JP7455609B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送装置に関し、特に円筒体の搬送に好適な搬送装置に関する。

従来、タイヤの製造現場においては、インナーライナーやカーカスプライと言ったシート状の部材が環状や円筒状に形成され、これらの部材を成型ドラムに搬送し、成型ドラム上において加硫前の所謂グリーンタイヤを成型する工程が存在する。特許文献１には、円筒体を搬送可能な搬送装置として円筒体の周方向に沿って環状に配設され、円筒体の表面に対して拡縮可能に構成されたセグメントを備え、当該セグメントに複数の吸着パッドが設けられた搬送装置が開示されている。当該搬送装置によれば、複数の吸着パッドによって円筒体の表面を安定的に吸着できる点で有用であるが、カップ状を呈しているため、負圧によってパッド自体に極端な圧縮力が生じパッドの破損や表面の剥離等の故障を生じ易いと言う懸念がある。また、これらの故障の有無を複数の吸着パッドについて個別に検査、監視する必要があるため、メンテナンス性に欠けると言う懸念もある。

特開２０１２－３５６０５号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、搬送に必要な吸着力を適切に確保しつつ、故障発生の低減化及びメンテナンス性を向上可能な搬送装置を提供する。

上述の課題を解決するための構成として、円筒体の周面と対向し、周面の一部範囲と吸着可能な吸着面を有する吸着体を備えた搬送装置であって、吸着面は、円筒体の幅方向に沿って複数形成され、周面に沿って弧状に形成された溝と、各溝により区画された複数の陸部とを有する構成とした。
本構成によれば、円筒体の一部範囲が、円筒体の幅方向に沿って延長すると共に、円筒体の周面に沿って弧状に延長する吸着面によって全体的に吸着されるため、吸着体及び円筒体に過度な圧縮力が生じず、故障発生の低減化、メンテナンス性の向上を図ることができる。
また、溝内に、吸引手段と連通する孔を形成し、溝内が、円筒体の周面が陸部と接した状態における吸引手段の動作により、負圧となる構成としても良い。
また、孔の孔径が吸着面の幅方向において異なる構成としても良い。
また、吸着体を少なくとも吸着面を構成する材質の硬さとは異なる硬さを有する材質が積層されてなる構成としても良い。

搬送装置の概略図である。 吸着体の概略斜視図である。 吸着面の概略断面図である。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１に示すように、搬送装置１は、一対のレール３上において移動可能とされた環状のフレーム１０と、フレーム１０の周方向に沿って均等配置されたシリンダ１２と、シリンダ１２と連結され、シリンダ１２の進退動作に応じてフレーム１０の径方向に拡縮可能な複数のセグメント２０と、各セグメント２０に取り付けられた複数（図示の例では６個）の吸着体３０とを備える。フレーム１０の脚部１４とレール３との間にはレール３と摺動可能な図外のスライドベアリングが介在している。フレーム１０は、レール３の間に設けられたラックと、当該ラックと噛み合い、図外のモータ等の駆動源によって正逆方向に回転可能なピニオン等の移動手段によってレール３上を自在に摺動可能であり、対象となる円筒体Ｋを次工程（例えば成型ドラム）に搬送可能である。

具体的には、図１に示すように、環状のフレーム１０の内径側に設置された円筒状のドラムＤの周囲に架け渡された円筒体Ｋの表面を取り囲むようにシリンダ１２の駆動によって吸着体３０を近接，密着させ、図外の吸引装置の駆動によって吸着体３０に吸着力を発生させる。吸着体３０の吸着力によって吸着された円筒体Ｋは、環状を保持したままレール３に沿って搬送され、搬送先の成型ドラム上において吸着力が解除され、成型ドラム上への搬送が完了する。なお、吸着，搬送対象となる円筒体Ｋとしては、完成後のタイヤ自体、或いは、タイヤを構成するインナーライナー、カーカスプライ、スチールベルト、トレッドゴム等の環状、或いは円筒を呈する部材が挙げられる。なお、本明細書において幅方向とは、ドラムＤの回転軸の延長方向と一致する方向であり、周方向とは、前記回転軸を中心とする円周方向と一致する方向であるものとする。

次に、図２を参照しつつ、吸着体３０の詳細について説明する。同図に示すように、吸着体３０は、径方向外側から内側に向かって取付部としての台座部３２と、台座部３２上に突設された一対の柱部４０；４０と、柱部４０；４０に支持された吸着本体５０とを備える。吸着体３０は、部位に応じて異なる硬さを有するゴムが積層されてなり、後述の台座部３２に形成された複数の取付孔３８に挿通される固定手段としてのボルト等を介してセグメント２０側に強固に取り付けられる。

［台座部について］
台座部３２は、吸着本体５０の土台となる基部３４と、当該基部３４の表面に対応して配設されたパッキン３６とから構成され、周方向に沿った長辺を有する略矩形の板状体である。基部３４は、その硬さがショアＤ８５以上であるゴムにより成形されており、吸着体３０を構成するゴム層の中で最も硬い。基部３４の周方向の両端側には、幅方向沿って延長する肉厚部３４ａ；３４ａが形成されており、当該肉厚部３４ａ；３４ａ上には、柱部４０；４０が突設される。パッキン３６は、セグメント２０の表面と接する取り付け面３６ａを有する薄板状であり、例えばゴム又は金属により形成され、基部３４と一体化される。基部３４の肉厚部３４ａ；３４ａには、それぞれ幅方向に離間する複数の取付孔３８が基部３４及びパッキン３６を貫通するように形成される。

［柱部について］
柱部４０：４０は、台座部３２の周方向に隔てて設けられると共に、台座部３２の幅方向に沿って連続して延長する断面矩形の柱状体であって、その硬さがショアＡ３０程度のゴムにより形成される。このように、互いに周方向に離間する肉厚部３４ａ；３４ａ上に突設された柱部４０；４０によって吸着本体５０が弾性的に支持されることにより、吸着本体５０によって吸着される円筒体Ｋの半径（表面の曲率）が異なる場合であっても、柱部４０；４０の柔軟性によって吸着本体５０の変形を吸収，許容することができ、異なる半径を有する円筒体Ｋを適切に吸着することが可能となる。また、柱部４０；４０が、肉厚部３４ａ；３４ａの間の薄肉部３４ｂを跨ぐように突設されているため、薄肉部３４ｂの一定程度の形状変化によっても吸着本体５０の変形を吸収，許容することができる。

［吸着本体について］
吸着本体５０は、前述の柱部４０；４０を介して台座部３２上に支持され、幅方向に沿って直線的に延長し、周方向に沿って単一の曲率を有する断面弧状に形成された厚さが５ｍｍ前後の部材である。吸着本体５０は、柱部４０；４０との接続部５２；５２が形成された下層の基礎層６０と、基礎層６０よりも薄肉であって、基礎層６０の上層に位置し、円筒体Ｋと接する吸着面を有する吸着層７０との二層構造である。同図に示すように、基礎層６０と吸着層７０の周方向端部は、外側に向けて僅かに薄肉に形成されている。同図に示すように、接続部５２；５２は、柱部４０；４０の離間距離と対応するように、基礎層６０の周方向に隔てて柱部４０；４０側に突出する突部として形成されており、柱部４０；４０の柱頭と一体化される。基礎層６０は、その硬さが柱部４０；４０よりも硬いショアＤ８０程度のゴムにより形成されており、吸着層７０に加わる荷重が支持層としての柱部４０；４０側に伝達される。

吸着層７０は、基礎層６０の全域に対応するように一体化され、厚さが２ｍｍ前後に形成された薄層であって、吸着対象となる円筒体Ｋの周面と対向する表面が吸着面７２として形成される。吸着層７０は、その硬さが柱部４０と同等のショアＡ３０程度のゴムにより形成されており、吸着対象となる円筒体Ｋの表面形状（曲率や凹凸）の違いに対応可能な柔軟性と変形性が付与されている。

同図に示すように、吸着面７２は、幅方向に沿って複数形成され、周方向に沿って連続して弧状に延在する吸着溝７２ａと、隣り合う吸着溝７２ａ；７２ａ間に形成された複数の陸部７２ｂにより形成される。吸着溝７２ａの溝幅は例えば２ｍｍ程度に設定され、幅方向沿って２ｍｍ程度の間隔を有して形成される。図３に示すように、各吸着溝７２ａの内部には、溝内に臨む複数の吸着孔７４が形成される。吸着孔７４は、吸着溝７２ａの溝底や溝壁に形成される円孔であって、例えば吸着溝７２ａの周方向に隔てた２か所に形成される。吸着孔７４は、吸着層７０、基礎層６０、柱部４０、台座部３２の内部に連続して延長し、フレーム１０側に設けられた図外の吸引手段と連通する内部流路と連通しており、吸引装置の吸引動作に応じて吸着溝７２ａ内に負圧を発生させる。また、吸着孔７４の孔径は吸着溝７２ａの幅方向位置によって異なるように設定されている。

具体的には、幅方向中心に位置する吸着溝７２ａを含む中央領域Ｒ１の範囲の吸着溝７２ａに形成された吸着孔７４の孔径は、中央領域Ｒ１よりも幅方向外側に位置する外側領域Ｒ２；Ｒ２の範囲の吸着溝７２ａに形成された吸着孔７４の孔径よりも大径に設定されている。なお、吸着孔７４の孔径の大小関係によって生じる作用の詳細については後述する。

図３に示すように、複数の陸部７２ｂは、円筒体Ｋ（Ｋ１，Ｋ２）の表面と直接的に接する面であり、シリンダ１２の伸長動作によって陸部７２ｂが円筒体Ｋの表面と密着してシール状態となり、陸部７２ｂ；７２ｂ間の吸着溝７２ａが気密状態となる。そして、当該気密状態下において吸引装置を駆動させることにより、吸着溝７２ａ内の空気が吸着孔７４を介して吸引されて内部が負圧状態となり、円筒体Ｋの表面を吸引可能な吸引力が発生する。そして、円筒体Ｋの周囲を取り囲むように配置された全ての吸着体３０を同期して径方向内側に動作させて密着させ、吸引動作を開始させることにより、円筒体ＫがドラムＤより引き剥がされ、搬送可能な状態となる。

このとき、上記吸着体３０の吸着本体５０は、円筒体Ｋの外周面の一部の全面と対応するように吸着するため、外周面に対して吸着カップが点在して設けられた従来の構成との比較において、円筒体Ｋの外周面に局所的な吸引力が生じることなく、吸着面７２と対応する範囲に吸引力が均一に加わるため、円筒体Ｋに変形が生じることなく、安定的に搬送することが可能となる。また、吸着本体５０は、円筒体Ｋの表面と直接接する吸着面７２を有する吸着層７０が相対的に柔らかいゴムにより形成され、下層の基礎層６０が相対的に硬く、さらにこれを支持する柱部４０；４０が柔らかいゴムにより形成されているため、吸着層７０の形状変化吸着体３０全体で吸収することが可能となる。

次に図３を参照しつつ、吸着孔７４の大小関係によって生じる作用について説明する。同図に示すように、吸着体３０によって吸着される対象となる円筒体Ｋ１；Ｋ２の幅方向寸法Ｗ１；Ｗ２は、その対象（部材）ごとに異なっており、吸着体３０の幅方向寸法Ｗと実質的に同一な寸法を有するものや、これよりも広幅な寸法を有するもの、或いは、これよりも狭幅な寸法を有するもの等、多様な幅寸法が存在する。そして、図示の如く、吸着体３０の幅方向寸法Ｗ以上の寸法を有する円筒体Ｋ１（Ｗ１）が吸着体３０によって吸着される場合、上述の中央領域Ｒ１、外側領域Ｒ２；Ｒ２内の全ての陸部７２ｂが円筒体Ｋ１の表面と密着してシール状態を形成するため、幅方向に渡る全ての吸着溝７２ａが気密状態となる。

一方、吸着体３０の幅方向寸法Ｗ未満の寸法を有する円筒体Ｋ２（Ｗ２）が吸着体３０によって吸着される場合、図示のように円筒体Ｋ２の幅方向寸法によっては、例えば中央領域Ｒ１の陸部７２ｂのみが円筒体Ｋ２の表面と密着してシール状態を形成し、外側領域Ｒ２；Ｒ２の陸部７２ｂが円筒体Ｋ２の表面と接することなく、当該外側領域Ｒ２；Ｒ２の吸着溝７２ａがリークした状態となり得る。しかし、本実施形態に係る吸着溝７２ａに形成された吸着孔７４の孔径は、外側領域Ｒ２；Ｒ２が小であり、中央領域Ｒ１が大の関係を有しているため、リーク状態にある外側領域Ｒ２；Ｒ２の吸着孔７４からの空気の流入量が小となり、流入量が大である吸着孔７４を有する中央領域Ｒ１の吸着溝７２ａの吸引力の低下を大幅に抑制可能となる。即ち、吸着孔７４の孔径を幅方向の領域ごと変化させることにより、吸着，搬送対象となる円筒体Ｋの幅方向寸法の変化に柔軟に対応することが可能となる。なお、幅方向寸法Ｗに対する中央領域Ｒ１及び外側領域Ｒ；Ｒ２の範囲は任意に設定可能であり、吸着，搬送対象となる円筒体Ｋの種類に応じて決定すれば良い。

以上説明した通り、本実施形態に係る搬送装置によれば、吸着面７２が円筒体Ｋの幅方向に沿って延長し、かつ、円筒体Ｋの周方向に沿って弧状に延長することから、円筒体Ｋの周面の一部範囲を均一に吸着することが可能となる。また、吸着溝７２ａが周方向に沿って延長して形成され、各吸着溝７２ａにより区画された複数の陸部７２ｂが円筒体Ｋの周面と密着するため、吸着溝７２ａの負圧によって円筒体Ｋを適切に吸着可能となる。また、吸着体３０を少なくとも吸着面７２を構成する材質の硬さとは異なる硬さを有する材質を積層して構成することにより、吸着面７２の変形を吸収することが可能となり、より多様な円筒体Ｋを吸着，搬送可能となる。

１ 搬送装置，１０ フレーム，１２ シリンダ，２０ セグメント，３０ 吸着体，
３２ 台座部，４０ 柱部，５０ 吸着本体，７０ 吸着層，７２ 吸着面，
７２ａ 吸着溝，７２ｂ 陸部，７４ 吸着孔

Claims (4)

1. 円筒体の周面と対向し、前記周面の一部範囲と吸着可能な吸着面を有する吸着体を備えた搬送装置であって、
   前記吸着面は、前記円筒体の幅方向に沿って複数形成され、前記周面に沿って弧状に形成された溝と、
   各溝により区画された複数の陸部と、
   を有することを特徴とする搬送装置。
2. 前記溝内に、吸引手段と連通する孔が形成され、前記溝内は、前記円筒体の周面が前記陸部と接した状態における前記吸引手段の動作により、負圧となることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記孔の孔径が前記吸着面の幅方向において異なることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
4. 前記吸着体は、少なくとも前記吸着面を構成する材質の硬さとは異なる硬さを有する材質が積層されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の搬送装置。

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