JP4119157B2

JP4119157B2 - リング部材移載装置

Info

Publication number: JP4119157B2
Application number: JP2002120663A
Authority: JP
Inventors: 伸幸菊地; 和明鑓水; 勝一高橋; 治鈴木
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2022-04-23
Also published as: JP2003312839A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリング部材移載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リング部材の製造において、作製され搬送されてきたリング部材を次工程のために、保管用台車へ移載する作業（移載作業）は、例えば、リング部材がゴム製タイヤのビード部材である場合、従来は人の手により行われている。そして、このビード部材が移載される保管用の台車は、多数のビード部材を掛止させるため複数の受持杆が水平突出状に複数段形成されており、この受持杆の最高部の高さは人の身長以上の場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の移載作業において、作業者が取り扱うビード部材の一束の重量は約10kg程度あり、さらに、作業者一人が受け持つ製造ラインも複数あるため、従来のビード部材の移載作業では作業者に多大な負荷をかけており、その作業効率も悪いものであった。
【０００４】
そこで本発明は、確実にリング部材を台車に移載させ、省スペースかつ作業効率の良いリング部材移載装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係るリング部材移載装置は、鉛直軸心廻りに回転可能なセンターポストと、複数のリング部材を掛止する水平突出状の掛止片持アームを有し該センターポストの側壁に着脱自在のハンガー部材と、水平突出状の受持杆を複数有する台車と、該ハンガー部材を該センターポストから取り外し該台車側へ移動させる移動機構と、を備え、上記センターポストにより所定取上位置に回転搬送させた上記ハンガー部材を上記移動機構が該センターポストから上方へ向かって取り外して、ハンガー部材と対面する上記台車の幅方向と、上記台車の受持杆の長手方向と、上下方向から成る３軸方向の移動により上記リング部材を上記台車の上記受持杆に移載させるよう構成し、しかも、上記移動機構は上記ハンガー部材を前後左右位置ずれしないよう把持する嵌合把持部を有し、該嵌合把持部は、一対の対面状の爪部を有し、さらに、上記ハンガー部材の基端部の上部に取手部が設けられて該取手部には上記幅方向に水平に開口する凹溝が形成されていて、該凹溝に上記爪部が閉じて掛止状態となり、上記移動機構は取手部を拘束して上方へ向かって取り外し自在に構成され、さらに、上記ハンガー部材はその基端部側に鉛直矩形板状のベース板を有し、かつ、上記センターポストの側壁には、４個の周溝付きローラが水平軸心廻りに回転可能として設けられ、かつ、上記鉛直矩形板状のベース板の４隅部側が上記周溝付きローラの周溝に挟まれて保持され、しかも、４個の上記ローラの内の上部２個のローラの上面に当接して掛止するストッパー片を、上記ベース板の上部に突設され、該ベース板を有する上記ハンガー部材は、上方へ向かってスライド取り出し自在に、上記センターポストに保持され、該ハンガー部材を上記移動機構にて上方へ向かって離脱するものである。
また、上記リング部材をタイヤ用ビード部材とリング状スペーサーとで一組とし、該ビード部材と該スペーサーとが交互に掛止されるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。
【０００７】
図１はリング部材Ｗを作製し台車４へ積載させる製造装置の平面図を示し、図２はその製造装置が有する本発明のリング部材移載装置Ｍの実施の一形態を示す斜視図である。この製造装置は例えば、ゴム製タイヤの製造ラインに設置され、リング部材Ｗはタイヤを構成するリング状のビード部材（ビードコア）７とすることができる。
【０００８】
図１について説明すると、成形機（ワインダー）12により成形されたビード部材７は移載機13に蹴り出され、移載機13においてスペーサー供給機14によりリング状のスペーサー８が供給されて、ビード部材７とスペーサー８とが一組となる。そしてこの一組となったリング部材Ｗは、整列位置Ｂにおいて、リング部材移載装置Ｍのハンガー部材２へ送り出される。そして設定数のリング部材Ｗ…が整列位置Ｂにおいて一つのハンガー部材２へ掛止されると、移載装置Ｍのセンターポスト１の鉛直軸心Ｃ廻りの回転により、複数のリング部材Ｗ…が掛止されたハンガー部材２を取上位置Ａまで自動搬送する。その後、移載装置Ｍの移動機構６により、そのハンガー部材２のリング部材Ｗ…（複数組の集合体）が一度に台車４の受持杆５へ移載される。従ってこのリング部材Ｗは、ビード部材７とスペーサー８とが交互に掛止された状態となる。
【０００９】
図２について説明すると、リング部材移載装置Ｍは、鉛直軸心Ｃ廻りに回転可能な柱状のセンターポスト１と、複数のリング部材Ｗ…を吊り下げ状態に掛止する水平突出状の掛止片持アーム３を有しセンターポスト１の側壁に着脱自在の複数のハンガー部材２…と、水平突出状の受持杆５を複数有する台車４と、ハンガー部材２をセンターポスト１から取り外し台車４側へ移動させる移動機構６と、を備えている。
【００１０】
そして、センターポスト１の鉛直軸心Ｃ廻りの回転によりハンガー部材２を上記の整列位置Ｂから所定取上位置Ａまで回転搬送して、センターポスト１の上方位置に配設した移動機構６が、取上位置Ａにあるハンガー部材２をセンターポスト１から取り外して、ハンガー部材２の３軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）移動によりハンガー部材２に掛止されているリング部材Ｗ…を台車４の受持杆５に移載させるよう構成している。なお、Ｘ方向は取上位置Ａにおいてハンガー部材２と対面する台車４の幅方向で、Ｙ方向は台車４の受持杆５の長手方向で、Ｚ方向は高さ方向である。即ち、Ｘ・Ｙ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。
【００１１】
センターポスト１について説明すると、図２に示すように、センターポスト１は水平面上に立設した角柱部材であり、鉛直軸心Ｃ廻りに図外の駆動手段により自動的に制御運転されて回転可能とされている。そして、センターポスト１の壁面上方位置に、ハンガー部材２がその基端部２ｂ側において片持ち水平突出状に、かつ、着脱自在に保持されている。図２においては、センターポスト１を四角柱とし、各面にハンガー部材２を設けて合計４台としているが、センターポスト１の断面形状及び、ハンガー部材２の台数に制限はない。
【００１２】
図３から図６は、嵌合把持部９を有する移動機構６がハンガー部材２をセンターポスト１から取り出す様子を示した斜視図であり、ハンガー部材２は、センターポスト１壁面の保持手段15において着脱自在とされている。保持手段15は４個の水平回転軸心の周溝付きローラ16…を有し、ハンガー部材２はその基端部２ｂ側に鉛直矩形板状のベース板17を有し、そのベース板17の４隅部側が夫々４個の周溝付きローラ16…の周溝に挟まれた状態となる。さらに、ベース板17の上部は上部２つのローラ16，16の上面に当接して掛止するストッパー片17ａを有しており、ハンガー部材２がセンターポスト１に保持される。これにより、ハンガー部材２はセンターポスト１に安定して保持されると共に、上方（Ｚ方向上向き）へ向かって滑らかにスライド取り出しが可能とされる。
【００１３】
移動機構６は、図２に示すように、ハンガー部材２の取手部18を挟持する嵌合把持部９を３次元（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）に移動させるよう構成している。そして、移動機構６は、ハンガー部材２の取手部18を把持した嵌合把持部９をＺ方向に上昇させて、ハンガー部材２をセンターポスト１から離脱させ、嵌合把持部９をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させて、ハンガー部材２に掛止されたリング部材Ｗを台車４の受持杆５へ移載させるよう構成している。
【００１４】
具体的に説明すると移動機構６は、嵌合把持部９と、嵌合把持部９を先端部（下端部）に取着する連結アーム19と、連結アーム19を３次元移動させる駆動部31と、を備えている。駆動部31は、図示省略するが、サーボモータと、このモータにより回転する雄ネジ杆と、雄ネジ杆に螺合する雌ネジ部材とを有し、雄ネジ杆の回転により雌ネジ部材が雄ネジ杆及びそれに平行なガイド部材に沿ってスライド移動するボールネジ式の駆動手段等で、この駆動手段３台を夫々の軸心が直交するよう配設されている。従って、連結アーム19は、Ｚ方向である高さ方向に往復動可能で、さらに、Ｙ方向の第一レール部材20に沿って往復動可能で、第二レール部材21がＸ方向の第二レール部材21に沿って往復動可能である。
【００１５】
次に図３から図６により、ハンガー部材２のセンターポスト１からの取り出しについて説明する。
まず、図３に示すように取上位置Ａの上方位置から嵌合把持部９がＺ方向降下してくる。そして、図４に示すように嵌合把持部９が、ハンガー部材２の基端部２ｂ側の上部に設けた取手部18に対応する高さ位置に停止する。次に、図５に示すように、嵌合把持部９が閉じ、取手部18を両側から挟持する。
【００１６】
なお嵌合把持部９は、ハンガー部材２を前後左右位置ずれしないよう把持するものであり、図７の断面図と図８の平面図に示すように、嵌合把持部９は一対の対面する凸状断面の爪部22，22を有し、取手部18はその爪部22，22が嵌合する一対の凹溝23，23を水平方向外向きに形成している。これにより取手部18は上下方向（Ｚ方向）拘束されて掛止状態となり、吊り出し可能となる。
【００１７】
さらに、取手部18は凹溝23の内壁面から水平方向突出状の円弧断面の凸部25を形成し、爪部22の中央部にはこの凸部25に嵌合する嵌合凹部24を形成している。従って、嵌合把持部９が取手部18を挟持することにより、この凸部25と嵌合凹部24とが嵌合し、取手部18は前後左右方向（Ｙ方向及びＸ方向）に拘束される。
爪部22，22はＸ方向を軸心方向とする伸縮アクチュエータ（流体シリンダー）26により開閉するもので、爪部22及び凹溝23はＹ方向にある程度の長さ寸法───（Ｘ方向の）爪及び溝幅寸法より十分長い長手寸法───を有しており、爪部22，22の水平方向の相互接近動作（矢印ｄ）により、張出し状姿勢のハンガー部材２を安定して保持（チャック）できる。
【００１８】
ハンガー部材２のセンターポスト１からの取り出しの説明に戻るが、ハンガー部材２の取手部18を両側から挟持した嵌合把持部９は移動機構６の動作によりＺ方向上向きに上昇し、図６に示すように、ハンガー部材２はセンターポスト１から上方位置へ確実に取り出される。
【００１９】
図９から図12はハンガー部材２の側面図であり、ハンガー部材２は、複数のリング部材Ｗ…を吊り下げ状態に掛止する水平突出状の掛止片持アーム３を有し、かつ、掛止片持アーム３をハンガー部材２の基端部２ｂ側（Ｙ方向）へ水平後退させるスライド手段10を有している。スライド手段10は掛止片持アーム３の基端部３ｂに連結させたベースブロック体27と、ベースブロック体27をハンガー部材２の基端部２ｂ側へ滑らかに後退させるガイドレール部28とを有している。
【００２０】
また図11及び図12に示すように、移動機構６は後退した掛止片持アーム３を前進復帰させる押出手段11を有している。図12は掛止片持アーム３が後退した状態で、図11は押出手段11の伸長動作により掛止片持アーム３が前方へ押し戻されて復帰した状態である。押出手段11は、移動機構６の連結アーム19の下端部側に伸縮方向をＹ方向とした伸縮アクチュエータであり、流体シリンダー等を用いている。
【００２１】
次に、移動機構６により取り出されたハンガー部材２のリング部材Ｗを、台車４の受持杆５へ移載させる移載手段について図９と図10により説明する。なおこれらの図は移動機構６（嵌合把持部９）を省略しており、リング部材Ｗを断面としている。なお、台車４の一本の受持杆５には、ハンガー部材２複数台のリング部材Ｗ…が掛止可能とされるもので、例えば３台のハンガー部材２の積載量が一本の受持杆５の積載量に対応している。
【００２２】
移動機構６によりセンターポスト１から取り出されたハンガー部材２は、１回目移載工程として、図９に示すように、台車４方向へ水平前進する（矢印ａ）。この際、図13のリング部材Ｗの正面図に示すように、掛止片持アーム３の上辺部（水平杆３ｃ）が受持杆５よりも上方位置であって、リング部材Ｗのリング状内周空間部29を受持杆５が挿入状となるよう、掛止片持アーム３（ハンガー部材２）はＹ方向前進する。その後、ハンガー部材２は受持杆５よりも下方位置まで降下（矢印ｂ）してリング部材Ｗを受持杆５に受け渡す。
【００２３】
掛止片持アーム３は平行な一対の水平杆３ｃ，３ｃによりリング部材Ｗの内周最頂部両側の２点を支持しており、この一対の水平杆３ｃ，３ｃの間に受持杆５が位置されて上記受け渡し動作を行うため、図13の二点鎖線に示すように、リング部材Ｗの内周最頂部が受持杆５により１点で支持されることとなる。
そして、ハンガー部材２は図９の矢印ｃに示すように戻り動作をし、移動機構６が空のハンガー部材２をセンターポスト１へ戻し、１回目移載工程を終える。
【００２４】
次に、２回目移載工程を説明する。この工程は図10に示すように、１回目移載工程にて移載された受持杆５に対して次のハンガー部材２′が行うものである。なお、１回目移載したリング部材Ｗを先行リング部材Ｗ₁とし、２回目移載されるリング部材Ｗを後行リング部材Ｗ₂とする。
【００２５】
２回目の移載工程は、まず、図２に示したセンターポスト１が90°回転して、次のハンガー部材２′が取上位置Ａに搬送される。そしてハンガー部材２′を取り上げ、移動機構６がハンガー部材２′を上述と同様（矢印ａ）に水平前進させる。この際、掛止片持アーム３の先端面がまず先行リング部材Ｗ₁の後面部に当接し、掛止片持アーム３は、後方のストッパ30により位置保持される後行リング部材Ｗ₂との間で滑って上記のスライド手段10により後退する（矢印ｅ）。その後、掛止片持アーム３の後行リング部材Ｗ₂が先行リング部材Ｗ₁に当接し、先行リング部材Ｗ₁を受持杆５の基端部５ｂ側へ押し込んで、ハンガー部材２′が１回目と同様（矢印ｂ）に降下して後行リング部材Ｗ₂を受持杆５に移載させる。さらに、１回目と同様（矢印ｃ）に戻り動作を行い、２回目の移載工程を終える。
【００２６】
この２回目移載工程についてさらに説明すると、ハンガー部材２が前進して受持杆５の先端部５ａへ接近し、掛止片持アーム３の先端面が先行リング部材Ｗ₁に当接するが、受持杆５と先行リング部材Ｗ₁との接触摩擦力により、先行リング部材Ｗ₁が掛止片持アーム３を押し込み、その後、先行リング部材Ｗ₁と後行リング部材Ｗ₂とが当接状となって、ハンガー部材２に設けたへ字形（図３参照）のストッパ30により後行リング部材Ｗ₂を介在して、先行リング部材Ｗ₁を押し込むこととなる。
【００２７】
さらに、この２回目移載工程と同様の動作を３回目移載工程として行い、一本の受持杆５に対するリング部材Ｗの３回の移載を終了する。
また、矢印ｃのハンガー部材２の戻り動作時において、上述の押出手段11が作動し、移載の際後退した掛止片持アーム３を押し戻して元の状態とする。
そして、以上の移載動作を他の受持杆５に対しても行い、台車４に所定量のリング部材Ｗを積載する。
【００２８】
台車４は所定位置に載置され、リング部材Ｗが一杯になると空の台車４に取り替えられるもので、図示省略するが、台車４近傍に設けたセンサー（光電管）により、台車４にリング部材Ｗが空であることを認識し、予め設定してある受持杆５から順にリング部材Ｗを移載させていく。また、台車４の受持杆５にリング部材Ｗが残っている場合、その受持杆５を飛ばして他の受持杆５へ移載するよう設定してもよい。
また、この移載装置Ｍの３次元動作を行う移動機構６は、サーボモータ等により３次元動作の移動量制御を行うため、台車４の受持杆５の本数・配置が変更されても、移動量の設定を変更することにより迅速に対応可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
【００３０】
（請求項１によれば）多数のリング部材Ｗを用意する回転自在なセンターポスト１において、ハンガー部材２が所定の取上位置Ａで移動機構６により取り出されるため、移動機構６のハンガー部材２の取り出しにおける動作・構成が簡単となり、装置の省スペース化が図れる。
リング部材Ｗを複数掛止するハンガー部材２を、台車４側へ３次元の動作により移動させて移載するため、一度に多数のリング部材Ｗを効率よく移載でき、かつ作業が正確である。
片持ち状の掛止片持アーム３に複数のリング部材Ｗが掛止されていても、移動機構６は確実にハンガー部材２を平行姿勢のまま把持でき、リング部材Ｗを正確に台車４の受持杆５へ自動的に移載できる。
【００３１】
（請求項２によれば）整列状態のビード部材７，７に所定の間隔をもたせるため、後工程においてビード部材７の取り出しが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リング部材の製造装置の平面図である。
【図２】本発明のリング部材移載装置の実施の一形態を示す斜視図である。
【図３】ハンガー部材を説明する斜視図である。
【図４】図３の次の状態を説明するの斜視図である。
【図５】図４の次の状態を説明するの斜視図である。
【図６】図５の次の状態を説明するの斜視図である。
【図７】嵌合把持部の断面図である。
【図８】嵌合把持部の平面断面図である。
【図９】ハンガー部材の動作を説明する側面図である。
【図10】ハンガー部材の動作を説明する側面図である。
【図11】ハンガー部材を説明する側面図である。
【図12】ハンガー部材を説明する側面図である。
【図13】リング部材の説明図である。
【符号の説明】
１センターポスト
２ハンガー部材
２ｂ基端部
３掛止片持アーム
４台車
５受持杆
６移動機構
７ビード部材
８スペーサー
９嵌合把持部
10 スライド手段
11 押出手段
16 周溝付きローラ
17 ベース板
17 ａストッパー片
18 取手部
22 爪部
23 凹溝
Ａ取上位置
Ｃ鉛直軸心
Ｗリング部材
Ｘ幅方向
Ｙ長手方向
Ｚ上下方向（鉛直方向）

Claims

鉛直軸心（Ｃ）廻りに回転可能なセンターポスト（１）と、複数のリング部材（Ｗ）を掛止する水平突出状の掛止片持アーム（３）を有し該センターポスト（１）の側壁に着脱自在のハンガー部材（２）と、水平突出状の受持杆（５）を複数有する台車（４）と、該ハンガー部材（２）を該センターポスト（１）から取り外し該台車（４）側へ移動させる移動機構（６）と、を備え、上記センターポスト（１）により所定取上位置（Ａ）に回転搬送させた上記ハンガー部材（２）を上記移動機構（６）が該センターポスト（１）から上方へ向かって取り外して、ハンガー部材（２）と対面する上記台車（４）の幅方向（Ｘ）と、上記台車（４）の受持杆（５）の長手方向（Ｙ）と、上下方向（Ｚ）から成る３軸方向の移動により上記リング部材（Ｗ）を上記台車（４）の上記受持杆（５）に移載させるよう構成し、しかも、上記移動機構（６）は上記ハンガー部材（２）を前後左右位置ずれしないよう把持する嵌合把持部（９）を有し、該嵌合把持部（９）は、一対の対面状の爪部 (22)(22) を有し、さらに、上記ハンガー部材（２）の基端部（２ｂ）の上部に取手部（ 18 ）が設けられて該取手部（ 18 ）には上記幅方向（Ｘ）に水平に開口する凹溝 (23)(23) が形成されていて、該凹溝 (23)(23) に上記爪部 (22)(22) が閉じて掛止状態となり、上記移動機構（６）は取手部（ 18 ）を拘束して上方へ向かって取り外し自在に構成され、さらに、上記ハンガー部材（２）はその基端部（２ｂ）側に鉛直矩形板状のベース板（ 17 ）を有し、かつ、上記センターポスト（１）の側壁には、４個の周溝付きローラ (16)(16)(16)(16) が水平軸心廻りに回転可能として設けられ、かつ、上記鉛直矩形板状のベース板（ 17 ）の４隅部側が上記周溝付きローラ（ 16 ）の周溝に挟まれて保持され、しかも、４個の上記ローラ (16)(16)(16)(16) の内の上部２個のローラ (16)(16) の上面に当接して掛止するストッパー片 (17 ａ )(17 ａ ) を、上記ベース板（ 17 ）の上部に突設され、該ベース板（ 17 ）を有する上記ハンガー部材（２）は、上方へ向かってスライド取り出し自在に、上記センターポスト（１）に保持され、該ハンガー部材（２）を上記移動機構（６）にて上方へ向かって離脱することを特徴とするリング部材移載装置。
上記リング部材（Ｗ）をタイヤ用ビード部材（７）とリング状スペーサー（８）とで一組とし、該ビード部材（７）と該スペーサー（８）とが交互に掛止される請求項１記載のリング部材移載装置。