JP5556352B2

JP5556352B2 - シート部材の搬送装置及び搬送方法

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Publication number: JP5556352B2
Application number: JP2010113539A
Authority: JP
Inventors: 利夫田中; 善徳川村; 深澤　　久
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2030-05-17
Also published as: JP2011241028A

Description

本発明は、空気入りタイヤの構成部材等として使用されるシート部材を搬送するための搬送装置及び搬送方法に関し、更に詳しくは、シート部材の端部に折れ曲がりを生じることなく、吸着痕の形成や吸着部材に対する密着を回避しながら、コンパクトな装置構成でシート部材の搬送作業を行うことを可能にしたシート部材の搬送装置及び搬送方法に関する。

空気入りタイヤの構成部材として使用されるシート部材を搬送するための装置として、一般にベルトコンベアが使用されている。ベルトコンベアを用いてシート部材を搬送するにあたって、例えば、シート部材を他のシート部材に対して重ね合わせるように移動させる場合、ベルトコンベアを他のベルトコンベアに対して移動自在に構成したり、或いは、ベルトコンベア上のシート部材を転写ロールに一旦巻き取って他のシート部材に貼り合わせることが行われている（例えば、特許文献１〜３参照）。

しかしながら、ベルトコンベアを移動自在に構成したり、転写ロールを用いて移動させる方式では、それら装置を配設するための広いスペースが必要になり、しかも設備費用が高くなるという欠点がある。

また、比較的コンパクトな装置としては、吸着孔を有する吸着部材によりシート部材を吸着し、その吸着状態のままシート部材を搬送するようにした装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。

しかしながら、上述のように吸引力を利用した搬送装置においては、シート部材が薄手である場合、吸着孔から外れた領域に位置する部分が垂れ下がり、シート部材の端部に折れ曲がりが生じ易いという問題がある。また、吸着孔での吸引力が強過ぎると、シート部材に吸着痕が形成されたり、粘弾性を有するシート部材にあっては、シート部材が吸着部材と密着して剥がれなくなるという問題がある。

特開２００３−１５４５８０号公報特開２００７−２２３０８８号公報特開２００１−３１５２１９号公報特開２００６−１６０４４６号公報

本発明の目的は、シート部材の端部に折れ曲がりを生じることなく、吸着痕の形成や吸着部材に対する密着を回避しながら、コンパクトな装置構成でシート部材の搬送作業を行うことを可能にしたシート部材の搬送装置及び搬送方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のシート部材の搬送装置は、搬送されるシート部材よりも大きな寸法を有する平板状の基材と、該基材の下面に貼り合わされた弾性板材と、これら基材及び弾性板材を貫通する複数の貫通孔と、該基材の上面側から前記貫通孔に連結された吸引手段と、前記弾性板材の下面に沿って形成された通気路と、前記基材を任意の位置に移動させる移動手段とを有すると共に、前記弾性板材の下面に凹凸形状を付与し、該凹凸形状に基づいて前記通気路を形成したことを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明のシート部材の搬送方法は、搬送されるシート部材よりも大きな寸法を有する平板状の基材と、該基材の下面に貼り合わされた弾性板材と、これら基材及び弾性板材を貫通する複数の貫通孔と、該基材の上面側から前記貫通孔に連結された吸引手段と、前記弾性板材の下面に沿って形成された通気路と、前記基材を任意の位置に移動させる移動手段とを有すると共に、前記弾性板材の下面に凹凸形状を付与し、該凹凸形状に基づいて前記通気路を形成した搬送装置を用いてシート部材を搬送する方法であって、
前記吸引手段の吸引力に基づいてシート部材を前記弾性部材に沿わせて吸着し、前記移動手段により前記基材を移動させた後、前記吸引手段による吸引を停止することにより前記シート部材を前記弾性部材から離脱させることを特徴とするものである。

本発明では、平板状の基材と弾性板材とを積層し、これら基材及び弾性板材を貫通する複数の貫通孔に吸引手段を連結すると共に、弾性板材の下面に沿って通気路を形成したことにより、吸引手段の吸引力を通気路を介して分散させ、弾性板材とシート部材との間に負圧を発生させるので、貫通孔の位置での吸引力を過剰にすることなく弾性板材の下面全体で満遍なくシート部材を吸着することができる。従って、シート部材の搬送作業を実施するにあたって、シート部材の端部に折れ曲がりを生じることはなく、吸着痕の形成や吸着部材に対する密着を回避することができる。

しかも、上記搬送装置は、平板状の基材と弾性板材とを主体とする吸着部材を移動手段により移動させるものであるため、ベルトコンベアや転写ドラムを移動させる場合に比べて、コンパクトな装置構成でシート部材の搬送作業を行うことができる。

本発明において、弾性板材の下面に凹凸形状を付与し、該凹凸形状に基づいて通気路を形成することができる。この場合、弾性板材の下面全体で満遍なくシート部材を吸着することが可能になる。

弾性板材のデュロメータ硬さは１０〜４０であることが好ましい。特に、弾性板材は独立気泡を内包する発泡体であることが好ましい。これにより、弾性板材が柔軟に変形することが可能になるので、シート部材をしっかりと吸着することができる。また、弾性板材はシリコーンから構成されることが好ましい。弾性板材の構成材料にシリコーンゴムを用いた場合、適度な柔軟性を呈すると共に良好な離型性を発揮することができる。なお、本発明におけるデュロメータ硬さは、ＪＩＳ−Ｋ６２５３の規定に準拠してタイプＥのデュロメータを用いて測定されるものである。

吸引手段と貫通孔との間には弾性部材の面方向の位置に応じて吸引手段と貫通孔との連通状態を制御する配管ブロックを設け、シート部材の寸法情報に基づいて吸引手段と貫通孔との連通状態を制御することが好ましい。或いは、吸引手段と各貫通孔との間にチェックバルブを設け、該チェックバルブに基づいて吸引手段と貫通孔との連通状態を制御することが好ましい。これにより、寸法が異なる種々のシート部材を搬送する際に無駄な吸引を回避して搬送作業を効率良く行うことができる。

本発明に係るシート部材の搬送装置が適用されるタイヤ材料供給装置を示す平面図である。本発明に係るシート部材の搬送装置が適用されるタイヤ材料供給装置を示す側面図である。本発明に係るシート部材の搬送装置を示す側面図である。本発明に係るシート部材の搬送装置（参考例）の要部を示す横断面図である。本発明に係るシート部材の搬送装置における弾性板材を抽出して示す平面図である。本発明に係るシート部材の搬送装置における配管ブロックを抽出して示す平面図である。本発明に係る他のシート部材の搬送装置（参考例）の要部を示す断面図である。本発明に係る他のシート部材の搬送装置（実施例）の要部を示す断面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２はシート部材の搬送装置が適用されるタイヤ材料供給装置を示すものである。図１及び図２において、搬送コンベア１、反転コンベア２、旋回コンベア３及び搬送コンベア５は直線的な移動軸に沿って配置されている。搬送コンベア１と旋回コンベア３との間に位置する反転コンベア２は、一方の端部を揺動軸として揺動自在に配設されていて、搬送コンベア１上に準備されたシート部材Ｓを旋回コンベア３へ供給する際に両者間を橋渡しするようになっている。旋回コンベア３は鉛直軸廻りに回動自在な支持台４上に設置され、その上に移載されたシート部材Ｓの向きを９０°旋回させるようになっている。搬送コンベア５はその搬送方向が搬送コンベア１の搬送方向とは直交するように昇降台６上に配設されている。シート部材Ｓは、例えば、空気入りタイヤのインナーライナー材であり、搬送コンベア５によりタイヤ成形工程に供給される。このようなタイヤ材料供給装置において、シート部材Ｓを旋回コンベア３から搬送コンベア５へ移動させる手段として搬送装置１０が設置されている。

図３〜図６は本発明に係るシート部材の搬送装置１０を示すものである。図３に示すように、水平方向に延びる固定フレーム１１には水平方向に延びるレール１２が設置されており、このレール１２に対して複数のスライドブロック１３を介して可動フレーム１４が摺動自在に取り付けられている。固定フレーム１１には横移動用シリンダ１５が配設されており、このシリンダ１５の駆動により可動フレーム１４が水平方向の任意の位置に移動するようになっている。可動フレーム１４には複数の上下移動用シリンダ１６が配設されており、これらシリンダ１６の駆動により平板状の基材２１が鉛直方向の任意の位置に移動するようになっている。つまり、固定フレーム１１、レール１２、スライドブロック１３、可動フレーム１４、横移動用シリンダ１５及び上下移動用シリンダ１６は、基材２１を任意の位置に移動させるための移動手段を構成している。

基材２１は、搬送されるシート部材Ｓよりも大きな寸法を有し、水平方向に対して平行に配設されている。この基材２１は、軽量で寸法安定性に優れた材料から構成されている。基材２１の構成材料としては、金属や合成樹脂等を使用することができる。

基材２１の下面には弾性板材２２が貼り合わされている。この弾性板材２２は、軽量で柔軟性に優れた材料から構成されている。弾性板材２２のデュロメータ硬さは１０〜４０であると良い。このようなデュロメータ硬さを選択することにより、弾性板材２２が柔軟に変形することが可能になるので、シート部材Ｓをしっかりと吸着することができる。弾性板材２２が硬過ぎるとシート部材Ｓに密着することが困難になり、逆に柔らか過ぎると吸着時の吸引経路が塞がり易くなる。弾性板材２２の構成材料としては、ゴムや合成樹脂等を使用することができる。特に、シリコーンゴムは適度な柔軟性を呈すると共に良好な離型性を発揮するため好適である。また、弾性板材２２は独立気泡を内包する発泡体であると良い。弾性板材２２の厚さは２ｍｍ〜１５ｍｍの範囲に設定することが望ましい。

図４及び図５に示すように、基材２１及び弾性板材２２には複数の貫通孔２３が形成されている。貫通孔２３の直径は２ｍｍ〜２０ｍｍであると良い。そして、バキューム装置等からなる吸引手段２４は基材２１の上面側から貫通孔２３に対して連結されている。より具体的には、吸引手段２４と貫通孔２１との間には弾性部材２２の面方向の位置に応じて吸引手段２４と貫通孔２１との連通状態を制御する配管ブロック２５が配設されている。

図６に示すように、配管ブロック２５は隔壁２６により基材２１の面方向に沿って区分された複数のキャビティ２７を有している。各キャビティ２７には少なくとも１つの吸引孔２８が形成されており、各吸引孔２８に対してパイプ２９を介して吸引手段２４が連結されている。また、パイプ２９の途中には開閉バルブ３０が設けられており、任意の開閉バルブ３０を操作することで弾性部材２２の面方向の位置に応じて吸引手段２４と貫通孔２３との連通状態を制御するようになっている。

一方、図４に示すように、弾性板材２２の下面には剥離性を有する布３１が積層され、その布３１の繊維間の隙間により弾性板材２２の下面に沿って通気路３２が形成されている。布３１としては、織物、編物、不織布等を使用することができるが、特に織物が好ましい。布３１の目付量は２０ｇ／ｍ²〜２００ｇ／ｍ²であると良い。また、布３１を構成する繊維の材質としては、ナイロン、ポリエステル等を挙げることができる。

次に、上述した搬送装置を用いてシート部材Ｓを搬送する方法について説明する。先ず、図１及び図２において、搬送コンベア１上に準備されたシート部材Ｓを反転コンベア２を介して旋回コンベア３上へ移動させ、旋回コンベア３を９０°旋回させることにより、シート部材Ｓの向きを変える。

次に、搬送装置１０の基材２１を水平方向に移動させて旋回コンベア３上に配置し、その基材２１を旋回コンベア３上のシート部材Ｓに向けて下方に移動させる。そして、吸引手段２４の吸引力に基づいてシート部材Ｓを弾性部材２２に沿わせて吸着した後、基材２１を上方に移動させ、更に水平方向に移動させて搬送コンベア５上に配置する。

次いで、基材２１を下方に移動させてシート部材Ｓを搬送コンベア５上に配置した後、吸引手段２４による吸引を停止することによりシート部材Ｓを弾性部材２２から離脱させる。必要であれば、吸引の替わりに貫通孔２３から空気を吹き出すようにしても良い。これにより、旋回コンベア３から搬送コンベア５へのシート部材Ｓの搬送を完了する。

上述した形態では、平板状の基材２１と弾性板材２２とを積層し、これら基材２１及び弾性板材２２を貫通する複数の貫通孔２３に吸引手段２４を連結すると共に、弾性板材２２の下面に沿って布３１に基づく通気路３２を形成したことにより、吸引手段２４の吸引力を通気路３２を介して分散させ、弾性板材２２とシート部材Ｓとの間に負圧を発生させている。そのため、貫通孔２３の位置での吸引力を過剰にすることなく弾性板材２２の下面全体で満遍なくシート部材Ｓを吸着することができる。従って、シート部材Ｓの搬送作業を実施するにあたって、シート部材Ｓの端部に折れ曲がりを生じることはなく、吸着痕の形成や吸着部材に対する密着を回避することができる。

しかも、上述した搬送装置１０は、平板状の基材２１と弾性板材２２とを主体とする吸着部材を移動手段により移動させるものであるため、ベルトコンベアや転写ドラムを移動させる場合に比べてコンパクトな装置構成である。

また、上記形態では、吸引手段２４と貫通孔２３との間には弾性部材２２の面方向の位置に応じて吸引手段２４と貫通孔２３との連通状態を制御する配管ブロック２５を設けているので、シート部材Ｓの寸法情報に基づいて吸引手段２４と貫通孔２３との連通状態を制御することができる。これにより、寸法が異なる種々のシート部材Ｓを搬送する際に無駄な吸引を回避して搬送作業を効率良く行うことができる。

例えば、シート部材Ｓの寸法が弾性部材２２の寸法と近似する場合、配管ブロック２５の全てのキャビティ２７を吸引状態とすれば良い。シート部材Ｓの幅が弾性部材２２の幅よりも狭い場合、開閉バルブ３０の操作により、配管ブロック２５の幅方向中央のキャビティ２７を吸引状態にし、配管ブロック２５の幅方向両外側のキャビティ２７を非吸引状態にすれば良い。シート部材Ｓの長さが弾性部材２２の長さよりも短い場合、開閉バルブ３０の操作により、配管ブロック２５の長さ方向中央のキャビティ２７を吸引状態にし、配管ブロック２５の長さ方向両外側のキャビティ２７を非吸引状態にすれば良い。

なお、配管ブロック２５における吸引状態の選択は開閉バルブ３０に限定されるものではなく任意の開閉手段により行うことができる。また、キャビティ２７の大きさや配置は必要に応じて適宜変更することが可能である。

図７〜図８は本発明に係る他のシート部材の搬送装置を示すものである。図７〜図８において、図１〜図６と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。なお、図７〜図８は要部のみを示し、それに付随する装置の描写を省略したものである。

図７において、上述した配管ブロック２５の替わりに、吸引手段２４と各貫通孔２３との間にはチェックバルブ３３を設けられている。つまり、各貫通孔２３に繋がるパイプ２９の途中にはチェックバルブ３３が設けられている。チェックバルブ３３は空気の流量が予め設定された閾値を超えると自動的に閉弁するように構成されている。例えば、シート部材Ｓの寸法が弾性部材２２の寸法よりも小さい場合、シート部材Ｓから外れた領域に位置する貫通孔２３には空気が流入して空気の流量が大きくなるので、その貫通孔２３に対応するチェックバルブ３３が自動的に吸引を遮断する。これにより、チェックバルブ３３に基づいて吸引手段２４と貫通孔２３との連通状態を制御することができる。その結果、寸法が異なる種々のシート部材Ｓを搬送する際に無駄な吸引を回避して搬送作業を効率良く行うことができる。

図８において、上述した布３１に基づく通気路３２の替わりに、弾性板材２２の下面には凹凸形状が付与され、これら凹凸形状に基づいて通気路３４が形成されている。凹凸形状としては、例えば、弾性板材２２の下面にその面方向に沿って網目状に延在する溝を金型により成形しても良く、或いは、弾性板材２２の下面に機械的に凹凸形状を加工しても良い。例えば、弾性板材２２の下面に微細な切り込みや傷を付けることができる。凹凸形状に基づいて通気路３４を形成する場合、通気路３４の深さは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとし、幅は２ｍｍ以下とすることが望ましい。これにより、弾性板材２２の下面全体で満遍なくシート部材Ｓを吸着することが可能になる。

本発明は、空気入りタイヤのベルト層、カーカス層、インナーライナー層、タイゴム層等を構成する未加硫ゴムからなる粘弾性のシート部材や、空気入りタイヤのインナーライナー層を構成する熱可塑性樹脂フィルム又は熱可塑性エラストマー組成物フィルムからなる薄手のシート部材を搬送する場合に好適である。熱可塑性エラストマー組成物フィルムとは、熱可塑性樹脂中にゴム等のエラストマーを分散させた熱可塑性エラストマー組成物から成形されたフィルムである。但し、搬送対象となるシート部材は特に限定されるものではなく、本発明は空気入りタイヤの構成部材以外のシート部材を搬送する場合にも適用可能である。

１搬送コンベア
２反転コンベア
３旋回コンベア
５搬送コンベア
１０搬送装置
１１固定フレーム（移動手段）
１２レール（移動手段）
１３スライドブロック（移動手段）
１４可動フレーム（移動手段）
１５横移動用シリンダ（移動手段）
１６上下移動用シリンダ（移動手段）
２１基材
２２弾性板材
２３貫通孔
２４吸引手段
２５配管ブロック
３１布
３２通気路
３３チェックバルブ
３４通気路
Ｓシート部材

Claims

搬送されるシート部材よりも大きな寸法を有する平板状の基材と、該基材の下面に貼り合わされた弾性板材と、これら基材及び弾性板材を貫通する複数の貫通孔と、該基材の上面側から前記貫通孔に連結された吸引手段と、前記弾性板材の下面に沿って形成された通気路と、前記基材を任意の位置に移動させる移動手段とを有すると共に、前記弾性板材の下面に凹凸形状を付与し、該凹凸形状に基づいて前記通気路を形成したことを特徴とするシート部材の搬送装置。
前記弾性板材のデュロメータ硬さが１０〜４０であることを特徴とする請求項１に記載のシート部材の搬送装置。
前記弾性板材がシリコーンゴムから構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート部材の搬送装置。
前記弾性板材が独立気泡を内包する発泡体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシート部材の搬送装置。
前記吸引手段と前記貫通孔との間に前記弾性部材の面方向の位置に応じて前記吸引手段と前記貫通孔との連通状態を制御する配管ブロックを設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシート部材の搬送装置。
前記吸引手段と各貫通孔との間にチェックバルブを設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシート部材の搬送装置。
搬送されるシート部材よりも大きな寸法を有する平板状の基材と、該基材の下面に貼り合わされた弾性板材と、これら基材及び弾性板材を貫通する複数の貫通孔と、該基材の上面側から前記貫通孔に連結された吸引手段と、前記弾性板材の下面に沿って形成された通気路と、前記基材を任意の位置に移動させる移動手段とを有すると共に、前記弾性板材の下面に凹凸形状を付与し、該凹凸形状に基づいて前記通気路を形成した搬送装置を用いてシート部材を搬送する方法であって、
前記吸引手段の吸引力に基づいてシート部材を前記弾性部材に沿わせて吸着し、前記移動手段により前記基材を移動させた後、前記吸引手段による吸引を停止することにより前記シート部材を前記弾性部材から離脱させることを特徴とするシート部材の搬送方法。
前記弾性板材のデュロメータ硬さが１０〜４０であることを特徴とする請求項７に記載のシート部材の搬送方法。
前記弾性板材がシリコーンゴムから構成されることを特徴とする請求項７又は８に記載のシート部材の搬送方法。
前記弾性板材が独立気泡を内包する発泡体であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のシート部材の搬送方法。
前記吸引手段と前記貫通孔との間に前記弾性部材の面方向の位置に応じて前記吸引手段と前記貫通孔との連通状態を制御する配管ブロックを設け、前記シート部材の寸法情報に基づいて前記吸引手段と前記貫通孔との連通状態を制御することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のシート部材の搬送方法。
前記吸引手段と各貫通孔との間にチェックバルブを設け、該チェックバルブに基づいて前記吸引手段と前記貫通孔との連通状態を制御することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のシート部材の搬送方法。