JP5276457B2 - スペーサー供給装置、ビードの自動アッセンブル装置及びビードの自動アッセンブル方法 - Google Patents

Description

本発明はバキュームを用いずにスペーサーを一枚ずつ確実に供給できるスペーサー供給装置、前記スペーサー供給装置を用いたビードの自動アッセンブル装置及びビードの自動アッセンブル方法に関する。

タイヤの製造において、ビードはストック装置の吊下げバーに複数吊下げられてストックされており、ビード取出装置によって一枚ずつ取り出されてタイヤ成形装置に供給される。この際、粘着性が高いため相互に密着し易いビードを確実に一枚ずつ取り出せる様に、ビード間にはスペーサーが介在されている。このため、ビード成形機（ワインダー）から送られてきたビードがストック装置の吊下げバーに吊下げられる毎に、これにタイミングを合わせてスペーサー供給装置により一枚ずつスペーサーが供給され、ストック装置の吊下げバーに吊下げられる（特許文献１の図１）。

スペーサー供給装置によるスペーサーの供給に際しては、一般的にスペーサー供給装置のスペーサーストック専用串に複数吊下げられているスペーサーを、バキューム（吸引）パッドを用いて手前側（バキュームパッド側から見て手前）から一枚ずつ取り出す。なお、バキュームパッドを用いるのは、把持具等で最前列の一枚目のスペーサーのみを取り出そうとしても、複数のスペーサーが密接した状態で重ねて吊り下げられているため、当該スペーサーの後ろのスペーサーも一緒に取り出されることがあり、バキュームパッド以外の手段でこれを完全に防止することが困難であったことによる。

特開２００３−３１２８３９号公報

しかしながら、スペーサーには使用頻度や使用状況により割れや変形が生じるため、バキュームパッドを用いてスペーサーを取り出す方法には、ビードの自動アッセンブル装置の停止要因になりロスを発生させるという問題がある。即ち、スペーサーに割れや変形があると、バキューム不良によりスペーサーの取り出し損ねが発生するため、スペーサー供給装置の一時停止につながり、また、取り出し損ねたスペーサーを取り除いて再起動させるまでの間はビードの自動アッセンブル装置も停止せざるを得ない。一方このようなロスを防止しようとすれば、高価なスペーサーを短期間で更新しなければならず、このため多額の費用が発生するという問題が生じる。

そこで本発明は、従来から用いられていたバキュームパッドによるスペーサーの取り出し方式を根本的に見直すことにより、スペーサーを確実に一枚ずつ供給することができ、スペーサーの割れや変形等に左右されずスペーサーの供給を可能にすることにより、自動生産設備の一時停止によるロスの発生を防止でき、短期間でスペーサーを更新する必要のないスペーサー供給装置、ビードの自動アッセンブル装置及びビードの自動アッセンブル方法を提供することを目的とする。

前記の課題を解決する為に、本発明に係るスペーサー供給装置は、
スペーサーストック専用串に重なった状態で一列に吊り下げられるスペーサー群の最前列に位置する一枚目のスペーサーを取り出して供給先に向けて移動させるスペーサー供給装置であって、
ヘッドユニットと、前記ヘッドユニットを供給先と前記スペーサー群との間を往復動させるロッドレスシリンダーと前記ロッドレスシリンダーを駆動するエアー圧力を調整する圧力調整弁を備え、
前記ヘッドユニットは、一枚目の前記スペーサーと対向して配置され、フローティングジョイントを介して支持されているゴムパッドと、前記ゴムパッドを上下移動させる上下移動手段と、取り出された前記スペーサーの保持手段とを備え、
前記ロッドレスシリンダーは、前記ヘッドユニットを前記スペーサー群に向けて移動させて前記ゴムパッドを一枚目のスペーサーに押圧し、
前記圧力調整弁により、前記ゴムパッドが前記一枚目のスペーサーに押圧された状態で上動した時に、前記ゴムパッドと一枚目の前記スペーサーとの間の摩擦力がスペーサー同士の間の摩擦力を上回って一枚目の前記スペーサーのみが上動して取り出されるように前記ロッドレスシリンダーのエアー圧力を調整することができ、
取り出された前記スペーサーを前記保持手段で保持して供給先に移動させ、供給先において前記スペーサーを前記保持手段から開放して落下させることを特徴とする。

また、本発明に係るビードの自動アッセンブル装置は、
前記のスペーサー供給装置と、前記スペーサーの供給先に位置する旋回式のストック装置とを備え、
前記ストック装置は、立設された回転軸と、前記回転軸から水平に突出して設けられ、ビードと落下した前記スペーサーを交互に吊下げてストックする複数本の吊下げバーと、前記吊下げバー各々の先端に上方に突出するガイドアームとを備え、
前記ストック装置の吊下げバーは、前記回転軸を中心として９０度間欠的に旋回し、いずれか一の前記吊下げバーの前記ガイドアームの停止位置は、前記スペーサー供給装置の前記保持手段から開放される前記スペーサーの落下位置であることを特徴とする。

また、本発明に係るビードの自動アッセンブル方法は、
前記のビードの自動アッセンブル装置を用い、
前記スペーサーの落下位置で停止する前記吊下げバーに前記スペーサーを吊下げる一方で、他の前記吊下げバーの停止位置においてビードを吊下げ、
この操作を繰り返すことにより、前記吊下げバーに前記スペーサー及び前記ビードが交互に１個ずつ配置されるように吊下げ、所定枚数になったスペーサー及びビードを次工程に向けて積み出すことを特徴とする。

本発明においては、バキュームによるスペーサー取り出し方式に代えて、摩擦力を利用してスペーサーを取り出すことにより、スペーサーを確実に一枚づつ供給でき、スペーサーの割れや変形等に左右されずスペーサーの供給を可能にすることにより、自動生産設備の一時停止によるロスの発生を防止できる。さらに、高価なスペーサーを短期間で更新する必要がない。また、バキュームを必要としないため、設備費や動力費を低減することもできる。

本発明の一実施の形態に係るスペーサー供給装置の概要を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るスペーサー供給装置の動作を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る自動アッセンブル装置の一部を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るスペーサー供給装置のスペーサーの取り出し動作の一過程を示す正面図である。 本発明の一実施の形態に係るスペーサー供給装置のスペーサーの取り出し動作の他の一過程を示す正面図である。 本発明の一実施の形態に係るスペーサー供給装置のスペーサーの取り出し動作のさらに他の一過程を示す正面図である。 本発明の一実施の形態に係るスペーサー供給装置の取り出されたスペーサーの搬送動作を示す正面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１．スペーサー供給装置の説明
最初に図１を用いてスペーサー供給装置の基本的な構成について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るスペーサー供給装置の概要を示す斜視図である。図１において、スペーサー供給装置Ａは、複数枚のスペーサーSを重なった状態で一列に吊り下げるためのスペーサーストック専用串（バー）Ａ１と、スペーサー群Ｓ１のうちの最前列に位置する一枚目のスペーサーＳのみを取り出して供給先に向けて移動させるヘッドユニット１及びロッドレスシリンダー２と、ロッドレスシリンダー２を駆動させるエアー圧力を調整する圧力調整弁を含む制御部（図示せず）を備えている。

ヘッドユニット１はロッドレスシリンダー２の連結ブラケット２１に固定されてスペーサーＳの供給先（図外の左方に設けられている。）とスペーサー群Ｓ１との間を往復動するようになっており、スペーサー群Ｓ１と対向する側に一枚目のスペーサーＳに押圧されて上動するゴムパッド１１を有している。

また、ヘッドユニット１は、本体板１２及びスペーサーＳの保持板１３を有し、本体板１２にはガイド１２ａが固定され、保持板１３にはガイド１２ａに沿って上下に摺動する被ガイド体１３ａが取り付けられることにより、保持板１３は本体板１２に上下動自在に取り付けられると共に、昇降用シリンダー１４（上下移動手段の一例）により上下動する。具体的には、昇降用シリンダー本体１４ａは本体板１２に固定され、ロッド１４ｂの先端が保持板１３に連結されており、ロッド１４ｂの伸縮により保持板１３が上下動する。なお、上動した保持板１３は本体板１２と前後に重なるようになっている。

保持板１３の左右両側にはエアーシリンダー１５が取り付けられ、ゴムパッド１１は各エアーシリンダー１５のロッド（ピンシリンダー）１５ａの先端にフローティングジョイント１６（ＳＭＣ社製、ＪＡＦ３０−１０−１２５）を介して取り付けられている。また、保持板１３の左右両側には突出孔１３ｂが形成され、突出孔１３ｂからスペーサー群Ｓ１に向けてゴムパッド１１が出没するようになっている。

使い込まれて曲がり癖があるスペーサーＳの場合は、スペーサーストック専用串Ａ１に吊るしただけでは曲がり癖が除かれないため、ゴムパッド１１をスペーサーＳに押圧した際に、ゴムパッド１１とスペーサーＳの接触が悪く、ゴムパッド１１とスペーサーＳの間に充分な摩擦力が得られない。フローティングジョイント１６は、これを補償するものである。ゴムパッド１１をスペーサーＳに押圧した際に、フローティングジョイント１６の働きによりゴムパッド１１がスペーサーＳの曲がり癖に追従してスペーサーＳの表面に良好に接触するため、ゴムパッド１１を上動させたときにゴムパッド１１とスペーサーＳとの間に大きな摩擦力を発生させることができる。

また、ヘッドユニット１は、上方に取り出されたスペーサーＳの上部の左右両側を挟持した状態でスペーサーＳを保持する保持手段１７を備えている。具体的には、保持手段１７は、保持板１３と左右一対の保持専用シリンダー１８と有している。保持専用シリンダー１８は本体板１２の左右両側に片持ちアーム１２ｂにより取り付けられている。そして、一枚目のスペーサーＳを上方に取り出すためにゴムパッド１１でスペーサーＳを押圧しながら保持板１３を上動させたときに、保持専用シリンダー１８のロッド１８ａが突出して保持板１３と保持専用シリンダー１８とでスペーサーＳを挟持するようになっている。

ロッドレスシリンダー２は、角パイプフレームＡ２により支持され、ロッドレスシリンダー２の連結ブラケット２１はエアーを駆動源として前後進（図では左右に移動する）することが可能であり、位置センサー、制御機構（図示せず）の制御を受けている。さらに、ロッドレスシリンダー２を駆動させるエアーの圧力調整弁（図示せず）には精密減圧弁が用いられており、ロッドレスシリンダー２の連結ブラケット２１に固定されているヘッドユニット１をスペーサー群Ｓ１の方向に移動させることにより、ヘッドユニット１のゴムパッド１１でスペーサー群Ｓ１の一枚目のスペーサーＳを精密に調整された適度の力で押圧することが可能となっている。

即ち、ヘッドユニット１をスペーサー群Ｓ１に向けて移動させてゴムパッド１１を一枚目のスペーサーＳに押し付けることにより、フローティングジョイント１６により一枚目のスペーサーＳの表面状況に追従した状態でゴムパッド１１がスペーサーＳを押圧する。そして、このようにゴムパッド１１をスペーサーＳに押圧させた状態でゴムパッド１１を上動させることにより、ゴムパッド１１と一枚目のスペーサーＳとの間にスペーサーＳを上動させるために充分な大きさの摩擦力を発生させる一方で、スペーサーＳ同士の間にはスペーサーＳを上動させるだけの摩擦力を発生させないようにロッドレスシリンダー２を駆動させるエアー圧力が調整され、一枚目のスペーサーＳのみが上動して取り出される。

ゴムパッド１１の大きさや材質はスペーサーＳの表面状況に確実に追従することができ、スペーサーとの間に充分に大きい摩擦力が得られるように設定される。具体的には例えば直径１５ｍｍのＮＢＲ製のゴムパッドが好ましく用いられる。そして、一枚目のスペーサーのみを上動させるためには、ロッドレスシリンダー２を駆動させるエアー圧力を０．０５〜０．１ＭＰａの範囲内の値、例えば０．０６ＭＰａに設定する。その理由は、エアー圧力が０．０５ＭＰａ未満ではスペーサーＳを上動させために必要な充分な大きさの摩擦力が得られ難く、０．１ＭＰａを超えるとスペーサー同士の間の摩擦力が大きくなり、スペーサーＳの２枚取り、３枚取りが発生する恐れがあるためである。なお、ゴムパッド１１を出没させるエアーシリンダー１５のエアー圧力は０．１５〜０．２５ＭＰａに設定され、クッション性は有していない。

ゴムパッド１１の大きさや材質、スペーサーＳの材質、重量等が相違すれば、前記の最適な圧力は相違してくる可能性がある。このため、これらに相違が生じた場合には、ロッドレスシリンダー２を駆動させるエアー圧力等の条件を変えた試験を行ない、適宜最適な圧力に設定変更される。

次に図２、図４〜図７を用いてスペーサー供給装置のスペーサーの取り出し動作について説明する。図２は本発明の一実施の形態に係るスペーサー供給装置の動作を示す斜視図である。図４〜図６は本発明の一実施の形態に係るスペーサー供給装置のスペーサーの取り出し動作のそれぞれ異なる一過程を示す正面図である。また、図７は本発明の一実施の形態に係るスペーサー供給装置の取り出されたスペーサーの搬送動作を示す正面図である。

前記のようにして構成されるスペーサー供給装置Ａは、図２の矢印ａ及び図４のようにゴムパッド１１を突出させた状態でヘッドユニット１をロッドレスシリンダー２によってスペーサー群Ｓ１に向けて移動させてゴムパッド１１を最前列のスペーサーＳに押圧する。

次にゴムパッド１１をスペーサーＳに押圧した状態で、図２の矢印ｂ及び図５のように保持板１３を上動させることにより、スペーサー群Ｓ１の中から一枚目のスペーサーＳのみを上方に取り出す。

次に図２の矢印ｃ及び図６のように保持専用シリンダー１８のロッド１８ａを突出させることにより上方に取り出されたスペーサーＳを保持板１３とロッド１８ａで挟持して保持する一方で、ゴムパッド１１を引っ込める。

その後、図７のように取り出されたスペーサーＳを保持手段１７で保持した状態でロッドレスシリンダー２によりヘッドユニット１を供給先（図３に示すストック装置Ｃ）に移動させ、供給先においてスペーサーＳを保持手段１７から開放して落下させる。

（１）このように本実施の形態によれば、ゴムパッドによる押圧方式によりスペーサーＳを取り出すため、スペーサーＳに多少の割れや変形があったとしても確実にスペーサーＳを取り出すことが可能となり、バキュームパッドを用いた時のビードの自動生産設備の一時停止によるロスの発生を防ぐことができる。さらに、スペーサーＳの曲がり癖等に追随するゴムパッドを用いているため、一層確実にスペーサーＳを取り出すことができる。

（２）また、スペーサーストック専用串Ａ１に吊下げられているスペーサー群Ｓ１のうち最前列のスペーサーＳをゴムパッド１１で適切な力で押圧させ、この状態でゴムパッド１１を上方に移動させることにより、摩擦力が効果的に働いて当該スペーサーＳのみが上方に持ち上げられてスペーサーＳを確実に一枚ずつ取り出すことが可能となる。

（３）また、バキュームパッドを用いない為、バキュームに必要な設備費や動力費を節約することができる。

２．ビードの自動アッセンブル装置及び自動アッセンブル方法の説明
次に図３を用いてビードの自動アッセンブル装置および自動アッセンブル方法について説明する。図３は本発明の一実施の形態に係る自動アッセンブル装置の一部を示す斜視図である。ビードの自動アッセンブル装置Ｂは、図３のようにスペーサー供給装置Ａと、スペーサーＳの供給先に位置する旋回式のストック装置Ｃと、ビードエーペックスをビードコアにアッセンブルするワインディング装置（図示せず）およびこれらの制御部（図示せず）を備えている。

ストック装置Ｃは、立設された回転軸Ｃ１と、回転軸Ｃ１から水平に突出して設けられ、落下したスペーサーＳを吊下げてストックする複数本の吊下げバーＣ２と、吊下げバーＣ２各々の先端に上方に突出するガイドアームＣ３とを備えており、吊下げバーＣ２は、回転軸Ｃ１を中心として９０度間欠的に旋回し、停止位置の吊下げバーのガイドアームＣ３は、スペーサー供給装置Ａから落下するスペーサーＳの落下位置に位置している。また、スペーサー落下位置で停止する吊下げバーＣ２にスペーサーＳを吊下げる一方で、他の吊下げバーＣ２には前記ワインディング装置から供給されるビードＢ１が吊下げられる。

そしてこれらの操作を繰り返すことにより、吊下げバーＣ２にスペーサーＳとビードＢ１を交互に１個ずつ配置するように吊下げ、所定枚数になったスペーサーＳ及びビードＢ１が次工程に向けて積み出される。

１ ヘッドユニット
２ ロッドレスシリンダー
１１ ゴムパッド
１２ 本体板
１２ａ ガイド
１２ｂ 片持ちアーム
１３ 保持板
１３ａ 被ガイド体
１３ｂ 突出孔
１４ 昇降用シリンダー
１４ａ 昇降用シリンダー本体
１４ｂ、１５ａ、１８ａ ロッド
１５ エアーシリンダー
１６ フローティングジョイント
１７ 保持手段
１８ 保持専用シリンダー
２１ 連結ブラケット
Ａ スペーサー供給装置
Ａ１ スペーサーストック専用串
Ａ２ 角パイプフレーム
Ｂ 自動アッセンブル装置
Ｃ ストック装置
Ｃ１ 回転軸
Ｃ２ 吊下げバー
Ｃ３ ガイドアーム
Ｂ１ ビード
Ｓ スペーサー
Ｓ１ スペーサー群

Claims (3)

1. スペーサーストック専用串に重なった状態で一列に吊り下げられるスペーサー群の最前列に位置する一枚目のスペーサーを取り出して供給先に向けて移動させるスペーサー供給装置であって、
   ヘッドユニットと、前記ヘッドユニットを供給先と前記スペーサー群との間を往復動させるロッドレスシリンダーと前記ロッドレスシリンダーを駆動するエアー圧力を調整する圧力調整弁を備え、
   前記ヘッドユニットは、一枚目の前記スペーサーと対向して配置され、フローティングジョイントを介して支持されているゴムパッドと、前記ゴムパッドを上下移動させる上下移動手段と、取り出された前記スペーサーの保持手段とを備え、
   前記ロッドレスシリンダーは、前記ヘッドユニットを前記スペーサー群に向けて移動させて前記ゴムパッドを一枚目のスペーサーに押圧し、
   前記圧力調整弁により、前記ゴムパッドが前記一枚目のスペーサーに押圧された状態で上動した時に、前記ゴムパッドと一枚目の前記スペーサーとの間の摩擦力がスペーサー同士の間の摩擦力を上回って一枚目の前記スペーサーのみが上動して取り出されるように前記ロッドレスシリンダーのエアー圧力を調整することができ、
   取り出された前記スペーサーを前記保持手段で保持して供給先に移動させ、供給先において前記スペーサーを前記保持手段から開放して落下させることを特徴とするスペーサー供給装置。
2. 請求項１に記載のスペーサー供給装置と、前記スペーサーの供給先に位置する旋回式のストック装置とを備え、
   前記ストック装置は、立設された回転軸と、前記回転軸から水平に突出して設けられ、ビードと落下した前記スペーサーを交互に吊下げてストックする複数本の吊下げバーと、前記吊下げバー各々の先端に上方に突出するガイドアームとを備え、
   前記ストック装置の吊下げバーは、前記回転軸を中心として９０度間欠的に旋回し、いずれか一の前記吊下げバーの前記ガイドアームの停止位置は、前記スペーサー供給装置の前記保持手段から開放される前記スペーサーの落下位置であることを特徴とするビードの自動アッセンブル装置。
3. 請求項２のビードの自動アッセンブル装置を用い、
   前記スペーサーの落下位置で停止する前記吊下げバーに前記スペーサーを吊下げる一方で、他の前記吊下げバーの停止位置においてビードを吊下げ、
   この操作を繰り返すことにより、前記吊下げバーに前記スペーサー及び前記ビードが交互に１個ずつ配置されるように吊下げ、所定枚数になったスペーサー及びビードを次工程に向けて積み出すことを特徴とするビードの自動アッセンブル方法。

Images