JP4571348B2 - タイヤ加硫システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤ加硫システムの改良に関するものであり、とくには、複数の加硫ステーションの平面配置をより小さな占有スペースの下にて行うとともに、設備コストの低減をもたらし、併せて、タイヤの移動距離を極力短くして生産性を向上させるものである。
【0002】
【従来の技術】
タイヤの加硫設備としては、図6に略線正面図で例示するような加硫装置111が従来から広く使用されている。
この装置111は、型開き姿勢で示す、二組みの加硫金型112を具えるものであり、これらの両加硫金型112は、実際上は相互に同期作動されるが、ここでは便宜上、図の左半部は、これから加硫金型112内に未加硫タイヤ113を入れ込む状態で示し、右半部は加硫金型112から加硫済みのタイヤ114を取り出している状態で示している。
【0003】
この装置111では、加硫金型112のそれぞれはともに、タイヤ113,114の中心軸線が垂直となる姿勢で平面的に配置されており、一度に二本のタイヤを同時に加硫することができる。
また、この装置111は、上下の金型112A,112Bからなる加硫金型112のみならず、下部プラテン115に対し、上部プラテン116および上金型112Aを昇降変位させて、金型112を開閉する型開閉手段117や、未加硫タイヤ113を装置内に供給したり、加硫済みタイヤ114をそこから取り出したりする、図示しない搬入出手段を有しており、種々の生産状況に対応できるよう構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような装置111によれば、タイヤの生産能力は装置111の設置台数によって定まることになるところ、近年は、生産量の増加傾向に加え、タイヤサイズの大型化、タイヤの高性能化等に伴って加硫時間もまた長くなる傾向にあるため、これらの両者を満足させるためには、装置111のより一層の増設が余儀なくされることとなる。
【0005】
しかるに現実には、装置の設置スペース上および設備コスト上の制約の下で、上述したような装置111の多数を単純に平面配置する場合に比してより少ない設置スペースおよび設備コストをもって上記両傾向を満足させることのできるタイヤ加硫システムの開発が強く望まれている。
【0006】
そこで、この発明は、設置スペースが小さく、設備コストを有効に抑制してなお、各種の加硫条件等に十分対応して生産性を大きく高めることができ、さらには、ブラダのトータル準備個数を有効に低減できるタイヤ加硫システムを提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るタイヤ加硫システムは、加硫金型および金型開閉機構を設けた複数の加硫ステーションを、円弧上に、好ましくは等間隔に平面配置するとともに、その円弧の中心部分に、旋回アームによって、それぞれの加硫金型に対する未加硫タイヤの装入および加硫済みタイヤの取り出しを行う、一の共通のタイヤ移載装置を設け、また、このタイヤ移載装置の稼動域内に、未加硫タイヤにブラダを装着し、加硫済みタイヤからブラダを取り外すブラダ着脱ステーションを設けたものである。
なお、ここでいう「円弧」は、正確な円弧だけに限定されるものではなく、それに近似する曲線をも含むものであり、これによってなお、所期した目的を十分に達成することができる。
【0008】
これによれば、一のタイヤ移載装置を、複数の加硫ステーションに共用することで、従来技術のごとくに、各加硫ステーションに専用のタイヤ搬入出手段を複数台ずつ設ける場合に比して設備コストを有利に低減させることができる。
【0009】
またここでは、円弧上に配設した複数の加硫ステーションの中心部分に旋回アーム型のタイヤ移載装置を配置して、それを、全ての加硫ステーションに対してほぼ等しい距離に位置させることで、それらの加硫ステーションを直線上に配置する場合に比して、加硫システムの占有スペースを有効に低減させることができ、併せて、タイヤ移載装置の、それぞれの加硫ステーションへの走行および位置決め停止等に伴う、移載装置の作用不能時間を低減させるとともに、タイヤ移載装置を長い距離にわたって移動させることに伴う、各種の作動精度の向上をも不要とすることができ、しかも、それぞれの加硫ステーションに対する、生タイヤおよび加硫済みタイヤの搬入出距離を、極力短いほぼ等距離として生産能率を大きく向上させることができる。
【0010】
その上、このシステムでは、加硫ステーションを繋ぐ円弧の内側部分でタイヤの搬入出作業を行う一方、その円弧の外側部分で加硫金型の交換その他の段取り作業を行うことで、それぞれの作業スペースを相互に機能分離させて、それぞれの作業を、相互の干渉なしに独立させて行うことができるので、これによってもまた、生産能率が有利に向上されることになる。
【0011】
さらにこのシステムでは、タイヤに対してブラダを着脱するブラダ着脱ステーションを、タイヤ移載装置の稼動域内に配設して、加硫金型に装入直前の未加硫タイヤにブラダを装着する一方で、加硫金型から取り出した加硫終了後のタイヤから速やかにそのブラダを取り外すことにより、加硫金型へ装入前の多くの未加硫タイヤに予めブラダを装着し、そして、加硫済みタイヤからのそのブラダの取り外しを、タイヤを加硫金型より取り出してから相当時間経過後に行う場合に比して、ブラダの所要準備個数を大きく低減させることができ、しかも、ブラダ着脱ステーションを別個独立に設ける場合に比して、トータルのシステム占有スペースを有利に低減させることができる。
【0012】
かかるシステムにおいて好ましくは、ブラダを装着前の未加硫タイヤを一時的に載置する未加硫タイヤ置台および、ブラダを取り外した加硫済みタイヤを一時に載置する加硫済みタイヤ置台を具える入出庫ステーションを、ブラダ着脱ステーションに近接させて設けるとともに、これらの両ステーション間に、それらのそれぞれのステーションにタイヤを受け渡しする、少なくとも一台のマニプレータを配設する。
【0013】
ここでは、入出庫ステーションは、タイヤを加硫システムの内外の手段に、タイミングを損なうことなく、過不足なく円滑に引き渡すための貯留スペースとして機能し、マニプレータは、相互に近接するこの入出庫ステーションとブラダ着脱ステーションとの間でのタイヤの受け渡しを、円滑かつ迅速に行うべく機能する。
【0014】
なおこの場合、入出庫ステーションとブラダ着脱ステーションとの間に、未加硫タイヤをブラダ着脱ステーションに搬入する未加硫タイヤ用マニプレータと、加硫済みタイヤを入出庫ステーションへ搬出する加硫済みタイヤ用マニプレータとのそれぞれを配設した場合には、それぞれのマニプレータの機能分離によって、タイヤの、所定の受け渡し機能を一層高めることができ、しかも、ブラダ着脱ステーションに対する、入出庫ステーションの配設位置の自由度を大きく高めることができる。
【0015】
また、この加硫システムでは、タイヤ移載装置の稼動域内に、加硫金型から取り出された加硫済みタイヤに後加硫処理、たとえばポストキュアインフレーション(以下「PCI」という)を施す後加硫処理ステーションを設けることもでき、これによれば、一のタイヤ移載装置の作用の下で、ブラダを取り外す前の加硫済みタイヤを、その後加硫処理ステーションに対して直接的に搬入出させることもできるので、設備コストおよび設置スペースのそれぞれの一層の低減を実現することができる。
【0016】
なおこの場合には、PCIを施された後の加硫済みタイヤが、同一のタイヤ移載装置をもってブラダ着脱ステーションへ搬入され、そこで、タイヤからブラダの取り外しが行われることになる。
【0017】
ところで、ここにおけるタイヤ移載装置は、関節型ロボット、なかでも多関節型ロボットにより構成することが好ましい。
この場合には、既存のロボットをタイヤ移載装置として利用して、そのロボットの不使用時には、関節の作用下で、その全体を十分コンパクトなものとすることができる一方で、それの使用時には、ロボットハンド等を十分遠くに到達させることができるので、タイヤ移載装置の周りのそれぞれの加硫ステーションを、その移載装置との干渉のおそれなしにそれより近づけて配設することが可能となって、占有スペースに加えて、タイヤ移動距離の一層の低減を実現することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図1は、この発明の実施の形態を、同様の二つのタイヤ加硫システムを相互に隣接させて配設した場合について示す略線平面図である。
【0019】
ここにおける各タイヤ加硫システム1は、円弧上に平面配置されて、円周方向にほぼ等しい間隔をおいて位置する四つの加硫ステーション2を設けるとともに、その円弧3の中心部分に、それらの加硫ステーション2に共通の、旋回アーム型の一のタイヤ移載装置4を設けて、タイヤ移載装置4を、全ての加硫ステーション2に対してほぼ等間距離に位置させ、加えて、そのタイヤ移載装置4の稼動域内に、未加硫タイヤにブラダを装着し、加硫済みタイヤからブラダを取り外すブラダ着脱ステーション5を設けたものである。
【0020】
ここで好ましくは、ブラダを装着前の未加硫タイヤGTを一時的に載置する未加硫タイヤ置台6および、ブラダを取り外した加硫済みタイヤTを一時的に載置する加硫済みタイヤ置台7のそれぞれを、たとえば、相互の隣接姿勢で具える入出庫ステーション8を、ブラダ着脱ステーション5に近接させて設けるとともに、これらの両ステーション5,8間に、それらのそれぞれのステーション5,8にタイヤGT,Tを受け渡しする、少なくとも一台、図では二台のマニプレータ9,10を配設する。これらの一方のマニプレータ9は、タイヤ置台6上の未加硫タイヤGTを、ブラダ着脱ステーション5へ搬入するべく機能し、他方のマニプレータ10は、ブラダ着脱ステーション5でブラダを取り外された加硫済みタイヤTを、その着脱ステーション5からタイヤ置台7上へ搬出するべく機能する。
【0021】
なお、この図では同一平面内で左右に隣接させて配置したそれぞれの置台6,7を、上下に隣接させて配置することも可能であり、これらのいずれの場合にあっても、置台6上への未加硫タイヤGTの搬入および、置台7からの加硫済みタイヤTの搬出は、図示しないベルトコンベアその他の搬出手段を用いて行うことが好ましい。
【0022】
そしてまた好ましくは、上述したところに代えてもしくは加えて、タイヤ移載装置4の稼動域内に、加硫金型から取り出された、ブラダを内包する加硫済みタイヤTにPCIを施す後加硫処理ステーション11を設ける。
【0023】
なお、円弧3に対して、タイヤ移載装置4とは反対側には、加硫ステーション2からの使用済み加硫金型の取り出しおよび、次に使用される加硫金型の、加硫ステーション2への入れ込みの準備等のための図に仮想線で示すような取り替えスペースを設けることができる。
【0024】
ここにおいて、各加硫ステーション2には、図2に略線側面図で示すように、加硫金型14と、この加硫金型14の開閉機構15とのそれぞれを設けており、ここでは、下プラテン16上に、コンテナ17付きの加硫金型14を位置決め配置する一方で、上プラテン18を、門形フレーム19に取付けたシリンダ20によって昇降変位可能とし、そしてその上プラテン18を、連結手段21によってコンテナ17の上面板22に、連結およびその解除を自在に連結することで、加硫金型14と開閉機構15との相互連結をもたらす。
【0025】
これによれば、加硫金型14内への、ブラダ付き未加硫タイヤGTの装入および、そこからの、ブラダ付き加硫済みタイヤTの取り出しに際しては、上プラテン18の、上面板22への連結状態でシリンダ20を作動させて、上プラテン18および上面板22とともに、加硫金型14の上型部分を上昇変位させることで、その加硫金型14を型開きさせることができる。
【0026】
一方、加硫金型14への未加硫タイヤGTの装入後のそれに対する加硫は、シリンダ20によって、上型部分を上プラテン18とともに下降変位させて、加硫金型14の型閉めおよび圧下をもたらし、併せて、その加硫金型14を所定の温度に加熱することにより行うことができる。
【0027】
なお、このような加硫工程での、未加硫タイヤGTに予め取り付けられているブラダ内への加圧加熱ガス等の供給は、たとえば、下プラテン16側で、図示しないジョイントシリンダその他をもってガス供給源等をそのブラダに接続することにより行うことができ、この場合、加硫の終了に当って、ガス供給源等とブラダとの接続を解除してなお、ブラダ内に供給内圧を維持することが好ましい。
【0028】
この一方で、加硫金型14の交換等に際する、それの、上プラテン18からの分離は、連結手段21の作用下で、その上プラテン18とコンテナ上面板22との連結を解除することによって行うことができ、ここでは、上プラテン18を、加硫金型14の上方へ高く変位させることにより、加硫金型14の、下プラテン16への固定の解除下で、その加硫金型14の入れ換え等を円滑かつ容易ならしめることができる。
【0029】
また、このような加硫ステーション2のそれぞれからほぼ等距離に配設される、旋回アーム23付きの一のタイヤ移載装置4は、好ましくは関節型、より好ましくは他関節型ロボットにより構成してなり、このタイヤ移載装置4は、ブラダ着脱ステーション5でブラダを取り付けられた未加硫タイヤGTを、たとえばそのハンドに把持して、ブラダ着脱ステーション5から、型開き姿勢にある加硫金型14内へ装入し、また、その金型14によって加硫された加硫済みタイヤTを、ブラダの内装下でそこから取り出して、ブラダ着脱ステーション5へ直接的に、または、後加硫処理ステーション11でPCIを施して、カーカスプライコードの熱収縮の防止と、製品タイヤの性能向上とを図った後に間接的に搬入するべく機能する。
【0030】
ところで、図2に例示するような多関節型ロボットとすることが好ましいこのタイヤ移載装置4は、それに十分近接させて配置した加硫ステーション2と、他のステーション5,11との間にあって、それの不使用時には、それらのいずれのステーション内の設備にも干渉しないコンパクトな姿勢とすることができる一方、それの使用時の、タイヤの移載受け渡しに際しては、それぞれの関節の作用下で、そのハンド等を、他の構成部材との干渉を避けつつ、それぞれのステーション2,5,11の所要位置に到達させることができる。
【0031】
そしてまた、以上のようなタイヤ移載装置4の稼動域内に設けたブラダ着脱ステーション5には、ブラダ着脱装置24を配設する。このブラダ着脱装置24は、図3に略線断面図で示すように、装置本体25に対して昇降変位されるセンターポスト26および、ブラダ27の下部リング28内に嵌まり込む下部リングホルダ29を具えるとともに、ブラダ27に対する圧力給排口30を具えてなり、この装置24による、加硫済みタイヤTからのブラダ27の取り外しに際しては、タイヤ移載装置4によって、加硫金型14または後加硫処理ステーション11から、図3(a)に示すようにブラダ着脱装置24の真上に搬送したブラダ27付きの加硫済みタイヤTを、図3(b)に示すように下降変位させて、ブラダ27の下部リング28を、装置24の下部リングホルダ29に嵌め合わせて、そのブラダ27をタイヤTとともにブラダ着脱装置24で保持するとともに、装置24のセンターポスト26を、それの上昇変位によってブラダ27の上部リング31に貫通させて、この上部リング31とセンターポスト26とを、図示しない締結手段をもって相互連結する。
【0032】
これにより、下部リングホルダ29に設けた圧力給排口30が、下部リング28に設けた圧力給排口32に接続されることになり、ブラダ内圧は、それらの給排口30,32を経て排出することができる。
【0033】
ブラダ27の内圧の排出後または、その排出と併せて、装置24のセンターポスト26を、図4(a)に示すようにさらに上昇させることで、そのセンターポスト26の先端で上部リング31を引き上げて、ブラダ27のバルーン部33を、トロイダル状から円筒状に変形させて、加硫済みタイヤTの、ブラダ27からの取り外しを可能とする。
【0034】
図4(b)は、ブラダ27の上記状態の下で、タイヤTをそこから抜き取った状態を示す。
タイヤTのこのような抜き取りは、一方のマニプレータ10によって行われ、このマニプレータ10はその後、タイヤTを、入出庫ステーション8の加硫済みタイヤ置台7上に位置決め載置する。
そしてこの加硫済みタイヤTは、所要のタイミングでそのタイヤ置台7から搬出される。
【0035】
一方、ブラダ着脱装置24に取り残されたブラダ27は、通常は、そこで次の使用を待機する。この場合の次の使用に当っては、他方のマニプレータ9によって、入出庫ステーション8の未加硫タイヤ置台6から搬出した未加硫タイヤGTを、図5(a)に示す、ブラダ着脱装置24の真上位置からバルーン部33の周りに図5(b)に示すように嵌め合わせて、その未加硫タイヤGTの下ビード部をブラダ下部リング28上に載置するとともに、装置24のセンターポスト26を、ブラダ上部リング31に連結したまま下降させ、併せて、下部リングホルダ29の圧力給排口30からブラダ27内へ加圧流体を供給することで、図5(c)に示すように、ブラダバルーン部33をトロイダル状に膨張させるとともに、タイヤ内面にフイットさせ、その後、図示しない手段をもって上部リング31と下部リング28とを連結する。
【0036】
しかる後は、上部リング31とセンターポスト26との連結を解くことで、ブラダ27を取り付けた未加硫タイヤGTの、ブラダ着脱装置24からの搬出を可能ならしめる。
この搬出は、そのブラダ付き未加硫タイヤGTを、タイヤ移載装置4によって把持等することによって行うことができ、装置24から搬出された未加硫タイヤGTはその後、型開き姿勢の加硫金型14に装入される。
従って、未加硫タイヤGTのこのような搬出により、ブラダ27もまたブラダ着脱装置24から取り除かれることになり、その装置24は、図3(a)に示す元の状態に復帰する。
【0037】
さらに、後加硫処理ステーション11には、ポストキュアインフレータ34を設ける。ここに示すこのポストキュアインフレータ34は、タイヤ移載装置4によって加硫金型14から搬出されたブラダ付きの加硫済みタイヤTのたとえば複数個を、その中心軸線が水平となる姿勢に保持して、好ましくはタイヤTの回転下で、そのタイヤTを、ブラダ内面側およびタイヤ外面側の少なくとも一方から冷却するものであり、ここで所要のPCIを施されたタイヤTは、これもタイヤ移載装置4によって、先に述べたブラダ着脱ステーション5の所定位置、ひいては、ブラダ着脱装置24の真上位置に搬送され、そこで、先に述べたようにして内装ブラダの取り外しを行って後、マニプレータ10によって入出庫ステーション8へ取り出される。
【0038】
以上のようなこのタイヤ加硫システムでは、図示しない搬送手段をもって、入出庫ステーション8の未加硫タイヤ置台6へ搬送された未加硫タイヤGTは、マニプレータ9によってブラダ着脱装置24に搬入され、そこでブラダ27を内装されて後、タイヤ移載装置4をもって、いずれかの加硫ステーション2の加硫金型14内へ装入される。
【0039】
一方、加硫金型14内での加硫を終えたブラダ付き加硫済みタイヤTは、加硫金型14の型開き姿勢の下で、タイヤ移載装置4によってそこから取り出されて、後加硫処理ステーション11のポストキュアインフレータ34に引き渡され、そこでのPCIの終了後に、タイヤ移載装置4の再度の作用に基づいて、ブラダ着脱ステーション5のブラダ着脱装置24へ搬入される。そしてここでブラダ27を取り外された、製品タイヤとしての加硫済みタイヤTは、マニプレータ10によって、入出庫ステーション8の加硫済みタイヤ置台7上に載置され、その後、図示しない搬送手段によって次工程等へ搬出される。
【0040】
ところで、これらのことを繰り返すことによって、特定の加硫ステーション2で使用済みとなった加硫金型14を、次に使用されるそれと交換する場合は、加硫ステーション2の金型開閉機構15の連結手段21によるコンテナ上面板22に対する拘束、ひいては、使用済み加硫金型14の全体に対する拘束等を解除した後、上プラテン18を、シリンダ20をもって高く上昇変位させ、加硫金型14のコンテナ17の上方に大きなスペースを確保した状態で、円弧3の外側の取り替えスペースへ取り出し、この一方で、その取り替えスペースに予め準備した、次に使用される加硫金型を特定の加硫ステーション2へ引き渡して、その加硫金型を金型開閉機構15に取り付ける。
【0041】
かくして、このタイヤ加硫システムによれば、複数の加硫ステーション2を円弧3上に配設するとともに、その円弧3の中心部分に、全ての加硫ステーション2に共用の、旋回アーム形の一のタイヤ移載装置4を配設することで、加硫システムの占有スペースおよび設備コストをともに有利に低減させることができ、しかも、タイヤ移載装置4を、それぞれの加硫ステーション2に対し、それらに十分近接させるとともに、ほぼ等距離に配設することによって、それぞれの作動機構部に高い精度を必要とすることなしに生産能率を大きく向上させることができる。
【0042】
またここでは、ブラダ着脱ステーション5をタイヤ移載装置4の稼動域内に配設することで、加硫金型外でタイヤに内装されるブラダの個数を大きく低減させることができ、併せて、ブラダ着脱ステーションを別個独立に設ける場合に比して、加硫システム全体としての占有スペースを有利に低減させることができる。
【0043】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、タイヤ加硫システムの設置スペースおよび設備コストを有効に抑制して、各種の加硫条件等での生産性を大きく高めることができ、また、ブラダの総準備個数を有効に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態を示す略線平面図である。
【図2】 加硫金型、金型開閉機構およびタイヤ移載装置の略線側面図である。
【図3】 ブラダ着脱装置およびその作用を示す縦断面図である。
【図4】 ブラダ着脱装置の作用を示す縦断面図である。
【図5】 ブラダ着脱装置の他の作用を示す縦断面図である。
【図6】 従来設備を示す略線正面図である。
【符号の説明】
1 タイヤ加硫システム
2 加硫ステーション
3 円弧
4 タイヤ移載装置
5 ブラダ着脱ステーション
6 未加硫タイヤ置台
7 加硫済みタイヤ置台
8 入出庫ステーション
9,10 マニプレータ
11 後加硫処理ステーション
14 加硫金型
15 開閉機構
16 下プラテン
17 コンテナ
18 上プラテン
19 門形フレーム
20 シリンダ
21 連結手段
22 上面板
23 旋回アーム
24 ブラダ着脱装置
25 装置本体
26 センターポスト
27 ブラダ
28 下部リング
29 下部リングホルダ
30,32 圧力給排口
31 上部リング
33 バルーン部
34 ポストキュアインフレータ
GT 未加硫タイヤ
T 加硫済みタイヤ
Claims (5)
- 加硫金型および金型開閉機構を設けた複数の加硫ステーションを円弧上に平面配置し、その円弧の中心部分に、旋回アームをもってそれぞれの加硫金型に未加硫タイヤを装入し、それらの加硫金型から加硫済みタイヤを取り出す一の共通のタイヤ移載装置を設けるとともに、このタイヤ移載装置の稼動域内に、未加硫タイヤにブラダを装着し、加硫済みタイヤからブラダを取り外すブラダ着脱ステーションを設けてなるタイヤ加硫システム。
- ブラダを装着前の未加硫タイヤを一時的に載置する未加硫タイヤ置台および、ブラダを取り外した加硫済みタイヤを一時に載置する加硫済みタイヤ置台を具える入出庫ステーションを、ブラダ着脱ステーションに近接させて設けるとともに、これらの両ステーション間に、それらのそれぞれのステーションにタイヤを受け渡しする、少なくとも一台のマニプレータを配設してなる請求項1に記載のタイヤ加硫システム。
- 入出庫ステーションとブラダ着脱ステーションとの間に、未加硫タイヤをブラダ着脱ステーションに搬入する未加硫タイヤ用マニプレータと、加硫済みタイヤを入出庫ステーションへ搬出する加硫済みタイヤ用マニプレータとのそれぞれを配設してなる請求項1もしくは2に記載のタイヤ加硫システム。
- タイヤ移載装置の稼動域内に、加硫金型から取り出された加硫済みタイヤに後加硫処理を施す後加硫処理ステーションを設けてなる請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ加硫システム。
- タイヤ移載装置を関節型ロボットにより構成してなる請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤ加硫システム。
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