JP4497932B2 - 帯状部材の定長切断搬出方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、連続した帯状部材を定長に切り出していく方法および装置に関する。

スチールコードを未加硫ゴムでコーティングした連続帯状部材を吸着マグネットがその先端部を吸着して所定長さ引き出してカッターで切断して定長帯状部材を切り出す方法は、既に知られ実用化されている（例えば、特許文献１参照）
特開平１１−２２１８６０号公報

同特許文献１では、吸着マグネットが連続帯状部材の先端部を吸着して所定長さ引き出して切断した後は、切り出された定長帯状部材をさらに搬出に適した所要位置まで移動させることをしないでそのまま定長帯状部材を横送りするため、定長帯状部材がその切断面を横送りコンベアの縁に沿わせた偏った位置で搬送される。

定長帯状部材を横送りコンベアの中央位置あるいは所要の位置で搬出させるようにするためには、カッターによる切断後の定長帯状部材を吸着マグネットが吸着状態のままさらに移動させる必要がある。
一般に定長帯状部材の長さを任意に変えることができるようにする場合、所定の搬出位置と異なる位置で切断され、切断後搬出位置まで移動することになる。

特許文献１に開示された吸着マグネットでも切断後に定長帯状部材を搬出位置まで移動することは容易にできる。

しかし、連続帯状部材の先端部を吸着して所定長さ引き出す吸着マグネットで、カッターによる切断後も定長帯状部材を搬出位置まで移動すると、その間に新たに連続帯状部材の先端部を吸着しに移動することはできないので、サイクルタイムが長くなる。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、連続帯状部材の切断後に定長帯状部材を搬出位置まで移動することで種々の搬出態様に適用できるようにし、かつサイクルタイムを短縮することができる帯状部材の定長切断搬出方法および装置を供する点にある。

上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、連続帯状部材の先端部を第１吸着手段が吸着保持し、前記連続帯状部材の先端部を吸着保持した第１吸着手段が所定距離往動して前記連続帯状部材を所定長さ引き出し、略同時に第２吸着手段を復動して前記第１吸着手段に接近させ、前記連続帯状部材を引き出された所定長さで切断して定長帯状部材を切離し、略同時に前記定長帯状部材の先端部を前記第１吸着手段の吸着から接近した第２吸着手段の吸着に切換えて第２吸着手段が吸着保持し、前記第１吸着手段を切断された連続帯状部材の先端部に復動し、略同時に前記定長帯状部材の先端部を吸着保持した第２吸着手段が往動して前記定長帯状部材を所定搬出位置まで移動し、以上の工程を順次繰り返して連続帯状部材から定長帯状部材を切り出すことを特徴とする帯状部材の定長切断搬出方法とした。

第１吸着手段と第２吸着手段とを備え、第１吸着手段が連続帯状部材を所定長さ引き出すと略同時に第２吸着手段を第１吸着手段に接近させ、連続帯状部材の切断と略同時に連続帯状部材の先端部を第１吸着手段から第２吸着手段の吸着に切換え、第１吸着手段の連続帯状部材の先端部への復動と略同時に定長帯状部材の先端部を吸着保持した第２吸着手段が定長帯状部材を所定搬出位置まで移動して搬出するサイクルを繰り返すので、第１吸着手段と第２吸着手段の作業が同時並行して実行され、サイクルタイムを短縮することができる。

連続帯状部材の定長引き出しを第１吸着手段が行い、定長帯状部材の移動を第２吸着手段が行っていて、切断された定長帯状部材を移動する工程を有するので、定長帯状部材を搬出する種々の態様に適用できる。

連続帯状部材の先端部を吸着保持した第１吸着手段が所定距離往動して連続帯状部材を所定長さ引き出し切断するので、定長切断精度が安定し、切断された定長帯状ゴム部材２の長さ精度が高く維持される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の帯状部材の定長切断搬出方法において、前記第１吸着手段が第１マグネットであり、前記第２吸着手段が第２マグネットであり、前記帯状部材がマグネットに吸着可能な部材で構成されていることを特徴とする。

スチールコードにゴムをコーティングした帯状ゴム部材や帯状の鉄板などを、第１マグネットおよび第２マグネットが吸着して搬送し、短いサイクルタイムで定長帯状部材を切り出すことができる。

請求項３記載の発明は、連続帯状部材の待機路と、前記待機路の下流側に設けられ前記連続帯状部材が所定長さ引き出される定長引出路と、前記定長引出路の下流側に設けられ定長帯状部材が搬出される搬出路と、前記待機路と前記定長引出路との間に設けられた切断手段と、前記待機路と前記定長引出路との間を第１吸着手段を往復動させる第１移動手段と、前記定長引出路と前記搬出路との間を第２吸着手段を往復動させる第２移動手段と、前記第１吸着手段による帯状部材の吸着の有効無効を制御する第１吸着制御手段と、前記第２吸着手段による帯状部材の吸着の有効無効を制御する第２吸着制御手段と、前記切断手段，第１移動手段，第２移動手段，第１吸着制御手段，第２吸着制御手段をタイミング制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記待機路上の連続帯状部材の先端部を前記第１吸着手段により吸着して前記第１移動手段により所定長さ前記定長引出路に引き出し、略同時に前記第２移動手段により第２吸着手段を第１吸着手段に接近させ、引き出された連続帯状部材を切断手段により切断し定長帯状部材を切離し、略同時に前記第１吸着制御手段および前記第２吸着制御手段により前記定長帯状部材の先端部を第１吸着手段から第２吸着手段が代わって吸着保持し、前記第１吸着手段を前記第１移動手段により切断された連続帯状部材の先端部に移動し、略同時に前記第２吸着手段により吸着した前記定長帯状部材を前記第２移動手段により前記搬出路に移動させるよう制御する帯状部材の定長切断搬出装置である。

第１吸着手段の吸着制御と移動制御および第２吸着手段の吸着制御と移動制御を、制御手段により適宜同時に実行することにより、各工程を効率良く行い、サイクルタイムを短縮することができる。

第１吸着手段と第２吸着手段の工程が同時平行して実行され、効率良く各作業がなされるので、サイクルタイムを短縮することができる。
連続帯状部材の定長引き出しを第１吸着手段が行い、切断された定長帯状部材の移動を第２吸着手段が行って定長帯状部材を移動する工程を備えるので、定長帯状部材を搬出する種々の態様に適用できる。

連続帯状部材の先端部を第１吸着手段により吸着して第１移動手段により所定長さ定長引出路に引き出し切断するので、定長切断精度が安定し、切断された定長帯状ゴム部材２の長さ精度が高く維持される。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の帯状部材の定長切断搬出装置において、前記第１吸着手段が第１マグネットであり、前記第２吸着手段が第２マグネットであり、前記帯状部材がマグネットに吸着可能な部材で構成されていることを特徴とする。

スチールコードにゴムをコーティングした帯状ゴム部材や帯状の鉄板などを、第１マグネットおよび第２マグネットが吸着して搬送、短いサイクルタイムで定長帯状部材を切り出すことができる。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図９に基づき説明する。
本実施の形態に係る定長切断搬出装置10の概略構成図を図１および図２に示す。
切断し搬出する帯状部材は、複数本のスチールコードにゴムをコーティングした帯状ゴム部材であり、タイヤの構成部材であるプライを構成するものである。

スチールコード入りの連続帯状ゴム部材１が、本定長切断搬出装置10の上流側に配置される一対のローラ11，12間をフェスツーン１ａを構成して部材待機路13に送り込まれている。
部材待機路13の下流側には定長引出路14が配置されており、さらに定長引出路14の下流側に部材を横送りするベルトコンベア15が配設されている。

部材待機路13と定長引出路14との間にカッター16が、部材待機路13の下流端のカッターライン17に沿って走行可能に設けられている。
部材待機路13の下流端部近傍には部材待機路13の上面に出没自在に部材保持用マグネット18が設けられ、同部材保持用マグネット18は部材保持用空圧シリンダ19の上方に突出したシリンダロッドの先端に設けられている。

連続帯状ゴム部材１がカッター16のカッターライン17に沿った走行により切断されたときに、部材待機路13上の連続帯状ゴム部材１の先端部分がフェスツーン１ａの自重で抜け落ちないように部材保持用空圧シリンダ19が部材保持用マグネット18を上昇させて連続帯状ゴム部材１の先端部分を吸着保持する。

定長引出路14とベルトコンベア15の上方空間に、部材送り方向に平行な左右一対の搬送ガイドレール20，20が敷設されており、両ガイドレール20，20間に第１摺動バー21と第２摺動バー31が互いに前後して架設され、第１摺動バー21と第２摺動バー31はともにガイドレール20，20にガイドされて前後に移動自在に支持されている。

上流側の第１摺動バー21の中央部分には第１移動体22が設けられ、同第１移動体22は下向きに斜め上流側に傾斜部22ａが延出しており、同傾斜部22ａの先端部22ｂは、図６の下面図に図示するように下流側側面が凹凸状に形成されていて凸部と基部に５つの第１マグネット25が底面22ｃから出没自在に配置されている。

５つの第１マグネット25を支持する支持部26は、図３に示すように第１移動体22の先端部22ｂに内蔵された第１空圧シリンダ28の下方へ突出したシリンダロッド28ａの先端に固着されている。
したがって第１空圧シリンダ28の駆動で５つの第１マグネット25を昇降させて底面22ｃから出没させることができる（図３(１)，(２)参照）。

第１マグネット25が底面22ｃから突出しているときは、連続帯状ゴム部材１を吸着して保持することができるが、第１マグネット25が底面22ｂ内に没すると連続帯状ゴム部材１を吸着することはできない。

一方、下流側の第２摺動バー31の中央部分には第２移動体32が設けられ、同第２移動体32は、下方へ延出した鉛直部32ａの下端から上流側に水平部32ｂが延出しており、その水平部32ｂの先端部32ｃは、図６の下面図に図示するように上流側側面が前記第１移動体22の先端部22ｂの下流側側面の凹凸形状と対向して凹凸状に形成されていて凸部に３つの第２マグネット35が底面32ｄから出没自在に配置されている。

図４に図示するように３つの第２マグネット35を支持する支持部36は、第２移動体32の先端部32ｃに内蔵された第２空圧シリンダ38の下方へ突出したシリンダロッド38ａの先端に固着されている。
したがって第２空圧シリンダ38の駆動で３つの第２マグネット35を昇降させて底面32ｄから出没させることができる（図４(１)，(２)参照）。

第２マグネット35が底面32ｄから突出しているときは、帯状ゴム部材を吸着して保持することができるが、第２マグネット35が底面32ｄ内に没すると帯状ゴム部材を吸着することはできない。

以上の第１移動体22と第２移動体32が互いに接すると、図５および図６に図示するように第１移動体22の先端部22ａと第２移動体32の先端部32ｄの互いに対向する凹凸面が噛み合って、互いの凸部に設けられた第１マグネット25と第２マグネット35が略一直線上に並ぶことになる。

第１移動体22を支持する第１摺動バー21および第２移動体32を支持する第２摺動バー31をそれぞれ移動させるのに、第１サーボモータ23および第２サーボモータ33が設けられ、ベルトコンベア15を駆動するのにベルトコンベア駆動用モータ40が設けられ、カッター16を走行させるのにカッター走行用モータ41が設けられている。

また、第１空圧シリンダ28、第２空圧シリンダ38および部材保持用空圧シリンダ19を駆動する空圧回路が構成されている。

以上のモータ類およびシリンダ類をマイクロコンピュータ50がタイミング制御しており、この制御系の概略ブロック図を図７に示す。

マイクロコンピュータ50からの制御信号が各モータドライバ51に出力され、その制御信号に従って各モータドライバ51が第１サーボモータ23，第２サーボモータ33，ベルトコンベア駆動用モータ40，カッター走行用モータ41をそれぞれ駆動し、マイクロコンピュータ50からの制御信号が各電磁弁52に出力されて開閉駆動され、これによって第１空圧シリンダ28、第２空圧シリンダ38および部材保持用空圧シリンダ19がそれぞれ駆動される。

この制御系によるタイミング制御を、図８のタイムチャートに従い図９の経時的に示した動作手順を参照しながら説明する。

図９(１)に示す連続帯状ゴム部材１がフェスツーン１ａを介して部材待機路13上でその先端部を第１移動体22の第１マグネット25が吸着保持した状態から始める。
このとき第１移動体22は最も上流側にあって第１マグネット25は部材待機路13の下流端部上方に位置して第１空圧シリンダ28の駆動で下降され連続帯状ゴム部材１の先端部を吸着している。

次いで図９(２)に示すように、第１サーボモータ23を駆動して第１移動体22を往動（下流方向へ移動）させると同時に、第２サーボモータ33を駆動して第２移動体32を復動（上流方向へ移動）させる。

第１移動体22を所定距離往動することで連続帯状ゴム部材１を所定長さ定長引出路14上に引き出し停止すると、略同時に第２移動体32も第１移動体22に当接して停止する。
ここで図９(３)に示すように、部材保持用空圧シリンダ19が部材保持用マグネット18を上昇させて連続帯状ゴム部材１を吸着固定し、カッター走行用モータ41を駆動してカッター16をカッターライン17に沿って往復走行させることで連続帯状ゴム部材１を定長に切断し、下流側の定長帯状ゴム部材２を切離する。

部材待機路13上に残された連続帯状ゴム部材１の先端部分がフェスツーン１ａの自重で抜け落ちないように部材保持用マグネット18が連続帯状ゴム部材１の先端部分を吸着保持している。

この作業と略平行して互いに当接した第１移動体22と第２移動体32の各先端部22ｂ，32ｃにおいて、第２空圧シリンダ38を駆動して第２マグネット35を下降して第２マグネット35に連続帯状ゴム部材１の先端部を第１マグネット25とともに吸着し、次いで第１マグネット25を上昇して第２マグネット35のみで切断された定長帯状ゴム部材２の先端部を吸着保持し、第１マグネット25から第２マグネット35に定長帯状ゴム部材２の先端部の持ち替えを行う。

カッター16を往復走行させ連続帯状ゴム部材１を定長に完全に切断した後に、図９(４)に示すように、第１サーボモータ23を駆動して第１移動体22を復動（上流方向へ移動）させると同時に、第２サーボモータ33を駆動して第２移動体32を往動（下流方向へ移動）させる。

第１移動体22は、その第１マグネット25が部材待機路13上の連続帯状ゴム部材１の先端部に位置するまで復動し、第２移動体32は、第２マグネット35に先端部を吸着した定長帯状ゴム部材２を引き摺ってベルトコンベア15上に載せる。

そして図９(５)に示すように、第１マグネット25を下降して連続帯状ゴム部材１の先端部を吸着保持し、その直後部材保持用マグネット18を下降して部材保持用マグネット18による吸着を解除する。

一方、定長帯状ゴム部材２をベルトコンベア15上に移動した第２移動体32は、第２マグネット35による吸着を解除して定長帯状ゴム部材２をベルトコンベア15上に完全に載せ、ベルトコンベア駆動用モータ40を駆動してベルトコンベア15により定長帯状ゴム部材２を搬出する。

概ね以上が本定長切断搬出装置10における１サイクルの作業であり、このサイクルを繰り返すことにより定長帯状ゴム部材２が順次切り出されていく。

第１マグネット25と第２マグネット35とをその移動機構とともに備え、第１マグネット25が連続帯状ゴム部材１を所定長さ引き出すと略同時に第２マグネット35を第１マグネット25に接近させ、連続帯状部材１の切断と略同時に連続長帯状ゴム部材１の先端部を第１マグネット25から第２マグネット35の吸着に切換え、第１マグネット25の連続帯状ゴム部材１の先端部への復動と略同時に定長帯状ゴム部材２の先端部を吸着保持した第２マグネット35が定長帯状ゴム部材２を移動して搬出するサイクルを繰り返すので、第１マグネット25と第２マグネット35の作業が同時平行して実行され、よってサイクルタイムを短縮することができる。

連続帯状ゴム部材１の定長引き出しを第１マグネット25が行い、定長帯状ゴム部材２の移動を第２マグネット35が行っていて、切断された定長帯状ゴム部材２を移動する工程を有するので、定長帯状ゴム部材２を搬出する種々の態様に容易に適用できる。

連続帯状部材１が先端部を第１マグネット25により吸着されて、所定長さ引き出され、定長切断されるので、定長切断精度が安定しており、切断された定長帯状ゴム部材２の長さは高い精度で一定に維持されている。
よって定長帯状ゴム部材２を順次連結して成形されるプライの幅精度が高く維持される。

以上の実施の形態では、スチールコードにゴムをコーティングした帯状ゴム部材を切断搬出するものであったが、薄い帯状に成形された鉄板の切断搬出にも適用できる。
またマグネットを昇降させて帯状部材を吸着および吸着解除を行っていたが、電磁マグネットを用いて励磁および消磁して吸着および吸着解除を行ってもよい。

さらに吸着手段としては、マグネット以外に空気の吸引によるバキューム手段を用いることもでき、バキューム手段を用いれば帯状部材が金属を含まないものであっても適用できる。

本発明の一実施の形態に係る定長切断搬出装置の概略構成を示す平面図である。 同側面図である。 第１マグネットの昇降を示す第１移動体の先端部の側面図である。 第２マグネットの昇降を示す第２移動体の先端部の側面図である。 第１移動体と第２移動体が接した状態を示す各先端部の側面図である。 同下面図である。 同定長切断搬出装置の制御系の概略ブロック図である。 同制御系によるタイミング制御のタイムチャートを示す図である。 動作手順を経時的に示した定長切断搬出装置の概略構成側面図である。

符号の説明

１…連続帯状ゴム部材、２…定長帯状ゴム部材、
10…定長切断搬出装置、11…ローラ、12…ローラ、13…部材待機路、14…定長引出路、15…ベルトコンベア、16…カッター、17…カッターライン、18…部材保持用マグネット、19…部材保持用空圧シリンダ、
20…ガイドレール、
21…第１摺動バー、22…第１移動体、23…第１サーボモータ、25…第１マグネット、26…支持部、27…、28…第１空圧シリンダ、
31…第２摺動バー、32…第２移動体、33…第２サーボモータ、35…第２マグネット、36…支持部、37…、38…第２空圧シリンダ、
40…ベルトコンベア駆動用モータ、41…カッター走行用モータ、
50…マイクロコンピュータ、51…各モータドライバ、52…各電磁弁。

Claims (4)

1. 連続帯状部材の先端部を第１吸着手段が吸着保持し、
   前記連続帯状部材の先端部を吸着保持した第１吸着手段が所定距離往動して前記連続帯状部材を所定長さ引き出し、
   略同時に第２吸着手段を復動して前記第１吸着手段に接近させ、
   前記連続帯状部材を引き出された所定長さで切断して定長帯状部材を切離し、
   略同時に前記定長帯状部材の先端部を前記第１吸着手段の吸着から接近した第２吸着手段の吸着に切換えて第２吸着手段が吸着保持し、
   前記第１吸着手段を切断された連続帯状部材の先端部に復動し、
   略同時に前記定長帯状部材の先端部を吸着保持した第２吸着手段が往動して前記定長帯状部材を所定搬出位置まで移動し、
   以上の工程を順次繰り返して連続帯状部材から定長帯状部材を切り出すことを特徴とする帯状部材の定長切断搬出方法。
2. 前記第１吸着手段が第１マグネットであり、
   前記第２吸着手段が第２マグネットであり、
   前記帯状部材がマグネットに吸着可能な部材で構成されていることを特徴とする請求項１記載の帯状部材の定長切断搬出方法。
3. 連続帯状部材の待機路と、
   前記待機路の下流側に設けられ前記連続帯状部材が所定長さ引き出される定長引出路と、
   前記定長引出路の下流側に設けられ定長帯状部材が搬出される搬出路と、
   前記待機路と前記定長引出路との間に設けられた切断手段と、
   前記待機路と前記定長引出路との間を第１吸着手段を往復動させる第１移動手段と、
   前記定長引出路と前記搬出路との間を第２吸着手段を往復動させる第２移動手段と、
   前記第１吸着手段による帯状部材の吸着の有効無効を制御する第１吸着制御手段と、
   前記第２吸着手段による帯状部材の吸着の有効無効を制御する第２吸着制御手段と、
   前記切断手段，第１移動手段，第２移動手段，第１吸着制御手段，第２吸着制御手段をタイミング制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記待機路上の連続帯状部材の先端部を前記第１吸着手段により吸着して前記第１移動手段により所定長さ前記定長引出路に引き出し、略同時に前記第２移動手段により第２吸着手段を第１吸着手段に接近させ、引き出された連続帯状部材を切断手段により切断し定長帯状部材を切離し、略同時に前記第１吸着制御手段および前記第２吸着制御手段により前記定長帯状部材の先端部を第１吸着手段から第２吸着手段が代わって吸着保持し、前記第１吸着手段を前記第１移動手段により切断された連続帯状部材の先端部に移動し、略同時に前記第２吸着手段により吸着した前記定長帯状部材を前記第２移動手段により前記搬出路に移動させるよう制御することを特徴とする帯状部材の定長切断搬出装置。
4. 前記第１吸着手段が第１マグネットであり、
   前記第２吸着手段が第２マグネットであり、
   前記帯状部材がマグネットに吸着可能な部材で構成されていることを特徴とする請求項３記載の帯状部材の定長切断搬出装置。

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