JP4415288B2 - シート材の幅測定及び切断方法並びにその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばタイヤの製造工程において、シート状のゴム材料を加工する際に用いられるシート材の幅測定及び切断方法並びにその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、タイヤの製造におけるゴム材料のカレンダー加工においては、コンベアで搬送された帯状のシート材を切断装置によって所定長さに切断し、切断されたシート材を後工程で用いる転写ドラムに巻き取る工程がある。また、シート材は転写ドラムに巻き取られる前に専用の測定装置によってシート幅を測定され、その幅が適正であるか否かを検査されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記シート幅の測定は各シート材ごとに搬送を停止して行われるため、その測定に要する時間によって製造工程の進行が遅れ、生産効率を著しく低下させるという問題点があった。
【0004】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シート材ごとにその幅を測定する場合でも、生産効率の低下を来すことのないシート材の幅測定及び切断方法並びにその装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、請求項1では、シート材の幅を測定するとともに、シート材を幅方向に切断するシート材の幅測定及び切断方法において、前記シート材を検知可能な検知器をシート材の幅方向に移動させながら、検知器がシート材の幅方向一端から他端まで移動する経路のうちシート材の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間は検知器の検知結果に拘わらずシート材を検知している状態を保持することにより、シート材の幅方向一端から他端までを検知し、検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその幅方向他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅を測定するとともに、シート材切断用のカッターを検知器と一体に移動させてシート材を幅方向に切断するようにしている。これにより、検知器がシート材の幅方向に移動しながらシート材の幅方向一端から他端までを検知し、検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅が測定されるとともに、カッターが検知器と一体に移動してシート材が幅方向に切断されることから、シート材の幅測定と切断が同時に行われる。その際、シート材の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間は、検知器の検知結果に拘わらずシート材を検知している状態に保持されることから、前記一部の移動区間においては検知器の誤検知による影響を受けることがない。
【0006】
また、請求項2では、請求項1記載のシート材の幅測定及び切断方法において、前記シート材の幅測定及び切断を行う前に、シート材の幅が互いに異なる複数の所定基準幅の何れかに近似するかを判別した後、その判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離を設定するようにしている。これにより、請求項1の作用に加え、シート材の幅が何れの基準幅に近似するかを判別された後、その判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離が設定されることから、シート材が幅寸法の異なる仕様のものに変更された場合、前記一部の移動区間がシート材の近似幅に応じた距離に切替わる。
【0007】
また、請求項3では、シート材の幅を測定するとともに、シート材を幅方向に切断するシート材の幅測定及び切断装置において、前記シート材を検知可能な検知器と、シート材の幅方向に移動しながらシート材を切断するカッターと、検知器及びカッターをシート材の幅方向に一体に移動させる移動手段と、検知器及びカッターをシート材の幅方向に移動させながら検知器によってシート材の幅方向一端から他端までを検知し、検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその幅方向他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅を測定する測定手段とを備えている。これにより、検知器が移動手段によってシート材の幅方向に移動しながらシート材の幅方向一端から他端までを検知し、測定手段によって検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅が測定されるとともに、移動手段によってカッターが検知器と一体に移動してシート材が幅方向に切断されることから、シート材の幅測定と切断が同時に行われる。その際、シート材の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間は、検知器の検知結果に拘わらずシート材を検知している状態に保持されることから、前記一部の移動区間においては検知器の誤検知による影響を受けることがない。
【0008】
また、請求項4では、請求項3記載のシート材の幅測定及び切断装置において、前記シート材を長さ方向に移動させて検知器及びカッター側に搬送する搬送手段と、検知器及びカッター側に搬送されるシート材の幅方向複数箇所をそれぞれ検知する幅方向位置検知手段と、幅方向位置検知手段の検知結果に基づいてシート材の幅が互いに異なる複数の所定基準幅の何れかに近似するかを判別する判別手段と、判別手段の判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離を設定する設定手段とを備えている。これにより、請求項5の作用に加え、検知器及びカッター側に搬送されるシート材の幅方向複数箇所が幅方向位置検知手段によってそれぞれ検知されるとともに、その検知結果に基づいてシート材の幅が何れの基準幅に近似するかを判別手段によって判別された後、その判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離が設定手段によって設定されることから、シート材が幅寸法の異なる仕様のものに変更された場合、前記一部の移動区間がシート材の近似幅に応じた距離に切替わる。
【0009】
また、請求項5では、請求項3または4記載のシート材の幅測定及び切断装置において、前記検知器を光照射型センサによって形成するとともに、検知器の発光部には測定対象物における測定光の照射範囲を発光部側よりも小さくする集光レンズを設けている。これにより、請求項3または4の作用に加え、検知器の測定光の照射範囲が発光部側よりも小さくなることから、検知器の検出分解性能が向上する。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1乃至図6は本発明の一実施形態を示すものであり、図1はタイヤの製造装置の一部を示す斜視図、図2はシート材の幅測定及び切断装置の正面図、図3はその制御系を示すブロック図、図4は幅測定センサ及びカッターの拡大図、図5は近似幅判別装置の平面図、図6はシート材の幅測定及び切断装置の動作を示す正面図である。
【0011】
図1に示すタイヤの製造装置は、図示しない前工程によって帯状に成形されたシート材1をコンベア2によって搬送するとともに、コンベア2上のシート材1を所定長さに切断し、切断されたシート材1を転写ドラム3に巻き取るようにしている。この場合、シート材1はコンベア2の搬送経路中で幅測定及び切断装置10によってシート幅を測定されるとともに、幅方向に切断されるようになっている。
【0012】
前記幅測定及び切断装置10は、シート材1を検知する幅測定センサ11と、シート材1を幅方向に切断するカッター12と、幅測定センサ11及びカッター12をシート材1の幅方向に一体に移動させる移動機構13と、幅測定センサ11の検知信号及びその移動量に基づいてシート材1の幅を測定するパルスカウンタ14と、パルスカウンタ14に幅測定センサ11の検知結果に応じたゲート信号を出力するカウンタゲート回路15と、カウンタゲート回路15のゲート信号を幅測定センサ11の一部の移動区間内において保持するゲート信号保持回路16と、シート材1の幅測定及び切断の前にゴム材料1の幅が複数の所定基準幅の何れかに近似するかを判別する近似幅判別装置17とから構成されている。
【0013】
幅測定センサ11は周知の同軸反射型光ファイバーセンサからなり、シート材1の表面及びカッター12の下刃側支持台12cの表面に測定光を照射し、その反射率の差によってシート材1を検出するようになっている。また、幅測定センサ11は増幅器11aを介してカウンタゲート回路15に接続されている。図4に示すように幅測定センサ11の発光部には集光レンズ11bが取付けられ、測定対象物側における測定光11cの照射範囲が発光部側よりも小さくなるように構成されている。
【0014】
カッター12は、円板状の切断刃12aと、切断刃12aを回転自在に支持する支持部12bとからなり、支持部12bには幅測定センサ11が切断刃12aの移動方向やや前方に固定されている。このカッター12では、切断刃12aを下刃側支持台12cに接触させながら回転移動することにより、下刃側支持台12c上のシート材1を幅方向に切断するようになっている。
【0015】
移動機構13は、幅測定センサ11を含むカッター12の支持部12bをシート材1の幅方向に移動自在に支持するガイドレール13aと、幅測定センサ11及びカッター12をガイドレール13aに沿って移動させるパルスモータ13bとからなる。パルスモータ13bはガイドレール13aの一方の端部に配置され、その回転量に応じて幅測定センサ11及びカッター12をそれぞれ移動させるようになっている。このような動作を行う機構としては、例えばガイドレール13aに沿って延びるボールネジにカッター12の支持部12bを螺合し、パルスモータ13bでボールネジを回転させることにより、幅測定センサ11及びカッター12を移動させるようにすればよい。また、他の機構としては、ガイドレール13aの両端側に配置した一対のプーリにワイヤを掛け渡し、幅測定センサ11及びカッター12をワイヤに固定してプーリをパルスモータ13bで駆動することにより、ワイヤの回動によって幅測定センサ11及びカッター12を移動させるようにするなど、移動機構13には種々の機構を用いることができる。
【0016】
パルスカウンタ14はパルスモータ13bに接続され、パルスモータ13bから検出したパルス数に基づいて幅測定センサ11の移動量を換算し、移動量の数値をシート材1の測定幅として表示部14aに表示するようになっている。
【0017】
カウンタゲート回路15はパルスカウンタ14に接続され、幅測定センサ11によってシート材1が検知されている間だけパルスカウンタ14にゲート信号を出力するようになっている。
【0018】
ゲート信号保持回路16はパルスカウンタ14及びカウンタゲート回路15に接続され、近似幅判別装置17の判別結果及びパルスカウンタ14の検出信号に基づき、幅測定センサ11の検知結果に拘わらずカウンタゲート回路15にゲート信号の出力を保持させるようになっている。
【0019】
近似幅判別装置17は、図5に示すように互いにコンベア2の幅方向に間隔をおいて配置された第1、第2及び第3のセンサ17a,17b,17cからなり、シート材1の幅測定及び切断を行う前に、各センサ17a,17b,17cを通過するシート材1を検知するようになっている。即ち、各センサ17a,17b,17cはコンベア2の幅方向一端側からそれぞれ距離H1 ,H2 及びH3 (H1 <H2 <H3 )をおいて配置されており、例えば第1のセンサ17aのみがシート材1を検知した場合はシート材1の幅は距離H1 に対応する所定の基準幅に近似するものと判別するようになっている。同様に、第1及び第2のセンサ17a,17bのみがシート材1を検知した場合はシート材1の幅は距離H2 に対応する所定の基準幅に近似するものと判別し、第1、第2及び第3のセンサ17a,17b,17cの全てがシート材1を検知した場合はシート材1の幅は距離H3 に対応する所定の基準幅に近似するものと判別するようになっている。
【0020】
以上のように構成された幅測定及び切断装置10においては、図6に示すように移動機構13によって幅測定センサ11及びカッター12をシート材1の幅方向一端側から他端側まで移動させることにより、シート材1の幅Wが測定されるとともに、カッター12によってシート材1が幅方向に切断される。即ち、幅測定センサ11及びカッター12は、パルスモータ13bの作動によりシート材1の幅方向一端側の基点Aから他端側の終点Bまで移動し、その移動中のパルスモータ13bのパルス数がパルスカウンタ14によって検出される。この場合、基点Aから終点Bまでの距離L1 はシート材1の幅よりも長く設定されている。
【0021】
即ち、基点Aから移動した幅測定センサ11がシート材1の幅方向一端に達すると、幅測定センサ11によってシート材1が検知され、幅測定センサ11がシート材1の幅方向他端に達して幅測定センサ11がシート材1を検知しなくなるまでカウンタゲート回路15からパルスカウンタ14にゲート信号が出力される。これにより、ゲート信号が出力されている間のパルス数がパルスカウンタ14によって測定されるとともに、測定されたパルス数が幅測定センサ11の移動量に換算され、シート材1の幅Wとして表示部14aに表示される。尚、表示部14aでは測定データの表示のみならず、所定の基準値との比較による合否の判定結果を表示するようにしてもよい。
【0022】
また、前記幅測定及び切断装置10では、幅測定センサ11がシート材1の幅方向一端の検知位置A1 から所定の微小距離L2 だけ移動すると、幅測定センサ11が更に所定距離L3 だけ移動するまでの区間は、幅測定センサ11の検知結果に拘わらず、ゲート信号保持回路16によってカウンタゲート回路15のゲート信号の出力が保持される。この場合、前記距離L3 の区間(以下、ゲート信号保持区間という)は、近似幅判別装置17によって判別されたシート材1の近似幅(計3通りの基準幅の何れか)によって設定される。また、ゲート信号保持区間が何れの基準幅に対応する距離に設定された場合でも、ゲート信号保持区間はシート材1の幅方向他端の検知位置B1 までの距離よりも短くなるように設定されており、この区間を通過した後はゲート信号の保持は解除される。
【0023】
このように、本実施形態によれば、幅測定センサ11をシート材1の幅方向に移動させながらシート材1の幅方向一端から他端までを検知し、幅測定センサ11がシート材1の幅方向一端の検知位置からその幅方向他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材1の幅を測定するとともに、シート材切断用のカッター12を幅測定センサ11と一体に移動させてシート材1を幅方向に切断するようにしたので、シート材1の幅測定と切断とを同時に行うことができ、生産効率を格段に向上させることができる。
【0024】
また、幅測定センサ11がシート材1の幅方向一端から他端まで移動する経路のうちシート材1の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間(距離L3 )は、幅測定センサ11の検知結果に拘わらずパルスカウンタ14へのゲート信号を保持し続けるようにしたので、例えば幅測定センサ11が外乱等による誤検知を生じた場合でも、前記一部の移動区間においては誤検知の影響を受けることがなく、測定精度の信頼性を向上させることができる。この場合、シート材1の幅測定及び切断を行う前に、近似幅判別装置17によってシート材1の幅が何れの基準幅に近似するかを判別し、その判別結果に基づいて前記一部の移動区間を設定するようにしたので、シート材1が幅寸法の異なる仕様のものに変更された場合でも、前記移動区間をシート材1の近似幅に応じた最適な距離に自動的に切替えることができ、複数のシート材1の連続的な処理が可能となる。
【0025】
更に、幅測定センサ11の測定光11cを集光レンズ11bによってその照射範囲が発光部側よりも小さくなるようにしたので、幅測定センサ11の検出分解性能が向上し、シート材1の端部検知をより精度良く行うことができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1のシート材の幅測定及び切断方法によれば、シート材の幅測定とその切断とを同時に行うことができるので、シート材ごとに幅を測定する場合でも、生産効率を格段に向上させることができる。その際、検知器が外乱等による誤検知を生じた場合でも、検知器の一部の移動区間においては誤検知の影響を受けることがないので、測定精度の信頼性を向上させることができる。
【0027】
また、請求項2のシート材の幅測定及び切断方法によれば、請求項1の効果に加え、シート材が幅寸法の異なる仕様のものに変更された場合でも、前記一部の移動区間をシート材の近似幅に応じた最適な距離に自動的に切替えることができるので、複数のシート材の連続的な処理が可能となる。
【0028】
また、請求項3及び4のシート材の幅測定及び切断装置によれば、前記幅測定及び切断方法を達成するための装置を構成することができるので、実用化に際して極めて有利である。
【0029】
また、請求項5のシート材の幅測定及び切断装置によれば、請求項3または4の効果に加え、検知器の検出分解性能を向上させることができるので、シート材の端部検知をより精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 タイヤの製造装置の一部を示す斜視図
【図2】 シート材の幅測定及び切断装置の正面図
【図3】 シート材の幅測定及び切断装置の制御系を示すブロック図
【図4】 幅測定センサ及びカッターの拡大図
【図5】 近似幅判別装置の平面図
【図6】 シート材の幅測定及び切断装置の動作を示す正面図
【符号の説明】
1…シート材、10…幅測定及び切断装置、11…幅測定センサ、11b…集光レンズ、12…カッター、13…移動機構、14…パルスカウンタ、15…カウンタゲート回路、16…ゲート信号保持回路、17…近似幅判別装置。
Claims (5)
- シート材の幅を測定するとともに、シート材を幅方向に切断するシート材の幅測定及び切断方法において、
前記シート材を検知可能な検知器をシート材の幅方向に移動させながら、検知器がシート材の幅方向一端から他端まで移動する経路のうちシート材の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間は検知器の検知結果に拘わらずシート材を検知している状態を保持することにより、シート材の幅方向一端から他端までを検知し、
検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその幅方向他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅を測定するとともに、
シート材切断用のカッターを検知器と一体に移動させてシート材を幅方向に切断する
ことを特徴とするシート材の幅測定及び切断方法。 - 前記シート材の幅測定及び切断を行う前に、シート材の幅が互いに異なる複数の所定基準幅の何れかに近似するかを判別した後、その判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離を設定する
ことを特徴とする請求項1記載のシート材の幅測定及び切断方法。 - シート材の幅を測定するとともに、シート材を幅方向に切断するシート材の幅測定及び切断装置において、
前記シート材を検知可能な検知器と、
シート材の幅方向に移動しながらシート材を切断するカッターと、
検知器及びカッターをシート材の幅方向に一体に移動させる移動手段と、
検知器及びカッターをシート材の幅方向に移動させながら検知器によってシート材の幅方向一端から他端までを検知し、検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその幅方向他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅を測定する測定手段と、
検知器がシート材の幅方向一端から他端まで移動する経路のうちシート材の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間は検知器の検知結果に拘わらずシート材を検知している状態を保持する保持手段とを備えた
ことを特徴とするシート材の幅測定及び切断装置。 - 前記シート材を長さ方向に移動させて検知器及びカッター側に搬送する搬送手段と、
検知器及びカッター側に搬送されるシート材の幅方向複数箇所をそれぞれ検知する幅方向位置検知手段と、
幅方向位置検知手段の検知結果に基づいてシート材の幅が互いに異なる複数の所定基準幅の何れかに近似するかを判別する判別手段と、
判別手段の判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離を設定する設定手段とを備えた
ことを特徴とする請求項3記載のシート材の幅測定及び切断装置。 - 前記検知器を光照射型センサによって形成するとともに、
検知器の発光部には測定対象物における測定光の照射範囲を発光部側よりも小さくする集光レンズを設けた
ことを特徴とする請求項3または4記載のシート材の幅測定及び切断装置。
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