JP5695390B2 - タイヤ製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ製造装置に関し、特に、トレッドジョイントを製造ライン上（オンライン）で圧着するタイヤ製造装置に関する。

タイヤの製造において生タイヤ（ローカバー）の構成材料の両端を圧着する工程がある。ローカバーの構成材料のうちトレッド以外の構成材料については、構成材料の両端を圧着して接合するための圧着装置や圧着方法が種々開発されている（例えば、特許文献１参照）。また、仮押えされたタイヤのサイドウォールのジョイント部を圧着するための圧着装置および圧着方法が開発されている。この圧着装置および圧着方法は、円筒ドラムにサイドウォールを貼り付けてコンソリローラでサイドウォールの両端を圧着するものである。

一方、トレッドのジョイントについては、トレッドの肉厚が他の成形材料に比べて厚いこと、プロファイルが付いていることなどによりジョイントの品質確保が難しく、トレッドの性質により様々な方法が採られている。

しかし、ジョイント部を安定して検出することが難しいこと等のため、適切な圧着装置が開発されていない。このため、これらの作業は、作業者がオフラインで例えばトレッド押さえコンソリ装置を用いて手作業で行っている。

特開２００７−８３６７６号公報

しかしながら、ローカバーのトレッドの両端を圧着してジョイントを行う際には、ジョイント部に大きな押圧力を加えなければならないため、手作業でジョイントする方法の場合、作業の負荷が大きく、ジョイント部を押える際に手元が滑ったりするなどの不慮の事故が発生する危険性がある。また、押さえ状態が安定しないため、安定した品質が得られず、作業に時間を要するため、効率的でない。

このため、本発明は、オンラインで使用することができ、安定した品質が得られ、作業効率に優れるローカバーのトレッドジョイント圧着方法を用いたタイヤ製造装置を提供することを課題とする。

上記の問題を解決するために、
本発明に関連する第１の技術に係るタイヤ製造方法は、
製造ラインの搬送コンベアから横置き状態で送られてくるローカバーを圧着エリアに搬入するための搬入工程と、
前記ローカバーのセンタリングを行うセンタリング工程と、
センタリングされた前記ローカバーを回転手段により回転させて、前記ローカバーのトレッドのジョイント部を検出するジョイント検出工程と、
前記ジョイント部を所定位置に固定して位置決めを行うジョイント部位置決め工程と、
前記所定位置において押えローラにより前記ジョイント部を押さえて圧着する圧着工程と
を備えていることを特徴とする。

本発明に関連する第２の技術に係るタイヤ製造装置は、
前記のタイヤ製造方法に用いられるタイヤ製造装置であって、
製造ラインの搬送コンベアから横置き状態で送られてくるローカバーを圧着エリアに搬入するための搬入手段と、
横置き状態のローカバーのセンタリングを行うセンタリング手段と、
センタリングされた前記ローカバーを回転させる回転手段と、
前記ローカバーのトレッドのジョイント部を検出するジョイント検出手段と、
押えローラを有し、所定の位置において前記押えローラにより前記ジョイント部を押さえて圧着する圧着手段と
を備えていることを特徴とする。

また、本発明に関連する第３の技術のタイヤ製造装置は、
前記判定手段が、前記ジョイント部を検出する検出手段として、前記ローカバーに付されたマークを検出するマーク検出センサを有していることを特徴とする。

また、本発明に関連する第４の技術のタイヤ製造装置は、
前記回転手段が、中央部で２分割された２つの搬送ローラコンベアを有し、
前記搬送ローラコンベアの一方を正転させ、他方を逆転させることにより前記ローカバーを回転させるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明に関連する第５の技術のタイヤ製造装置は、
前記回転手段が、前記ローカバーに内接して回転する縦型駆動ローラを有し、
前記縦型駆動ローラの回転により前記ローカバーを回転させるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明に関連する第６の技術のタイヤ製造装置は、
前記圧着手段が、２個の押さえローラと、モータと、エアシリンダとを有し、
前記２個の押さえローラは、前記ジョイント部を内側と外側から挟み、
前記モータは、前記２個の押さえローラを介して所定の圧力で前記ジョイント部を押圧し、
前記エアシリンダは、前記ジョイント部を押圧している前記２個の押さえローラを前記ジョイント部に沿って上下方向に移動させるように構成されていることを特徴とする。

本発明は、上記本発明に関連する各技術に基づくものであり、請求項１に記載の発明は、
製造ラインの搬送コンベアから横置き状態で送られてくるローカバーをトレッドのジョイント部を圧着する圧着エリアに搬入するための搬入工程と、
前記圧着エリアにおいて、搬入された前記ローカバーのセンタリングを行うセンタリング工程と、
前記圧着エリアにおいて、センタリングされた前記ローカバーを回転手段により回転させて、前記ローカバーのトレッドのジョイント部を検出するジョイント検出工程と、
前記圧着エリアにおいて、前記ジョイント部を所定位置に固定して位置決めを行うジョイント部位置決め工程と、
前記圧着エリアにおいて、前記所定位置において押えローラにより前記ジョイント部を押さえて圧着する圧着工程と
を備えているタイヤ製造方法に用いられるタイヤ製造装置であって、
製造ラインの搬送コンベアから横置き状態で送られてくるローカバーをトレッドのジョイント部を圧着する圧着エリアに搬入するための搬入手段と、
前記圧着エリアにおいて、搬入された横置き状態のローカバーのセンタリングを行うセンタリング手段と、
前記圧着エリアにおいて、センタリングされた前記ローカバーを回転させる回転手段と、
前記圧着エリアにおいて、前記ローカバーのトレッドのジョイント部を検出するジョイント検出手段と、
押えローラを有し、所定の位置において前記押えローラにより前記ジョイント部を押さえて圧着する圧着手段とを備えており、
さらに、前記回転手段が、中央部で２分割された２つの搬送ローラコンベアを有し、
前記搬送ローラコンベアの一方を正転させ、他方を逆転させることにより前記ローカバーを回転させるように構成されていることを特徴とするタイヤ製造装置である。

また、請求項２に記載の発明は、
前記ジョイント部を検出する検出手段として、前記ローカバーに付されたマークを検出するマーク検出センサを有していることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造装置である。

また、請求項３に記載の発明は、
前記圧着手段が、２個の押さえローラと、モータと、エアシリンダとを有し、
前記２個の押さえローラは、前記ジョイント部を内側と外側から挟み、
前記モータは、前記２個の押さえローラを介して所定の圧力で前記ジョイント部を押圧し、
前記エアシリンダは、前記ジョイント部を押圧している前記２個の押さえローラを前記ジョイント部に沿って上下方向に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ製造装置である。

本発明によれば、オンラインで使用することができ、安定した品質が得られ、作業効率に優れるローカバーのトレッドジョイント圧着方法を用いたタイヤ製造装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態のトレッドジョイント圧着装置の概要を示す図であり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ平面図および側面図ある。 本発明の第１の実施の形態のトレッドジョイント圧着工程のフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態のトレッドジョイント圧着工程を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態のトレッドジョイント圧着工程を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態のトレッドジョイント圧着工程を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態のトレッドジョイント圧着工程を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態のトレッドジョイント圧着装置の概要を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態におけるジョイント部の検出動作を説明する側面図ある。

以下、図面を用いて本発明を実施の形態に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態は、中央で左右２分割された搬送ローラの一方を正転させ、他方を逆転させることによりトレッドジョイント圧着エリアに搬入されたローカバーを回転させてトレッドのジョイント部を位置決めするように構成されたトレッドジョイント圧着装置およびこれを用いたトレッドジョイント圧着方法に関する。
１．トレッドジョイント圧着装置
本実施の形態のトレッドジョイント圧着装置は、タイヤ製造ライン中に配置され（オンライン）、ペイントマシンの手前で、ジョイント済みのローカバーのトレッドのジョイント部の圧着を行うためのトレッドジョイント圧着装置である。

図１（ａ）（ｂ）は、本実施の形態のトレッドジョイント圧着装置の平面図および側面図ある。なお、図には、２種類の寸法のローカバー１と１Ａを同一図面上に示している。

トレッドジョイント圧着装置は、ローカバーを圧着エリアに搬入するための搬入手段と、搬入されたローカバーを圧着エリアの中央部に位置させるセンタリング手段と、ローカバーを回転させる回転手段と、ジョイント部を検出し、ジョイント部が所定位置にきたときに回転を停止させるジョイント部位置決め手段と、ジョイント部を圧着する圧着手段と、各手段の動作を制御する制御手段（図示省略）とを備えている。

（１）搬入手段
前記搬入手段には、上流側に設けられた搬送コンベア２１と、ローカバー１、１Ａの進行方向に対して中央で左右２つに分割された搬送ローラ１４、１５が設けられており、搬送ローラ１４と１５の間には隙間Ｑが設けられている。なお、搬送ローラ１４、１５は後記するセンタリング手段、回転手段およびジョイント部位置決め手段の構成部材でもある。

また、搬送ローラ１４と１５は、搬送ローラ駆動モータ２３、２４に伝達機構（図示省略）を介して連結されて図１（ａ）の白抜きの矢印で示すように正転、逆転が可能となっている。

（２）センタリング手段
前記センタリング手段には、センタリングローラ（縦型のフリーローラ）１７、ガイドポスト１８およびセンタリング位置検出センサ（図示省略）が設けられている。また、センタリングローラ１７とガイドポスト１８には、それぞれセンタリングローラ昇降用シリンダ２６およびガイドポスト昇降用シリンダ（図示省略）が設けられており、センタリングローラ１７とガイドポスト１８は隙間Ｑを通って搬送ローラ１４、１５の上側に上昇し、また下側に下降できるように構成されている。また、上昇したセンタリングローラ１７を隙間Ｑに沿って横方向に移行させるセンタリングローラ移行用シリンダ３２が設けられている。

（３）回転手段
本実施の形態においては、センタリングされたローカバーを、搬送ローラ１４、１５のうち一方を正転させ、他方を逆転させることにより回転させる。

（４）ジョイント部位置決め手段
ジョイント部位置決め手段には、ジョイントセンサ１６の検出信号にもとづいて搬送ローラ１４、１５の駆動を停止させる搬送ローラ停止装置（図示省略）、およびジョイント部が位置決めされた後、トレッドジョイント圧着中のローカバーを図１（ｂ）の下向きの矢印で示すように上方から押さえて固定する製品押さえ３１が設けられている。

（５）圧着手段
圧着手段には、ジョイント部を所定の圧力で押圧する押さえローラ１２、１３と、押さえローラ１３を図１（ｂ）の左向きの矢印で示すように図の左側に向けて移行させ、ジョイント部を所定の圧力で押圧するのに適したモータ３４と、押さえローラ１２、１３およびモータ３４を、隙間Ｑを通って搬送ローラ１４、１５の上側と下側に上下動させる押さえローラ昇降用シリンダ２７が設けられている。なお、１１はジョイント部圧着後のローカバーを搬出するためのフリーローラである。

２．トレッドジョイントの圧着方法
次に、前記トレッドジョイント圧着装置を用いたオンラインにおけるトレッドジョイントの圧着方法について説明する。図２は、本実施の形態のトレッドジョイントの圧着方法のフローチャートである。図３〜図６は、本実施の形態のトレッドジョイントの圧着方法の各工程を説明する図である。以下、図２に示した各工程順に図３〜図６を用いて説明する。

（１）搬送ローラ正転（ローカバーの搬入）
押さえローラ１２、１３を下降させて先行するローカバーを圧着エリアから搬出後、ローカバー１、１Ａの取り降ろし直後から搬送コンベア２１により横置き状態で送られてくるローカバー１、１Ａを、搬送ローラ１５(１４)を正転させて圧着エリア内に搬入する（図３（ａ））。

（２）センタリング位置検出（確認）
次に、ローカバーが跨って載せられている左右の搬送ローラ１４、１５のうち、一方の搬送ローラを正転させ、他方の搬送ローラを逆転させながら、ローカバーを回転させ、トレッドジョイントを検出したときに、ローカバーを停止させる（図３（ｂ））。

（３）押さえローラ上昇
次に、押さえローラ昇降用シリンダ２７を駆動させて押さえローラ１２をローカバーの内側に沿って上昇させ、また押さえローラ１３とモータ３４をローカバーの外側に沿って上昇させ、押さえローラ１２、１３をローカバーの上縁付近に位置させる（図３（ｃ））。

（４）センタリングローラ上昇およびガイドポスト上昇
次に、センタリングローラ昇降用シリンダ２６を作動させてセンタリングローラ１７をローカバー１の上縁まで上昇させる（図３（ｄ）〜（ｆ））。

また、同時に、ガイドポスト昇降用シリンダを作動させてガイドポスト１８をローカバー１の上縁まで上昇させ、ガイドポスト１８の上限をセンサ（図示省略）により確認する。

（５）センタリングローラ移行（センタリング）
次に、センタリングローラ１７を、センタリングローラ移行用シリンダ３２により、図上左方向に移行させて、センタリングローラ１７および押さえローラ１２をローカバー１、１Ａに内接させることにより、ローカバーのセンタリングを行う（図４（ａ））。

（６）ジョイントセンサ出
次に、シリンダ２５を駆動して、搬送ローラ１４、１５上から退去しているジョイントセンサ１６をトレッドジョイント圧着位置の近辺に延出させる（図４（ｂ））。

（７）搬送ローラ片側逆転とジョイントＮＧ部検出
次に、搬送ローラ１４、１５の一方を正転させ、他方を逆転させてローカバー１、１Ａを回転させる。なお、ローカバー１、１Ａは、内接させたセンタリングローラ１７および押さえローラ１２により位置が固定されているため、同じ位置で回転させることができる。ローカバー１、１Ａを回転させながらジョイントセンサ１６によりジョイント部が圧着位置に到達したことを検出し、ローカバー１、１Ａを停止させる。（図４（ｃ）（ｄ））。

（８）搬送ローラ停止（確認）およびジョイントセンサ戻り
次に、ジョイントセンサ１６による検出と同時に、搬送ローラ１４、１５を停止することにより、ローカバーの回転を停止させる。またシリンダ２５を駆動して、ジョイントセンサ１６を搬送ローラ１４の側方へ退去させる（図４（ｄ）〜（ｆ））。

（９）製品 押さえ下降
次に、製品押さえ３１を駆動シリンダ（図示省略）により下降させて、ローカバー１、１Ａを上から押さえる（図５（ａ））。

（１０）押さえローラ押付け
次に、外側の押さえローラ１３をモータ３４の駆動により、内側の押さえローラ１２に近づく方向（白抜きの矢印で示す方向）に水平移動させて、ローカバー１、１Ａの外側面（トレッド表面）を所定の圧力で押圧する（図５（ｂ））。

（１１）押さえローラを降下
次に、押さえローラ１３をトレッド表面に押圧させながら、押さえローラ１２、１３を、押さえローラ昇降用シリンダ２７の駆動によりジョイント部に沿って下降させることにより、ジョイント部を圧着する（図５（ｃ））。

（１２）押さえローラ戻り
次に、押さえローラ１３を、押さえローラ１２から離れる方向に水平移動させて元の位置に戻す（図５（ｄ））。

（１３）センタリングローラ戻りおよび下降
次に、センタリングローラ１７を、センタリングローラ移行用シリンダ３２およびセンタリングローラ昇降用シリンダ２６により、移行および下降させて、搬送ローラの下の元の待機位置に戻す（図５（ｅ）（ｆ））。

（１４）ガイドポスト下降と確認
次に、ガイドポストを、ガイドポスト昇降用シリンダ２８により、下降させて、搬送ローラ下の待機位置に戻す。なお、センサ（図示省略）により、ガイドポスト１８が下限にあることを確認する（図６（ａ）（ｂ））。

（１５）製品押さえ上昇、製品押さえ上昇開始とタイマーの始動
次に、製品押さえ３１を上昇させて、ローカバー１を解放する。また、製品押さえ上昇開始と同時にタイマーを始動させる（図６（ｃ）（ｄ））。なお、製品押さえ３１の上昇はシリンダセンサ（図示省略）により確認する。

（１６）搬送ローラ正転（搬出）
次に、前記タイマーにより製品押さえ上昇開始から所定の時間経過して前記シリンダセンサにより製品押さえ３１の上昇が確認された後に、搬送ローラ１５（１４）を正転させ、ローカバー１（１Ａ）を圧着エリアから搬出する（図６（ｅ））。

３．本実施の形態の作用効果
本実施の形態によれば、
（１）ローカバーを回転させながらジョイントセンサにより、ジョイントにマークした部分を検出するため、ジョイント部を安定して検出することができる。このため、オンラインでの作業が可能となる。この結果作業の負荷を軽減すると共に不慮の事故が発生する危険性をなくすことができる。
（２）手作業ではなく、機械と電気の制御によりジョイント部を圧力等について一定の条件で圧着するため、ジョイントの品質を安定させ、不良を低減することができる。
（３）ペイントマシンの手前において、ジョイント部の圧着工程をオンラインに載せることにより、成形作業のサイクルが短縮されるため、生産性が向上する。
（４）圧着装置を搬送ローラの下側のスペースに設けるため、ペイントラインにスペースを追加することなく、オンラインでのトレッドジョイントの圧着が可能となる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、トレッド圧着エリアに搬入されたローカバーを回転させる手段およびジョイント部を検出する検出手段が、第１の実施の形態と相違する。以下、この相違点について図７と図８を用いて説明する。

１．ローカバー回転手段
はじめに、ローカバーを回転させる手段について説明する。図７は、本実施の形態のトレッドジョイント圧着装置の概要を示す平面図ある。図７において、１はローカバーであり、１１はフリーローラであり、１３は押さえローラであり、１４、１５は搬送ローラであり、１６ａはマーク検出センサであり、１７ａはローカバー回転用駆動ローラ（縦型の駆動ローラ）であり、１８はガイドポストであり、２１は搬送コンベアであり、２２はモータであり、Ｓはローカバー回転用駆動ローラ１７ａが双方向に移行することを示す矢印である。

本実施の形態では、搬送ローラ１４、１５はモータによる正転または逆転となるように構成されている。また、左右一対のガイドポストは縦型のフリーローラである。

ローカバー回転用駆動ローラ１７ａと左右一対のガイドポスト１８を上昇させ、円筒状のローカバー１に挿通させた後、ローカバー回転用駆動ローラ１７ａを図の左方向に移行させて、ローカバー１に内接させると共にローカバー１にテンションを掛けて広げる。そして、搬送ローラ１４を正転させ、搬送ローラ１５を逆転させてローカバー１を回転させる。

マーク検出センサ１６ａは、センサ出、即ち検出時にローカバーにテンションが加わる付近（一方のガイドポスト１８の外側）を検知するように設けられている。なお、左右一対のガイドポスト１８を設けることにより、ガイドポスト１８の間の中心に位置するフリーローラ１１ａと押さえローラ１３とでジョイント部を押圧して圧着する。

２．ジョイント部検出手段
次に、ジョイント部を検出する検出手段について説明する。図８は、本実施の形態のジョイント部の検出動作を説明する側面図である。図８において、１はローカバー、２はトレッド表面、３はジョイント部、４はマーク、５ａ、５ｂはカラーラインである。

本実施の形態では、前工程で付されたマーク４を利用してジョイント部３を検出する。即ち、マーク検出センサ１６ａとして色検出センサを利用し、前工程で付されたマーク４を検出することによりジョイント部３を検出する。

３．本実施の形態の作用効果
本実施の形態によれば、
（１）ローカバーに内側からテンションを加えるため、ジョイント部とセンサとの距離が安定する。このため、より精度良くジョイント部を位置決めすることができる。
（２）前工程で付されたマーク４を利用してジョイント部３を検出するため、工程を追加することなく、より感度良くジョイント部を検出することができる。

以上、本発明を実施の形態について説明したが、本発明は、前記の実施の形態に限定されるものではない。前記の実施の形態と同一および均等の範囲内において、前記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、１Ａ ローカバー
２ トレッド表面
３ ジョイント部
４ マーク
５ａ、５ｂ カラーライン
１１、１１ａ フリーローラ
１２、１３ 押さえローラ
１４、１５ 搬送ローラ
１６ ジョイントセンサ
１６ａ マーク検出センサ
１７ センタリングローラ
１７ａ ローカバー回転用駆動ローラ
１８ ガイドポスト
２０ トレッドジョイント圧着装置
２１ 搬送コンベア
２２、３４ モータ
２３、２４ 搬送ローラ駆動モータ
２５ シリンダ
２６ センタリングローラ昇降用シリンダ
２７ 押さえローラ昇降用シリンダ
３１ 製品押さえ
３２ センタリングローラ移行用シリンダ
Ｑ 隙間

Claims (3)

1. 製造ラインの搬送コンベアから横置き状態で送られてくるローカバーをトレッドのジョイント部を圧着する圧着エリアに搬入するための搬入工程と、
   前記圧着エリアにおいて、搬入された前記ローカバーのセンタリングを行うセンタリング工程と、
   前記圧着エリアにおいて、センタリングされた前記ローカバーを回転手段により回転させて、前記ローカバーのトレッドのジョイント部を検出するジョイント検出工程と、
   前記圧着エリアにおいて、前記ジョイント部を所定位置に固定して位置決めを行うジョイント部位置決め工程と、
   前記圧着エリアにおいて、前記所定位置において押えローラにより前記ジョイント部を押さえて圧着する圧着工程と
   を備えているタイヤ製造方法に用いられるタイヤ製造装置であって、
   製造ラインの搬送コンベアから横置き状態で送られてくるローカバーをトレッドのジョイント部を圧着する圧着エリアに搬入するための搬入手段と、
   前記圧着エリアにおいて、搬入された横置き状態のローカバーのセンタリングを行うセンタリング手段と、
   前記圧着エリアにおいて、センタリングされた前記ローカバーを回転させる回転手段と、
   前記圧着エリアにおいて、前記ローカバーのトレッドのジョイント部を検出するジョイント検出手段と、
   押えローラを有し、所定の位置において前記押えローラにより前記ジョイント部を押さえて圧着する圧着手段とを備えており、
   さらに、前記回転手段が、中央部で２分割された２つの搬送ローラコンベアを有し、
   前記搬送ローラコンベアの一方を正転させ、他方を逆転させることにより前記ローカバーを回転させるように構成されていることを特徴とするタイヤ製造装置。
2. 前記ジョイント部を検出する検出手段として、前記ローカバーに付されたマークを検出するマーク検出センサを有していることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造装置。
3. 前記圧着手段が、２個の押さえローラと、モータと、エアシリンダとを有し、
   前記２個の押さえローラは、前記ジョイント部を内側と外側から挟み、
   前記モータは、前記２個の押さえローラを介して所定の圧力で前記ジョイント部を押圧し、
   前記エアシリンダは、前記ジョイント部を押圧している前記２個の押さえローラを前記ジョイント部に沿って上下方向に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ製造装置。

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