は該ドラム巻き付け速度の指令値を基に巻き付け長さを累積計算して、前記帯状ゴム材料の巻き付け終了時の長さを所定の長さにする制御を行うように構成される。
【0016】
そして、これらの制御により、周上の形状及び重量が均一化したタイヤを成形できる。
【0017】
そして、上記の射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法を実施するための射出成形機を備えたタイヤ成形システムは、帯状ゴム材料を連続的に押出する射出成形機と、該射出成形機から押出される前記帯状ゴム材料を巻き付けるタイヤ成形ドラムと、前記射出成形機と前記タイヤ成形ドラムを制御する制御装置とを備えたタイヤ成形システムであって、前記制御装置が、前記射出成形機と前記タイヤ成形ドラムの間に設けた、前記帯状ゴム材料の幅を検出する幅センサの検出値を入力して、該検出値が、所定の第1判定値より小さくなった場合にはドラム巻き付け速度を落とす制御と、前記検出値が前記第1判定値に戻った場合にはドラム巻き付け速度を所定の設定速度に戻す制御を行うことを特徴として構成される。
【0018】
この射出成形機を備えたタイヤ成形システムでは、幅センサで帯状ゴム材料の幅を測定し、この検出された幅を使用してタイヤ成形ドラムの回転を制御するので、計測された幅の変化に応じて幅の変動を抑える方向にドラム巻き付け速度を調整できるので、帯状ゴム材料のサイズ、種類、物性及び射出容量に関わらず、帯状ゴム材料の形状及び重量を均一化して精度良くタイヤ成形ドラムに巻き付けることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この本発明の実施の形態について説明する。
【0020】
図1に示すように、この射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法を実施するための射出成形機を備えたタイヤ成形システム10は、タイヤ成形ドラム1と、帯状ゴム材料Wを射出する射出成形機3と、制御回路を備えた制御装置(サーボコントローラ)4を備えて構成される。
【0021】
また、帯状ゴム材料Wの弛み量を検出する非接触式の変位検出センサで形成される弛みセンサ5が、射出成形機3のヘッド部に配置され、射出成形機3の吐出口3aとタイヤ成形ドラム1との間における弛み量Dmを検出し、制御装置4に出力する。
【0022】
この制御装置4では、成形作業用の射出速度Vpが設定され入力されると、射出成形機3のプランジャー速度Vがこの射出速度Vpになるように制御される。つまり、プランジャー速度Vをエンコーダ等で形成される図示しないプランジャー速度測定器によって検出し、この検出信号Vmを制御装置4が受けて、プランジャー速度Vがこの射出速度Vpになるようにフィードバック制御する。
【0023】
そして、本発明においては、更に、射出成形機3の吐出口3aとタイヤ成形ドラム1との間に幅センサ6を配設し、この幅センサ6により、射出成形機3から押出された帯状ゴム材料Wの幅Bを押出開始から押出終了までの間計測し、この計測された幅Bmの変化に応じてドラム巻き付け速度VRを調整する制御を行う。つまり、制御装置4で、弛み量Dmから得られる射出速度Vpと計測された幅Bmとからドラム回転速度Rの目標値Rpを算出する。
【0024】
このドラム回転速度Rpの信号はタイヤ成形ドラム1を駆動するサーボ駆動モータ2に入力され、タイヤ成形ドラム1をドラム回転速度Rpで回転させる。
【0025】
また、このドラム回転速度Rpの信号により、射出成形機3が設置されたトラバース装置(図示しない)をトラバース用駆動モータ(図示しない)を駆動して、射出成形機3をタイヤ成形ドラム1の幅方向に、ドラム回転速度Rpに同期した速度で往復移動させる。
【0026】
つまり、設定された射出速度Vpに基づいて、射出成形機3のプランジャー速度Vが制御されると共に、タイヤ成形ドラム1は、弛みセンサ5で検出された弛み量Dmと射出速度Vpと検出幅Bmとから算出されるドラム回転速度Rpで回転制御される。また、同時に、射出成形機3は、このドラム回転速度Rpに同期してタイヤ成形ドラム1の幅方向に往復移動するように制御される。
【0027】
これらの制御により、射出成形機3から押し出された帯状ゴム材料Wは、サブローラ1aと押し付けローラ1bとタイヤ成形ドラム1の間に挟まれた後、タイヤ成形ドラム1に巻き付けられる。
【0028】
次に、このタイヤ成形システム10における射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法について、図2に示す時系列図を参照しながら説明する。
【0029】
このタイヤ成形システム10で射出成形機3から射出する帯状ゴム材料Wに関して、予め、帯状ゴム材料Wの種類、物性及び射出容量毎に、射出条件や射出状態を実験等でケーススタディして、これらの帯状ゴム材料Wの種類、物性及び射出容量に対して、プランジャーの射出速度Vpに関する最適な加速時間tp1と、タイヤ成形ドラム1の回転速度Rpに関する最適な加速時間td1を設定し、その時の弛み量D1をデータベースとして記憶しておく。
【0030】
そして、帯状ゴム材料Wの種類、物性及び射出容量が決まった段階で、蓄積されたデータベースからプランジャーの射出速度Vpとその加速目標曲線(マスターカーブ)とタイヤ成形ドラム1の回転速度Rpとその加速目標曲線(マスターカーブ)を設定する。
【0031】
このプランジャーの射出速度Vpは、加速目標曲線に従って加速され、加速域における一定速度部分である射出速度Vppに到達し、一定速度部分が終了すると、更に加速され、最終的なトップ速度Vpmに到達する。なお、本発明においては、発明の主眼は、タイヤ成形ドラム1の回転制御にあるので、射出成形機3のプランジャーの制御の詳細な説明は省略する。
【0032】
一方、本発明では、弛みセンサ5で検出した弛み量Dmに基づいて、ドラム巻き付け速度VRを制御するが、この実施例では、タイヤ成形ドラム1の回転速度Rpの制御により、ドラム巻き付け速度VR(=r×Rp、r:巻き付け半径)を制御する。
【0033】
そして、タイヤ成形ドラム1は、弛みセンサ5で検出した弛み量Dmが所定の弛み量Dsになった所で、回転を開始し、帯状ゴム材料Wを巻き付け始める。そして、ドラム巻き付け速度VR(あるいは、タイヤ成形ドラム回転速度R)は、加速目標曲線に従って加速され、加速域中の一定速度部分である、所定の設定ドラム巻き付け速度VRp(Rp)になるように制御され、所定のドラム巻き付け速度VRp(Rp)になった後は、基本的には、一定速度となったプランジャーの射出速度Vppに同期して制御され、更に加速域に入った後、最終的に一定速度となったプランジャーのトップ速度Vpmに同期して制御される。
【0034】
しかし、特に一定速度運転中において、シリカが多く含まれている等、コンパウンドの種類によっては、帯状ゴム材料Wが脈動し、幅Bが変動するので、帯状ゴム材料Wの計測された幅Bmが、所定の幅(目標幅)Bsより狭まくなった場合にはドラム巻き付け速度VR(R)を減速し、所定の幅Bsより広くなった場合にはドラム巻き付け速度VR(R)を増速し、所定の幅Bsに戻った場合にはドラム巻き付け速度VR(R)を所定の設定ドラム巻き付け速度VRp(Rp)に戻す制御を行う。
【0035】
このドラム巻き付け速度VR、即ち、タイヤ成形ドラム1の回転速度Rの制御としては、幅センサ6の検出幅Bmがある所定の幅B1以下になった場合、即ち、図4に示すような幅センサ6の出力電圧値Eが所定の電圧値E1以上になった場合、所定の時間tb1の間、所定のドラム巻き付け速度VR1(R1)に減速する制御を行う。つまり、一定時間tb1かつ一定量ΔVR1の減速回転を行う。この所定の幅Bs、一定時間tb1及び一定量ΔVR1の値は予め、実験や計算等で求めて設定し、制御装置4に入力しておく。
【0036】
そして、このタイヤ成形ドラム1の回転速度Rに同期させて、トラバース用駆動モータ(図示しない)を駆動して、射出成形機3をタイヤ成形ドラム1の幅方向に往復移動させる。
【0037】
また、この一定時間かつ一定量減速の回数を計算し、この減速回数に対応した時間だけ、つまり、一回の減速に関して延長する時間(予め算出しておく)に対して減速回数を乗じた時間だけ、巻き付け時間を延長して、円周方向に関して始端と終端が同じ位置になる時を演算し、この時間を経過する時に、図示しない切断装置のワイヤにより帯状ゴム材料Wを切断して終了処理する。
【0038】
この終了処理時は、例えば、サブローラ1aをタイヤ成形ドラム1から離して隙間を形成し、図示しない切断装置をサブローラ1aの外周部に沿って回転して、切断装置のワイヤにより帯状ゴム材料Wを切断する。なお、この帯状ゴム材料Wの切断端が乱れるのを防止するために、図示しないプレスローラで帯状ゴム材料Wの切断端をタイヤ成形ドラム1に押し付けて、一連の巻取り作業を停止する。
【0039】
この計測された幅Bmの変化に応じた、ドラム巻き付け速度VR、及び、回転速度Rの調整及び制御により、幅Bの変動を抑えることができるので、帯状ゴム材料Wを均一化してタイヤ成形ドラム1に巻き付けることができる。
【0040】
なお、ドラム巻き付け速度VR、即ち、タイヤ成形ドラム1の回転速度Rの制御は、上記の制御以外にも、次のような制御で行うことができる。
【0041】
その一つの制御は、タイヤ成形ドラム1の回転速度Rの所定の設定回転速度Rpからの偏差量(ΔRb=R−Rp)が、帯状ゴム材料Wの計測された幅Bmと所定の幅Bsとの偏差量(ΔB=Bm−Bs)に比例するように調整する制御、即ち、R=C1×(Bm−Bs)+Rpとするフィードバック制御である。
【0042】
また、別の制御としては、タイヤ成形ドラム1の回転速度Rを帯状ゴム材料の計測された幅Bmに比例するように調整する制御、即ち、R=C2×Bmとする制御である。
【0043】
あるいは、予め、段階的に設定された計測幅Bmに対するタイヤ成形ドラム1の回転速度Rmを決定及び入力しておき、実際に計測された幅Bmから回転速度Rmを選定又は算出して回転速度Rとする制御でもよい。
【0044】
なお、これの制御の場合には、タイヤ成形ドラム1の回転速度R(計測値Rm又は指令値Rp)を累積計算して、所定の回転量LRs、つまり、1回転から数回転の所定の回転数LRs分だけ回転して、始端と終端が同じ位置になる時に、図示しない切断装置のワイヤにより帯状ゴム材料Wを切断して終了処理する。
【0045】
つまり、ドラム巻き付け速度の計測値VRm又はドラム巻き付け速度の指令値VRpを基に巻き付け長さL(=r×LR)を累積計算して、帯状ゴム材料Wの巻き付け終了時の長さLを所定の長さLs(=r×LRs)にする制御を行う。
【0046】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法及び射出成形機を備えたタイヤ成形システムによれば、射出成形機の吐出口とタイヤ成形ドラムとの間に配設された幅センサにより、押出される帯状ゴム材料の幅を計測し、計測された幅の変化に応じてドラム巻き付け速度を調整する制御を行うので、射出成形機から押出された帯状ゴム材料の幅の変動に対応して、幅の変動を抑える方向に、ドラム巻き付け速度、即ち、タイヤ成形ドラムの回転速度を調整しながら、帯状ゴム材料をタイヤ成形ドラムに巻き付けることができる。
【0047】
従って、帯状ゴム材料のサイズ、種類、物性及び射出容量に関わらず、帯状ゴム材料の幅の変動を抑制し、タイヤ成形ドラムに安定して、形状及び重量を均一化して精度良く巻き付けることができる。従って、タイヤのプロファイル形状を一定に保つことができ、ユニフォミティの向上に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の射出成形機を備えたタイヤ成形システムの概略構成図を示す。
【図2】本発明の実施の形態の制御方法に基づいたドラム巻き付け速度の時系列の一例を示す図である。
【図3】帯状ゴム材料の幅検出装置の外観を示す図である。
【図4】帯状ゴム材料の幅と幅検出装置の出力との関係を示す図である。
【図5】 従来技術の射出成形機を備えたタイヤ成形システムにおける巻き取り初期の状態を示す図である。
【図6】 図5の射出成形機を備えたタイヤ成形システムにおける巻き取り状態を示す図である。
【図7】帯状ゴム材料の幅の変動状態を示す図である。
【符号の説明】
1 タイヤ成形ドラム
2 サーボ駆動モータ
3 射出成形機
4 制御装置(サーボコントローラ)
5 弛みセンサ
6 幅センサ
10 射出成形機を備えたタイヤ成形システム
B 帯状ゴム材料の幅
Bm 計測された幅
Bs 所定の幅(目標幅)
Dm 弛み変位量
R,Rp タイヤ成形ドラムの回転数
VR,VRp ドラム巻き付け速度
W 帯状ゴム材料
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for controlling the winding of a belt-shaped rubber material from an injection molding machine and a tire molding system equipped with an injection molding machine. More specifically, the present invention relates to rubber or the like by means of controlling the rotational speed of a tire molding drum. Method for controlling the winding of a belt-shaped rubber material from an injection molding machine and a tire molding system equipped with an injection molding machine capable of stably winding while suppressing the width fluctuation at the time of winding the belt-shaped rubber material of an elastic material About.
[0002]
[Prior art]
In tire production, an unvulcanized belt-shaped rubber material (strip rubber) is continuously supplied by extrusion from an injection molding machine (injection), and the belt-shaped rubber material is wound around a tire molding drum, based on the laminated structure. In addition, tire components such as cap treads, under treads, side treads, and rim cushion rubbers are directly molded to increase tire manufacturing efficiency, save space, and reduce manufacturing costs.
[0003]
In these tire molding methods, in order to accurately manufacture the weight and shape of the tire component, the surface speed of the tire molding drum is matched with the injection speed of the strip rubber material extruded by the injection molding machine during winding. Thus, the synchronous control is performed and winding is performed with a uniform tension (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-72335 A (page 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the belt-shaped rubber material discharged from this injection molding machine is wound around the tire molding drum, the ejection speed of the belt-shaped rubber material and the rotational speed of the tire molding drum are not proportional to each other, and the extruded belt-shaped rubber material May pulsate and the width of the rubber band material may vary.
[0006]
This variation in width is particularly the same between the plunger speed and the discharge speed of the rubber band material until the plunger (piston) speed of the injection molding machine reaches the top speed by repeating acceleration, constant speed, and acceleration. This is remarkably because it will not be performed, and also during acceleration / deceleration, the width fluctuation is avoided by PID control, so it is remarkable at a constant speed.
[0007]
The magnitude of this width variation and the presence or absence of occurrence vary depending on the size and composition (compound) of the rubber band material, so it is difficult to grasp the characteristics in advance and make a winding setting that does not cause this width variation. In the prior art, in the control at the time of winding on the tire forming drum, priority has been given not to cut the belt-like rubber material, and thus some variation in width has been allowed.
[0008]
However, if fluctuation occurs in the width of the belt-shaped rubber material, tire performance, particularly uniformity, deteriorates, and thus it is necessary to control to suppress the width fluctuation of the belt-shaped rubber material.
[0009]
The object of the present invention is to measure the width of the belt-shaped rubber material when winding it on the tire molding drum, and control the rotation of the tire molding drum in accordance with this width, thereby suppressing the fluctuation of the width of the belt-shaped rubber material. A belt rubber material winding control method from an injection molding machine and a tire molding system equipped with an injection molding machine capable of stably winding the belt rubber material, uniforming the shape and weight and winding it around a tire molding drum with high accuracy. It is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The belt-shaped rubber material winding control method from the injection molding machine for achieving the above object is the belt-shaped rubber material winding control method in which the belt-shaped rubber material continuously extruded from the injection molding machine is wound around a tire molding drum. The width sensor disposed between the discharge port of the injection molding machine and the tire molding drum measures the width of the belt-shaped rubber material extruded from the injection molding machine, and the drum according to the change in the measured width. Control is performed to adjust the winding speed.
[0011]
By this method, the belt rubber is adjusted while adjusting the drum winding speed, that is, the rotation speed of the tire molding drum, in a direction to suppress the width variation corresponding to the width variation of the belt rubber material extruded from the injection molding machine. Since the material can be wound around the tire molding drum, regardless of the size, type, physical properties and injection capacity of the strip rubber material, the fluctuation of the width of the strip rubber material is suppressed, and the tire molding drum is stable in shape and weight. Can be uniformly wound. Accordingly, the profile shape of the tire can be kept constant, which helps to improve uniformity.
[0012]
In the present invention, the drum winding speed is reduced when the measured width of the belt-like rubber material becomes narrower than a predetermined width, and the drum winding speed is set to a predetermined set speed when the width returns to the predetermined width. Control to return to.
[0013]
As this control, when the detection width of the width sensor becomes equal to or less than a predetermined width different from the predetermined width , the rotation speed of the tire forming drum is set to a predetermined rotation speed only for a predetermined time. When this control is performed, the number of times of control to decelerate to the predetermined rotational speed is calculated only during the predetermined time, and the winding time is set to the time corresponding to the number of times of deceleration. It is preferable to perform the control to extend.
[0014]
In addition to the above control, the drum winding speed can be controlled using feedback control in which the width of the belt-shaped rubber material is a control amount, the predetermined width of the belt-shaped rubber material is a target value, and the drum winding speed is an operation amount. In this feedback control, any one or combination of PID (proportional-integral-derivative) control can be used, and the amount of deviation of the drum winding speed from a predetermined set speed other than the feedback control is Control for adjusting to be proportional to the deviation between the measured width of the belt-shaped rubber material and the predetermined width, and control for adjusting the drum winding speed to be proportional to the measured width of the belt-shaped rubber material Etc.
[0015]
In these controls, the winding length is cumulatively calculated based on the measured value of the drum winding speed or the command value of the drum winding speed, and the length at the end of winding of the belt-shaped rubber material is set to a predetermined length. Configured to perform control.
[0016]
And by these controls, it is possible to form a tire with a uniform shape and weight on the circumference.
[0017]
A tire molding system including an injection molding machine for carrying out the method for controlling the winding of a belt-shaped rubber material from the injection molding machine includes an injection molding machine for continuously extruding a belt-shaped rubber material, and the injection molding machine. A tire molding system comprising: a tire molding drum around which the belt-shaped rubber material extruded from the vehicle is wound; a control device that controls the injection molding machine and the tire molding drum; and the control device includes the injection molding machine When a detection value of a width sensor that detects the width of the belt-shaped rubber material provided between the tire molding drums is input and the detection value becomes smaller than a predetermined first determination value, the drum winding speed a control dropping, and the drum winding speed when the detected value is returned to the first judgment value as characterized by performing the control of returning to a predetermined set speed.
[0018]
In the tire molding system equipped with this injection molding machine, the width of the belt-shaped rubber material is measured by a width sensor, and the rotation of the tire molding drum is controlled using the detected width. Accordingly, the drum winding speed can be adjusted in a direction that suppresses fluctuations in the width, so that the shape and weight of the belt-shaped rubber material can be made uniform and the tire molding drum accurately regardless of the size, type, physical properties and injection capacity of the belt-shaped rubber material. Can be wound.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0020]
As shown in FIG. 1, a tire molding system 10 equipped with an injection molding machine for carrying out the method for controlling the winding of a strip rubber material from the injection molding machine injects a tire molding drum 1 and a strip rubber material W. An injection molding machine 3 and a control device (servo controller) 4 having a control circuit are provided.
[0021]
Further, a slack sensor 5 formed by a non-contact type displacement detection sensor for detecting a slack amount of the belt-like rubber material W is disposed at the head portion of the injection molding machine 3, and the discharge port 3a of the injection molding machine 3 and the tire molding. A slack amount Dm between the drum 1 and the drum 1 is detected and output to the control device 4.
[0022]
In this control device 4, when the injection speed Vp for molding operation is set and inputted, the plunger speed V of the injection molding machine 3 is controlled so as to become this injection speed Vp. That is, the plunger speed V is detected by a plunger speed measuring device (not shown) formed by an encoder or the like, and the control device 4 receives this detection signal Vm and feeds back the plunger speed V to the injection speed Vp. Control.
[0023]
In the present invention, a width sensor 6 is further disposed between the discharge port 3 a of the injection molding machine 3 and the tire molding drum 1, and the belt-like rubber extruded from the injection molding machine 3 by the width sensor 6. The width B of the material W is measured from the start of extrusion to the end of extrusion, and control is performed to adjust the drum winding speed VR in accordance with the change in the measured width Bm. That is, the control device 4 calculates the target value Rp of the drum rotation speed R from the injection speed Vp obtained from the slack amount Dm and the measured width Bm.
[0024]
The drum rotation speed Rp signal is input to a servo drive motor 2 that drives the tire molding drum 1 to rotate the tire molding drum 1 at the drum rotation speed Rp.
[0025]
Further, a traverse device (not shown) in which the injection molding machine 3 is installed is driven by a traverse drive motor (not shown) by the signal of the drum rotation speed Rp, so that the injection molding machine 3 is made to have a width of the tire molding drum 1. And reciprocating in the direction at a speed synchronized with the drum rotation speed Rp.
[0026]
In other words, the plunger speed V of the injection molding machine 3 is controlled based on the set injection speed Vp, and the tire molding drum 1 has a slack amount Dm detected by the slack sensor 5, an injection speed Vp, and a detection width. The rotation is controlled at a drum rotation speed Rp calculated from Bm. At the same time, the injection molding machine 3 is controlled to reciprocate in the width direction of the tire molding drum 1 in synchronization with the drum rotation speed Rp.
[0027]
By these controls, the belt-like rubber material W extruded from the injection molding machine 3 is sandwiched between the sub-roller 1a, the pressing roller 1b, and the tire molding drum 1 and then wound around the tire molding drum 1.
[0028]
Next, a method for controlling the winding of the belt-shaped rubber material from the injection molding machine in the tire molding system 10 will be described with reference to a time series diagram shown in FIG.
[0029]
With respect to the belt-shaped rubber material W injected from the injection molding machine 3 in the tire molding system 10, a case study of the injection conditions and the injection state for each type, physical property, and injection volume of the belt-shaped rubber material W is conducted in advance through experiments. The optimal acceleration time tp1 related to the injection speed Vp of the plunger and the optimal acceleration time td1 related to the rotation speed Rp of the tire molding drum 1 are set with respect to the type, physical properties and injection capacity of the belt-like rubber material W. The amount of slack D1 is stored as a database.
[0030]
Then, at the stage where the type, physical properties and injection capacity of the belt-like rubber material W are determined, the injection speed Vp of the plunger, its acceleration target curve (master curve), the rotation speed Rp of the tire molding drum 1 and its Set the acceleration target curve (master curve).
[0031]
The injection speed Vp of the plunger is accelerated according to the acceleration target curve, reaches the injection speed Vpp which is a constant speed portion in the acceleration region, and is further accelerated when the constant speed portion ends, and reaches the final top speed Vpm. To do. In the present invention, since the main point of the invention is the rotation control of the tire molding drum 1, detailed description of the control of the plunger of the injection molding machine 3 is omitted.
[0032]
On the other hand, in the present invention, the drum winding speed VR is controlled based on the slack amount Dm detected by the slack sensor 5, but in this embodiment, the drum winding speed VR ( = R × Rp, r: winding radius).
[0033]
Then, the tire molding drum 1 starts rotating when the slack amount Dm detected by the slack sensor 5 reaches the predetermined slack amount Ds, and starts winding the belt-shaped rubber material W. The drum winding speed VR (or tire forming drum rotation speed R) is accelerated according to the acceleration target curve, and is controlled to be a predetermined set drum winding speed VRp (Rp) which is a constant speed portion in the acceleration range. After reaching a predetermined drum winding speed VRp (Rp), basically, it is controlled in synchronization with the injection speed Vpp of the plunger that has become a constant speed, and after entering the acceleration range, The plunger is controlled in synchronism with the top speed Vpm of the plunger which has become a constant speed.
[0034]
However, the belt-like rubber material W pulsates and the width B varies depending on the type of compound, such as a large amount of silica, especially during constant speed operation, and therefore the measured width Bm of the belt-like rubber material W varies. When the width becomes narrower than the predetermined width (target width) Bs, the drum winding speed VR (R) is decelerated. When the width becomes larger than the predetermined width Bs, the drum winding speed VR (R) is increased. When the width returns to the predetermined width Bs, control is performed to return the drum winding speed VR (R) to a predetermined set drum winding speed VRp (Rp).
[0035]
The drum winding speed VR, that is, the rotation speed R of the tire forming drum 1 is controlled when the detection width Bm of the width sensor 6 is equal to or smaller than a predetermined width B1, that is, as shown in FIG. When the output voltage value E of 6 becomes equal to or higher than the predetermined voltage value E1, control is performed to decelerate to a predetermined drum winding speed VR1 (R1) for a predetermined time tb1. That is, the decelerated rotation is performed for a certain time tb1 and a certain amount ΔVR1. The values of the predetermined width Bs, the constant time tb1, and the constant amount ΔVR1 are obtained and set in advance through experiments or calculations, and are input to the control device 4.
[0036]
The traverse drive motor (not shown) is driven in synchronism with the rotational speed R of the tire molding drum 1 to reciprocate the injection molding machine 3 in the width direction of the tire molding drum 1.
[0037]
Also, the number of times of deceleration for a certain time and a certain amount is calculated, and the time corresponding to the number of times of deceleration, that is, the time obtained by multiplying the number of times of deceleration (calculated in advance) by the number of deceleration Only when the winding time is extended, the time when the start end and the end end are in the same position in the circumferential direction is calculated, and when this time elapses, the strip rubber material W is cut with a wire of a cutting device (not shown) to finish the process. To do.
[0038]
At the time of this termination process, for example, the sub roller 1a is separated from the tire molding drum 1 to form a gap, and a cutting device (not shown) is rotated along the outer peripheral portion of the sub roller 1a, and the belt-like rubber material W is formed by the wire of the cutting device Disconnect. In order to prevent the cut end of the belt-like rubber material W from being disturbed, the cut end of the belt-like rubber material W is pressed against the tire molding drum 1 with a press roller (not shown), and a series of winding operations are stopped.
[0039]
By adjusting and controlling the drum winding speed VR and the rotation speed R according to the change in the measured width Bm, fluctuations in the width B can be suppressed. 1 can be wound.
[0040]
The drum winding speed VR, that is, the rotation speed R of the tire forming drum 1 can be controlled by the following control in addition to the above control.
[0041]
One control is that the deviation amount (ΔRb = R−Rp) of the rotational speed R of the tire molding drum 1 from the predetermined set rotational speed Rp is determined by the measured width Bm and the predetermined width Bs of the belt-shaped rubber material W. Is a control that is adjusted to be proportional to the amount of deviation (ΔB = Bm−Bs), that is, feedback control with R = C1 × (Bm−Bs) + Rp.
[0042]
Another control is a control for adjusting the rotational speed R of the tire molding drum 1 to be proportional to the measured width Bm of the belt-shaped rubber material, that is, a control of R = C2 × Bm.
[0043]
Alternatively, the rotational speed Rm of the tire forming drum 1 with respect to the measurement width Bm set stepwise is determined and input in advance, and the rotational speed Rm is selected or calculated from the actually measured width Bm to rotate the rotational speed R. The control may be as follows.
[0044]
In the case of this control, the rotational speed R (measured value Rm or command value Rp) of the tire forming drum 1 is cumulatively calculated to obtain a predetermined rotation amount LRs, that is, a predetermined rotation from one rotation to several rotations. When the rotation ends by several LRs and the starting end and the terminal end are in the same position, the band-shaped rubber material W is cut with a wire of a cutting device (not shown) and the finishing process is performed.
[0045]
That is, the winding length L (= r × LR) is cumulatively calculated based on the measured value VRm of the drum winding speed or the command value VRp of the drum winding speed, and the length L at the end of winding of the belt-shaped rubber material W is determined in advance. The length Ls (= r × LRs) is controlled.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for controlling the winding of the strip rubber material from the injection molding machine and the tire molding system including the injection molding machine according to the present invention, between the discharge port of the injection molding machine and the tire molding drum. The width of the extruded rubber material is measured by the arranged width sensor, and the drum winding speed is adjusted in accordance with the change in the measured width, so that the rubber band material extruded from the injection molding machine is used. The belt-shaped rubber material can be wound around the tire molding drum while adjusting the drum winding speed, that is, the rotation speed of the tire molding drum, in a direction to suppress the width variation in response to the variation in the width of the tire.
[0047]
Therefore, regardless of the size, type, physical properties, and injection capacity of the belt-shaped rubber material, the variation in the width of the belt-shaped rubber material can be suppressed, and the shape and weight can be uniformly wound and accurately wound around the tire molding drum. . Accordingly, the profile shape of the tire can be kept constant, which helps to improve uniformity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a tire molding system including an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a time series of drum winding speeds based on a control method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing an appearance of a width detection device for a belt-shaped rubber material.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the width of a belt-shaped rubber material and the output of a width detection device.
FIG. 5 is a view showing an initial winding state in a tire molding system including a conventional injection molding machine.
6 is a view showing a winding state in a tire molding system including the injection molding machine of FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a variation state of the width of a belt-shaped rubber material.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tire molding drum 2 Servo drive motor 3 Injection molding machine 4 Control apparatus (servo controller)
5 Slack sensor 6 Width sensor 10 Tire molding system B equipped with an injection molding machine Width Bm of band-shaped rubber material Measured width Bs Predetermined width (target width)
Dm Slack displacement R, Rp Tire molding drum rotation speed VR, VRp Drum winding speed W Band-shaped rubber material

Claims (5)

射出成形機から連続的に押出される帯状ゴム材料をタイヤ成形ドラムに巻き付ける帯状ゴム材料巻取り制御方法において、前記射出成形機の吐出口と前記タイヤ成形ドラムとの間に配設された幅センサにより、前記射出成形機から押出された帯状ゴム材料の幅を計測し、計測された幅の変化に応じてドラム巻き付け速度を調整する制御を行う射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法。  A width sensor disposed between a discharge port of the injection molding machine and the tire molding drum in a belt rubber material winding control method for winding a belt rubber material continuously extruded from an injection molding machine around a tire molding drum Thus, a method for controlling the winding of the belt-shaped rubber material from the injection molding machine, in which the width of the belt-shaped rubber material extruded from the injection molding machine is measured and the drum winding speed is adjusted in accordance with the change in the measured width. 前記帯状ゴム材料の計測された幅が、所定の幅より狭くなった場合にはドラム巻き付け速度を落とし、前記所定の幅に戻った場合にはドラム巻き付け速度を所定の設定速度に戻す制御を行う請求項1記載の射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法。Measured width of the strip rubber material, when it becomes narrower than the predetermined width dropped drum winding speed, performs control to return the drum winding speed to a predetermined set speed in the case of returning to the predetermined width A method for controlling the winding of a belt-shaped rubber material from an injection molding machine according to claim 1. 前記幅センサの検出幅が前記所定の幅とは別のある所定の幅以下になった場合に、所定の時間の間だけ、前記タイヤ成形ドラムの回転速度を所定の回転速度に減速する制御を行う請求項2記載の射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法。Control that reduces the rotational speed of the tire forming drum to a predetermined rotational speed only for a predetermined time when the detection width of the width sensor becomes equal to or smaller than a predetermined width different from the predetermined width. A method for controlling the winding of a belt-shaped rubber material from an injection molding machine according to claim 2. 前記所定の時間の間だけ、前記所定の回転速度に減速する制御の回数を計算し、この減速回数に対応した時間だけ、巻き付け時間を延長する制御を行う請求項3記載の射出成形機からの帯状ゴム材料巻取り制御方法。4. From the injection molding machine according to claim 3, wherein the number of times of control for decelerating to the predetermined rotation speed is calculated only during the predetermined time, and the winding time is controlled to be extended for a time corresponding to the number of times of deceleration. Belt rubber material winding control method. 帯状ゴム材料を連続的に押出する射出成形機と、該射出成形機から押出される前記帯状ゴム材料を巻き付けるタイヤ成形ドラムと、前記射出成形機と前記タイヤ成形ドラムを制御する制御装置とを備えたタイヤ成形システムであって、前記制御装置が、前記射出成形機と前記タイヤ成形ドラムの間に設けた、前記帯状ゴム材料の幅を検出する幅センサの検出値を入力して、該検出値が、所定の第1判定値より小さくなった場合にはドラム巻き付け速度を落とす制御と、前記検出値が前記第1判定値に戻った場合にはドラム巻き付け速度を所定の設定速度に戻す制御を行う射出成形機を備えたタイヤ成形システム。An injection molding machine that continuously extrudes a band-shaped rubber material, a tire molding drum that winds the band-shaped rubber material extruded from the injection molding machine, and a control device that controls the injection molding machine and the tire molding drum In the tire molding system, the control device inputs a detection value of a width sensor provided between the injection molding machine and the tire molding drum for detecting the width of the belt-shaped rubber material, and the detection value but a control for lowering the drum winding speed if it becomes smaller than the predetermined first determination value, the control of returning the drum winding speed to a predetermined set speed in the case where the detected value is returned to the first determination value tire forming system comprising an injection molding machine to carry out.
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