JP6433836B2 - 単線ビード製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ部材である単線ビードを製造する単線ビード製造装置に関する。

単線ビードは、空気入りタイヤのカーカスの両端を固定してタイヤの剛性を確保するためのタイヤ部材であって、単線ワインダー、糸巻き装置、エイペックス貼付機などを備えた単線ビード製造装置を用いて、単線ビードワイヤー（以下、単に「ワイヤー」とも言う）を複数列巻回した後、エイペックスを貼付することにより製造されている。

具体的には、単線ビードは、単線ワインダーにおいて単線ビードワイヤーをドラムに巻き付けて形成ビードを作製した後、形成ビードの始端と終端が剥がれないように糸巻き装置において糸を巻き付けて中間ビードを作製し、エイペックス貼付機において中間ビードにエイペックスを貼り付けることにより製造される（例えば、特許文献１）。

そして、単線ビード製造装置において、中間ビードを糸巻き装置からエイペックス貼付機へ搬送する際には、従来より、チャック機構を有する移載装置を用い、中間ビードを外側から挟み込んで保持（チャック）しながら搬送している。

特許３３３８６６３号公報

しかしながら、上記のように中間ビードを外側からチャックして搬送する場合、挟み込み不良（チャックミス）が発生して搬送中に中間ビードを落下させてしまう恐れがあった。また、外側から中間ビードを挟み込むため、チャック中に挟み込みの力によって中間ビードが撓む恐れがあり、品質管理上あまり好ましい方法とは言えない。

さらに、この単線ビード製造装置は、シリンダー、ＬＭガイド、モーター、電磁弁、センサーなどの多くの部品によって複雑に構成されているため、高額の設備投資を必要とし、また、これらの部品を連動させて適切に制御することは容易ではないため、立ち上げに時間が掛かったり、メンテナンス性が悪かったりするなど多くの問題があった。

そこで、本発明は、中間ビードを糸巻き装置からエイペックス貼付機への搬送中に落下させてしまう恐れや中間ビードに撓みを発生させる恐れがないと共に、簡便な構成で高額の設備投資を必要とせず、容易に制御することができる単線ビード製造装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
単線のワイヤーをドラムに複数回巻き付けて形成ビードを作製する単線ワインダーと、前記形成ビードの巻き付け始端部および終端部に糸を巻き付けて固定することにより中間ビードを作製する糸巻き装置と、前記中間ビードにエイペックスを貼り付けて単線ビードを製造するエイペックス貼付機とを備えた単線ビード製造装置であって、
前記糸巻き装置と前記エイペックス貼付機との間に、先端部が前記糸巻き装置の近傍と前記エイペックス貼付機の近傍とを往復するアームを有するロボットが備えられており、
前記アームの先端部と、前記エイペックス貼付機の中間ビード受け取り部とのそれぞれにマグネットが設けられ、
前記アームの先端部のマグネットに前記糸巻き装置により作製された前記中間ビードを吸着させることにより前記糸巻装置から前記ロボットの前記アームに前記中間ビードを渡し、
前記アームを前記エイペックス貼付機の近傍まで回動させて、前記エイペックス貼付機の中間ビード受け取り部のマグネットへ前記中間ビードを吸着させた後、
前記アームを回転させることにより前記アームのマグネットから前記中間ビードを引き剥がして、前記中間ビードを前記アームから前記エイペックス貼付機の中間ビード受け取り部に引き渡すように前記ロボットが制御されていることを特徴とする単線ビード製造装置である。

本発明によれば、中間ビードを糸巻き装置からエイペックス貼付機への搬送中に落下させてしまう恐れや中間ビードに撓みを発生させる恐れがないと共に、簡便な構成で高額の設備投資を必要とせず、容易に制御することができる単線ビード製造装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る単線ビード製造装置を示す平面図である。 図１に示した産業用ロボットと糸巻き装置を示す側面図である。 第１マグネットを表面に設けたプレートを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。 図３に示したプレートを産業用ロボットのアームの先端部に取り付けた状態を示す平面図である。 産業用ロボットがエイペックス貼付機に中間ビードを引き渡す機構を示す概略側面図である。 従来の単線ビード製造装置を模式的に示す斜視図である。 図６に示したチャック機構の部分を模式的に示す正面図である。

１．本発明に至る経緯
本発明者は上記した課題を解決するために、先ず、従来の単線ビード製造装置について種々の検討を行った。

図６は従来の単線ビード製造装置を模式的に示す斜視図であり、図７は図６に示したチャック機構の部分を模式的に示す正面図である。

図６に示すように、従来の単線ビード製造装置１００では、先ず、単線ワインダー１０１のドラム７に単線のワイヤー６を複数回巻き付けて形成ビード８’を作製した後、旋回機１０２を用いて形成ビード８’を糸巻き装置１０３まで搬送する。そして、糸巻き装置１０３において形成ビード８’の巻き付け始端部と終端部に糸を巻き付けて固定することにより中間ビード８を作製する。

次に、作製された中間ビード８を、チャック機構１２０を有する移載装置１０４に保持させた状態で旋回リフター１０５まで搬送し、その後、旋回リフター１０５から中間搬送装置１０６に渡し、さらにエイペックス貼付機１０７まで搬送する。そして、エイペックス貼付機１０７において中間ビード８にエイペックス９を貼り付けることにより単線ビードを製造する。

そして、この単線ビード製造装置１００の移載装置１０４にはチャック機構１２０が設けられており（図７参照）、チャック機構１２０に設けられた一対のシリンダー１２２、１２３を用いて中間ビード８を挟み込むことにより中間ビード８を保持する。

前記したように、従来の単線ビード製造装置１００では、このチャック機構１２０を用いて中間ビード８を保持する際にチャックミスが発生して、中間搬送装置１０６による搬送中に中間ビード８が落下する恐れがあった。さらに、シリンダー１２２、１２３により挟み込まれた中間ビード８が一時的に撓んで製造後の単線ビードの品質が低下する恐れがあった。

このため、本発明者は、中間ビードを確実に保持することができ、かつ、保持された中間ビードが撓むことを防止することができる機構として、中間ビードを外側から挟み込んで保持するチャック機構に替えて、磁力により中間ビードを吸着させて保持するマグネットを用いることを考えた。

しかし、単にマグネットを用いた場合には、搬送後の中間ビードを次の装置に渡す際にマグネットから中間ビードを引き剥がす必要があり、この中間ビードの引き剥がしのために依然としてチャック機構を用いる必要があり、対策として十分ではないことが分かった。

そして、本発明者は、中間ビードの保持、搬送を行う装置以外に、中間ビードを受け取る側の装置にもマグネットを設けることを考え、これにより途中にチャック機構を用いることなく、中間ビードを引き剥がすことができるようになった。

また、前記したように、従来の単線ビード製造装置１００は、シリンダー、ＬＭガイド、モーター、電磁弁、センサーなどの多くの部品によって複雑に構成されているため、高額の設備投資を必要とし、また、これらの部品を連動させて適切に制御することは容易ではないため、立ち上げに時間が掛かったり、メンテナンス性が悪かったりするなど多くの問題があった。

このため、本発明者は、簡便な構成で高額の設備投資を必要とせず、容易に制御することができる構成として、回動自在のロボットアームを有する産業用ロボットを用いることに思い至った。

そして、上記した産業用ロボットを用いて糸巻き装置１０３からエイペックス貼付機１０７に中間ビードを引き渡すことにより、図６に示すような従来の単線ビード製造装置１００における移載装置１０４、旋回リフター１０５、中間搬送装置１０６を設ける必要がなくなるため、簡便な構成で高額の設備投資を必要とせず、容易に制御することができる単線ビード製造装置を提供することができるようになった。

２．本実施の形態に係る単線ビード製造装置
以下、図面を参照しつつ本実施の形態に係る単線ビード製造装置について説明する。図１は本実施の形態に係る単線ビード製造装置を示す平面図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る単線ビード製造装置１０は、従来の装置と同様に、単線ワインダー１２と、旋回機１３と、糸巻き装置１４と、エイペックス貼付機１６とを備えている。

しかし、本実施の形態に係る単線ビード製造装置１０は、図６に示す従来の単線ビード製造装置１００の移載装置１０４、旋回リフター１０５、中間搬送装置１０６に替えて、産業用ロボット１５が設けられている点で従来の装置と異なる。

（１）単線ワインダー
単線ワインダー１２は、従来の単線ワインダーと同様に、単線のワイヤーをドラムに複数回巻き付けることにより形成ビードを作製する。

（２）旋回機
旋回機１３は、単線ワインダー１２と糸巻き装置１４との間に配設されており、単線ワインダー１２で作製された形成ビードを把持して、単線ワインダー１２から糸巻き装置１４まで搬送する。

（３）糸巻き装置
糸巻き装置１４は、形成ビードの巻き付け始端部と終端部が剥がれないように、糸（図示せず）を巻き付けて固定することにより中間ビード８を作製する。

（４）産業用ロボット
本実施の形態においては、産業用ロボット１５が糸巻き装置１４とエイペックス貼付機１６との間に配設されている。図２は、図１中の糸巻き装置１４と産業用ロボット１５とを示す側面図である。なお、図２中の二点鎖線は産業用ロボットのアームが回動する軌跡を示している。

産業用ロボット１５は、図１に示すように、装置本体を中心として回転可能であり、先端部５２が糸巻き装置１４の近傍とエイペックス貼付機１６の近傍とを往復する多関節アーム５０を備えている。

また、図２に示すように、多関節アーム５０の先端部５２にはマグネット（第１マグネット）７２を有するプレート７０が取り付けられている。図３は、第１マグネット７２を有するプレート７０を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。図４は、図３のプレート７０が産業用ロボットの多関節アームの先端部５２に取り付けられた状態を示す平面図である。

図３および図４に示すように、プレート７０には、第１マグネット７２が埋設されている。図３（ａ）に示すように、本実施の形態においては、この第１マグネット７２に中間ビード８を吸着させることにより中間ビード８を保持する。

なお、プレート７０の長さは、生産する中間ビード８の寸法に応じて適宜変更することができ、例えば、中間ビード８の直径が３３０〜４４０ｍｍの場合には４７８．５ｍｍに設定されることが好ましい。なお、プレート７０の長さは長く設定することが好ましく、これにより、複数種類の寸法の中間ビード８を、プレート７０を取り替えることなく保持させることができる。

また、産業用ロボットの多関節アームに掛かる負荷を考慮すると、プレート７０は、アルミニウムなどの軽量の材質から構成されていることが好ましい。また、第１マグネット７２は、中間ビード８を適切に保持するという観点から、ネオジウム磁石などから構成されていることが好ましい。

（５）エイペックス貼付機
図５は、産業用ロボットがエイペックス貼付機に中間ビードを引き渡す状態を模式的に示す概略側面図である。エイペックス貼付装置は、従来と同様に、中間ビード８にエイペックスを貼り付ける装置であるが、図５に示すように、搬送されてきた中間ビード８を受け取る中間ビード受取部６０にマグネット（第２マグネット）６２が設けられている点で従来と異なる。

具体的には、第２マグネット６２は、Ｌ字形の吊り下げタイプの中間ビード受取部６０の先端部（水平部）の上面に埋設されており、上記した第１マグネット７２と同様にネオジウム磁石などから構成されている。

３．中間ビードの引き渡し
上記した構成の本実施の形態に係る単線ビード製造装置における中間ビードの引き渡しの特徴は、図３および図４に示すように、プレート７０の第１マグネット７２に中間ビード８を吸着させることにより中間ビード８を保持して中間ビード８の引き渡しを行うため、チャック機構を用いた場合のように、チャックミスによる中間ビード８の落下や、保持中の中間ビード８に撓みが生じることを適切に防止することができる点にある。

先ず、本実施の形態においては、図２に示すように、糸巻き装置１４において作製された中間ビード８に、産業用ロボット１５がプレート７０を接触させることにより第１マグネット７２に中間ビード８を吸着させて保持する。

次に、産業用ロボット１５は、図１に示すように、多関節アーム５０を回動させて糸巻き装置１４の近傍からエイペックス貼付機１６の近傍に中間ビード８を搬送する。

そして、図５の左図に示すように、産業用ロボットは多関節アームの先端部を回動させて、第１マグネット７２に保持された中間ビード８を、エイペックス貼付機１６の中間ビード受取部６０の上面に引っ掛ける。これにより、中間ビード受取部６０の上面に埋設された第２マグネット６２に中間ビード８の上端部が吸着する。

さらに、産業用ロボットは、図５の右図に示すように、多関節アームの先端部に取り付けられたプレート７０を回転させる。これにより、磁力でプレート７０の第１マグネット７２に吸着していた中間ビード８が引き剥がされ、エイペックス貼付機の中間ビード受取部６０に中間ビード８が引き渡される。

４．本実施の形態の効果
（１）本実施の形態によれば、マグネットの磁力を利用して中間ビードを保持して搬送するため、従来のように中間ビードを外側からチャックするチャック機構を用いた場合のようなチャックミスによる中間ビードの落下の発生を防止することができ、かつ、保持中の中間ビードが撓むことを適切に防止することができる。

（２）また、本実施の形態においては、図６に示す従来の単線ビード製造装置１００における移載装置１０４、旋回リフター１０５および中間搬送装置１０６の機能を、１台の産業用ロボットで代用することができる。このため、設備コストを従来よりも低減させることができ、メンテナンス性を向上させることができ、中間ビードの搬送における各装置の制御を簡略化して、設備停止後の立ち上げまでの時間を短縮することができる。

（３）また、本実施の形態においては、棒状のプレート７０に埋め込まれた第１マグネットに吸着させることにより中間ビードを保持するため、直径が異なる中間ビード８を保持する場合でも、中間ビード８の直径に合わせて保持部材を取り替える必要がないため、保持部材の取替え作業を無くして作業効率を向上させることができる。

以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記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、上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。

６ ワイヤー
７ ドラム
８ 中間ビード
８’ 形成ビード
９ エイペックス
１０、１００ 単線ビード製造装置
１２、１０１ 単線ワインダー
１３、１０２ 旋回機
１４、１０３ 糸巻き装置
１５ 産業用ロボット
１６、１０７ エイペックス貼付機
５０ 多関節アーム
５２ 多関節アームの先端部
６０ 中間ビード受取部
６２ 第２マグネット
７０ プレート
７２ 第１マグネット
７４ 多関節アーム固定部
１０４ 移載装置
１０５ 旋回リフター
１０６ 中間搬送装置
１２０ チャック機構
１２２、１２３ シリンダー

Claims (1)

1. 単線のワイヤーをドラムに複数回巻き付けて形成ビードを作製する単線ワインダーと、前記形成ビードの巻き付け始端部および終端部に糸を巻き付けて固定することにより中間ビードを作製する糸巻き装置と、前記中間ビードにエイペックスを貼り付けて単線ビードを製造するエイペックス貼付機とを備えた単線ビード製造装置であって、
   前記糸巻き装置と前記エイペックス貼付機との間に、先端部が前記糸巻き装置の近傍と前記エイペックス貼付機の近傍とを往復するアームを有するロボットが備えられており、
   前記アームの先端部と、前記エイペックス貼付機の中間ビード受け取り部とのそれぞれにマグネットが設けられ、
   前記アームの先端部のマグネットに前記糸巻き装置により作製された前記中間ビードを吸着させることにより前記糸巻装置から前記ロボットの前記アームに前記中間ビードを渡し、
   前記アームを前記エイペックス貼付機の近傍まで回動させて、前記エイペックス貼付機の中間ビード受け取り部のマグネットへ前記中間ビードを吸着させた後、
   前記アームを回転させることにより前記アームのマグネットから前記中間ビードを引き剥がして、前記中間ビードを前記アームから前記エイペックス貼付機の中間ビード受け取り部に引き渡すように前記ロボットが制御されていることを特徴とする単線ビード製造装置。

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