JP6234884B2 - タイヤ製造装置及びタイヤ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ構成部材の後端部を先端部に突き合わせて接合することで、未加硫タイヤを成形するタイヤ製造装置及びタイヤ製造方法に関する。

従来、生タイヤを成形する際に、供給されたタイヤ構成部材に対して、タイヤ構成部材の先端部を目視で確認して成形ドラムに貼り付け、成形ドラムを回転させてタイヤ構成部材を巻き付け、タイヤ構成部材の後端部を先端部に接合することで、所望の形状に成形していた。

このように、タイヤ構成部材の後端部を先端部に接合するときに、目視で確認することにより、押し量及び引き量を調整し、生タイヤの形状を成形すると、タイヤ成形工程の自動化や生産性の向上を図ることができず、サイクルタイムも長くなるという問題があった。

そこで、上記問題を解消するために、ロボットにより成形ドラム上で生タイヤを成形（接合）するタイヤ製造装置が提案された（特許文献１）。
しかしながら、単純にロボットを用いて接合を行うと、タイヤ構成部材の後端部の中央が先に先端部に接触し、そのままロボットの動作を続けると、結果として、タイヤ構成部材の接合部の形状が崩れる。

これを回避するために、例えば、ロボットの動作仕様を変更することも可能であるが、動作仕様を変更すると、ロボットの制御等が複雑化し、また、サイクルタイムも長くなることが予想される。

特許公開２０１０−２０８１１０号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、タイヤ製造において、タイヤ構成部材の接合を自動化した場合の接合精度を確保しつつ、生産性を向上させることである。

本発明は、タイヤ構成部材を把持する把持手段及び把持手段を備えたアームを駆動制御して、タイヤ被成形体に向かって供給されたタイヤ構成部材を把持して、回転するタイヤ被成形体に巻付ける工程と、巻付け後タイヤ構成部材の巻付け先端側及び巻付け後端側の両端面を相互に突き合わせて接合する工程と、を有するタイヤ製造方法であって、前記タイヤ構成部材の巻付け先端側及び巻付け後端側の両端面を相互に突き合わせて接合する工程は、前記把持手段により前記タイヤ構成部材の巻付け後端側の端部を、前記被成形体に巻き付けた前記タイヤ構成部材の巻付け先端側の端部上に重ねる重ね合わせ工程と、前記タイヤ構成部材の巻付け先端側の端部上に重ねた巻付け後端側の端部の一部が、巻付け先端側の端部に同一平面内で当接する位置まで引き戻す引き戻し工程と、前記タイヤ構成部材の巻付け後端側の端部全体が、巻付け先端側の端部に当接する位置まで巻付け後端側の端部を押し当てる後端部押当て工程と、を有することを特徴とするタイヤ製造方法に関する。

本発明によれば、タイヤ製造において、タイヤ構成部材の接合を自動化した場合の接合精度を確保しつつ、生産性を向上させることができる。

本実施形態のタイヤ製造装置の概略構成を模式的に示す要部斜視図である。 図１の双腕ロボットが有するハンドを模式的に示す要部斜視図である。 支持部材、保持部材、及び剥がし部材の動作を説明する要部拡大図（剥がし部材 下降時）である。 支持部材、保持部材、及び剥がし部材の動作を説明する要部拡大図（保持部材 吸着時）である。 支持部材、保持部材、及び剥がし部材の動作を説明する要部拡大図（支持部材 内側移動時）である。 支持部材、保持部材、及び剥がし部材の動作を説明する要部拡大図（ベルト部材 把持時）である。 支持部材、保持部材、及び剥がし部材の動作を説明する要部拡大図（ベルト部材 引き上げ時）である。 タイヤ構成部材の巻き付け手順を模式的に示すタイヤ製造装置の要部斜視図である。 タイヤ構成部材の先端部の配置位置のオフセットを示す図である。 タイヤ構成部材のカット位置までの回転角度を示す図である。 タイヤ構成部材の後端部の配置手順を模式的に示すタイヤ製造装置の要部斜視図である。 タイヤ構成部材の後端部の角度及び幅の調整方法を示す図である。 タイヤ構成部材の後端部を先端部に突き合わせて接合する手順を示す図である。

以下、本発明のタイヤ製造装置及びタイヤ製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態のタイヤ製造装置は、回転する被成形体にタイヤ構成部材を供給して先端部から順に巻き付け、所定形状及び構造の未加硫タイヤを成形する装置であり、自動で、タイヤ構成部材の先端部を被成形体に配置し、タイヤ構成部材を所定の位置（後端部）で切断し、タイヤ構成部材の後端部を先端部に接合する。

図１は、このタイヤ製造装置の概略構成を模式的に示す要部斜視図である。
タイヤ製造装置１は、図示のように、軸線が水平に配置された支持体３と、支持体３を軸線周りに回転可能に支持する駆動部４と、支持体３の上方からタイヤ構成部材Ｇを供給する供給手段１０とを備えている。また、タイヤ製造装置１は、タイヤ構成部材Ｇを配置、切断及び接合するタイヤ成形手段２と、タイヤ構成部材Ｇ等を撮影し、撮影した画像よりタイヤ構成部材Ｇの位置、幅、角度等を解析するタイヤ成形システム（図示せず）とを備えている。

支持体３は、未加硫タイヤの成形時に、被成形体Ｈを軸線周りに回転可能に支持する手段であり、例えば、成形する未加硫タイヤの内面形状に応じた外面形状を有する剛体コアや、拡縮可能な円筒状の成形ドラム等からなる。ここでは、支持体３は、軸線周りに回転可能な成形ドラムからなり、その外周側に（ベルト部材の下層部となる）タイヤ構成部材Ｇが順に巻き付けや配置等されて被成形体Ｈが形成され、被成形体Ｈを同芯状に保持する。また、支持体３は、駆動部４に設けられたモータ等の駆動源や、その回転動力の伝達機構等からなる回転駆動手段（図示せず）により回転駆動され、被成形体Ｈを軸線周りに所定の回転速度で回転させて任意の回転角で停止させる。

ここで、被成形体Ｈは、未加硫タイヤの成形時にタイヤ構成部材Ｇが巻き付けられる対象物であり、支持体３上に配置された成形途中段階の未加硫タイヤや仕掛かり品、又は中間成形体等である。また、タイヤ構成部材Ｇは、タイヤ成形工程の所定段階で被成形体Ｈに巻き付けられる、例えばベルト、トレッドゴム、キャンバスチェーファ、又は各種補強部材等のタイヤ各部を構成する部材であり、未加硫ゴム等により所定厚さ、幅及び断面形状の帯状やシート状等に形成されて、供給手段１０から供給される。なお、本実施形態では、タイヤ構成部材Ｇとして、長手方向の両端が斜めに切断されて平行四辺形状をなすベルト部材Ｇを例に採り説明するが、長方形状や台形状等の他の形状の部材も、以下と同様にして被成形体Ｈに巻き付けられる。

供給手段１０は、長尺なベルト部材Ｇを搬送するサーバ１１と、サーバ１１の搬送終端部の上面に設けられた回転自在な円筒状の案内部材１２とを有する。
サーバ１１は、複数のプーリに架け渡された無端状のベルト、及び、一端側のプーリを回転させてベルトを循環駆動するモータ等からなる駆動手段（それぞれ図示せず）等から構成される。

サーバ１１は、その中央部にベルト部材Ｇを切断するためのカッタを挿入するカッタ挿入部の溝１３が形成された案内板１１ａを備えている。案内板１１ａの上面は、タイヤ成形システム５により取得された画像データの解析時に、ベルト部材Ｇと案内板１１ａとの識別を容易にするため白色に塗色されている。また、案内板１１ａは、画像解析時にベルト部材Ｇと、カッタ挿入部の溝１３を容易に識別できるように、白色充填片（図示せず）を案内板１１ａの下方向から溝を埋めるように上昇させる機構も備えている。
また、案内板１１ａの表面には、ベルト部材Ｇの送給時において、案内板１１ａ自体の抵抗によるベルト部材Ｇの伸びを抑制するため、コーティングが施され、さらに（不図示の）案内用のローラ等が付属されている。

供給手段１０は、搬送終端部を支持体３の上方に位置するように、その軸線方向と直交する方向に配置し、サーバ１１のベルトを循環駆動して、上面上のベルト部材Ｇを、所定の移動経路に沿って長手方向に移動させる。また、供給手段１０は、案内部材１２により、ベルト部材Ｇをサーバ１１との間に挟み、ベルト部材Ｇの幅方向位置を所定位置に維持して案内する。これにより、供給手段１０は、ベルト部材Ｇを被成形体Ｈの所定位置（ここでは上方部）に向かって連続して供給するとともに、その被成形体Ｈへの巻き付けに同期して、所定距離だけ移動させて予め設定された長さを供給する。

タイヤ成形手段２は、ベルト部材Ｇの被成形体Ｈへの配置、切断及び接合を行う双腕ロボット２０を有し、供給手段１０によるベルト部材Ｇの供給方向下流側に、かつ、支持体３に対向して配置されている。タイヤ成形手段２は、この双腕ロボット２０により、供給手段１０から供給されたベルト部材Ｇの先端部を把持及び移動し、被成形体Ｈの所定位置に貼り付けて配置する。その後に、タイヤ成形手段２は、双腕ロボット２０により、被成形体Ｈに巻き付けたベルト部材Ｇの後端部を切断し、ベルト部材Ｇの後端部を先端部に突き合わせて接合する。

双腕ロボット２０は、床面等に設置された基端部２１と、基端部２１を中心に回動可能な胴体部２２と、胴体部２２の頂部に設けられたベルト部材Ｇを検知等するセンサ部２３と、胴体部２２の両側部に設けられた回動可能な一対の肩部２４Ａ、２４Ｂとを有する。また、双腕ロボット２０は、肩部２４Ａ、２４Ｂに各々連結された一対の多関節ロボットアーム（以下、単にアームという）２５Ａ、２５Ｂと、その各先端に回動可能に設けられたロボットハンド（以下、単にハンドという）３０Ａ、３０Ｂと、以上の各部をそれぞれに応じて駆動する各種アクチュエータ等からなる駆動手段（図示せず）とを有する。双腕ロボット２０は、胴体部２２の回動、肩部２４Ａ、２４Ｂの回動、アーム２５Ａ、２５Ｂの複数箇所（ここでは３つ）の関節Ｋを中心にした回動（屈曲）、及びハンド３０Ａ、３０Ｂの回動を組み合わせて、ハンド３０Ａ、３０Ｂを、移動可能範囲内の所定の位置に移動させて所定の状態に配置する。

ここでは、ハンド３０Ａ、３０Ｂは、サーバ１１の搬送終端部と被成形体Ｈとの間を含む支持体３の周辺の所定範囲で移動する。双腕ロボット２０は、このようにして、ハンド３０Ａ、３０Ｂを、被成形体Ｈに対するベルト部材Ｇの配置、切断及び接合の各段階に応じて、予め設定された動作パターンに従って所定位置に移動させ、後述する各動作を実行する。

タイヤ成形手段２は、双腕ロボット２０のハンド３０Ａ、３０Ｂにより、供給手段１０からベルト部材Ｇが所定長さ供給されたときに、ベルト部材Ｇの先端部を保持（又は把持）等して被成形体Ｈに配置する。
その際、ハンド３０Ａ、３０Ｂは、ベルト部材Ｇを保持する保持手段としての機能に加えて、ベルト部材Ｇを移動する移動手段としても機能し、配置前のベルト部材Ｇの先端部を移動及び保持して被成形体Ｈに貼り付ける。

ハンド３０Ａ、３０Ｂには、ベルト部材Ｇの側縁を下側から支持する全体がＬ字状に形成された支持部材（又はハンド爪）３１Ａ、３１Ｂと、ベルト部材Ｇの側縁を吸着保持する保持部材（本実施形態では、ベルト部材Ｇのスチールコードを吸着するマグネットを使用しているが、真空吸着であってもよい）３２Ａ、３２Ｂと、さらにその内側に、吸着保持されたベルト部材Ｇを保持部材３２Ａ、３２Ｂから剥がすためのベルト部材Ｇの剥がし部材（又はプランジャ）３３Ａ、３３Ｂが設けられている。

ハンド３０Ａ、３０Ｂの下側のベルト部材Ｇの把持機構は、適宜の機構でベルト部材Ｇの内外側に移動してベルト部材Ｇの下側の位置又はベルト部材Ｇの外側の位置となるよう、内外方向に移動可能に設けられている。
支持部材３１Ａ、３１Ｂは、保持部材３２Ａ、３２Ｂと協働してベルト部材Ｇを把持し、後述するように、ハンド３０Ａ、３０Ｂの移動に伴ってベルト部材Ｇを引き出したり、引き戻したりする。したがって、支持部材３１Ａ、３１Ｂは、保持部材３２Ａ、３２Ｂと共に、この把持機構の把持手段を構成する。
ベルト部材Ｇの接合時には、把持手段（支持部材３１Ａ、３１Ｂと保持部材３２Ａ、３２Ｂ）で把持したベルト部材Ｇを、ハンド３０Ａ、３０Ｂにより被せ動作、引き動作、押し当て動作を行うことで、被成形体Ｈの曲面上で精度良く（開いたり、重なったりすることなく）接合することができる。

剥がし部材３３Ａ、３３Ｂは、保持部材３２Ａ、３２Ｂで吸着保持されたベルト部材Ｇの吸着面近傍を上から押さえ、その状態で保持部材３２Ａ、３２Ｂを上昇させてベルト部材Ｇを保持部材３２Ａ、３２Ｂの吸着面（マグネット）から強制的に剥がすために用いる。
なお、保持部材３２Ａ、３２Ｂ及び剥がし部材３３Ａ、３３Ｂは、いずれもハンド３０Ａ、３０Ｂに対して伸縮できるようにシリンダ機構（図示せず）を介して連結されている。

また、ハンド３０Ａ、３０Ｂのいずれか一方、ここではハンド３０Ｂには、カッタユニットＣを備えている。タイヤ成形手段２は、ベルト部材Ｇの先端部を被成形体Ｈに貼り付けると、支持体３を所定の位置まで回転させ、カッタユニットＣでベルト部材Ｇを切断し、ベルト部材Ｇの後端部を先端部に突き合わせて接合する。

カッタユニットＣは、ハンド３０Ｂにレバー２８Ｂを介して旋回可能に取り付けられており、ハンド３０Ｂの操作によりコード角度及びピッチのばらつきを吸収してコードゴムはげのないスムーズなカットを行うことができる。
カッタユニットＣは、図２Ａに示すように、ハンド３０Ｂに対して回転可能に連結されたレバー２８Ｂの両端部にも切り込み用の刃を備えた板状の刃を有し、平らに置かれたベルト部材に対して端部の切り込み用の刃先を突掛けて切り込み、切り込んだ刃を起こしてハンド３０Ｂを、予め定めた切断線に沿って往復移動させて切断する。図２Ｂは、ベルト部材Ｇを切断した後に、カッタユニットＣを上方に旋回させた状態を示す。
タイヤ成形手段２は、カッタをベルト部材Ｇに対して所定の角度で挿入することで、カッタの再挿入時のベルト部材Ｇのコード跨ぎ（コード切断）を防止することができる。

図３は、以上で説明した支持部材３１Ａ、３１Ｂ、保持部材３２Ａ、３２Ｂ、及び剥がし部材３３Ａ、３３Ｂの動作を説明する要部拡大図である。
即ち、図３Ａは、先ず、剥がし部材３３Ａ、３３Ｂが下降して、例えば、給送されてきて、停止したベルト部材Ｇの両端縁部を剥がし部材３３Ａ、３３Ｂでサーバ１１に押さえて保持した状態を示す。
図３Ｂは、次に、保持部材３２Ａ、３２Ｂが下降して、例えば、給送されてきたベルト部材Ｇの両端縁部をマグネットで吸着し、同時に剥がし部材３３Ａ、３３Ｂが上昇した状態を示す。
図３Ｃは、図３Ｂの状態から保持部材３２Ａ、３２Ｂをシリンダ機構により上昇させてベルト部材Ｇを引き上げ、次に、支持部材３１Ａ、３１Ｂを内側に移動して、それぞれの支持面３１（１）Ａ、３１（１）Ｂが引き上げたベルト部材Ｇの下側に来た状態を示す。
図３Ｄは、保持部材３２Ａ、３２Ｂを下降して、支持部材３１Ａ、３２Ｂの支持面３１（１）Ａ、３１（１）Ｂとの間でベルト部材Ｇを把持した状態を示す。

図３Ｅは、保持部材３２Ａ、３２Ｂと支持部材３１Ａ、３１Ｂの支持面３１（１）Ａ、３１（１）Ｂとの間でベルト部材Ｇを支持した状態で、ハンド３０Ａ、３０Ｂを引き上げた状態を示す。この状態でアーム２５Ａ、２５Ｂを移動動作させて、ベルト部材Ｇを所定位置、ここでは支持体３上に移動させる。

即ち、ハンド３０Ａは、支持部材３１Ａ及び保持部材３２Ａでベルト部材Ｇの幅方向の縁部を把持して、ベルト部材Ｇの縁部を挟んで厚さ方向に把持し、その位置を固定して保持する。また、ハンド３０Ａを移動して、ベルト部材Ｇを所定位置に移動する。ハンド３０Ａは、このように、それぞれベルト部材Ｇの移動と保持との各機能を有する。

次に、図３Ｅの状態で所定位置に移動させたタイヤ部材Ｇを、その位置に定着させるためには、以上で説明した図３Ａ〜図３Ｄと逆の順序で、つまり、支持部材３１Ａ、３１Ｂを外側に移動してベルト部材Ｇの側縁から離す。
次に、保持部材３２Ａ、３２Ｂで吸着したベルト部材Ｇを、例えば支持体３上に降ろすと共に、剥がし部材３３Ａ、３３Ｂをベルト部材Ｇ状に下降させる。その状態で、保持部材３２Ａ、３２Ｂを上昇させる。
保持部材３２Ａ、３２Ｂの上昇に伴って、これに吸着されたベルト部材Ｇも上昇しようとするが、ベルト部材Ｇは剥がし部材３３Ａ、３３Ｂにより支持体３上に固定保持されているため、結局、保持部材３２Ａ、３２Ｂの上昇する吸着面から外れて図３Ａと同様の状態になる。

なお、支持部材３１Ａ、３１Ｂは、ハンド３０Ａ、３０Ｂに回転可能に取り付けられたものであってもよい。この場合は、支持部材はその底面のテーパ面を利用してベルト部材Ｇの下側から回動して（即ち、掬うようにして）侵入してマグネット吸着部に軽く押圧する。支持部材をベルト部材から解放するときは、支持部材をベルト部材Ｇの外側に回転させる。

タイヤ成形システム５は、撮影装置（電子カメラ等）６、画像解析装置及び表示装置等より構成される。なお、画像解析装置、表示装置については、図示していない。
撮影装置６は、供給手段１０、サーバ１１上に載置されたベルト部材Ｇ、及び被成形体Ｈを、上部及び側部から撮影することが可能なように移動可能に配置される。また、撮影装置６は、背景の角度変化に対応するため、取り付け角度を自由に調整することができ、また、ワーク位置（ベルト部材Ｇの配置、切断及び接合位置）までの距離変化に対応するため、ズーム（距離可変）機能も備えている。
撮影装置６は、ベルト部材Ｇの先端部（又は、後端部）等を撮影すると、撮影した画像を画像解析装置に転送する。

画像解析装置は、撮影装置６より転送された画像から、ベルト部材Ｇの幅及び角度を認識し、双腕ロボット２０により、長手方向の両端が斜めに切断されたベルト部材Ｇの鋭角部のエッジ位置と鈍角部のエッジ位置の座標を計測する。
表示装置は、ＬＣＤ（液晶表示装置）等任意であり、鋭角部のエッジ位置と鈍角部のエッジ位置の座標等を、ベルト部材Ｇの形状に併せて画面上に表示する。

次に、このタイヤ製造装置１により、ベルト部材Ｇを被成形体Ｈに巻き付けて未加硫タイヤを成形し、タイヤを製造する手順（配置、切断及び接合）について説明する。
以下の手順等は、制御装置（図示せず）により実行制御され、装置各部を予め設定されたタイミングや条件で関連動作させて実行される。この制御装置は、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、各種プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＭＰＵが直接アクセスするデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたコンピュータから構成され、接続手段を介して装置各部が接続されている。これにより、制御装置は、装置各部と制御信号や各種データを送受信し、タイヤ成形に関する各動作を各々実行させる。

図４Ａ〜４Ｃは、ベルト部材Ｇの巻き付け手順を模式的に示すタイヤ製造装置１の要部斜視図であり、各巻き付け段階の状態を、図１に対応して順に示している。
このタイヤ製造装置１では、先ず、支持体３（図４Ａ参照）の回転を停止してサーバ１１を駆動し、供給手段１０から被成形体Ｈの所定位置に向かってベルト部材Ｇを供給する。続いて、供給手段１０からベルト部材Ｇが所定長さ供給されたときに、ベルト部材Ｇの供給を一旦停止し、或いは、その供給を継続しつつ供給に同期して、タイヤ成形手段２により、ベルト部材Ｇの先端部を被成形体Ｈに配置する（図４Ｂ参照）。その際、タイヤ成形手段２は、双腕ロボット２０の両ハンド３０Ａ、３０Ｂにより、ベルト部材Ｇの先端部を把持して位置決めして移動して被成形体Ｈの所定の配置位置に圧着する。

即ち、タイヤ成形手段２は、先ず、ハンド３０Ａ、３０Ｂを、ベルト部材Ｇの側部に向かって予め定められた位置に移動させる。次に、図３Ａ〜図３Ｅに示す手順で、支持部材３１Ａ、３１Ｂと保持部材３２Ａ、３２Ｂでベルト部材Ｇを把持する。
その際、本実施形態では、ハンド３０Ａ、３０Ｂの把持位置を先端が斜めに切断されたベルト部材Ｇの位置に合わせて、双腕ロボット２０の前後方向に調整しておく。

次に、このようにしてハンド３０Ａ、３０Ｂの支持部材３１Ａ、３１Ｂと保持部材３２Ａ、３２Ｂでベルト部材Ｇを把持した状態で、アーム２５Ａ、２５Ｂを動かして、ベルト部材Ｇを供給手段１０側から先端部の所定位置に向かって、その特定位置まで移動させる。この移動により、ベルト部材Ｇの幅方向等の位置を、被成形体Ｈへの圧着動作に移行する設定位置に位置決めする。

次に、保持したベルト部材Ｇの先端部を、被成形体Ｈに設定された所定の配置位置に接触させ、その外周面に所定圧力で押し付けて圧着する。ここでは、ベルト部材Ｇのハンド３０Ａに隣接する供給手段１０側を押し付けて圧着し、ベルト部材Ｇの一方の縁部を被成形体Ｈに貼り付けて配置する。

その後、タイヤ製造装置１は、ハンド３０Ａ、３０Ｂによるベルト部材Ｇの把持を解除し、両ハンド３０Ａ、３０Ｂをベルト部材Ｇから離す（図４Ｃ参照）。

次に、被成形体Ｈに巻き付けられたベルト部材Ｇの切断について説明する。
タイヤ製造装置１は、タイヤ成形システム５によりベルト部材Ｇの先端部の幅及びカット角度を解析し、解析結果から支持体３の回転量を自動で計算する。これにより、部材特性のばらつきに関わらず、一定のカット長さでベルト部材Ｇを切断することができる。

タイヤ製造装置１は、タイヤ成形システム５の解析結果に基づいて、支持体３及び被成形体Ｈを自動回転させ、後端部のカット位置を調整すると、構成部材Ｇの供給を停止する。構成部材Ｇの供給を停止させると、タイヤ製造装置１は、タイヤ成形システム５の解析結果に基づいて、カッタのカット角度を自動調整し、先端部と同じカット角度でベルト部材Ｇを切断する。

以下、図５、図６及び図７を用いて、タイヤ製造装置１によるベルト部材Ｇのカット位置の調整と、ベルト部材Ｇの切断作業について説明する。

タイヤ製造装置１は、図５Ａに示すように、被成形体Ｈ上に構成されるマグネットラインの中心がベルト部材Ｇと被成形体Ｈの接線（被成形体接線）に交わるように、被成形体Ｈを被成形体回転基準よりＹ°（被成形体回転角度）だけ回転させる。被成形体Ｈを被成形体回転基準よりＹ°回転させると、タイヤ製造装置１は、ベルト部材Ｇの鈍角部のエッジ位置をベルト部材Ｇと被成形体Ｈの接線に貼り付けるために、図５Ｂに示すように、さらに被成形体ＨをＹ_１°回転させて（Ｙ_１ 巻き付けて）、マグネットラインの位置をオフセットする。

次に、タイヤ製造装置１は、図６に示すように、ベルト部材Ｇのカット位置まで、被成形体Ｈをθ_２回転させるとともに、その回転に合わせて、供給手段１０からベルト部材Ｇを供給し、ベルト部材Ｇを被成形体Ｈの外周に巻き付ける。

タイヤ製造装置１は、被成形体Ｈをθ_１、さらにθ_２と回転させ、ベルト部材Ｇを被成形体Ｈの配置位置（巻付位置）に沿って先端部から順にベルトカット位置まで巻き付ける。
そして、ベルト部材Ｇがベルトカット位置まで巻き付けられると、タイヤ製造装置１は、ハンド３０Ａ、３０Ｂのいずれか一方の下側に装着されたカッタをサーバ１１の案内板１１ａの中央部に設けられたカッタ挿入部の溝１３に案内板１１ａの上側から挿入することで、ベルト部材Ｇを切断する。

次に、カッタにより切断したベルト部材Ｇの接合について説明する。
図７は、ベルト部材Ｇの接合を模式的に示すタイヤ製造装置１の要部斜視図であり、図１に対応させて示している。
タイヤ製造装置１は、両ハンド３０Ａ、３０Ｂにより、ベルト部材Ｇの後端部を切断位置近傍で保持すると（図７Ａ）、両ハンド３０Ａ、３０Ｂを被成形体Ｈに向かって移動させる。これにより、ベルト部材Ｇ（図７Ｂ）の後端部を先端部に重ね合わせて被成形体Ｈに押し付ける。

なお、本実施形態においては、ベルト部材Ｇの後端部を先端部に接合する前に、接合精度を向上させるため、ベルト部材Ｇの後端部の角度を先端部の角度に等しくなるように補正し、さらにベルト部材Ｇの後端部を目標位置に位置するように調整している。

以下、図８を用いて、具体的な補正の方法及び手順を説明する。
図８において、ベルト部材Ｇの先端部の角度（鋭角部）をθf、先端部の幅をＷfで示している。また、ベルト部材Ｇの後端部の角度（鋭角部）をθe、後端部の幅をＷeで示している。

タイヤ製造装置１は、タイヤ成形システム５により解析されたベルト部材Ｇの先端部の角度θfと後端部の角度θeを用いて、後端部の補正角度を計算する。
タイヤ製造装置１は、計算された補正角度に基づいて、ベルト部材Ｇの後端部の幅Weを調整することにより、後端部の角度θeを先端部の角度θfに等しくなるように補正する。

具体的には、図８（角度補正）に示すように、タイヤ製造装置１は、ベルト部材Ｇの後端部の角度θeを先端部の角度θfに等しくなるように補正するため、両ハンド３０Ａ、３０Ｂによりベルト部材Ｇの後端部の幅Ｗeを幅Ｗｅ´に調整する。

タイヤ製造装置１は、ベルト部材Ｇの後端部の角度θeを先端部の角度θfに等しくなるように補正すると、図８（幅調整）に示すように、ベルト構成部材Ｇの後端部を一旦先端部に突き合わせて配置する。タイヤ製造装置１は、ベルト構成部材Ｇの後端部を先端部に突き合わせて配置すると、後端部の鈍角側Ｐを先端部の鋭角部Ｐ´に、また後端部の鋭角側ＱをＱ´に位置するように調整する。

タイヤ製造装置１は、ベルト構成部材Ｇの後端部を両ハンド３０Ａ、３０Ｂで把持した状態で、Ｐ（ｘ１、ｙ１）からＰ´（ｘ１´、ｙ１´）に、またＱ（ｘ２、ｙ２）からＱ´（ｘ２´、ｙ２´）に向かって両ハンド３０Ａ、３０Ｂを外側に移動させることで、後端部の両端が目標位置に位置するように調整する。

このように、ベルト部材Ｇの後端部の角度を補正し、後端部を目標位置に位置させるように調整することで、先端部との関係で、被成形体Ｈのセンターラインに対して左右均等に後端部を配置することができる。

ベルト部材Ｇの後端部の角度及び位置を補正すると、タイヤ製造装置１は、以下で説明するように、ベルト部材Ｇの後端部を先端部に接合する工程に移行する。
次に、ベルト部材Ｇの後端部を先端部に接合する工程を、図９を用いて説明する。

ベルト部材Ｇの後端部の両端を目標位置に合わせると、図９Ａに示すように、タイヤ製造装置１は、両ハンド３０Ａ、３０Ｂ（支持部材３１Ａ、３１Ｂ、保持部材３２Ａ、３２Ｂ）によりベルト部材Ｇの後端部を把持し、ベルト部材Ｇの後端部の中央が先端部に被さるように、ベルト部材Ｇの後端部を先端部に被せる（重ね合わせる）（ＳＴＥＰ１）。

ベルト部材Ｇの後端部を先端部に被せると、タイヤ製造装置１は、両ハンド３０Ａ、３０Ｂにより、ベルト部材Ｇの先端部に被せられた後端部の両端を先端部から引き離す（ＳＴＥＰ２）。このとき、ベルト部材Ｇの後端部の中央は、図９Ｂに示すように、先端部とのタック吸着により密着状態を維持する。

ベルト部材Ｇの後端部の両端を先端部から引き離すと、タイヤ製造装置１は、支持部材３１Ａ及び３１Ｂをベルト部材Ｇの下側からベルト部材外側に移動させ、保持部材３２Ａ及び３２Ｂでベルト部材Ｇの後端部の両端を先端部に押し付けることにより、図９Ｃに示すように、部材の両端を突き合わせて接合する（ＳＴＥＰ３）。

これにより、被成形体Ｈに対する１つのベルト部材Ｇの配置、切断及び接合を終了する。
タイヤ製造装置１は、１又は複数のベルト部材Ｇを、以上と同様に回転する被成形体Ｈの所定位置に所定の順序で先端部から巻き付けて貼り付け、他のベルト部材と組み合わせる等して未加硫タイヤを成形する。続いて、成形した未加硫タイヤを加硫成形して製品タイヤが製造される。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係るベルト部材の端面接合方法では、ベルト部材の後端部を先端部に接合するにあたり、ベルト部材の後端部の角度を先端部の角度に補正し、ベルト部材の後端部の幅を先端部の幅に調整することで、高い精度での接合を可能としている。
また、ベルト部材の接合時においては、ベルト部材の巻付け後端側の端部鋭角側が被成形体上方側に位置し、ベルト部材の巻付け後端側の端部鈍角側が被成形体下方側に位置することになる。
したがって、タイヤ成形手段は、接合時において、ベルト部材の巻付け後端側の端部鋭角側を支持する側はハンドのみ回動させ、端部鈍角側を支持する側はアームとハンドを回動させるように制御する。
このように制御することで、少なくとも一方のアームを回動させる必要がなくなり、制御が容易になる。また、制御時間も短縮されることで、サイクルタイムも同様に短縮される。

さらに、タイヤ成形手段は、ベルト部材の後端部の幅及び角度の調整、またベルト部材の後端部の引き戻し、引き当てを略同一平面上で行うため、タイヤ成形手段の制御が非常に容易になり、またベルト部材の後端部を先端部に対して確実に接合することができる。

１・・・タイヤ製造装置、２・・・タイヤ成形手段、３・・・支持体、４・・・駆動部、６・・・撮影装置、１０・・・供給手段、１１・・・サーバ、１１ａ・・・案内板、１２・・・案内部材、１３・・・カッタ挿入部の溝、２０・・・双腕ロボット、２１・・・基端部、２２・・・胴体部、２３・・・センサ部、２４Ａ、２４Ｂ・・・肩部、２５Ａ、２５Ｂ・・・アーム、３０Ａ、３０Ｂ・・・ハンド、３１Ａ、３１Ｂ・・・支持部材、３２Ａ、３２Ｂ・・・保持部材、３３Ａ、３３Ｂ・・・剥がし部材、Ｇ・・・タイヤ構成部材、Ｈ・・・被成形体、Ｋ・・・関節。

Claims (7)

1. タイヤ構成部材を把持する把持手段及び把持手段を備えたアームを駆動制御して、タイヤ被成形体に向かって供給されたタイヤ構成部材を把持して、回転するタイヤ被成形体に巻付ける工程と、巻付け後タイヤ構成部材の巻付け先端側及び巻付け後端側の両端面を相互に突き合わせて接合する工程と、を有するタイヤ製造方法であって、
   前記タイヤ構成部材の巻付け先端側及び巻付け後端側の両端部を相互に突き合わせて接合する工程は、
   前記把持手段により前記タイヤ構成部材の巻付け後端側の端部を、前記タイヤ被成形体に巻き付けた前記タイヤ構成部材の巻付け先端側の端部上に重ねる重ね合わせ工程と、
   前記タイヤ構成部材の巻付け先端側の端部上に重ねた巻付け後端側の端部の一部が、巻付け先端側の端部に同一平面内で当接する位置まで引き戻す引き戻し工程と、
   前記タイヤ構成部材の巻付け後端側の端部全体が、巻付け先端側の端部に当接する位置まで巻付け後端側の端部を押し当てる後端部押当て工程と、
   を有することを特徴とするタイヤ製造方法。
2. 請求項１に記載されたタイヤ製造方法において、
   前記突き合わせて接合する工程に先立って、前記把持手段により前記タイヤ構成部材の巻付け後端側の端部の角度を、前記タイヤ構成部材の巻付け先端側の端部の角度に調整する部材後端部調整工程と、を有することを特徴とするタイヤ製造方法。
3. 請求項２に記載されたタイヤ製造方法において、
   前記部材後端部調整工程における前記タイヤ構成部材の巻付け後端側の端部の角度は、前記タイヤ構成部材の巻付け後端部の幅を前記タイヤ構成部材の巻付け先端部の幅に合わせることにより調整することを特徴とするタイヤ製造方法。
4. 請求項２又は３に記載されたタイヤ製造方法において、
   部材後端部調整工程は、前記タイヤ構成部材の巻付け先端側及び巻付け後端側の端部を撮影手段で撮影する撮影工程と、撮影した端部画像より前記タイヤ構成部材の巻付け先端側及び巻付け後端側の端部の形状を画像解析手段で解析する画像解析工程と、を有することを特徴とするタイヤ製造方法。
5. 請求項１に記載されたタイヤ製造方法において、
   前記タイヤ構成部材をその長手方向に対して所定角度で切断する工程を有し、
   前記重ね合わせ工程及び前記引き戻し工程は、前記タイヤ被成形体上において、上側となる斜めに切断したタイヤ構成部材の巻付け後端側の端部鋭角側を前記把持手段で把持し、下側となる前記タイヤ構成部材の巻付け後端側の端部鈍角側を、前記把持手段を備えたアームを作動して前記端部鈍角側の位置に移動した後、前記把持手段で把持して行うことを特徴とするタイヤ製造方法。
6. 請求項２ないし４のいずれかに記載されたタイヤ製造方法において、
   前記部材後端部調整工程、前記引き戻し工程、及び前記後端部押当て工程における各作業を略同一平面上で行うことを特徴とするタイヤ製造方法。
7. タイヤ構成部材を把持する把持手段及び把持手段を備えたアームと、前記把持手段及びアームを駆動制御して、タイヤ被成形体に向かって供給されたタイヤ構成部材を把持して、回転するタイヤ被成形体に巻付け、巻付け後タイヤ構成部材の巻付け先端側及び巻付け後端側の両端面を相互に突き合わせて接合する制御を行う駆動制御手段を備えたタイヤ製造装置であって、
   前記駆動制御手段は、前記把持手段により前記タイヤ構成部材の巻付け後端側の端部を、前記タイヤ被成形体に巻き付けた前記タイヤ構成部材の巻付け先端側の端部上に重ね合わせ、前記タイヤ構成部材の巻付け先端側の端部上に重ねた巻付け後端側の端部の一部が、巻付け先端側の端部に同一平面内で当接する位置まで引き戻し、前記タイヤ構成部材の巻付け後端側の端部全体が、巻付け先端側の端部に当接する位置まで巻付け後端側の端部を押し当てる制御を行うことを特徴とするタイヤ製造装置。

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