JP6324819B2 - 環状部材の成形装置及び成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯状部材の前端と後端を接合して環状部材を成形する環状部材の成形装置及び成形方法に関する。

タイヤの製造には複数のタイヤ構成部材が用いられており、複数のタイヤ構成部材を組わせることで、グリーンタイヤが製造される。また、グリーンタイヤが加硫されて、タイヤが製造される。このグリーンタイヤの製造時には、各種の帯状部材を環状に成形するため、円筒状のドラムが使用されている。

図１２は、従来の環状部材の成形装置１００を示す図であり、図１２Ａは、一般的な環状部材の成形装置１００の例を示している。また、図１２Ｂ〜図１２Ｄは、環状部材の成形装置１００の一部であるドラム１０１を示している。
図示のように、帯状部材Ｈは、未加硫ゴム等により形成された後、所定長さに切断されて、回転するドラム１０１に巻き付けられる。環状部材の成形装置１００は、ドラム１０１に巻き付けた帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２を接合して、環状部材Ｋを成形する。

ところが、帯状部材Ｈの切断後には、ゴムの収縮により、帯状部材Ｈの長さが変化して、帯状部材Ｈの長さが一定にならないことがある。また、帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２がドラム１０１に配置されるときに、前端Ｈ１の位置と後端Ｈ２の位置がずれることがある。そのため、前端Ｈ１と後端Ｈ２の接合の状態を常に一定に維持するのは難しい。帯状部材Ｈの接合量にばらつきが生じた場合には（図１２Ｂ〜図１２Ｄ参照）、作業者が前端Ｈ１と後端Ｈ２の接合を手直しする必要があり、環状部材Ｋの成形のための手間が増加する。従って、従来の環状部材の成形装置１００に関して、前端Ｈ１と後端Ｈ２の接合の精度を向上させて、環状部材Ｋをより精度よく成形する観点から、改良の余地がある。

これに対し、従来、帯状部材の測定長さに基づいてドラム直径を変化させることで、帯状部材の接合量を調節する帯状部材の巻き付け装置が知られている（特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１に記載された従来の巻き付け装置では、帯状部材の長さの測定後に、帯状部材の長さが変化する虞がある。帯状部材の長さが変化した場合には、帯状部材の前端と後端の接合の精度に影響が生じる。また、ドラム直径の変化に伴い、環状部材の直径が変化するため、成形後の環状部材の精度（寸法精度）が低下する虞もある。

特開２０１１−２２４９０８号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたもので、その目的は、ドラムに巻き付けた帯状部材の前端と後端の接合の精度を向上させて、環状部材を精度よく成形することである。

本発明は、回転するドラムに巻き付けた帯状部材の前端と後端を接合して環状部材を成形する環状部材の成形装置である。環状部材の成形装置は、帯状部材を供給する供給手段と、供給手段から供給される帯状部材の前端を保持する保持手段と、保持手段により保持されている帯状部材の前端を検出する検出手段と、検出手段により検出された帯状部材の前端の位置に移動して、保持手段により保持されている帯状部材の前端を保持し、保持手段による帯状部材の前端の保持が解除されてから、ドラムに帯状部材の前端を貼り付ける前端貼付手段と、前端がドラムに貼り付けられた帯状部材をドラムへの巻き付け長さに切断する切断手段と、切断手段による切断前の帯状部材の後端を保持し、切断手段による切断後の帯状部材の後端をドラムにおける前端との接合位置に貼り付ける後端貼付手段と、帯状部材の後端を保持する後端貼付手段を回転するドラムに向かって移動させて、帯状部材の後端の貼り付けを行う貼付位置に後端貼付手段を配置する移動手段と、移動手段により後端貼付手段を移動させて切断後の帯状部材を回転するドラムに巻き付けるときに、帯状部材の巻き付け完了までのドラムの回転時間と、後端貼付手段が貼付位置まで移動する移動時間とを一致させる制御手段と、を備えている。
また、本発明は、回転するドラムに巻き付けた帯状部材の前端と後端を接合して環状部材を成形する環状部材の成形方法である。環状部材の成形方法は、保持手段により、供給手段から供給される帯状部材の前端を保持する工程と、検出手段により、保持手段により保持されている帯状部材の前端を検出する工程と、検出手段により検出された帯状部材の前端の位置に前端貼付手段を移動して、前端貼付手段により、保持手段により保持されている帯状部材の前端を保持し、保持手段による帯状部材の前端の保持を解除する工程と、前端貼付手段により、ドラムに帯状部材の前端を貼り付ける工程と、後端貼付手段により、前端がドラムに貼り付けられた切断前の帯状部材の後端を保持する工程と、後端貼付手段により後端が保持された帯状部材をドラムへの巻き付け長さに切断する工程と、帯状部材の後端を保持する後端貼付手段を回転するドラムに向かって移動させて、回転するドラムに切断後の帯状部材を巻き付ける工程と、後端貼付手段を帯状部材の後端の貼り付けを行う貼付位置に配置して、後端貼付手段により、帯状部材の後端をドラムにおける前端との接合位置に貼り付ける工程と、を有する。切断後の帯状部材を巻き付ける工程が、帯状部材の巻き付け完了までのドラムの回転時間と、後端貼付手段が貼付位置まで移動する移動時間とを一致させる工程を有する。

本発明によれば、ドラムに巻き付けた帯状部材の前端と後端の接合の精度を向上させて、環状部材を精度よく成形することができる。

本実施形態の環状部材の成形装置の概略構成を示す側面図である。 本実施形態の帯状部材の配置装置の一部を示す側面図である。 本実施形態の環状部材の成形手順を示す側面図である。 本実施形態の環状部材の成形手順を示す側面図である。 本実施形態の環状部材の成形手順を示す側面図である。 本実施形態の環状部材の成形手順を示す側面図である。 本実施形態の環状部材の成形手順を示す側面図である。 本実施形態の環状部材の成形手順を示す側面図である。 本実施形態の環状部材の成形手順を示す側面図である。 本実施形態の環状部材の成形手順を示す側面図である。 環状部材の成形の各段階における制御装置による速度制御を示すグラフである。 従来の環状部材の成形装置を示す図である。

本発明の環状部材の成形装置及び成形方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の環状部材の成形装置及び成形方法は、回転するドラムに巻き付けた帯状部材の前端と後端を接合して、環状部材を成形する。これにより、帯状部材が環状（例えば、円形状、筒状）に成形されて、接合部を有する環状部材（例えば、円形状部材、筒状部材）が製造される。なお、帯状部材の前端と後端は、ドラムに巻き付けるときの帯状部材の前方の端部と後方の端部である。

以下では、帯状部材が帯状のタイヤ構成部材ある場合を例にとり、環状部材の成形装置及び成形方法について説明する。従って、本実施形態の環状部材の成形装置及び成形方法は、環状のタイヤ構成部材を成形する成形装置及び成形方法である。タイヤ構成部材は、グリーンタイヤの製造に用いられるゴム部材であり、ゴム（未加硫ゴム）のみにより形成され、又は、ゴムと他の部材（コード等）により形成される。ここでは、帯状部材は、帯状のベルト部材であり、ゴムとコードにより形成されている。

図１は、本実施形態の環状部材の成形装置１（以下、成形装置という）の概略構成を示す側面図である。
図示のように、成形装置１は、帯状部材Ｈの供給装置１０と、回転可能なドラム２と、ドラム２の駆動装置３と、帯状部材Ｈの切断装置４と、帯状部材Ｈの検出装置５と、帯状部材Ｈの保持装置６と、帯状部材Ｈの配置装置２０と、帯状部材Ｈの固定装置３０と、帯状部材Ｈの接合装置４０と、制御装置７を備えている。制御装置７は、成形装置１の全体を制御する制御手段であり、成形装置１による環状部材Ｋ（ここでは、環状のベルト部材）の成形動作を制御する。

供給装置１０は、未切断の帯状部材Ｈを供給する供給手段であり、帯状部材Ｈを巻き取ったロール（図示せず）と、帯状部材Ｈの搬送装置１１と、帯状部材Ｈのガイド部１２を有する。搬送装置１１は、コンベア（例えば、ベルトコンベア）であり、帯状部材Ｈを供給方向Ｖに搬送する。供給装置１０は、帯状部材Ｈのドラム２への巻き付けに合わせて、搬送装置１１により、帯状部材Ｈをドラム２に所定速度で供給する。その際、帯状部材Ｈは、供給装置１０により、供給方向Ｖに供給されるとともに、ガイド部１２により、ドラム２の所定位置に向かってガイドされる。ガイド部１２は、駆動部（図示せず）により移動する可動部１３を有し、可動部１３の移動により伸縮する（矢印Ｆ参照）。ガイド部１２の伸縮に伴い、可動部１３は、ドラム２に接近し、又は、ドラム２から離れる。

ドラム２は、環状部材Ｋを成形する円筒状の成形ドラムであり、軸線を中心に回転する（矢印Ｒ参照）。帯状部材Ｈは、ドラム２の外周に巻き付けられて、ドラム２により環状に成形される。帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２は、ドラム２の外周に貼り付けられて、ドラム２の外周に保持される。駆動装置３は、ドラム２を回転させる回転手段であり、モータ（図示せず）等により、ドラム２を所定の周速度で回転する。ドラム２の周速度は、帯状部材Ｈが巻き付けられるドラム２の外周における周方向の速度である。駆動装置３により、ドラム２の周速度と回転角度が制御され、ドラム２が所定角度だけ回転して停止する。

帯状部材Ｈのドラム２への巻き付け時に、駆動装置３は、ドラム２を回転して、帯状部材Ｈを前端Ｈ１から後端Ｈ２まで回転するドラム２に巻き付ける。その際、帯状部材Ｈは、長手方向に移動して、回転するドラム２の周方向に沿って配置され、ドラム２に１周巻き付けられる。また、帯状部材Ｈは、切断装置４により切断されて、前端Ｈ１と後端Ｈ２が所定の接合量（接合寸法）で重なるように、ドラム２に配置される。

切断装置４は、帯状部材Ｈをドラム２への巻き付け長さに切断する切断手段であり、供給装置１０による帯状部材Ｈの供給経路中（ここでは、搬送装置１１とガイド部１２の間の位置）に配置されている。また、切断装置４は、カッター４Ａを有し、移動部（図示せず）によりカッター４Ａを移動させて、カッター４Ａにより帯状部材Ｈを切断する。これにより、切断装置４は、前の帯状部材Ｈ（ドラム２へ供給中の帯状部材Ｈ）の後端Ｈ２と、次の帯状部材Ｈ（次にドラム２へ供給される帯状部材Ｈ）の前端Ｈ１とを切断する。また、切断装置４により、帯状部材Ｈは、幅方向に切断されて、所定の巻き付け長さに形成される。

検出装置５は、帯状部材Ｈの前端Ｈ１を検出する検出手段（検出センサ）であり、供給装置１０による帯状部材Ｈの供給経路中で、切断装置４により切断された帯状部材Ｈの前端Ｈ１を検出する。保持装置６は、供給装置１０から供給される帯状部材Ｈの前端Ｈ１を保持する保持手段であり、例えば、帯状部材Ｈを吸着して保持する吸着装置からなる。また、保持装置６は、切断装置４よりも帯状部材Ｈの供給方向Ｖの上流側において、切断装置４に隣接する位置に配置され、切断装置４による帯状部材Ｈの切断前に帯状部材Ｈを保持する。即ち、保持装置６は、切断装置４の切断により帯状部材Ｈの前端Ｈ１となる部分（次の帯状部材Ｈの前端Ｈ１）を保持し、その状態で、切断装置４は、帯状部材Ｈを切断する。帯状部材Ｈの切断前から次の帯状部材Ｈの巻き付け開始まで、保持装置６は、帯状部材Ｈ（次の帯状部材Ｈ）の前端Ｈ１を保持する。

帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２は、前端Ｈ１と後端Ｈ２の配置手段である配置装置２０により、それぞれドラム２の周方向の所定位置に貼り付けられて、ドラム２の外周に配置される。配置装置２０は、前端Ｈ１と後端Ｈ２の貼付装置５０と、貼付装置５０を帯状部材Ｈの供給方向Ｖに沿って移動させる移動装置２１を有する。移動装置２１は、帯状部材Ｈの供給方向Ｖに平行なガイドレール２２と、ガイドレール２２に連結された移動部２３を有する。移動部２３は、移動機構（図示せず）により、ガイドレール２２に沿って移動する。貼付装置５０は、移動部２３に取り付けられ、帯状部材Ｈに向けて配置される。移動装置２１は、移動部２３を移動させて、貼付装置５０を帯状部材Ｈの供給方向Ｖに沿って移動させる（矢印Ｍ参照）。

配置装置２０により、帯状部材Ｈの前端Ｈ１がドラム２に貼り付けられた後、前端Ｈ１の固定手段である固定装置３０により、帯状部材Ｈの前端Ｈ１がドラム２に固定される。その状態で、帯状部材Ｈが回転するドラム２に巻き付けられる。帯状部材Ｈのドラム２への巻き付けが完了したときに、配置装置２０により、帯状部材Ｈの後端Ｈ２がドラム２に貼り付けられる。その後、帯状部材Ｈの接合手段である接合装置４０により、前端Ｈ１と後端Ｈ２が接合される。

図２は、本実施形態の帯状部材Ｈの配置装置２０の一部を示す側面図であり、固定装置３０、接合装置４０、及び、検出装置５も示している。
図示のように、固定装置３０は、配置装置２０の貼付装置５０に取り付けられ、接合装置４０と検出装置５は、配置装置２０の移動部２３に取り付けられている。そのため、固定装置３０、接合装置４０、及び、検出装置５は、配置装置２０の移動装置２１により、貼付装置５０とともに移動する。従って、移動装置２１は、貼付装置５０の移動手段であり、かつ、固定装置３０、接合装置４０、及び、検出装置５の移動手段でもある。貼付装置５０、固定装置３０、接合装置４０、及び、検出装置５は、移動装置２１により移動する移動ユニット８であり、帯状部材Ｈの供給方向Ｖと供給方向Ｖの反対方向に同時に移動する。従って、貼付装置５０が移動装置２１により移動するときには、貼付装置５０を含む移動ユニット８が移動装置２１により一体に移動する。

固定装置３０は、帯状部材Ｈを押さえる押さえ部材３１と、押さえ部材３１の着脱装置３２を有する。押さえ部材３１は、着脱装置３２の保持部材３３により保持されて、貼付装置５０と帯状部材Ｈ（ドラム２）の間に配置される。着脱装置３２は、移動機構（図示せず）により保持部材３３を移動させて、保持部材３３による押さえ部材３１の保持と、保持部材３３による押さえ部材３１の保持の解除を行う。また、保持部材３３の移動により、着脱装置３２は、押さえ部材３１のドラム２への取り付けと、押さえ部材３１のドラム２からの取り外しとを行う。

帯状部材Ｈの前端Ｈ１を固定するときに、着脱装置３２により、固定装置３０は、押さえ部材３１をドラム２に取り付けて、押さえ部材３１の保持を解除する。押さえ部材３１は、例えば、内部の磁石によりドラム２に付着して、ドラム２に固定される。ドラム２への取り付けに伴い、押さえ部材３１は、帯状部材Ｈをドラム２に押さえる。押さえ部材３１により、帯状部材Ｈが押さえ部材３１とドラム２に挟まれて、帯状部材Ｈの前端Ｈ１が押さえ部材３１によりドラム２に固定される。帯状部材Ｈの前端Ｈ１の固定を解除するときには、着脱装置３２により、固定装置３０は、押さえ部材３１を保持して、押さえ部材３１をドラム２から取り外す。これにより、押さえ部材３１が固定装置３０に回収される。

接合装置４０は、帯状部材Ｈを加圧する加圧部材４１と、加圧部材４１の移動機構４２を有する。移動機構４２は、ピストン・シリンダ機構であり、加圧部材４１を移動させて、帯状部材Ｈに加圧部材４１を接触させる。帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２をドラム２の外周で重ねた後、移動機構４２により、加圧部材４１が、前端Ｈ１と後端Ｈ２の重なる部分に押し付けられる。加圧部材４１により、接合装置４０は、前端Ｈ１と後端Ｈ２の重なる部分を加圧して、帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈを接合する。

配置装置２０の貼付装置５０は、帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２を保持する保持部５１と、保持部５１の移動機構５２を有する。ここでは、保持部５１は、帯状部材Ｈの幅方向の全体を吸着する吸着手段を有し、吸着により、帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２の幅方向の全体を保持する。移動機構５２は、ピストン・シリンダ機構であり、移動機構５２により、保持部５１は、帯状部材Ｈから離れた位置（図２に示す位置）と、帯状部材Ｈに接触する位置とに移動する。その際、保持部５１は、押さえ部材３１に形成された通過孔３４を通過し、押さえ部材３１の一方側から他方側まで移動する。

貼付装置５０は、保持部５１を帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２に接触させて、保持部５１により、帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２を保持する。また、貼付装置５０は、移動機構５２により保持部５１を移動させて、保持部５１により保持された帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２をドラム２に押し付ける。これにより、帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２がドラム２に貼り付けられる。また、前端Ｈ１と後端Ｈ２の貼り付け後に、貼付装置５０は、保持部５１による帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２の保持を解除し、移動機構５２により、保持部５１を帯状部材Ｈから離す。このように、貼付装置５０は、帯状部材Ｈの前端Ｈ１の貼り付けを行う前端貼付手段であり、かつ、帯状部材Ｈの後端Ｈ２の貼り付けを行う後端貼付手段である。

この成形装置１では（図１参照）、前端貼付手段と後端貼付手段は、帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２のそれぞれを保持して移動する１つの貼付装置５０である。貼付装置５０は、移動装置２１により移動して、保持部５１により保持した帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２のそれぞれを移動させる。成形装置１は、貼付装置５０を移動させて、帯状部材Ｈをドラム２に巻き付け、ドラム２により環状部材Ｋを成形する。以下、成形装置１による環状部材Ｋの成形手順について説明する。

図３〜図１０は、本実施形態の環状部材Ｋの成形手順を示す側面図である。図１１は、環状部材Ｋの成形の各段階における制御装置７による速度制御を示すグラフであり、成形装置１の各部の速度変化を示している。また、図１１に示す速度は、供給装置１０による帯状部材Ｈの供給速度、貼付装置５０の移動速度、又は、ドラム２の周速度である。これら３つの速度は、それぞれ環状部材Ｋの成形中に制御装置７により変更される。

図示のように、成形装置１は、移動装置２１により、移動ユニット８（貼付装置５０、固定装置３０、接合装置４０、及び、検出装置５）を移動させて、検出装置５により、帯状部材Ｈの前端Ｈ１を検出する（図３参照）。帯状部材Ｈの前端Ｈ１は、供給装置１０による帯状部材Ｈの供給経路中に位置し、保持装置６により保持されている。次に、貼付装置５０が、移動装置２１により、検出装置５により検出された帯状部材Ｈの前端Ｈ１の位置に移動して、帯状部材Ｈの前端Ｈ１を保持する。その状態で、保持装置６による前端Ｈ１の保持を解除し、移動装置２１により、移動ユニット８をドラム２に向かって移動させる（図４参照）。これにより、移動装置２１は、前端Ｈ１を保持する貼付装置５０をドラム２に向かって移動させて、帯状部材Ｈの前端Ｈ１の貼り付けを行う貼付位置（第１貼付位置Ｐ１）に貼付装置５０を配置する（図５参照）。

貼付装置５０の移動時には、ガイド部１２の可動部１３を移動させて、供給装置１０のガイド部１２を伸ばす。また、貼付装置５０の移動に合わせて、供給装置１０は、搬送装置１１により帯状部材Ｈを搬送して、帯状部材Ｈをドラム２に供給する。貼付装置５０は、供給装置１０から供給される帯状部材Ｈの前端Ｈ１を保持して、ドラム２に向かって前端Ｈ１を移動させる。続いて、移動装置２１により、貼付装置５０は、第１貼付位置Ｐ１まで移動して、第１貼付位置Ｐ１に配置される。貼付装置５０の第１貼付位置Ｐ１への配置と同時に、供給装置１０は、搬送装置１１による帯状部材Ｈの搬送を停止して、帯状部材Ｈのドラム２への供給を中断する。その状態で、帯状部材Ｈの前端Ｈ１をドラム２に押し付けることで、貼付装置５０は、前端Ｈ１をドラム２の所定位置に貼り付けて配置する（図６参照）。その後、貼付装置５０は、帯状部材Ｈの前端Ｈ１の保持を解除する。

このように、前端貼付手段である貼付装置５０により、帯状部材Ｈの前端Ｈ１を保持し、ドラム２に帯状部材Ｈの前端Ｈ１を貼り付ける。その際、制御装置７は、供給装置１０と移動装置２１を制御して、供給装置１０による帯状部材Ｈの供給速度（搬送速度）（図１１Ａの速度Ｓ１）と、移動装置２１による貼付装置５０の移動速度（前端Ｈ１の移動速度）（図１１Ａの速度Ｓ２）とを一致させる。供給装置１０と移動装置２１は、制御装置７の制御により同期して作動する。

貼付装置５０により帯状部材Ｈの前端Ｈ１をドラム２に貼り付けた後、固定装置３０は、ドラム２に押さえ部材３１を取り付けて、押さえ部材３１により、ドラム２に貼り付けられた帯状部材Ｈの前端Ｈ１をドラム２に固定する。その際、押さえ部材３１は、前端Ｈ１の近傍で帯状部材Ｈを押さえる。帯状部材Ｈのドラム２への巻き付け中に、固定装置３０は、押さえ部材３１により、帯状部材Ｈの前端Ｈ１をドラム２に固定した状態に維持する。

続いて、駆動装置３により、ドラム２を回転させて、帯状部材Ｈを前端Ｈ１からドラム２に巻き付ける（図７参照）。ドラム２の回転に合わせて、供給装置１０は、搬送装置１１により帯状部材Ｈを搬送して、帯状部材Ｈをドラム２に供給する。その際、制御装置７は、供給装置１０とドラム２の駆動装置３を制御して、供給装置１０による帯状部材Ｈの供給速度（図１１Ｂの速度Ｓ３）と、ドラム２の周速度（帯状部材Ｈの巻き付け速度）（図１１Ｂの速度Ｓ４）とを一致させる。供給装置１０と駆動装置３は、制御装置７の制御により同期して作動する。

帯状部材Ｈの巻き付け中に、貼付装置５０は、移動装置２１により、切断装置４の位置まで移動する。また、帯状部材Ｈを前端Ｈ１から後端Ｈ２まで回転するドラム２に巻き付ける途中に、駆動装置３により、ドラム２の回転を停止して、帯状部材Ｈの巻き付けを中断する。ドラム２の回転停止と同時に、供給装置１０は、搬送装置１１による帯状部材Ｈの搬送を停止して、帯状部材Ｈのドラム２への供給を中断する。このように、駆動装置３は、帯状部材Ｈのドラム２への巻き付け途中に、ドラム２の回転を停止することで、供給装置１０から供給される帯状部材Ｈのドラム２への巻き付けを一旦中断する。

帯状部材Ｈの前端Ｈ１を貼り付けたドラム２の回転が停止した状態で、貼付装置５０は、切断装置４による切断前の帯状部材Ｈの後端Ｈ２を保持する。貼付装置５０により保持される帯状部材Ｈの後端Ｈ２は、切断装置４の切断により帯状部材Ｈの後端Ｈ２となる部分（後端予定部）である。ここでは、帯状部材Ｈがドラム２に所定長さ巻き付けられたときに、駆動装置３がドラム２の回転を停止し、駆動装置３により帯状部材Ｈの巻き付けを中断した状態で、貼付装置５０が切断前の帯状部材Ｈの後端Ｈ２を保持する。貼付装置５０により、前端Ｈ１がドラム２に貼り付けられた切断前の帯状部材Ｈの後端Ｈ２が保持される。

帯状部材Ｈの巻き付けを中断した状態で、切断装置４により、貼付装置５０により後端Ｈ２が保持された帯状部材Ｈを、帯状部材Ｈのドラム２への巻き付け長さに切断する（図８参照）。これにより、切断装置４は、前端Ｈ１がドラム２に貼り付けられた帯状部材Ｈを巻き付け長さに切断する。帯状部材Ｈの巻き付け長さは、環状部材Ｋの周長と帯状部材Ｈの接合量とに基づいて算出される。制御装置７の制御により、前端Ｈ１から切断装置４による切断位置までの帯状部材Ｈの長さが巻き付け長さになったときに、帯状部材Ｈの巻き付けが中断され、保持装置６が次の帯状部材Ｈの前端Ｈ１を保持する。また、前の帯状部材Ｈの後端Ｈ２が貼付装置５０により保持されて、保持装置６により保持された部分と貼付装置５０により保持された部分の間で、帯状部材Ｈが切断装置４により切断される。

切断装置４による帯状部材Ｈの切断後に、駆動装置３により、ドラム２を回転させて、帯状部材Ｈのドラム２への巻き付けを再開し、切断後の帯状部材Ｈを後端Ｈ２まで回転するドラム２に巻き付ける。帯状部材Ｈは、ガイド部１２によりガイドされて、ドラム２に供給される。また、切断後の帯状部材Ｈのドラム２への巻き付けに合わせて、移動装置２１は、帯状部材Ｈの後端Ｈ２を保持する貼付装置５０を回転するドラム２に向かって移動させる（図９参照）。貼付装置５０により、帯状部材Ｈの巻き付けに合わせて、帯状部材Ｈの後端Ｈ２がドラム２に向かって移動する。続いて、移動装置２１は、帯状部材Ｈの後端Ｈ２の貼り付けを行う貼付位置（第２貼付位置Ｐ２）まで貼付装置５０を移動させて、貼付装置５０を第２貼付位置Ｐ２に配置する。貼付装置５０の第２貼付位置Ｐ２への配置と同時に、駆動装置３がドラム２の回転を停止する。

移動装置２１により貼付装置５０を移動させて切断後の帯状部材Ｈを回転するドラム２に巻き付けるときに、制御装置７は、ドラム２の駆動装置３と移動装置２１を制御して、ドラム２の回転時間Ｔ１と貼付装置５０の移動時間Ｔ２とを一致させる。ドラム２の回転時間Ｔ１は、帯状部材Ｈの巻き付け完了までのドラム２の回転時間、つまり、ドラム２の回転開始から帯状部材Ｈの巻き付け完了によるドラム２の回転停止までの時間（ドラム２が回転する時間）である。貼付装置５０の移動時間Ｔ２は、貼付装置５０が第２貼付位置Ｐ２まで移動する移動時間、つまり、貼付装置５０の移動開始から第２貼付位置Ｐ２への配置による貼付装置５０の移動停止までの時間（貼付装置５０が移動する時間）である。制御装置７は、時間Ｔ１、Ｔ２の一方又は両方を調整する時間調整手段を有し、時間調整手段により２つの時間Ｔ１、Ｔ２を一致させる。これにより、制御装置７は、帯状部材Ｈの巻き付けが完了してドラム２の回転が停止したときに、貼付装置５０を第２貼付位置Ｐ２に配置する。

具体的には、切断後の帯状部材Ｈの巻き付け開始時に、帯状部材Ｈの残余の長さとドラム２の残余の回転角度（長さと角度の制御情報という）に基づいて、制御装置７は、ドラム２の駆動装置３と移動装置２１を制御する。帯状部材Ｈの残余の長さは、ドラム２に巻き付けられていない部分の帯状部材Ｈの長さであり、ドラム２の残余の回転角度は、帯状部材Ｈの巻き付け完了までのドラム２の回転角度である。長さと角度の制御情報に基づいて、ドラム２の回転時間Ｔ１と貼付装置５０の移動時間Ｔ２とが一致するように、制御装置７は、ドラム２の周速度（帯状部材Ｈの巻き付け速度）と、移動装置２１による貼付装置５０の移動速度（後端Ｈ２の移動速度）を調整する。これにより、２つの時間Ｔ１、Ｔ２を一致させて、ドラム２が残余の回転角度だけ回転して停止するときに、貼付装置５０を第２貼付位置Ｐ２に配置する。

ここでは、ドラム２の周速度（図１１Ｃの速度Ｓ５）を変更せずに、貼付装置５０の移動速度（図１１Ｃの速度Ｓ６〜Ｓ７）を変更する。制御装置７は、ドラム２を予め設定された周速度で残余の回転角度だけ回転させたときのドラム２の回転時間Ｔ１を算出する。また、制御装置７は、帯状部材Ｈの残余の長さとドラム２の回転時間Ｔ１の算出値（Ｔ２）に基づいて、貼付装置５０の移動速度を算出する。制御装置７は、算出された貼付装置５０の移動速度で、移動装置２１により貼付装置５０を移動させる。

貼付装置５０は、移動装置２１により第２貼付位置Ｐ２に配置されて、帯状部材Ｈの後端Ｈ２をドラム２に押し付ける。これにより、貼付装置５０は、帯状部材Ｈの後端Ｈ２をドラム２に貼り付けて、後端Ｈ２を前端Ｈ１と重ねて配置する。このように、後端貼付手段である貼付装置５０により、切断後の帯状部材Ｈの後端Ｈ２を保持し、帯状部材Ｈの後端Ｈ２を、ドラム２における前端Ｈ１との接合位置に貼り付ける。接合位置は、後端Ｈ２が前端Ｈ１に接合されるドラム２上の所定位置であり、ドラム２に貼り付けられる前端Ｈ１の位置に対応して設定される。帯状部材Ｈの後端Ｈ２は、ドラム２に設定された接合位置に貼り付けられて、ドラム２に巻き付けられた帯状部材Ｈの前端Ｈ１に接合される。後端Ｈ２が前端Ｈ１との接合位置のドラム２に貼り付けられた後、固定装置３０は、押さえ部材３１をドラム２から取り外して、帯状部材Ｈの前端Ｈ１の固定を解除する。

帯状部材Ｈの接合時には、移動装置２１により、移動ユニット８を移動させて、接合装置４０を前端Ｈ１と後端Ｈ２の加圧を行う位置（加圧位置Ｐ３）に配置する（図１０参照）。接合装置４０は、加圧部材４１により、接合位置の帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２を加圧して、帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈを接合する。その際、加圧部材４１により、前端Ｈ１と後端Ｈ２の重なる部分が加圧されて、前端Ｈ１と後端Ｈ２が重なる状態で接合される。前端Ｈ１と後端Ｈ２の接合により、帯状部材Ｈが環状に成形されて、環状部材Ｋの成形が完了する。その後（図３参照）、ガイド部１２の可動部１３を移動させて、供給装置１０のガイド部１２を縮める。また、貼付装置５０は、移動装置２１により待機位置に移動し、次の帯状部材Ｈの巻き付け開始まで待機する。

以上説明したように、帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２を保持する貼付装置５０により、帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２をドラム２に正確に貼り付けることができる。また、帯状部材Ｈの後端Ｈ２を保持した状態で、前端Ｈ１がドラム２に貼り付けられた帯状部材Ｈを切断するため、帯状部材Ｈの変形と帯状部材Ｈの長さの変化を抑制して、帯状部材Ｈをドラム２に精度よく巻き付けることができる。帯状部材Ｈが、大きな残留応力を有する部材、又は、変形し易い部材であっても、帯状部材Ｈの変形と帯状部材Ｈの長さの変化を確実に抑制することができる。貼付装置５０により帯状部材Ｈの前端Ｈ１又は後端Ｈ２を常に保持しつつ、帯状部材Ｈをドラム２に正確に巻き付けることができる。

ドラム２の回転時間Ｔ１と貼付装置５０の移動時間Ｔ２とを一致させることで、帯状部材Ｈの後端Ｈ２を前端Ｈ１との接合位置に正確に貼り付けることができる。また、帯状部材Ｈの長さにばらつきが生じたとしても、帯状部材Ｈを伸ばしながら、又は、帯状部材Ｈを縮めながら、帯状部材Ｈをドラム２に精度よく巻き付けることができる。帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２の接合量を調整することもできる。

従って、本実施形態の成形装置１と環状部材Ｋの成形方法によれば、ドラム２に巻き付けた帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２の接合の精度を向上させて、環状部材Ｋを精度よく成形することができる。帯状部材Ｈの接合量のばらつきが低減するため、作業者による接合の手直しをなくすこともできる。帯状部材Ｈの巻き付け途中に、切断装置４により帯状部材Ｈを巻き付け長さに切断することで、ドラム２と切断装置４の間の距離を短くすることができる。その結果、成形装置１をコンパクトにすることができる。固定装置３０により、帯状部材Ｈの前端Ｈ１をドラム２に固定するため、前端Ｈ１の不要な動きを防止して、前端Ｈ１をドラム２の所定位置に確実に保持することができる。

なお、２つの貼付装置（前端貼付手段、後端貼付手段）により、それぞれ帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２を保持して貼り付けるようにしてもよい。ただし、１つの貼付装置５０により帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２の貼り付けを行うときには、成形装置１の構造を、より簡単にすることができる。また、帯状部材Ｈの前端Ｈ１のみをドラム２に貼り付けた状態（帯状部材Ｈのドラム２への巻き付けを開始する状態）で、貼付装置５０により帯状部材Ｈの後端Ｈ２を保持して、切断装置４により帯状部材Ｈを切断してもよい。この場合には、帯状部材Ｈの巻き付けを中断することなく、帯状部材Ｈをドラム２に連続して巻き付ける。貼付装置５０を配置する第１貼付位置Ｐ１と第２貼付位置Ｐ２は、同じ位置であってもよく、互いに異なる位置であってもよい。

以上、帯状部材Ｈがタイヤ用のベルト部材である例を説明したが、帯状部材Ｈは、ベルト部材以外の帯状のタイヤ構成部材（トレッド、サイドゴム等）であってもよく、タイヤ構成部材以外の帯状部材であってもよい。また、帯状部材Ｈは、幅や断面形状を問わず、帯状をなす部材であればよい。帯状部材Ｈの前端Ｈ１と後端Ｈ２は、重ねずに、突き合わせた状態で接合してもよい。

１・・・成形装置、２・・・ドラム、３・・・駆動装置、４・・・切断装置、５・・・検出装置、６・・・保持装置、７・・・制御装置、８・・・移動ユニット、１０・・・供給装置、１１・・・搬送装置、１２・・・ガイド部、１３・・・可動部、２０・・・配置装置、２１・・・移動装置、２２・・・ガイドレール、２３・・・移動部、３０・・・固定装置、３１・・・押さえ部材、３２・・・着脱装置、３３・・・保持部材、３４・・・通過孔、４０・・・接合装置、４１・・・加圧部材、４２・・・移動機構、５０・・・貼付装置、５１・・・保持部、５２・・・移動機構、Ｈ・・・帯状部材、Ｋ・・・環状部材。

Claims (6)

1. 回転するドラムに巻き付けた帯状部材の前端と後端を接合して環状部材を成形する環状部材の成形装置であって、
   帯状部材を供給する供給手段と、
   供給手段から供給される帯状部材の前端を保持する保持手段と、
   保持手段により保持されている帯状部材の前端を検出する検出手段と、
   検出手段により検出された帯状部材の前端の位置に移動して、保持手段により保持されている帯状部材の前端を保持し、保持手段による帯状部材の前端の保持が解除されてから、ドラムに帯状部材の前端を貼り付ける前端貼付手段と、
   前端がドラムに貼り付けられた帯状部材をドラムへの巻き付け長さに切断する切断手段と、
   切断手段による切断前の帯状部材の後端を保持し、切断手段による切断後の帯状部材の後端をドラムにおける前端との接合位置に貼り付ける後端貼付手段と、
   帯状部材の後端を保持する後端貼付手段を回転するドラムに向かって移動させて、帯状部材の後端の貼り付けを行う貼付位置に後端貼付手段を配置する移動手段と、
   移動手段により後端貼付手段を移動させて切断後の帯状部材を回転するドラムに巻き付けるときに、帯状部材の巻き付け完了までのドラムの回転時間と、後端貼付手段が貼付位置まで移動する移動時間とを一致させる制御手段と、
   を備えた環状部材の成形装置。
2. 請求項１に記載された環状部材の成形装置において、
   ドラムを回転して帯状部材を前端から後端までドラムに巻き付けるとともに、帯状部材の巻き付け途中に、ドラムの回転を停止して帯状部材の巻き付けを中断する回転手段を備え、
   後端貼付手段が、帯状部材の巻き付けを中断した状態で、切断前の帯状部材の後端を保持し、
   切断手段が、帯状部材の巻き付けを中断した状態で、後端貼付手段により後端が保持された帯状部材を切断する環状部材の成形装置。
3. 請求項１又は２に記載された環状部材の成形装置において、
   帯状部材の前端の貼り付けを行う前端貼付手段であり、かつ、帯状部材の後端の貼り付けを行う後端貼付手段である１つの貼付装置を備え、
   貼付装置は、帯状部材の前端の貼り付けを行うときに、帯状部材の前端を保持して移動し、帯状部材の後端の貼り付けを行うときに、帯状部材の後端を保持して移動する環状部材の成形装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載された環状部材の成形装置において、
   ドラムに貼り付けられた帯状部材の前端をドラムに固定する固定手段を備えた環状部材の成形装置。
5. 回転するドラムに巻き付けた帯状部材の前端と後端を接合して環状部材を成形する環状部材の成形方法であって、
   保持手段により、供給手段から供給される帯状部材の前端を保持する工程と、
   検出手段により、保持手段により保持されている帯状部材の前端を検出する工程と、
   検出手段により検出された帯状部材の前端の位置に前端貼付手段を移動して、前端貼付手段により、保持手段により保持されている帯状部材の前端を保持し、保持手段による帯状部材の前端の保持を解除する工程と、
   前端貼付手段により、ドラムに帯状部材の前端を貼り付ける工程と、
   後端貼付手段により、前端がドラムに貼り付けられた切断前の帯状部材の後端を保持する工程と、
   後端貼付手段により後端が保持された帯状部材をドラムへの巻き付け長さに切断する工程と、
   帯状部材の後端を保持する後端貼付手段を回転するドラムに向かって移動させて、回転するドラムに切断後の帯状部材を巻き付ける工程と、
   後端貼付手段を帯状部材の後端の貼り付けを行う貼付位置に配置して、後端貼付手段により、帯状部材の後端をドラムにおける前端との接合位置に貼り付ける工程と、を有し、
   切断後の帯状部材を巻き付ける工程が、帯状部材の巻き付け完了までのドラムの回転時間と、後端貼付手段が貼付位置まで移動する移動時間とを一致させる工程を有する環状部材の成形方法。
6. 請求項５に記載された環状部材の成形方法において、
   帯状部材を前端から後端まで回転するドラムに巻き付ける途中に、ドラムの回転を停止して帯状部材の巻き付けを中断する工程を有し、
   切断前の帯状部材の後端を保持する工程が、帯状部材の巻き付けを中断した状態で、後端貼付手段により切断前の帯状部材の後端を保持する工程を有し、
   帯状部材をドラムへの巻き付け長さに切断する工程が、帯状部材の巻き付けを中断した状態で、後端貼付手段により後端が保持された帯状部材を切断する工程を有する環状部材の成形方法。

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