JP4054135B2 - 金型交換装置及び金型交換方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金型交換装置及び金型交換方法に関し、特に、空気入りタイヤの加硫成型に用いた使用済金型を加硫機から取出し、新たな次使用金型を加硫機へ移載する金型交換装置と、この金型交換装置を用いた加硫機に対する金型交換方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤ（以下タイヤという）生産の最終段階に近い加硫成型工程では、前段の成型工程にて、一般化している頻繁なサイズ切替乃至種類切替に対応しなければならない。これら成型サイズ切替乃至成型種類切替に合わせ、それまで加硫機に取付けていたタイヤ加硫成型用使用済旧金型を新金型と交換する必要が生じるケースが殆ど全てである。
【０００３】
タイヤの加硫成型用金型は相当な重量物であり、よって、この種の金型を加硫機に取付けるにも、また、加硫機に取付けている使用済旧金型を次使用の新金型に交換するにしても、取扱いや作業は容易ではない。このことは、金型が二つ割り合わせモールドの場合にも当てはまるが、合わせモールドに比し、より一層構造が複雑な割りモールドの場合が深刻である。なぜなら、割りモールドは、円周方向に多数個に分割したトレッド部形成用金型エレメントと、各エレメントに連結し、各エレメントを放射方向内外に移動させるセグメントとを有するからである。
【０００４】
すなわち、新旧金型の搬送にはフォークリフトを使用し、加硫機からの旧金型の取出及び加硫機への新金型の装填にはホイストやクレーンを使用するのが一般である。しかし、これらの作業は、人手と多くの時間とを要し、加硫生産性を低下させ、さらに、長時間に及ぶ高温内作業が余儀なくされるなど、多くの問題を含む。
【０００５】
そこで、重量物の金型交換における自動化及び省力化を目指し、特開平５−２２９６４３号公報（その一）では、複数台の低圧鋳造機のごとき成型機に対する上下金型の交換装置を開示している。この交換装置は、成形機の前を案内溝などのガイド手段に沿って走行可能な親台車と、親台車に搭載した子台車とを有する。上下金型を載せた子台車は、親台車に回動自在に取付けた連結部材と、成型機に固定した被連結部材との複合連結体上を走行して、成型機のベース上に乗り移るというものである。
【０００６】
また、特開平６−３１５９３８号公報（その二）は、多数の加硫機に沿い自走可能な台車と、該台車上に設けたスライド台車と、該スライド台車上の旋回台とを有する、タイヤ加硫機における上下金型交換台車を開示している。スライド台車は加硫機に向かいスライド可能に構成し、旋回台は２セットの金型組立体の搭載部を有し、金型を搭載したスライド台車が、旋回台上のレ−ルと加硫機内のレールとの接続レール上を往復スライド移動するというものである。
【０００７】
また、特開平１０−６３４５号公報（その三）では、加硫機から取出した使用済金型を金型置場に戻し、金型置場から選択し取出した次使用金型を加硫機に装填する金型交換装置を提案している。この金型交換装置は、上下一対の金型載置台と、これら一対の載置台の昇降手段と、これら載置台を加硫機に接近離隔させる手段としてのリフタとを有する。このリフタにより載置台を交換位置まで移動させるというものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タイヤ生産工場における加硫ラインでは、実状その一として、日常、比較的高頻度で実施されるサイズ切替又は種類切替に際し、少なくとも量産タイヤにおいては、全般に、多数個の金型を一斉に、できる限り速やかに交換することが必要である。実状その二として、加硫ラインにおける横並び加硫機群の各加硫機下方部の金型支持面の床面からの高さは一様ではない。実状その三として、加硫機群の前方に余分なスペースは無い。
【０００９】
そこで、まず、前記公報その一が開示する上下金型の交換装置をタイヤの加硫ラインに適用した場合、交換装置は、待機中の未加硫タイヤとその置台とを避け、加硫機から遠く離した前方位置を走行させねばならない。そのとき、複合連結体における非支持部のスパンは著しく長く、非支持部は、どのように補強したとしても、重量物の金型を載せた子台車の多数回に及ぶ走行に耐えることはできない。また、この交換装置は、ベース上での金型の位置決めが不十分であり、これは、特に精密な位置決めが高品質の最終決め手となるタイヤ加硫成型用金型移載の場合に問題となる。
【００１０】
次に、前記公報その二が開示する上下金型交換台車は、加硫機との間に未加硫タイヤ受け台スペースを含む点で公報その一が提案する交換装置よりタイヤ加硫ラインに適合する。しかし、金型交換に当り、金型組立体の搭載部の旋回動作を必要とするため、交換効率が低い点で改善を要する。さらに、スライド台車を往復スライド移動させるためのレールを加硫機内に設ける必要があり、加硫機の大幅改造を必要とする点に難点も有する。また、位置決め手段は、スライド台車の加硫機に対する位置決めであり、必ずしも金型の加硫機に対する位置決めではなく、正確な心出とは言えず、問題が残る。
【００１１】
最後に、前記公報その三が開示する金型交換装置は、狭い通路を移動可能である点、加硫機の改造を必要とせず現行加硫機をそのまま使用することができる点及び円滑な金型交換が可能である点で、優れた金型交換装置である。この装置を載せる自動搬送車は、無軌条自走方式で行先設定により、例えば電磁誘導方式にて床面を自由に走行できる利点も有する。しかし、この種の金型交換装置は、加硫機に対する金型交換装置の高精度位置決めが困難である点、装置構成が複雑で高価となる点及び加硫機群前方に広いスペースを要する点は改善したほうが良い。
【００１２】
さらに、前記公報その一〜その三が提案する金型交換装置は、先に述べた加硫ラインにおける実状その一〜その三の全てに則しているとは言いがたい。すなわち、提案金型交換装置それぞれは、多数個の金型を短時間内で迅速に交換する上で難点を有している。
【００１３】
従って、この発明の請求項１〜１０に記載した発明は、タイヤ加硫ラインの現状及び多数基の加硫機の実状に則し、現行加硫機に手を加えることなく、しかも十分な強度を有して耐久性に富み、加硫機の金型支持面の高さ不揃いに関わりなく、使用済金型を加硫機から円滑迅速に取出すことができ、かつ、正確な位置決めの下で次使用金型を迅速に加硫機に移載することができる、簡単な構造で低コストの、高能率かつ高精度な金型交換装置の提供を目的その一とする。
【００１４】
また、この発明の請求項１１〜１５に記載した発明は、請求項１〜１０に記載した発明の金型交換装置を用いて、高能率かつ高精度な金型交換方法の提供を目的その二とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的その一を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、金型を加硫機内外に移載する移載手段と、該移載手段の支持台車とを備える金型交換装置において、上記移載手段は、２個の金型を同一移載方向に揃えて別個に載せる一対の搭載部と、一対の搭載部を加硫機下方部に１個宛別個に出入りさせる移動機構と、一対の搭載部のうち一方の搭載部を、上記出入り位置レベルとその上方レベルとの間で昇降させる昇降手段とを有し、上記昇降手段は、上方レベルに位置する一方の搭載部の下方を、金型を載せた他方の搭載部が通過可能な昇降ストロークを有し、上記支持台車は、移載手段の高さを調整する高さ調整手段を備えることを特徴とする金型交換装置である。
【００１６】
昇降手段は、上昇動作時に上記一方の搭載部を係止し、かつ、下降動作完了時に上記一方の搭載部との係止を解除する構成を有する請求項１に記載した金型交換装置である。
【００１７】
請求項１に記載した発明との関連で、請求項２に記載した発明のように、昇降手段は、上昇動作時に上記一方の搭載部を係止し、かつ、下降動作完了時に上記一方の搭載部との係止を解除する構成を有する。
【００１８】
また、請求項１、２に記載した発明との関連で、請求項３に記載した発明のように、昇降手段は、支持台車に対し一定の位置関係においてのみ昇降可能である。
【００１９】
請求項１〜３に記載した発明との関連で、請求項４に記載した発明のように、上記移動機構は、支持台車に関し位置を固定した第一のコンベヤと、該第一のコンベヤとの併置位置と加硫機下方部との間を出入り自在な第二のコンベヤと、第一のコンベヤの後方に位置する第三のコンベヤとを有する。
【００２０】
請求項４に記載した発明は、実際上、請求項５に記載した発明のように、第三のコンベヤは、移載手段の後方上部に回動中心をもち、第一のコンベヤが延びる方向と同一方向に延びる横位置と、移載手段後方部の縦位置との間で回動自在な構成を有するのが適合する。
【００２１】
請求項４又は５に記載した発明との関連で、請求項６に記載した発明のように、一方の搭載部は、第一及び第二のコンベヤ上を移載方向に移動する構成を有し、他方の搭載部は、第一、第二及び第三のコンベヤ上を移載方向に移動する構成を有する。
【００２２】
また、請求項４〜６に記載した発明との関連で、請求項７に記載した発明のように、昇降手段は、第一のコンベヤに隣り合う両側に少なくとも一対設けて成る。
【００２３】
また、請求項１〜７に記載した発明に関し、実際上、請求項８に記載した発明のように、各搭載部は、金型の位置決め用レジスタを備えるのが適合する。
【００２４】
また、請求項１〜８に記載した発明に関し、実際上、請求項９に記載した発明のように、支持台車は、その移動軸線方向に隣り合わせの配置になる一対の移載手段を備えるのが適合する。
【００２５】
前記目的その二を達成するため、この発明の請求項１１に記載した発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載した金型交換装置を用いて金型を交換するに当り、次使用金型を載せた一方の搭載部を上昇させた状態にて、空の他方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した他方の搭載部上に、加硫機上方に吊り上げている使用済金型を吊り下ろし、使用済金型を載せた他方の搭載部は、一方の搭載部下方の通過を経て昇降手段の後方に移動させ、この移動完了に合わせ、下降させた一方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した一方の搭載部上の次使用金型を加硫機上方に吊り上げ、空の一方の搭載部を昇降手段位置まで後退させた後、次使用金型を加硫機下方部に吊り下ろすことを特徴とする金型交換方法である。
【００２６】
また、請求項１１に記載した発明は、請求項４〜７のいずれか一項に記載した金型交換装置を用いて金型を交換するに当り、次使用金型を載せた一方の搭載部を上昇させた状態にて、空の他方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した他方の搭載部上に、加硫機上方に吊り上げている使用済金型を吊り下ろし、使用済金型を載せた他方の搭載部は、一方の搭載部下方の通過を経て昇降手段の後方に移動させ、この移動完了に合わせ、下降させた一方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した一方の搭載部上の次使用金型を加硫機上方に吊り上げ、空の一方の搭載部を昇降手段位置まで後退させた後、次使用金型を加硫機下方部に吊り下ろし、この際、高さ調整手段を動作させ、加硫機下方部に進入させた第二のコンベヤを下降させて加硫機下方部に当接させ、この当接状態の間に、使用済金型と次使用金型とを移動させる。
【００２７】
請求項１１に記載した発明を実施するに当り、請求項１２に記載した発明のように、第三のコンベアは、金型交換前後に縦位置とする。
【００２８】
また、請求項１３に記載した発明は、請求項４〜７のいずれか一項に記載した金型交換装置を用いて金型を交換するに当り、次使用金型を載せた一方の搭載部を上昇させた状態にて、空の他方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した他方の搭載部上に、加硫機上方に吊り上げている使用済金型を吊り下ろし、使用済金型を載せた他方の搭載部は、一方の搭載部下方の通過を経て昇降手段の後方に移動させ、この移動完了に合わせ、下降させた一方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した一方の搭載部上の次使用金型を加硫機上方に吊り上げ、空の一方の搭載部を昇降手段位置まで後退させた後、次使用金型を加硫機下方部に吊り下ろし、この際、第三のコンベヤは、金型交換前後に縦位置とする。
【００２９】
また、請求項１０〜１３に記載した発明において、請求項１４に記載した発明のように、昇降手段位置まで後退させた空の一方の搭載部を上昇させ、上昇した一方の搭載部の真下に使用済金型を載せた他方の搭載部を移動させる。
【００３０】
また、請求項１０〜１４に記載した発明に関し、好適には、請求項１５に記載した発明のように、一対の移載手段を備える金型交換装置を用い、２個の使用済金型を同時に加硫機から各移載手段上に取出し、２個の次使用金型を同時に移載手段上から加硫機に移載する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図８に基づき説明する。
図１は、金型交換装置の背面図であり、
図２は、金型交換装置要部と加硫機下方部との側面図であり、
図３は、金型交換装置と加硫機との要部側面を簡略図解した説明図であり、
図４は、図１のIV−IV線に沿う金型交換装置の平面図であり、
図５〜図８は、金型交換方法の各ステップの説明図である。
【００３２】
図１〜図３において、金型交換装置１は、移載手段２1 、２2 と、これら移載手段２1 、２2 の支持台車３とを有する。移載手段２は単一でも良いが、以下、交換能率に優れる一対の移載手段２1 、２2 を備える金型交換装置１について説明する。
【００３３】
支持台車３は、４個の車輪４を備え、所定位置に敷設した軌道上を自走可能とする。そのため、少なくとも２個の車輪４は、図示省略のモータにより回転駆動する。一対の移載手段２1 、２2 は、金型交換装置１の移動方向を示す両端矢印Ｘ方向に揃えて台５上に取付ける。台５は、高さ調整手段６（詳細後述）を介して支持台車３に連結する。
【００３４】
図２、３に加硫機の下方部８を示す。加硫機下方部８の上面８u は、後述の搭載部の位置決めに供する一対のピン８p1、８p2を備える。また、ここでは、金型に割りモールドを適用するものとし、加硫機下方部８の上面８u に割りモールドの下部ホルダ９を取付ける。
【００３５】
移載手段２1 は、二点鎖線で示す２個の金型Ａ1 、Ｂ1 を同一移載方向に揃えて別個に載せる一対の搭載部１０1 、１１1 を備える。同様に、移載手段２2 も、二点鎖線で示す２個の金型Ａ2 、Ｂ2 を同一移載方向に揃えて別個に載せる一対の搭載部１０2 、１１2 を備える。
【００３６】
ここに移載方向とは、図２に示す両端矢印Ｙ方向である。矢印Ｙは、平面で見て、移載手段２1 、２2 上の金型Ａ1 、Ｂ1 、Ａ2 、Ｂ2 の中心軸線と、加硫機下方部８乃至下部ホルダ９の金型据え付け中心とを結ぶ直線上に存在する。なお、図１、２において、金型Ａ1 、Ａ2 は次使用金型であり、金型Ｂ1 、Ｂ2 は使用済金型である。
【００３７】
搭載部１０1 、１１1 、１０2 、１１2 はプレートである。便宜上、図３に示す搭載部１１1 、１１2 のみ二点鎖線であらわす。これら各プレートは、金型Ａ1 、Ｂ1 、Ａ2 、Ｂ2 の内周面に嵌まり合う心出用レジスタを中央部に備えるか、又はレジスタに相当する穴を備える。また、搭載部１０1 、１０2 、１１1 、１１2 は、その先端縁に加硫機下方部８に設けた位置決め用ピン８p1、８p2に係止する凹部を有する。
【００３８】
移載手段２1 、２2 は、一方の搭載部１０1 、１０2 を昇降させる昇降手段１２1 、１２2 を有する。昇降手段１２1 、１２2 は、各移載手段２1 、２2 に矢印Ｘ方向でみて各手段毎に一対設ける。昇降手段１２1 、１２2 は、上昇動作時に一方の搭載部１０1 、１０2 を係止し、かつ、下降動作完了時に一方の搭載部１０1 、１０2 との係止を解除する構成を有する。
【００３９】
図１、２に示すように、昇降手段１２1 、１２2 は、上方レベルに位置する一方の搭載部１０1 、１０2 の下方を、金型Ｂ1 、Ｂ2 のを載せた他方の搭載部１１1 、１１2 が通過可能な昇降ストロークを有するものでなければならない。
【００４０】
上記条件を満たすものであれば昇降手段の形式は問わないが、図示の昇降手段１２1 、１２2 には複動シリンダ形式のアクチュエータ１３1 、１３2 を用いている。アクチュエータ１３1 、１３2 は一方の搭載部１０1 、１０2 の矢印Ｘ方向両側にそれぞれ一対設け、各アクチュエータ１３1 、１３2 の下端は台５に固着する。
【００４１】
アクチュエータ１３1 、１３2 の各昇降ロッド１４1 、１４2 上端部は、上昇時に一方の搭載部１０1 、１０2 の両側端部を下方から係止する支持部材１５1 、１５2 を有する。支持部材１５1 、１５2 を介し、矢印Ｙ方向で対をなす各昇降ロッド１４1 、１４2 それぞれは互いに連結する。
【００４２】
図１を参照し、二点鎖線で示す各昇降ロッド１４1 、１４2 の最下方位置にて、支持部材１５1 、１５2 は、一方の搭載部１０1 、１０2 と離れて係止を解除する。この係止解除状態で、一方の搭載部１０1 、１０2 は、他方の搭載部１１1 、１１2 と同じ位置を占める。この状態での他方の搭載部１１1 、１１2 は、図２を参照し、前方（加硫機下方部８寄り）乃至後方（加硫機下方部８と反対側寄り）に位置する（詳細は下記）。
【００４３】
また、移載手段２1 、２2 は、一対の搭載部１０1 、１１1 及び一対の搭載部１０2 、１１2 を矢印Ｙ方向に沿い加硫機下方部８に１個宛別個に出入りさせる移動機構を有する。すなわち、一方の搭載部１０1 、１０2 は同時に出入りさせ、これとは別の時期に、他方の搭載部１１1 、１１2 を同時に出入りさせるということである。移動機構につき、以下説明する。
【００４４】
上記移動機構は、移載手段２1 、２2 上方部に、第一のコンベヤ２１1 、２１2 と、第二のコンベヤ２２1 、２２2 と、第三のコンベヤ２３1 、２３2 とを有する。第一のコンベヤ２１1 、２１2 は台５に関し位置を固定する。第二のコンベヤ２２1 、２２2 は、第一のコンベヤ２１1 、２１2 との併置位置と加硫機下方部８との間を出入り自在な構成を有する。第三のコンベヤ２３1 、２３2 は、第一のコンベヤ２１1 、２１2 の後方に位置させる。
【００４５】
図１、３に示す第一〜第三のコンベヤそれぞれは、矢印Ｘ方向に幅狭のフリーローラコンベヤの対とする。各フリーローラコンベヤの対は所定の間隔で配置する。第一のコンベヤ２１1 、２１2 の間隔内に、第二のコンベヤ２２1 、２２2 と、第三のコンベヤ２３1 、２３2 とを位置させる。この位置関係は逆としても良い。
【００４６】
図１に示すように、第一のコンベヤ２１1 、２１2 は、台５に固着した支持部材２４1 、２４2 に取付ける。第二のコンベヤ２２1 、２２2 は、図３に示すモータ２５1 、２５2 の回転駆動により移載方向に前進後退させる。この前進後退は、第二のコンベヤ２２1 、２２2 を取付けたフレームと、モータ２５1 、２５2 の回転軸との間に設けたスプロケット・チェーンシステムを介して行う。
【００４７】
第三のコンベヤ２３1 、２３2 は、図２に示すように、移載手段２1 、２2 の後方上部に回動中心をもち、第一のコンベヤ２１1 、２１2 が延びる方向と同一方向の横位置（実線で示す）と、移載手段２1 、２2 後方部の縦位置（二点鎖線で示す）との間で回動自在な構成とする。回動運動は、台５と第三のコンベヤ２３1 、２３2 との間に取付けたアクチュエータ（図示省略）による。
【００４８】
一方の搭載部１０1 、１０2 は、第一のコンベヤ２１1 、２１2 と、加硫機下方部８に前進させた第二のコンベヤ２２1 、２２2 との間を、移載方向に往復移動する構成とする。他方の搭載部１１1 、１１2 は、加硫機下方部８に前進させた第二のコンベヤ２２1 、２２2 から、第一のコンベヤ２１1 、２１2 を経て、横位置の第三のコンベヤ２３1 、２３2 までの間にわたり、移載方向に往復移動する構成とする。
【００４９】
図２、３に示すように、移載手段２1 、２2 は、一方の搭載部１０1 、１０2 と、他方の搭載部１１1 、１１2 とを係止する移動部材２６1 、２６2 を有する。移動部材２６1 、２６2 は、金型交換装置１の移載方向幅に合わせた長さの幅狭平面形状を有し、第二のコンベヤ２２1 、２２2 の各対と第三のコンベヤ２３1 、２３2 の各対との間に配置する。
【００５０】
移動部材２６1 、２６2 は、長手方向２か所に、一方の搭載部１０1 、１０2 を係止する突起２７1 、２７2 と、他方の搭載部１１1 、１１2 を係止する突起突起２８1 、２８2 とを備える。また、突起２７1 、２７2 及び突起２８1 、２８2 は、一方の搭載部１０1 、１０2 及び他方の搭載部１１1 、１１2 のレジスタの内周面に嵌まり合うか、又はレジスタ相当の穴に嵌まり合う。図１、３では、穴に嵌まり合う例を示す。よって、各突起は、搭載部係止の役の他、金型Ａ1 、Ｂ1 、Ａ2 、Ｂ2 の正確な位置決め乃至心出の役も果たす。
【００５１】
また、移載手段２1 、２2 は、図３に示すモータ２９1 、２９2 を備える。モータ２９1 、２９2 の回転駆動により移動部材２６1 、２６2 を移載方向に往復移動させる。この往復移動は、移動部材２６1 、２６2 とモータ２９1 、２９2 の回転軸との間に設けたスプロケット・チェーンシステムを介して行う。
【００５２】
次に、移載手段２1 、２2 の高さ調整手段６を説明する。高さ調整手段６は、金型移載高さが異なる加硫機群の実情に則するものであれば形式を問わない。ここでは、図４を合わせ参照し、高さ調整手段６に、１台のモータ３０と、モータ３０の回転駆動により昇降動作する二対の高さ調整ジャッキ３１とを適用する。モータ３０は支持台車３に固着する。各高さ調整ジャッキ３１は、下端部を支持台車３の４隅部に固着し、かつ、昇降部の上方端は台５に連結する。
【００５３】
ジャッキ３１は、精密で確実な昇降動作を実現するものであれば、ねじジャッキ、油圧ジャッキ、ラックジャッキのいずれでも良い。図示例はねじジャッキ３１である。そこで、高さ調整手段６は、モータ３０の回転駆動力を矢印Ｘ方向に二分するための第一のギヤボックス３２と、第一のギヤボックス３２からの回転駆動力を矢印Ｙ方向に二分するための第二のギヤボックス３３とを有する。
【００５４】
第一のギヤボックス３２と第二のギヤボックス３３とは一対のドライブシャフト３４により連結する。ねじジャッキ３１と第二のギヤボックス３３とは一対のドライブシャフト３５により連結する。これにより、各ねじジャッキ３１のおねじを回転駆動し、支持台車３に対し移載手段２1 、２2 の床面ＦＬからの高さを調整する。なお、高さ調整手段６にアクチュエータ機構を適用しても良い。
【００５５】
また、高さ調整手段６の付帯部材として、支持台車３は４隅部の二対の垂直案内部材３６を有し、台５は、各案内部材３６と摺動係合する二対の摺動部材３７を有する。これら両部材３６、３７により、移載手段２1 、２2 は、上下に円滑で正確な高さ調整が可能となる。
【００５６】
以上述べたように、金型交換装置１は、多数基の加硫機群に対し、改造を要求せず、十分な強度をもち、自由自在に適応させることができる。それも垂直及び水平の金型Ａ、Ｂ直状移動のみで金型交換を行うので、交換能率が高く、構造も簡単であり、低コストである。各加硫機の金型支持面の不揃いに対しても、僅かな高さ調整で短時間内に対応できる。また、一対の移載手段２1 、２2 を備えることで金型交換能率は倍増する。第三のコンベヤ２３1 、２３2 を縦位置にすることで、移載方向に金型交換装置１の省スペース化を実現する。
【００５７】
また、金型交換装置１は、一連の金型交換動作を自動化するための制御装置（図示省略）を備える。制御装置は、横並びに配置した加硫機群の各加硫機の識別情報及び固有情報など、金型自動交換に必要な各種情報を記憶し、交換指令を受けて、金型交換装置１の一連の金型移載動作を制御する。
【００５８】
以下、図１〜図４に基づき説明した金型交換装置１を用い、図５〜図８に基づき、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を加硫機下方部８から取出して金型交換装置１上に移載し、金型交換装置１上の次使用金型Ａ1 、Ａ2 を加硫機下方部８に移載する方法を説明する。図５〜図８には、金型交換ステップ順に、ステップ１〜ステップ１５を記載している。
【００５９】
図５のステップ１において、次使用金型Ａ1 、Ａ2 を搭載した金型交換装置１を、金型交換対象加硫機の直前で停止させ、相互に位置決めを行う。このとき、金型交換装置１は次使用金型Ａ1 、Ａ2 を上昇させ、第三のコンベヤ２３1 、２３2 は縦位置としておく。この縦位置により移動する金型交換装置１の幅を狭くすることができる。その一方、加硫機上方部４８は、クランプ手段（図示省略）により、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を吊り上げる。
【００６０】
ステップ２において、第二のコンベヤ２２1 、２２2 を、下部ホルダ９の上方に僅かなクリアランスをもたせて前進させる。その後、移載手段２1 、２2 を下降させ、第二のコンベヤ２２1 、２２2 の下面を下部ホルダ９の上面に当てる。一方、第三のコンベヤ２３1 、２３2 を回動させ、横位置をとらせる。
【００６１】
ステップ３において、搭載部１１1 、１１2 は、第一のコンベヤ２１1 、２１2 上から第二のコンベヤ２２1 、２２2 上を移動させ、加硫機下方部８上に位置させる。このとき搭載部１１1 、１１2 は、各一対の位置決めピン８p1、８p2に係止させる。これで搭載部１１1 、１１2 と使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 との相互位置決めが達成される。
【００６２】
ステップ４において、加硫機上方部４８に吊り上げていた使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を搭載部１１1 、１１2 上に吊り下ろす。このとき、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 の内周面は、搭載部１１1 、１１2 のレジスタと係合するか、又は移動部材２６1 、２６2 の突起２７1 、２７2 と係合する。
【００６３】
図６のステップ５において、加硫機上方部４８から使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を、クランプ解除により切り離し、加硫機上方部４８を上昇させる。ステップ６において、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を載せた搭載部１１1 、１１2 を後退移動させる。そのとき、次使用金型Ａ1 、Ａ2 を載せ、上昇状態を保持する搭載部１０1 、１０2 の真下を通過させる。
【００６４】
ステップ７において、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を載せた搭載部１１1 、１１2 を第三のコンベヤ２３1 、２３2 の最後方で後退移動を停止させる。
【００６５】
ステップ８において、初めて次使用金型Ａ1 、Ａ2 を載せた搭載部１０1 、１０2 を完全に下降させる。このとき、搭載部１０1 、１０2 のレジスタ乃至穴は、移動部材２６1 、２６2 の突起２７1 、２７2 と嵌め合い係合する。その一方、搭載部１０1 、１０2 と、昇降ロッド１４1 、１４2 上端部の支持部材１５1 、１５2 との係止関係は解除される。
【００６６】
図７のステップ９において、移動部材２６1 、２６2 を前進移動させ、前方に位置する一方の搭載部１０1 、１０2 と、後方に位置する搭載部１１1 、１１2 とを同時に前進移動させ、次使用金型Ａ1 、Ａ2 を下部ホルダ９上に保持する。
【００６７】
ステップ１０において、下降させた加硫機上方部４８に次使用金型Ａ1 、Ａ2 をクランプさせる。ステップ１１において、次使用金型Ａ1 、Ａ2 をクランプ保持する加硫機上方部４８を上昇させ、同時に、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を載せた搭載部１１1 、１１2 を後退させる。
【００６８】
ステップ１２において、搭載部１１1 、１１2 を第三のコンベヤ２３1 、２３2 の最後方に位置させる。なお、ステップ９からステップ１２に至るまで、搭載部１０1 、１０2 と、搭載部１１1 、１１2 とは、一緒に移動する。
【００６９】
図８のステップ１３において、搭載部１０1 、１０2 を当初の高さレベルまで上昇させる。ステップ１４において、上昇させた搭載部１０1 、１０2 の真下まで搭載部１１1 、１１2 を移動させる。これで使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 は、金型交換装置１上への移載完了である。
【００７０】
最後のステップ１５において、第三のコンベヤ２３1 、２３2 を縦位置に収納する。これ以降の金型交換装置１は、所定場所、例えば金型保管場所へ移動する。その一方、加硫機上方部４８は下降し、下部ホルダ９に次使用金型Ａ1 、Ａ2 を据え、クランプを解除し、これで全ての金型交換が完了する。
【００７１】
以上述べたように、この金型交換装置１を用いた金型交換方法は、垂直水平の金型直状移動のみの移載である。従って、短時間内で、しかも精密な位置決めの下で金型交換が可能である。さらに、一対の移載手段２1 、２2 を同時平行で動作させることで、ツインモールドタイプの加硫機に対し、一時に２個の金型Ａ、Ｂの交換が可能であり、高い交換能率をさらに倍増させることができる。また、高さ調整手段６の活用により、金型取付け高さが異なる加硫機に即時対応が可能である。
【００７２】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜１０に記載した発明によれば、現行加硫ラインに対して対応自在であり、高能率かつ高精度な金型交換が可能であり、高耐久性で、小型簡素、省スペースな低コストの金型交換装置を提供することができる。
また、この発明の請求項１１〜１５に記載した発明によれば、請求項１〜１０に記載した発明の金型交換装置を用いて、高能率かつ高精度な金型交換を実現することが可能な金型交換方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の金型交換装置の背面図である。
【図２】 この発明の金型交換装置要部と加硫機下方部との側面図である。
【図３】 この発明の金型交換装置と加硫機との要部側面を簡略図解した説明図である。
【図４】 図１のIV−IV線に沿う金型交換装置の平面図である。
【図５】 この発明による金型交換方法のステップ１〜４の説明図である。
【図６】 この発明による金型交換方法のステップ５〜８の説明図である。
【図７】 この発明による金型交換方法のステップ９〜１２の説明図である。
【図８】 この発明による金型交換方法のステップ１３〜１５の説明図である。
【符号の説明】
１ 金型交換装置
２ 移載手段
３ 支持台車
４ 車輪
５ 台
６ 高さ調整手段
８ 加硫機下方部
８u 加硫機下方部上面
８p 位置決め用ピン
９ 下部ホルダ
１０、１１ 搭載部
１２ 昇降手段
１３ アクチュエータ
１４ 昇降ロッド
１５ 支持部材
２１ 第一のコンベヤ
２２ 第二のコンベヤ
２３ 第三のコンベヤ
２４ 支持部材
２５、２９、３０ モータ
２６ 移動部材
２７、２８ 突起
３１ 高さ調整ジャッキ
３２、３３ ギヤボックス
３４、３５ ドライブシャフト
３６ 案内部材
３７ 摺動部材
４８ 加硫機上方部
Ａ 次使用金型
Ｂ 使用済金型
Ｘ 金型交換装置の移動方向
Ｙ 移載方向
ＦＬ 床面
【発明の属する技術分野】
この発明は、金型交換装置及び金型交換方法に関し、特に、空気入りタイヤの加硫成型に用いた使用済金型を加硫機から取出し、新たな次使用金型を加硫機へ移載する金型交換装置と、この金型交換装置を用いた加硫機に対する金型交換方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤ（以下タイヤという）生産の最終段階に近い加硫成型工程では、前段の成型工程にて、一般化している頻繁なサイズ切替乃至種類切替に対応しなければならない。これら成型サイズ切替乃至成型種類切替に合わせ、それまで加硫機に取付けていたタイヤ加硫成型用使用済旧金型を新金型と交換する必要が生じるケースが殆ど全てである。
【０００３】
タイヤの加硫成型用金型は相当な重量物であり、よって、この種の金型を加硫機に取付けるにも、また、加硫機に取付けている使用済旧金型を次使用の新金型に交換するにしても、取扱いや作業は容易ではない。このことは、金型が二つ割り合わせモールドの場合にも当てはまるが、合わせモールドに比し、より一層構造が複雑な割りモールドの場合が深刻である。なぜなら、割りモールドは、円周方向に多数個に分割したトレッド部形成用金型エレメントと、各エレメントに連結し、各エレメントを放射方向内外に移動させるセグメントとを有するからである。
【０００４】
すなわち、新旧金型の搬送にはフォークリフトを使用し、加硫機からの旧金型の取出及び加硫機への新金型の装填にはホイストやクレーンを使用するのが一般である。しかし、これらの作業は、人手と多くの時間とを要し、加硫生産性を低下させ、さらに、長時間に及ぶ高温内作業が余儀なくされるなど、多くの問題を含む。
【０００５】
そこで、重量物の金型交換における自動化及び省力化を目指し、特開平５−２２９６４３号公報（その一）では、複数台の低圧鋳造機のごとき成型機に対する上下金型の交換装置を開示している。この交換装置は、成形機の前を案内溝などのガイド手段に沿って走行可能な親台車と、親台車に搭載した子台車とを有する。上下金型を載せた子台車は、親台車に回動自在に取付けた連結部材と、成型機に固定した被連結部材との複合連結体上を走行して、成型機のベース上に乗り移るというものである。
【０００６】
また、特開平６−３１５９３８号公報（その二）は、多数の加硫機に沿い自走可能な台車と、該台車上に設けたスライド台車と、該スライド台車上の旋回台とを有する、タイヤ加硫機における上下金型交換台車を開示している。スライド台車は加硫機に向かいスライド可能に構成し、旋回台は２セットの金型組立体の搭載部を有し、金型を搭載したスライド台車が、旋回台上のレ−ルと加硫機内のレールとの接続レール上を往復スライド移動するというものである。
【０００７】
また、特開平１０−６３４５号公報（その三）では、加硫機から取出した使用済金型を金型置場に戻し、金型置場から選択し取出した次使用金型を加硫機に装填する金型交換装置を提案している。この金型交換装置は、上下一対の金型載置台と、これら一対の載置台の昇降手段と、これら載置台を加硫機に接近離隔させる手段としてのリフタとを有する。このリフタにより載置台を交換位置まで移動させるというものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タイヤ生産工場における加硫ラインでは、実状その一として、日常、比較的高頻度で実施されるサイズ切替又は種類切替に際し、少なくとも量産タイヤにおいては、全般に、多数個の金型を一斉に、できる限り速やかに交換することが必要である。実状その二として、加硫ラインにおける横並び加硫機群の各加硫機下方部の金型支持面の床面からの高さは一様ではない。実状その三として、加硫機群の前方に余分なスペースは無い。
【０００９】
そこで、まず、前記公報その一が開示する上下金型の交換装置をタイヤの加硫ラインに適用した場合、交換装置は、待機中の未加硫タイヤとその置台とを避け、加硫機から遠く離した前方位置を走行させねばならない。そのとき、複合連結体における非支持部のスパンは著しく長く、非支持部は、どのように補強したとしても、重量物の金型を載せた子台車の多数回に及ぶ走行に耐えることはできない。また、この交換装置は、ベース上での金型の位置決めが不十分であり、これは、特に精密な位置決めが高品質の最終決め手となるタイヤ加硫成型用金型移載の場合に問題となる。
【００１０】
次に、前記公報その二が開示する上下金型交換台車は、加硫機との間に未加硫タイヤ受け台スペースを含む点で公報その一が提案する交換装置よりタイヤ加硫ラインに適合する。しかし、金型交換に当り、金型組立体の搭載部の旋回動作を必要とするため、交換効率が低い点で改善を要する。さらに、スライド台車を往復スライド移動させるためのレールを加硫機内に設ける必要があり、加硫機の大幅改造を必要とする点に難点も有する。また、位置決め手段は、スライド台車の加硫機に対する位置決めであり、必ずしも金型の加硫機に対する位置決めではなく、正確な心出とは言えず、問題が残る。
【００１１】
最後に、前記公報その三が開示する金型交換装置は、狭い通路を移動可能である点、加硫機の改造を必要とせず現行加硫機をそのまま使用することができる点及び円滑な金型交換が可能である点で、優れた金型交換装置である。この装置を載せる自動搬送車は、無軌条自走方式で行先設定により、例えば電磁誘導方式にて床面を自由に走行できる利点も有する。しかし、この種の金型交換装置は、加硫機に対する金型交換装置の高精度位置決めが困難である点、装置構成が複雑で高価となる点及び加硫機群前方に広いスペースを要する点は改善したほうが良い。
【００１２】
さらに、前記公報その一〜その三が提案する金型交換装置は、先に述べた加硫ラインにおける実状その一〜その三の全てに則しているとは言いがたい。すなわち、提案金型交換装置それぞれは、多数個の金型を短時間内で迅速に交換する上で難点を有している。
【００１３】
従って、この発明の請求項１〜１０に記載した発明は、タイヤ加硫ラインの現状及び多数基の加硫機の実状に則し、現行加硫機に手を加えることなく、しかも十分な強度を有して耐久性に富み、加硫機の金型支持面の高さ不揃いに関わりなく、使用済金型を加硫機から円滑迅速に取出すことができ、かつ、正確な位置決めの下で次使用金型を迅速に加硫機に移載することができる、簡単な構造で低コストの、高能率かつ高精度な金型交換装置の提供を目的その一とする。
【００１４】
また、この発明の請求項１１〜１５に記載した発明は、請求項１〜１０に記載した発明の金型交換装置を用いて、高能率かつ高精度な金型交換方法の提供を目的その二とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的その一を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、金型を加硫機内外に移載する移載手段と、該移載手段の支持台車とを備える金型交換装置において、上記移載手段は、２個の金型を同一移載方向に揃えて別個に載せる一対の搭載部と、一対の搭載部を加硫機下方部に１個宛別個に出入りさせる移動機構と、一対の搭載部のうち一方の搭載部を、上記出入り位置レベルとその上方レベルとの間で昇降させる昇降手段とを有し、上記昇降手段は、上方レベルに位置する一方の搭載部の下方を、金型を載せた他方の搭載部が通過可能な昇降ストロークを有し、上記支持台車は、移載手段の高さを調整する高さ調整手段を備えることを特徴とする金型交換装置である。
【００１６】
昇降手段は、上昇動作時に上記一方の搭載部を係止し、かつ、下降動作完了時に上記一方の搭載部との係止を解除する構成を有する請求項１に記載した金型交換装置である。
【００１７】
請求項１に記載した発明との関連で、請求項２に記載した発明のように、昇降手段は、上昇動作時に上記一方の搭載部を係止し、かつ、下降動作完了時に上記一方の搭載部との係止を解除する構成を有する。
【００１８】
また、請求項１、２に記載した発明との関連で、請求項３に記載した発明のように、昇降手段は、支持台車に対し一定の位置関係においてのみ昇降可能である。
【００１９】
請求項１〜３に記載した発明との関連で、請求項４に記載した発明のように、上記移動機構は、支持台車に関し位置を固定した第一のコンベヤと、該第一のコンベヤとの併置位置と加硫機下方部との間を出入り自在な第二のコンベヤと、第一のコンベヤの後方に位置する第三のコンベヤとを有する。
【００２０】
請求項４に記載した発明は、実際上、請求項５に記載した発明のように、第三のコンベヤは、移載手段の後方上部に回動中心をもち、第一のコンベヤが延びる方向と同一方向に延びる横位置と、移載手段後方部の縦位置との間で回動自在な構成を有するのが適合する。
【００２１】
請求項４又は５に記載した発明との関連で、請求項６に記載した発明のように、一方の搭載部は、第一及び第二のコンベヤ上を移載方向に移動する構成を有し、他方の搭載部は、第一、第二及び第三のコンベヤ上を移載方向に移動する構成を有する。
【００２２】
また、請求項４〜６に記載した発明との関連で、請求項７に記載した発明のように、昇降手段は、第一のコンベヤに隣り合う両側に少なくとも一対設けて成る。
【００２３】
また、請求項１〜７に記載した発明に関し、実際上、請求項８に記載した発明のように、各搭載部は、金型の位置決め用レジスタを備えるのが適合する。
【００２４】
また、請求項１〜８に記載した発明に関し、実際上、請求項９に記載した発明のように、支持台車は、その移動軸線方向に隣り合わせの配置になる一対の移載手段を備えるのが適合する。
【００２５】
前記目的その二を達成するため、この発明の請求項１１に記載した発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載した金型交換装置を用いて金型を交換するに当り、次使用金型を載せた一方の搭載部を上昇させた状態にて、空の他方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した他方の搭載部上に、加硫機上方に吊り上げている使用済金型を吊り下ろし、使用済金型を載せた他方の搭載部は、一方の搭載部下方の通過を経て昇降手段の後方に移動させ、この移動完了に合わせ、下降させた一方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した一方の搭載部上の次使用金型を加硫機上方に吊り上げ、空の一方の搭載部を昇降手段位置まで後退させた後、次使用金型を加硫機下方部に吊り下ろすことを特徴とする金型交換方法である。
【００２６】
また、請求項１１に記載した発明は、請求項４〜７のいずれか一項に記載した金型交換装置を用いて金型を交換するに当り、次使用金型を載せた一方の搭載部を上昇させた状態にて、空の他方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した他方の搭載部上に、加硫機上方に吊り上げている使用済金型を吊り下ろし、使用済金型を載せた他方の搭載部は、一方の搭載部下方の通過を経て昇降手段の後方に移動させ、この移動完了に合わせ、下降させた一方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した一方の搭載部上の次使用金型を加硫機上方に吊り上げ、空の一方の搭載部を昇降手段位置まで後退させた後、次使用金型を加硫機下方部に吊り下ろし、この際、高さ調整手段を動作させ、加硫機下方部に進入させた第二のコンベヤを下降させて加硫機下方部に当接させ、この当接状態の間に、使用済金型と次使用金型とを移動させる。
【００２７】
請求項１１に記載した発明を実施するに当り、請求項１２に記載した発明のように、第三のコンベアは、金型交換前後に縦位置とする。
【００２８】
また、請求項１３に記載した発明は、請求項４〜７のいずれか一項に記載した金型交換装置を用いて金型を交換するに当り、次使用金型を載せた一方の搭載部を上昇させた状態にて、空の他方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した他方の搭載部上に、加硫機上方に吊り上げている使用済金型を吊り下ろし、使用済金型を載せた他方の搭載部は、一方の搭載部下方の通過を経て昇降手段の後方に移動させ、この移動完了に合わせ、下降させた一方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、進入した一方の搭載部上の次使用金型を加硫機上方に吊り上げ、空の一方の搭載部を昇降手段位置まで後退させた後、次使用金型を加硫機下方部に吊り下ろし、この際、第三のコンベヤは、金型交換前後に縦位置とする。
【００２９】
また、請求項１０〜１３に記載した発明において、請求項１４に記載した発明のように、昇降手段位置まで後退させた空の一方の搭載部を上昇させ、上昇した一方の搭載部の真下に使用済金型を載せた他方の搭載部を移動させる。
【００３０】
また、請求項１０〜１４に記載した発明に関し、好適には、請求項１５に記載した発明のように、一対の移載手段を備える金型交換装置を用い、２個の使用済金型を同時に加硫機から各移載手段上に取出し、２個の次使用金型を同時に移載手段上から加硫機に移載する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図８に基づき説明する。
図１は、金型交換装置の背面図であり、
図２は、金型交換装置要部と加硫機下方部との側面図であり、
図３は、金型交換装置と加硫機との要部側面を簡略図解した説明図であり、
図４は、図１のIV−IV線に沿う金型交換装置の平面図であり、
図５〜図８は、金型交換方法の各ステップの説明図である。
【００３２】
図１〜図３において、金型交換装置１は、移載手段２1 、２2 と、これら移載手段２1 、２2 の支持台車３とを有する。移載手段２は単一でも良いが、以下、交換能率に優れる一対の移載手段２1 、２2 を備える金型交換装置１について説明する。
【００３３】
支持台車３は、４個の車輪４を備え、所定位置に敷設した軌道上を自走可能とする。そのため、少なくとも２個の車輪４は、図示省略のモータにより回転駆動する。一対の移載手段２1 、２2 は、金型交換装置１の移動方向を示す両端矢印Ｘ方向に揃えて台５上に取付ける。台５は、高さ調整手段６（詳細後述）を介して支持台車３に連結する。
【００３４】
図２、３に加硫機の下方部８を示す。加硫機下方部８の上面８u は、後述の搭載部の位置決めに供する一対のピン８p1、８p2を備える。また、ここでは、金型に割りモールドを適用するものとし、加硫機下方部８の上面８u に割りモールドの下部ホルダ９を取付ける。
【００３５】
移載手段２1 は、二点鎖線で示す２個の金型Ａ1 、Ｂ1 を同一移載方向に揃えて別個に載せる一対の搭載部１０1 、１１1 を備える。同様に、移載手段２2 も、二点鎖線で示す２個の金型Ａ2 、Ｂ2 を同一移載方向に揃えて別個に載せる一対の搭載部１０2 、１１2 を備える。
【００３６】
ここに移載方向とは、図２に示す両端矢印Ｙ方向である。矢印Ｙは、平面で見て、移載手段２1 、２2 上の金型Ａ1 、Ｂ1 、Ａ2 、Ｂ2 の中心軸線と、加硫機下方部８乃至下部ホルダ９の金型据え付け中心とを結ぶ直線上に存在する。なお、図１、２において、金型Ａ1 、Ａ2 は次使用金型であり、金型Ｂ1 、Ｂ2 は使用済金型である。
【００３７】
搭載部１０1 、１１1 、１０2 、１１2 はプレートである。便宜上、図３に示す搭載部１１1 、１１2 のみ二点鎖線であらわす。これら各プレートは、金型Ａ1 、Ｂ1 、Ａ2 、Ｂ2 の内周面に嵌まり合う心出用レジスタを中央部に備えるか、又はレジスタに相当する穴を備える。また、搭載部１０1 、１０2 、１１1 、１１2 は、その先端縁に加硫機下方部８に設けた位置決め用ピン８p1、８p2に係止する凹部を有する。
【００３８】
移載手段２1 、２2 は、一方の搭載部１０1 、１０2 を昇降させる昇降手段１２1 、１２2 を有する。昇降手段１２1 、１２2 は、各移載手段２1 、２2 に矢印Ｘ方向でみて各手段毎に一対設ける。昇降手段１２1 、１２2 は、上昇動作時に一方の搭載部１０1 、１０2 を係止し、かつ、下降動作完了時に一方の搭載部１０1 、１０2 との係止を解除する構成を有する。
【００３９】
図１、２に示すように、昇降手段１２1 、１２2 は、上方レベルに位置する一方の搭載部１０1 、１０2 の下方を、金型Ｂ1 、Ｂ2 のを載せた他方の搭載部１１1 、１１2 が通過可能な昇降ストロークを有するものでなければならない。
【００４０】
上記条件を満たすものであれば昇降手段の形式は問わないが、図示の昇降手段１２1 、１２2 には複動シリンダ形式のアクチュエータ１３1 、１３2 を用いている。アクチュエータ１３1 、１３2 は一方の搭載部１０1 、１０2 の矢印Ｘ方向両側にそれぞれ一対設け、各アクチュエータ１３1 、１３2 の下端は台５に固着する。
【００４１】
アクチュエータ１３1 、１３2 の各昇降ロッド１４1 、１４2 上端部は、上昇時に一方の搭載部１０1 、１０2 の両側端部を下方から係止する支持部材１５1 、１５2 を有する。支持部材１５1 、１５2 を介し、矢印Ｙ方向で対をなす各昇降ロッド１４1 、１４2 それぞれは互いに連結する。
【００４２】
図１を参照し、二点鎖線で示す各昇降ロッド１４1 、１４2 の最下方位置にて、支持部材１５1 、１５2 は、一方の搭載部１０1 、１０2 と離れて係止を解除する。この係止解除状態で、一方の搭載部１０1 、１０2 は、他方の搭載部１１1 、１１2 と同じ位置を占める。この状態での他方の搭載部１１1 、１１2 は、図２を参照し、前方（加硫機下方部８寄り）乃至後方（加硫機下方部８と反対側寄り）に位置する（詳細は下記）。
【００４３】
また、移載手段２1 、２2 は、一対の搭載部１０1 、１１1 及び一対の搭載部１０2 、１１2 を矢印Ｙ方向に沿い加硫機下方部８に１個宛別個に出入りさせる移動機構を有する。すなわち、一方の搭載部１０1 、１０2 は同時に出入りさせ、これとは別の時期に、他方の搭載部１１1 、１１2 を同時に出入りさせるということである。移動機構につき、以下説明する。
【００４４】
上記移動機構は、移載手段２1 、２2 上方部に、第一のコンベヤ２１1 、２１2 と、第二のコンベヤ２２1 、２２2 と、第三のコンベヤ２３1 、２３2 とを有する。第一のコンベヤ２１1 、２１2 は台５に関し位置を固定する。第二のコンベヤ２２1 、２２2 は、第一のコンベヤ２１1 、２１2 との併置位置と加硫機下方部８との間を出入り自在な構成を有する。第三のコンベヤ２３1 、２３2 は、第一のコンベヤ２１1 、２１2 の後方に位置させる。
【００４５】
図１、３に示す第一〜第三のコンベヤそれぞれは、矢印Ｘ方向に幅狭のフリーローラコンベヤの対とする。各フリーローラコンベヤの対は所定の間隔で配置する。第一のコンベヤ２１1 、２１2 の間隔内に、第二のコンベヤ２２1 、２２2 と、第三のコンベヤ２３1 、２３2 とを位置させる。この位置関係は逆としても良い。
【００４６】
図１に示すように、第一のコンベヤ２１1 、２１2 は、台５に固着した支持部材２４1 、２４2 に取付ける。第二のコンベヤ２２1 、２２2 は、図３に示すモータ２５1 、２５2 の回転駆動により移載方向に前進後退させる。この前進後退は、第二のコンベヤ２２1 、２２2 を取付けたフレームと、モータ２５1 、２５2 の回転軸との間に設けたスプロケット・チェーンシステムを介して行う。
【００４７】
第三のコンベヤ２３1 、２３2 は、図２に示すように、移載手段２1 、２2 の後方上部に回動中心をもち、第一のコンベヤ２１1 、２１2 が延びる方向と同一方向の横位置（実線で示す）と、移載手段２1 、２2 後方部の縦位置（二点鎖線で示す）との間で回動自在な構成とする。回動運動は、台５と第三のコンベヤ２３1 、２３2 との間に取付けたアクチュエータ（図示省略）による。
【００４８】
一方の搭載部１０1 、１０2 は、第一のコンベヤ２１1 、２１2 と、加硫機下方部８に前進させた第二のコンベヤ２２1 、２２2 との間を、移載方向に往復移動する構成とする。他方の搭載部１１1 、１１2 は、加硫機下方部８に前進させた第二のコンベヤ２２1 、２２2 から、第一のコンベヤ２１1 、２１2 を経て、横位置の第三のコンベヤ２３1 、２３2 までの間にわたり、移載方向に往復移動する構成とする。
【００４９】
図２、３に示すように、移載手段２1 、２2 は、一方の搭載部１０1 、１０2 と、他方の搭載部１１1 、１１2 とを係止する移動部材２６1 、２６2 を有する。移動部材２６1 、２６2 は、金型交換装置１の移載方向幅に合わせた長さの幅狭平面形状を有し、第二のコンベヤ２２1 、２２2 の各対と第三のコンベヤ２３1 、２３2 の各対との間に配置する。
【００５０】
移動部材２６1 、２６2 は、長手方向２か所に、一方の搭載部１０1 、１０2 を係止する突起２７1 、２７2 と、他方の搭載部１１1 、１１2 を係止する突起突起２８1 、２８2 とを備える。また、突起２７1 、２７2 及び突起２８1 、２８2 は、一方の搭載部１０1 、１０2 及び他方の搭載部１１1 、１１2 のレジスタの内周面に嵌まり合うか、又はレジスタ相当の穴に嵌まり合う。図１、３では、穴に嵌まり合う例を示す。よって、各突起は、搭載部係止の役の他、金型Ａ1 、Ｂ1 、Ａ2 、Ｂ2 の正確な位置決め乃至心出の役も果たす。
【００５１】
また、移載手段２1 、２2 は、図３に示すモータ２９1 、２９2 を備える。モータ２９1 、２９2 の回転駆動により移動部材２６1 、２６2 を移載方向に往復移動させる。この往復移動は、移動部材２６1 、２６2 とモータ２９1 、２９2 の回転軸との間に設けたスプロケット・チェーンシステムを介して行う。
【００５２】
次に、移載手段２1 、２2 の高さ調整手段６を説明する。高さ調整手段６は、金型移載高さが異なる加硫機群の実情に則するものであれば形式を問わない。ここでは、図４を合わせ参照し、高さ調整手段６に、１台のモータ３０と、モータ３０の回転駆動により昇降動作する二対の高さ調整ジャッキ３１とを適用する。モータ３０は支持台車３に固着する。各高さ調整ジャッキ３１は、下端部を支持台車３の４隅部に固着し、かつ、昇降部の上方端は台５に連結する。
【００５３】
ジャッキ３１は、精密で確実な昇降動作を実現するものであれば、ねじジャッキ、油圧ジャッキ、ラックジャッキのいずれでも良い。図示例はねじジャッキ３１である。そこで、高さ調整手段６は、モータ３０の回転駆動力を矢印Ｘ方向に二分するための第一のギヤボックス３２と、第一のギヤボックス３２からの回転駆動力を矢印Ｙ方向に二分するための第二のギヤボックス３３とを有する。
【００５４】
第一のギヤボックス３２と第二のギヤボックス３３とは一対のドライブシャフト３４により連結する。ねじジャッキ３１と第二のギヤボックス３３とは一対のドライブシャフト３５により連結する。これにより、各ねじジャッキ３１のおねじを回転駆動し、支持台車３に対し移載手段２1 、２2 の床面ＦＬからの高さを調整する。なお、高さ調整手段６にアクチュエータ機構を適用しても良い。
【００５５】
また、高さ調整手段６の付帯部材として、支持台車３は４隅部の二対の垂直案内部材３６を有し、台５は、各案内部材３６と摺動係合する二対の摺動部材３７を有する。これら両部材３６、３７により、移載手段２1 、２2 は、上下に円滑で正確な高さ調整が可能となる。
【００５６】
以上述べたように、金型交換装置１は、多数基の加硫機群に対し、改造を要求せず、十分な強度をもち、自由自在に適応させることができる。それも垂直及び水平の金型Ａ、Ｂ直状移動のみで金型交換を行うので、交換能率が高く、構造も簡単であり、低コストである。各加硫機の金型支持面の不揃いに対しても、僅かな高さ調整で短時間内に対応できる。また、一対の移載手段２1 、２2 を備えることで金型交換能率は倍増する。第三のコンベヤ２３1 、２３2 を縦位置にすることで、移載方向に金型交換装置１の省スペース化を実現する。
【００５７】
また、金型交換装置１は、一連の金型交換動作を自動化するための制御装置（図示省略）を備える。制御装置は、横並びに配置した加硫機群の各加硫機の識別情報及び固有情報など、金型自動交換に必要な各種情報を記憶し、交換指令を受けて、金型交換装置１の一連の金型移載動作を制御する。
【００５８】
以下、図１〜図４に基づき説明した金型交換装置１を用い、図５〜図８に基づき、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を加硫機下方部８から取出して金型交換装置１上に移載し、金型交換装置１上の次使用金型Ａ1 、Ａ2 を加硫機下方部８に移載する方法を説明する。図５〜図８には、金型交換ステップ順に、ステップ１〜ステップ１５を記載している。
【００５９】
図５のステップ１において、次使用金型Ａ1 、Ａ2 を搭載した金型交換装置１を、金型交換対象加硫機の直前で停止させ、相互に位置決めを行う。このとき、金型交換装置１は次使用金型Ａ1 、Ａ2 を上昇させ、第三のコンベヤ２３1 、２３2 は縦位置としておく。この縦位置により移動する金型交換装置１の幅を狭くすることができる。その一方、加硫機上方部４８は、クランプ手段（図示省略）により、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を吊り上げる。
【００６０】
ステップ２において、第二のコンベヤ２２1 、２２2 を、下部ホルダ９の上方に僅かなクリアランスをもたせて前進させる。その後、移載手段２1 、２2 を下降させ、第二のコンベヤ２２1 、２２2 の下面を下部ホルダ９の上面に当てる。一方、第三のコンベヤ２３1 、２３2 を回動させ、横位置をとらせる。
【００６１】
ステップ３において、搭載部１１1 、１１2 は、第一のコンベヤ２１1 、２１2 上から第二のコンベヤ２２1 、２２2 上を移動させ、加硫機下方部８上に位置させる。このとき搭載部１１1 、１１2 は、各一対の位置決めピン８p1、８p2に係止させる。これで搭載部１１1 、１１2 と使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 との相互位置決めが達成される。
【００６２】
ステップ４において、加硫機上方部４８に吊り上げていた使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を搭載部１１1 、１１2 上に吊り下ろす。このとき、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 の内周面は、搭載部１１1 、１１2 のレジスタと係合するか、又は移動部材２６1 、２６2 の突起２７1 、２７2 と係合する。
【００６３】
図６のステップ５において、加硫機上方部４８から使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を、クランプ解除により切り離し、加硫機上方部４８を上昇させる。ステップ６において、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を載せた搭載部１１1 、１１2 を後退移動させる。そのとき、次使用金型Ａ1 、Ａ2 を載せ、上昇状態を保持する搭載部１０1 、１０2 の真下を通過させる。
【００６４】
ステップ７において、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を載せた搭載部１１1 、１１2 を第三のコンベヤ２３1 、２３2 の最後方で後退移動を停止させる。
【００６５】
ステップ８において、初めて次使用金型Ａ1 、Ａ2 を載せた搭載部１０1 、１０2 を完全に下降させる。このとき、搭載部１０1 、１０2 のレジスタ乃至穴は、移動部材２６1 、２６2 の突起２７1 、２７2 と嵌め合い係合する。その一方、搭載部１０1 、１０2 と、昇降ロッド１４1 、１４2 上端部の支持部材１５1 、１５2 との係止関係は解除される。
【００６６】
図７のステップ９において、移動部材２６1 、２６2 を前進移動させ、前方に位置する一方の搭載部１０1 、１０2 と、後方に位置する搭載部１１1 、１１2 とを同時に前進移動させ、次使用金型Ａ1 、Ａ2 を下部ホルダ９上に保持する。
【００６７】
ステップ１０において、下降させた加硫機上方部４８に次使用金型Ａ1 、Ａ2 をクランプさせる。ステップ１１において、次使用金型Ａ1 、Ａ2 をクランプ保持する加硫機上方部４８を上昇させ、同時に、使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 を載せた搭載部１１1 、１１2 を後退させる。
【００６８】
ステップ１２において、搭載部１１1 、１１2 を第三のコンベヤ２３1 、２３2 の最後方に位置させる。なお、ステップ９からステップ１２に至るまで、搭載部１０1 、１０2 と、搭載部１１1 、１１2 とは、一緒に移動する。
【００６９】
図８のステップ１３において、搭載部１０1 、１０2 を当初の高さレベルまで上昇させる。ステップ１４において、上昇させた搭載部１０1 、１０2 の真下まで搭載部１１1 、１１2 を移動させる。これで使用済金型Ｂ1 、Ｂ2 は、金型交換装置１上への移載完了である。
【００７０】
最後のステップ１５において、第三のコンベヤ２３1 、２３2 を縦位置に収納する。これ以降の金型交換装置１は、所定場所、例えば金型保管場所へ移動する。その一方、加硫機上方部４８は下降し、下部ホルダ９に次使用金型Ａ1 、Ａ2 を据え、クランプを解除し、これで全ての金型交換が完了する。
【００７１】
以上述べたように、この金型交換装置１を用いた金型交換方法は、垂直水平の金型直状移動のみの移載である。従って、短時間内で、しかも精密な位置決めの下で金型交換が可能である。さらに、一対の移載手段２1 、２2 を同時平行で動作させることで、ツインモールドタイプの加硫機に対し、一時に２個の金型Ａ、Ｂの交換が可能であり、高い交換能率をさらに倍増させることができる。また、高さ調整手段６の活用により、金型取付け高さが異なる加硫機に即時対応が可能である。
【００７２】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜１０に記載した発明によれば、現行加硫ラインに対して対応自在であり、高能率かつ高精度な金型交換が可能であり、高耐久性で、小型簡素、省スペースな低コストの金型交換装置を提供することができる。
また、この発明の請求項１１〜１５に記載した発明によれば、請求項１〜１０に記載した発明の金型交換装置を用いて、高能率かつ高精度な金型交換を実現することが可能な金型交換方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の金型交換装置の背面図である。
【図２】 この発明の金型交換装置要部と加硫機下方部との側面図である。
【図３】 この発明の金型交換装置と加硫機との要部側面を簡略図解した説明図である。
【図４】 図１のIV−IV線に沿う金型交換装置の平面図である。
【図５】 この発明による金型交換方法のステップ１〜４の説明図である。
【図６】 この発明による金型交換方法のステップ５〜８の説明図である。
【図７】 この発明による金型交換方法のステップ９〜１２の説明図である。
【図８】 この発明による金型交換方法のステップ１３〜１５の説明図である。
【符号の説明】
１ 金型交換装置
２ 移載手段
３ 支持台車
４ 車輪
５ 台
６ 高さ調整手段
８ 加硫機下方部
８u 加硫機下方部上面
８p 位置決め用ピン
９ 下部ホルダ
１０、１１ 搭載部
１２ 昇降手段
１３ アクチュエータ
１４ 昇降ロッド
１５ 支持部材
２１ 第一のコンベヤ
２２ 第二のコンベヤ
２３ 第三のコンベヤ
２４ 支持部材
２５、２９、３０ モータ
２６ 移動部材
２７、２８ 突起
３１ 高さ調整ジャッキ
３２、３３ ギヤボックス
３４、３５ ドライブシャフト
３６ 案内部材
３７ 摺動部材
４８ 加硫機上方部
Ａ 次使用金型
Ｂ 使用済金型
Ｘ 金型交換装置の移動方向
Ｙ 移載方向
ＦＬ 床面
Claims (15)
- 金型を加硫機内外に移載する移載手段と、該移載手段の支持台車とを備える金型交換装置において、
上記移載手段は、
２個の金型を同一移載方向に揃えて別個に載せる一対の搭載部と、
一対の搭載部を加硫機下方部に１個宛別個に出入りさせる移動機構と、
一対の搭載部のうち一方の搭載部を、上記出入り位置レベルとその上方レベルとの間で昇降させる昇降手段とを有し、
上記昇降手段は、上方レベルに位置する一方の搭載部の下方を、金型を載せた他方の搭載部が通過可能な昇降ストロークを有し、
上記支持台車は、移載手段の高さを調整する高さ調整手段を備えることを特徴とする金型交換装置。 - 昇降手段は、上昇動作時に上記一方の搭載部を係止し、かつ、下降動作完了時に上記一方の搭載部との係止を解除する構成を有する請求項１に記載した金型交換装置。
- 昇降手段は、支持台車に対し一定の位置関係においてのみ昇降可能である、請求項１又は２に記載した金型交換装置。
- 上記移動機構は、支持台車に関し位置を固定した第一のコンベヤと、該第一のコンベヤとの併置位置と加硫機下方部との間を出入り自在な第二のコンベヤと、第一のコンベヤの後方に位置する第三のコンベヤとを有する請求項１〜３のいずれか一項に記載した金型交換装置。
- 第三のコンベヤは、移載手段の後方上部に回動中心をもち、第一のコンベヤが延びる方向と同一方向に延びる横位置と、移載手段後方部の縦位置との間で回動自在な構成を有する請求項４に記載した金型交換装置。
- 一方の搭載部は、第一及び第二のコンベヤ上を移載方向に移動する構成を有し、他方の搭載部は、第一、第二及び第三のコンベヤ上を移載方向に移動する構成を有する請求項４又は５に記載した金型交換装置。
- 昇降手段は、第一のコンベヤに隣り合う両側に少なくとも一対設けて成る請求項４〜６のいずれか一項に記載した金型交換装置。
- 各搭載部は、金型の位置決め用レジスタを備える請求項１〜７のいずれか一項に記載した金型交換装置。
- 支持台車は、その移動軸線方向に隣り合わせの配置になる一対の移載手段を備える請求項１〜９のいずれか一項に記載した金型交換装置。
- 請求項１〜９のいずれか一項に記載した金型交換装置を用いて金型を交換するに当り、
次使用金型を載せた一方の搭載部を上昇させた状態にて、空の他方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、
進入した他方の搭載部上に、加硫機上方に吊り上げている使用済金型を吊り下ろし、
使用済金型を載せた他方の搭載部は、一方の搭載部下方の通過を経て昇降手段の後方に移動させ、
この移動完了に合わせ、下降させた一方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、
進入した一方の搭載部上の次使用金型を加硫機上方に吊り上げ、
空の一方の搭載部を昇降手段位置まで後退させた後、次使用金型を加硫機下方部に吊り下ろすことを特徴とする金型交換方法。 - 請求項４〜７のいずれか一項に記載した金型交換装置を用いて金型を交換するに当り、
次使用金型を載せた一方の搭載部を上昇させた状態にて、空の他方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、
進入した他方の搭載部上に、加硫機上方に吊り上げている使用済金型を吊り下ろし、
使用済金型を載せた他方の搭載部は、一方の搭載部下方の通過を経て昇降手段の後方に移 動させ、
この移動完了に合わせ、下降させた一方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、
進入した一方の搭載部上の次使用金型を加硫機上方に吊り上げ、
空の一方の搭載部を昇降手段位置まで後退させた後、次使用金型を加硫機下方部に吊り下ろし、
この際、高さ調整手段を動作させ、加硫機下方部に進入させた第二のコンベヤを下降させて加硫機下方部に当接させ、この当接状態の間に、使用済金型と次使用金型とを移動させることを特徴とする金型交換方法。 - 第三のコンベアは、金型交換前後に縦位置とする請求項１１に記載した金型交換方法。
- 請求項４〜７のいずれか一項に記載した金型交換装置を用いて金型を交換するに当り、
次使用金型を載せた一方の搭載部を上昇させた状態にて、空の他方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、
進入した他方の搭載部上に、加硫機上方に吊り上げている使用済金型を吊り下ろし、
使用済金型を載せた他方の搭載部は、一方の搭載部下方の通過を経て昇降手段の後方に移動させ、
この移動完了に合わせ、下降させた一方の搭載部を加硫機下方部に進入させ、
進入した一方の搭載部上の次使用金型を加硫機上方に吊り上げ、
空の一方の搭載部を昇降手段位置まで後退させた後、次使用金型を加硫機下方部に吊り下ろし、
この際、第三のコンベヤは、金型交換前後に縦位置とすることを特徴とする金型交換方法。 - 昇降手段位置まで後退させた空の一方の搭載部を上昇させ、上昇した一方の搭載部の真下に使用済金型を載せた他方の搭載部を移動させる請求項１０〜１３のいずれか一項に記載した金型交換方法。
- 一対の移載手段を備える金型交換装置を用い、２個の使用済金型を同時に加硫機から各移載手段上に取出し、２個の次使用金型を同時に移載手段上から加硫機に移載する請求項１０〜１４のいずれか一項に記載した金型交換方法。
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