JP7473804B2 - 未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置および方法に関し、さらに詳しくは、未加硫の帯状ゴム部材の長手方向端部を、所望どおりに精度よく引き伸ばして目標形状の未加硫のゴム部材を製造することができる引伸ばし装置および方法に関するものである。

タイヤ等のゴム製品を製造する際には、未加硫の帯状ゴム部材が使用される。この帯状ゴム部材は経時的に収縮するので、この収縮を是正するための装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１で提案されている装置では、未加硫の帯状ゴム部材の前端部の最も大きく収縮する収縮部が、引き伸ばし装置によって引き伸ばされた後に成形ドラムの外周面に貼付けられる（段落００２２～００２４等参照）。この引き伸ばし装置は、押さえ部材と支持台との間に収縮部を挟んで保持することで収縮部の収縮を止め、この状態で押え部材を旋回させることで収縮部を引き伸ばす。支持台上の帯状ゴム部材を押圧している押え部材を、押圧状態のまま移動させて収縮部を引き伸ばすので、収縮部には押圧力および押え部材との摩擦力に加えて、支持台との摩擦力も作用する。このように収縮部には様々な方向の様々な力が作用するため、収縮部の変形具合を詳細に制御することが難しい。それ故、未加硫の帯状ゴム部材を所望どおりに精度よく引き伸ばして目標形状にするには改善の余地がある。

特開２０１５－１３６８２６号公報

本発明の目的は、未加硫の帯状ゴム部材の長手方向端部を、所望どおりに精度よく引き伸ばして目標形状の未加硫のゴム部材を製造できる引伸ばし装置および方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置は、所定長さで切断された未加硫の帯状ゴム部材の長手方向両端部の少なくとも一方の対象端部を保持する対象端部保持部と、前記対象端部の前記対象端部保持部に保持された保持位置よりも前記対象端部の長手方向端面側を把持する把持部と、前記対象端部保持部および前記把持部を長手方向に移動させる移動機構と、前記帯状ゴム部材の目標長さが入力されて、前記対象端部保持部、前記把持部および前記移動機構を制御する制御部とを有する未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置において、前記把持部が、少なくとも一方が上下移動する上側把持板と下側把持板とを有し、前記対象端部が前記対象端部保持部によって保持されるとともに、前記上側把持板と前記下側把持板とによって上下に挟持されて宙に浮いた状態になり、前記上側把持板を前記対象端部の長手方向端面側に向かって下方に傾斜して延在させて前記対象端部に食い込ませる設定にして、前記目標長さに基づいて前記制御部により前記移動機構を制御して前記対象端部を保持している前記対象端部保持部および前記対象端部を把持している前記把持部を長手方向に移動させることにより、宙に浮いた状態の前記対象端部を長手方向に引伸ばして前記帯状ゴム部材を目標形状にして、前記対象端部に対する把持を解除した時に前記対象端部を未加硫ゴムの粘着性によって前記上側把持板に貼り付けた状態にさせる設定にしたことを特徴とする。

本発明の未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし方法は、所定長さで切断された未加硫の帯状ゴム部材の長手方向両端部の少なくとも一方の対象端部を対象端部保持部により保持し、前記対象端部の前記対象端部保持部に把持された保持位置よりも長手方向端面側を把持部により把持して、前記対象端部保持部および前記把持部を長手方向に移動させることで、前記対象端部を長手方向に引伸ばして前記帯状ゴム部材を目標形状にする未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし方法において、前記把持部を、少なくとも一方が上下移動する上側把持板と下側把持板とを有する構成にして、前記対象端部を前記対象端部保持部により保持するとともに前記上側把持板と前記下側把持板とによって上下に挟持することで宙に浮いた状態にして、前記上側把持板は前記対象端部の長手方向端面側に向かって下方に傾斜して延在させておいて前記対象端部に食い込ませ、宙に浮いた状態の前記対象端部を保持している前記対象端部保持部および前記対象端部を把持している把持部を長手方向に移動させて、浮いた状態の前記対象端部を長手方向に引伸ばし、その後、前記対象端部に対する把持を解除した時に前記上側把持板に前記対象端部を未加硫ゴムの粘着性によって貼り付けた状態にして、前記対象端部を前記上側把持板によって所定位置に押圧して前記上側把持板から引き離して前記所定位置に配置することを特徴とする。

本発明によれば、所定長さで切断された未加硫の帯状ゴム部材の長手方向の対象端部を対象端部保持部によって保持するとともに、把持部を構成する上側把持板と下側把持板の少なくとも一方を上下移動させて対象端部を上下に挟持することで対象端部を宙に浮いた状態にする。上側把持板は対象端部の長手方向端面側に向かって下方に傾斜して延在させて対象端部に食い込ませることで、把持部によって対象端部を強固に把持できる。そして、対象端部が宙に浮いた状態で対象端部保持部をおよび把持部を長手方向に移動させることで、帯状ゴム部材を精度よく引伸ばして目標形状にすることが可能になっている。次いで、対象端部に対する把持を解除した時に上側把持板に対象端部を未加硫ゴムの粘着性によって貼り付けた状態にして、対象端部を上側把持板により所定位置に押圧して上側把持板から引き離すことで、帯状ゴム部材を目標形状に維持したまま所定位置に配置できる。

本発明の未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置を側面視で例示する説明図である。 図１の引伸ばし装置を平面視で例示する説明図である。 図２の引伸ばし装置の左半分を平面視で例示する説明図である。 図３の対象端部保持部および把持部を側面視で例示する説明図である。 図４の対象端部保持部および把持部を一部省略して平面視で例示する説明図である。 帯状ゴム部材の前端部、後端部をそれぞれ、前端部保持部、対象端部保持部により保持する工程を側面視で例示する説明図である。 図６の対象端部保持部の周辺を拡大した説明図である。 帯状ゴム部材の前端部を成形ドラムの外周面上まで移動させる工程を側面視で例示する説明図である。 帯状ゴム部材の前端部を成形ドラムの外周面上に配置する工程を側面視で例示する説明図である。 帯状ゴム部材を成形ドラムの外周面上に巻き付けて、帯状ゴム部材の後端部を前端部の上方に位置決めした状態を側面視で例示する説明図である。 図１０の下側把持板を下方移動させた状態を拡大して例示する説明図である。 図１１の下側把持板を前方移動させた状態を例示する説明図である。 図１２の下側把持板を上方移動させて上側把持板とで帯状ゴム部材の後端部を上下に挟持した状態を例示する説明図である。 図１３の上側把持板の状態を拡大して例示する説明図である。 図１３の対象端部保持部および上側把持板と下側把持板の配置を平面視で例示する説明図である。 図１３の帯状ゴム部材の後端部を引き伸ばしている工程を側面視で例示する説明図である。 図１６の対象端部保持部および上側把持板と下側把持板の配置を平面視で例示する説明図である。 図１６の下側把持板を下方移動させて帯状ゴム部材の後端部に対する把持を解除した状態を例示する説明図である。 図１８の下側把持板を後方移動させた後、上方移動させた状態を例示する説明図である。 図１９の対象端部保持部および上側把持板を下方移動させて、帯状ゴム部材の後端部を前端部に接合させる工程を例示する説明図である。 図２０の帯状ゴム部材の前端部と後端部とを押圧ローラによってさらに圧着する工程を例示する説明図である。 対象端部保持部の変形例を正面視で示す説明図である。

以下、本発明の未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置および方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１～図５に例示する本発明の未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置１（以下、引伸ばし装置１という）は、未加硫の帯状ゴム部材Ｒの長手方向両端部（前端部Ｒａおよび後端部Ｒｂ）の少なくとも一方の対象端部を引伸ばすことで、目標形状にした帯状ゴム部材Ｒを製造する。この実施形態では、後端部Ｒｂを対象端部として引伸ばして目標形状の帯状ゴム部材Ｒを製造する。さらにこの帯状ゴム部材Ｒを用いて環状ゴム部材ＲＣを製造することもできる。帯状ゴム部材Ｒとしては、未加硫ゴムによって形成されているタイヤのトレッドゴムやサイドゴム等のタイヤ構成部材を例示できる。

製造装置１は、所定長さで切断された帯状ゴム部材Ｒの対象端部（この実施形態では後端部Ｒｂ）を把持する把持部７と、後端部Ｒｂを保持する対象端部保持部１０と、把持部７と対象端部保持部１０の帯状ゴム部材Ｒの長手方向間隔を変化させる移動機構１３と、制御部１５とを備えている。制御部１５には帯状ゴム部材Ｒの目標長さＧが入力され、制御部１５は、把持部７、対象端部保持部１０および移動機構１３の動きを制御する。

この実施形態の引伸ばし装置１は、さらに、搬送コンベヤ２と、前端部Ｒａを保持して成形ドラム１７の外周面１７ａ上に配置する前端部配置機構４と、押圧ローラ１４と、位置センサ１６とを備えている。搬送コンベヤ２、前端部配置機構４および押圧ローラ１４の動きは制御部１５により制御される。位置センサ１６の検知データは制御部１５に入力される。

搬送コンベヤ２は、載置された帯状ゴム部材Ｒを、前方に配置されている成形ドラム１７に向かって搬送する。搬送コンベヤ２は、前後のプーリの間に張設されたコンベヤベルト２ａを有していて、コンベヤベルト２ａはサーボモータ等の駆動源によって回転駆動される。

図面中の矢印Ｌの方向は、帯状ゴム部材Ｒの長手方向（即ち、帯状ゴム部材Ｒおよび搬送コンベヤ２の前後方向）を示している。また、矢印Ｗの方向は、搬送コンベヤ２に載置された帯状ゴム部材Ｒの幅方向（即ち、搬送コンベヤ２および成形ドラム１７の幅方向）を示している。図２、図３中の一点鎖線ＣＬは、成形ドラム１７の幅方向中心位置を示している。

この実施形態では、ドラム幅方向中心線ＣＬを挟んで対称位置に搬送コンベア２が1台ずつ配置されている。それぞれの搬送コンベヤ２の間には、長手方向Ｌに延在するフレーム３が設置されている。このフレーム３に対して、それぞれのコンベヤベルト２ａの上方に配置される前端部配置機構４、把持部７、対象端部保持部１０および移動機構１３、押圧ローラ１４が長手方向Ｌに移動可能に取付けられている。また、フレーム３に対して、それぞれのコンベヤベルト２ａの後端部の上方に配置される位置センサ１６が取り付けられている。

ドラム幅方向中心線ＣＬを挟んで対称位置に配置されているそれぞれの機器（搬送コンベヤ２、前端部配置機構４、把持部７、対象端部保持部１０、移動機構１３、押圧ローラ１４、位置センサ１６など）は同じ構成であり同じ動作をするので、以下では、ドラム幅方向中心線ＣＬを挟んで一方側に配置された機器について説明する。尚、ドラム幅方向中心線ＣＬを挟んで対称位置に配置されている（幅方向Ｗに２列に配列されている）これらの機器が、１列に配置された構成にすることもできる。

前端部配置機構４は、前端部保持部５と前端部押圧部６とを有している。この実施形態では前端部保持部５として吸着パッドが採用されている。前端部保持部５はシリンダ等によって上下移動されて、コンベヤベルト２ａの載置面に対して近接および離反移動する。複数の前端部保持部５が幅方向Ｗに並列されている。

前端部押圧部６としては、幅方向Ｗに延在する１本の棒状体が採用されている。前端部押圧部６は、幅方向Ｗに分割して複数並列された構成にすることもできる。前端部押圧部６はシリンダ等によって上下移動されて、コンベヤベルト２ａの載置面に近接離反移動する。前端部配置機構４（前端部保持部５および前端部押圧部６）は、フレーム３に設置された前後進シリンダ３ａのロッドの進退によって長手方向Ｌに移動して、成形ドラム１７に対して近接および離反移動する。

フレーム３に対して長手方向Ｌに移動可能にスライド体３ｂが設置されている。把持部７、対象端部保持部１０、移動機構１３、押圧ローラ１４は、このスライド体３ｂによって一体的に長手方向Ｌに移動して、成形ドラム１７に対して近接および離反移動する。スライド体３ｂの動きは制御部１５によって制御される。

把持部７は、上側把持板７ａと下側把持板７ｂとを有している。上側把持板７ａおよび下側把持板７ｂは板状材により形成されている。上側把持板７ａおよび下側把持板７ｂはそれぞれ、個別の上下移動用シリンダ８ａ、８ｂのロッドに接続されていて、これらのロッドが進退することで上下移動する。上側把持板７ａおよび下側把持板７ｂの少なくとも一方が上下移動して互いの上下間隔が可変であればよい（上下間隔が縮小および増加できればよい）。

一方の上下移動用シリンダ８ａは後述するブロックベース１１に取付けられていて、他方の上下移動用シリンダ８ｂには前後移動用シリンダ９が接続されている。この前後移動用シリンダ９のロッドは一方の上下移動用シリンダ８ａに接続されている。したがって、他方の上下移動用シリンダ８ｂおよび前後移動用シリンダ９は、一方の上下移動用シリンダ８を介してブロックベース１１に取り付けられている。前後移動用シリンダ９のロッドが進退することで、上側把持板７ａと下側把持板７ｂとの長手方向Ｌ間隔が可変になっている（長手方向Ｌ間隔が縮小および増加する）。上下移動用シリンダ８ａ、８ｂ、前後移動用シリンダ９には油圧シリンダなどの流体シリンダが用いられる。

後述するように後端部Ｒｂは、互いの上下間隔を縮小させた上側把持板７ａと下側把持板７ｂとによって上下に挟持される。上側把持板７ａは挟持される後端部Ｒｂの長手方向端面Ｅに向かって下方に傾斜して延在している。帯状ゴム部材Ｒの延在方向（長手方向Ｌ）に対する上面把持板７ａの傾斜角度Ａは例えば１５°以上７５°以下に設定され、より好ましくは３０°以上６０°以下、さらに好ましくは４０°以上５０°以下（４５°程度）に設定される。

上側把持板７ａは均一な板厚（例えば１ｍｍ以上２ｍｍ以下）にすることもできるが、その先端部は先端に向かって薄肉にすることが好ましい。例えば上側把持板７ａの先端部は先端に向かって徐々に薄肉にして先端の板厚は０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度にする。この実施形態では図５に例示するように、上側把持板７ａの平面視形状は先端に向かって突出した２つ爪部を有する形状になっているが、この平面視形状に限定されず、その他の形状（例えば単純な矩形状）を採用することもできる。

下側把持板７ｂは例えば上面を水平な平坦面にする。下側把持板７ｂは均一な板厚（例えば１ｍｍ以上２ｍｍ以下）にすればよい。

このような仕様の上側把持部７ａを用いるとともに、把持部７の把持力を適切に調整することで、後端部Ｒｂを挟持した時に上側把持板７ａは、後端部Ｒｂの上面に食い込んだ状態になるように設定されている。また、後端部Ｒｂに対する把持を解除した時に後端部Ｒｂを、未加硫ゴムの粘着性によって上側把持板７ａに貼り付けた状態にさせるように設定されている。尚、食い込んだ状態とは上側把持板７ａが後端部Ｒｂを上下に貫通するのではなく、後端部Ｒｂの上面から例えば１ｍｍ以下の範囲で沈む状態である。

この実施形態では、複数の把持部７が幅方向Ｗに並列されていて、それぞれの把持部７が個別に独立して可動する。把持部７は単数の場合もあるが、帯状ゴム部材Ｒの幅寸法や形状に応じて例えば２個～６個程度が幅方向Ｗに並列される。

対象端部保持部１０は、ブロックベース１１と、ブロックベース１１に取り付けられた吸着パッド１２とを有している。上下移動用シリンダ１０ａがスライド体３ｂに吊設されていて、上下移動用シリンダ１０ａのロッドの先端にブロックベース１１が取り付けられている。上下移動用シリンダ１０ａには油圧シリンダなどの流体シリンダが用いられる。

吸着パッド１２は、ブロックベース１１の下面から下方に１ｍｍ～２ｍｍ程度突出している。吸着パッド１２は幅方向Ｗおよび長手方向Ｌに首振り可能になっている。この実施形態では、１つのブロックベース１１に２つの吸着パッド１２が前後に２個配置されているが、１つのブロックベース１１に配置される吸着パッド１２は１個にすることも、前後に３個以上の吸着パッド１２を配置することもできる。

対象端部保持部１０は、後端部Ｒｂを宙に浮いた状態で保持する。後端部Ｒｂの対象端部保持部１０により保持された保持位置よりも後端部Ｒｂの長手方向Ｌの端面Ｅ側が把持部７により把持される。そして、後端部Ｒｂは、対象端部保持部１０により保持されるとともに把持部７（上側把持板７ａおよび下側把持板７ｂ）によって上下に挟持されて宙に浮いた状態になる。この実施形態のように、対象端部保持部１０が、後端部Ｒｂの上面を吸着して保持する吸着パッド１２を有する構成にすると、後端部Ｒｂに不要な変形を与えずに保持するには有利になる。

対象端部が前端部Ｒａの場合は、前端部Ｒａの対象端部保持部１０により保持された保持位置よりも前端部Ｒａの長手方向Ｌの端面側が把持部７により把持される。そして、前端部Ｒａは、対象端部保持部１０により保持されるとともに把持部７（上側把持板７ａおよび下側把持板７ｂ）によって上下に挟持されて宙に浮いた状態になる。

移動機構１３は、ブラケットなどを介して上下移動用シリンダ１０ａのロッドに固定されていて、ブロックベース１１に接続されている。移動機構１３としては電動シリンダが採用されているが流体シリンダを用いることもできる。移動機構１３のロッドが進退することでブロックベース１１とともに吸着パッド１２が長手方向Ｌに移動する。また、ブロックベース１１には間接的に把持部７が取り付けられているので、移動機構１３のロッドが進退することでブロックベース１１とともに把持部７も長手方向Ｌに移送する。即ち、移動機構１３によって移動する吸着パッド１２と、上側把持板７ａ、下側把持板７ｂ、上下移動用シリンダ８ａ、８ｂおよび前後移動用シリンダ９は、一体的に同量だけ長手方向Ｌに移動する。そして、上下移動用シリンダ１０ａのロッドが進退することで、ブロックベース１１、吸着パッド１２、移動機構１３、上側把持板７ａ、下側把持板７ｂ、上下移動用シリンダ８ａ、８ｂおよび前後移動用シリンダ９は、一体的に同量だけ上下移動してコンベヤベルト２ａの載置面に対して近接および離反移動する。

この実施形態では、対象端部保持部１０および移動機構１３の組が複数、幅方向Ｗに並列されていて、対象端部保持部１０および移動機構１３の１組毎が個別に独立して可動する。この組は単数の場合もあるが、帯状ゴム部材Ｒの幅寸法や形状に応じて、把持部７と同数の例えば２組～８組程度が幅方向Ｗに並列される。この実施形態では、長手方向Ｌに隣接配置された１つの把持部７と、１つの対象端部保持部１０と、１つの移動機構１３とが１組になっている。したがって、この実施形態では、把持部７、対象端部保持部１０および移動機構１３により構成される組が複数組、幅方向Ｗに配列されている。尚、１つの把持部７に対して、対象端部保持部１０および移動機構１３の複数組を幅方向Ｗに配置した構成にすることもできる。

幅方向Ｗに並列されたすべての対象端部保持部１０が、長手方向Ｌに移動できる構成になっているが、一部の対象端部保持部１０だけを、長手方向Ｌに移動できる構成にすることもできる。例えば、幅方向Ｗに隣り合う２個または３個の対象端部保持部１０だけを、長手方向Ｌに移動できる構成にしてもよい。この実施形態では、それぞれの対象端部保持部１０の幅方向Ｗの大きさが同じになっているが、幅方向Ｗの大きさが異なる対象端部保持部１０を混在させることもできる。

押圧ローラ１４は、上下移動用シリンダ１０ｂのロッドの先端に回転可能に取り付けられている。上下移動用シリンダ１０ｂは、別の上下移動用シリンダ１０ａよりも前方の位置でスライド体３ｂに吊設されている。上下移動用シリンダ１０ｂのロッドが進退することで、押圧ローラ１４が上下移動してコンベヤベルト２ａの載置面に対して近接および離反移動する。上下移動用シリンダ１０ｂには油圧シリンダなどの流体シリンダが用いられる。

位置センサ１６は、搬送コンベヤ２に載置されて搬送される帯状ゴム部材Ｒの前端および後端を幅方向Ｗの全長に渡って検知する。即ち、帯状ゴム部材Ｒの幅方向Ｗでの長さの分布データが検知される。位置センサ１６による検知データは制御部１５に逐次、入力される。位置センサ１６としては、非接触型センサ（光センサ、レーザセンサ、超音波センサ等）を用いるとよい。成形ドラム１７の動きも制御部１５により制御され、成形ドラム１７の回転速度、周方向位置データ等も制御部１５に逐次入力される。

制御部１５には、その他に、外周面１７ａ上における円周長さＬｃのデータ、許容接合しろＳのデータ等が入力される。円周長さＬｃとは、帯状ゴム部材Ｒを巻き付ける外周面の円周長さであり、帯状ゴム部材Ｒを成形ドラム１７に直接巻き付ける場合は、成形ドラム１７の外周面１７ａの円周長さになる。成形ドラム１７に既に巻き付けられている部材の外周面に帯状ゴム部材Ｒを巻き付ける場合は、既に巻き付けられている部材の外周面の円周長さが、この円周長さＬｃになる。許容接合しろＳは予め設定されていて、前端部Ｒａと後端部Ｒｂとを接合する際の長手方向Ｌの適切なオーバラップ量である。前端部Ｒａと後端部Ｒｂとの接合しろが過小であると両者を強固に接合することができず、過大であるとタイヤのユニフォミティ等に悪影響が生じる。

次に、引伸ばし装置１を用いて目的形状の帯状ゴム部材Ｒを製造する手順の一例を説明する。

図１に例示するように、帯状ゴム部材Ｒが載置されたコンベヤベルト２ａを回転駆動することにより、帯状ゴム部材Ｒが成形ドラム１７に向かって搬送される。帯状ゴム部材Ｒは、拘束されていない状態では経時的に収縮する。位置センサ１６は、下方を通過する帯状ゴム部材Ｒの前端および後端を幅方向Ｗに渡って検知し、検知データは逐次、制御部１５に入力される。この検知データと搬送コンベヤ２による搬送速度とに基づいて、制御部１５は、帯状ゴム部材Ｒの幅方向Ｗでの長さの分布データを算出、取得する。

前端部Ｒａがコンベヤベルト２ａの前方に位置するまで帯状ゴム部材Ｒを搬送した後、コンベヤベルト２ａを停止させる。次いで、図６に例示するように、前端部保持部５を下方移動させて前端部Ｒａの上面に当接させて空気を吸引することで吸着させる。この工程では、前端部押圧部６は前端部Ｒａに接触しない上方位置にある。

また、図７に例示するように、上下移動用シリンダ１０ａのロッドを前進させて吸着パッド１２を下方移動させて後端部Ｒｂの上面に当接させて空気を吸引することで吸着させる。この時、上側把持板７ａは後端部Ｒｂの表面に当接する程度の位置に下方移動する。この工程では、押圧ローラ１４は後端部Ｒｂに接触しない上方位置にある。

帯状ゴム部材Ｒの厚みは幅方向Ｗで一定ではなく、変化している場合が多い。即ち、帯状ゴム部材Ｒは、単純な断面四角形ではなく特有の横断面形状（プロファイル）を有していることが多いので、それぞれの吸着パッド１２が吸着する位置での帯状ゴム部材Ｒの厚み（重さ）は同一ではない。そこで、それぞれの吸着パッド１２による吸着力は同一に設定することに限らず、それぞれの吸着パッド１２が吸着する位置での帯状ゴム部材Ｒの厚みに応じて、異なる設定にすることもできる。例えば、帯状ゴム部材Ｒの厚みがより大きい位置で吸着する吸着パッド１２は、吸引力をより強くする。前端部保持部５の吸着パッドについても同様に、幅方向Ｗの位置によって吸引力が異なる設定にすることもできる。

次いで、図８に例示するように、コンベヤベルト２ａを回転駆動させて帯状ゴム部材Ｒを成形ドラム１７に向かって搬送する。この時、前後進シリンダ３ａによって前端部配置機構４を、搬送される帯状ゴム部材Ｒに同期させて同速度で前進移動させる。また、スライド体３ｂを移動させて、対象端部保持部１０、移動機構１３、押圧ローラ１４および把持部７を、搬送される帯状ゴム部材Ｒに同期させて同速度でフレーム３に沿って前進移動させる。

これにより、帯状ゴム部材Ｒは、前端部Ｒａ、後端部Ｒｂをそれぞれ、前端部保持部５、対象端部保持部１０により保持されながら、成形ドラム１７に向かって搬送される。前端部保持部５と対象端部保持部１０とは、搬送される帯状ゴム部材Ｒに同期して前進移動するので、互いの長手方向Ｌの間隔は一定に維持される。そのため、帯状ゴム部材Ｒは、伸びも収縮も抑制された拘束状態で搬送される。前端部Ｒａを、前端部保持部５によって保持された状態で、成形ドラム１７の外周面１７ａ上まで移動させた後、搬送コンベヤ２の搬送および前端部配置機構４、対象端部保持部１０の前進移動を停止する。

次いで、図９に例示するように、前端部保持部５を下方移動させ、保持を解除した前端部Ｒａを成形ドラム１７の外周面１７ａ上に配置する。ここで、前端部押圧部６を下方移動して、前端部Ｒａを外周面１７ａにしっかりと付着させる。前端部Ｒａを、成形ドラム１７の外周面１７ａ上に配置する位置は、ドラム周方向で言えば、成形ドラム１７の頂部にするよい。これにより、前端部Ｒａをより安定して外周面１７ａに位置決めして付着させ易くなる。

次いで、図１０に例示するように、成形ドラム１７を回転させるとともに、この回転に同期させてコンベヤベルト２ａを回転駆動させて帯状ゴム部材Ｒを成形ドラム１７に向かって搬送し、かつ、スライド体３ｂを移動させて対象端部保持部１０を、搬送される帯状ゴム部材Ｒに同期させてフレーム３に沿って前進移動させる。外周面１７ａ上での周速度と、搬送コンベヤ２による搬送速度と、対象端部保持部１０の移動速度とは同じ速度にするとよい。この時、前端部配置機構４は、前後進シリンダ３ａによってさらに前方に移動されていて帯状ゴム部材Ｒに接触しない位置にある。

このようにして、帯状ゴム部材Ｒの大部分を成形ドラム１７の外周面１７ａ上に巻き付けた後、成形ドラム１７の回転および対象端部保持部１０の前進移動を停止する。即ち、後端部Ｒｂおよびその周辺部分を除いて、帯状ゴム部材Ｒを外周面１７ａ上に巻き付けた状態にする。この時、後端部Ｒｂは、幅方向Ｗに並列された複数の対象端部保持部１０により保持されていて、それぞれの対象端部保持部１０および把持部７は、それぞれの対象端部保持部１０に対応する移動機構１３（同じ組の移動機構１３）によって、個別に長手方向Ｌに移動できる状態になっている。

次いで、図１１に例示するように、上下移動用シリンダ８ｂのロッドを前進させて下側把持板７ｂを下方移動させて上側把持板７aよりも下方に位置させる。この時、上側把持板７ａは、後端部Ｒｂの上面に当接する位置にある。

次いで、図１２に例示するように、前後移動用シリンダ９のロッドを前進させて下側把持板７ｂを上側把持板７ａの先端（下端）よりも前方に移動させる。これにより、後端部Ｒｂの後端近傍が、上側把持板７ａと下側把持板７ｂとの上下間に位置する状態にする。

次いで、図１３～図１５に例示するように、上下移動用シリンダ８ｂのロッドを後退させて下側把持板７ｂを上方移動させる。後端部Ｒｂの後端近傍は、上側把持板７ａと下側把持板７ｂとにより上下に挟持されて、上側把持板７ａを後端部Ｒｂの上面に食い込ませた状態にする。これにより、後端部Ｒｂは、対象端部保持部１０により保持されるとともに上側把持板７ａと下側把持板７ｂとによって上下に挟持されて宙に浮いた状態になる。

後端部Ｒｂの後端近傍を、上側把持板７ａと下側把持板７ｂとにより上下に挟持した時には、図１４に例示するように、上側把持板７ａを弾性変形させるように設定することで、上側把持板７ａを後端部Ｒｂの上面に過不足なく適度に食い込ませた状態にし易くなる。また、この実施形態のように、上側把持板７ａの先端部が先端に向かって薄肉になっていると、上側把持板７ａを後端部Ｒｂの上面に過不足なく適度に食い込ませた状態にし易くなる。

次いで、図１６、図１７に例示するように、後端部Ｒｂを前端部Ｒａに接合する前に、帯状ゴム部材Ｒの幅方向Ｗでの長さの分布データと目標長さＧを用いて、制御部１５により並列されたそれぞれの対象端部保持部１０（吸着パッド１２）の長手方向Ｌの移動量が制御される。例えば、外周面１７ａ上における円周長さＬｃと許容接合しろＳとの合計値を目標長さＧにして、検知された帯状ゴム部材Ｒの長さを目標長さＧから差し引いた不足長さが、それぞれの対象端部保持部１０の長手方向Ｌの移動量として決定される。そして、それぞれの対象端部保持部１０（吸着パッド１２）が決定された移動量だけ移動するように、制御部１５はそれぞれの移動機構１３を制御する。

即ち、宙に浮いた状態の後端部Ｒｂを保持している吸着パッド１２および後端部Ｒｂを把持している把持部７を長手方向Ｌに同量だけ移動させて、浮いた状態の後端部Ｒｂを長手方向Ｌに引伸ばして所定形状の帯状ゴム部材Ｒを製造する。例えば、帯状ゴム部材Ｒの長手方向Ｌの収縮がより大きい幅方向位置にある対象端部保持部１０では、長手方向Ｌの移動量がより大きくされる。この実施形態では、図１７中の上側３個の対象端部保持部１０が上側に位置する程、移動量がより大きくなっていて、図１７中の下側３個の対象端部保持部１０の移動量はゼロになっている。このような移動量の制御の結果、帯状ゴム部材Ｒは、前端部Ｒａと後端部Ｒｂとを許容接合しろＳで接合できる目標長さＧに調整されて所定形状の帯状ゴム部材Ｒが製造される。

吸着パッド１２を長手方向Ｌに移動させると、後端部Ｒｂの上面では、後端部Ｒｂの長手方向端面Ｅ側に向かって下方に傾斜して延在する上側把持板７ａが食い込んだ状態で後端部Ｒｂは引伸ばされる。そして、後端部Ｒｂには、食い込んだ状態の上側把持板７ａによって長手方向Ｌに延在する痕が形成されことがあるが、形成される痕は、後端部Ｒｂを上下に貫通するような穴ではないので、帯状ゴム部材Ｒを加硫した時に加硫故障を発生させることもない。

並列されたそれぞれの対象端部保持部１０の長手方向Ｌの移動速度は異ならせることもできるが、同じ速度に設定することが好ましい。それぞれの移動速度を同じ速度に設定することで、それぞれ対象端部保持部１０の長手方向Ｌの移動量が異なる場合でも、伸長させる未加硫ゴム（後端部Ｒｂ）に対して、無理な外力を作用させずに損傷する等の不具合の発生を防止するには有利になる。

帯状部材Ｒを目標長さＧに引伸ばした後は、図１８に例示するように、上下移動用シリンダ８ｂのロッドを前進させて下側把持板７ｂを下方移動させて、後端部Ｒｂの下面から引き離して、把持部７による後端部Ｒｂに対する把持を解除する。この時、上側把持板７ａに後端部Ｒｂを未加硫ゴムの粘着性によって貼り付けた状態にする。上側把持板７ａは、後端部Ｒｂの長手方向端面Ｅ側に向かって下方に傾斜して延在していて、後端部Ｒｂに食い込ませる設定にされているので、下側把持板７ｂが後端部Ｒｂから離れても、後端部Ｒｂをより確実に上側把持板７ａに貼り付けた状態にすることができる。

その後、図１９に例示するように、前後移動用シリンダ９のロッドを後退させて下側把持板７ｂを後方移動させた後、上下移動用シリンダ８ｂのロッドを後退させて下側把持板７ｂを待機位置まで上方移動させる。

次いで、図２０に例示するように上下移動用シリンダ１０ａのロッドを前進させることにより、対象端部保持部１０および上側把持板７ａを下方移動させて、保持している後端部Ｒｂを、外周面１７ａ上に巻き付けられている前端部Ｒａに当接させる。そして、後端部Ｒｂを上側把持板７ａによって所定位置に配置されている前端部Ｒａに押圧して前端部Ｒａと後端部Ｒｂとを接合する。

次いで、図２１に例示するように、吸着パッド１２による吸引を停止し、上下移動用シリンダ１０ａのロッドを後退させて吸着パッド１２を上方移動させて対象端部保持部１０による後端部Ｒｂに対する保持を解除する。また、上下移動用シリンダ８ａのロッドを後退させて上側把持板７ａを上方移動させて後端部Ｒｂから引き離す。その後、上下移動用シリンダ１０ｂのロッドを前進させて押圧ローラ１４を下方移動させて環状ゴム部材ＲＣの外周面に当接させ、成形ドラム１７を回転させる。これにより、後端部Ｒｂと前端部Ｒａとの接合部分を押圧ローラ１４によってさらに圧着して、口開きを確実に防止する。

上述したように、上側把持板７ａを後端部Ｒｂの長手方向端面Ｅ側に向かって下方に傾斜して延在させて、挟持した時に後端部Ｒｂに食い込ませることで、把持部７によって後端部Ｒｂを強固に把持できる。そして、後端部Ｒｂを宙に浮いた状態にして長手方向Ｌに引伸ばすので、後端部Ｒｂに作用する力が単純化されて、帯状ゴム部材Ｒを精度よく引伸ばして目標形状にするには有利になっている。

さらに、後端部Ｒｂに対する把持を解除した時に上側把持板７ａに後端部Ｒｂを未加硫ゴムの粘着性によって貼り付けた状態にすることで、引伸ばした帯状ゴム部材Ｒの目標形状を維持することができ、そのまま後端部Ｒｂを上側把持板７ａにより所定位置に押圧して、目標形状に維持した帯状ゴム部材Ｒを所定位置に配置できる。

この実施形態では、前端部Ｒａと後端部Ｒｂを幅方向Ｗ全体に渡って過不足ない許容接合しろＳで、確実に接合した環状ゴム部材ＲＣを製造することができる。経時的な収縮が大きい帯状ゴム部材Ｒであっても、前端部Ｒａと後端部Ｒｂとを許容接合しろＳで確実に接合することが可能になる。

本発明は、後端部Ｒｂを長手方向Ｌに引伸ばして所定形状の帯状ゴム部材Ｒを製造した後、後端部Ｒｂを上側把持板７ａによってコンベヤベルト２ａなどの平坦面の所定位置に押圧して上側把持板７ａから引き離してその所定位置に配置することもできる。このようにして製造した所定形状の帯状ゴム部材Ｒは、必要な別工程に搬送されて使用される。

図２２に例示するように、特有の横断面形状（プロファイル）を有している帯状ゴム部材Ｒに対しては、ブロックベース１１に対して、シムなどの高さ調整部材を介在させて吸着パッド１２を取り付けた構造にするとよい。即ち、帯状ゴム部材Ｒの横断面形状（プロファイル）に応じて、高さ調整部材を介在させることで、並列されているそれぞれの吸着パッド１２の上下位置を適切に設定する。これにより、それぞれの吸着パッド１２によって後端部Ｒｂの変形を抑えつつ、強固に吸着保持するには有利になる。

１ 引伸ばし装置
２ 搬送コンベヤ
２ａ コンベヤベルト
３ フレーム
３ａ 前後進シリンダ
３ｂ スライド体
４ 前端部配置機構
５ 前端部保持部
６ 前端部押圧部
７ 把持部
７ａ 上側把持板
７ｂ 下側把持板
８ａ、８ｂ 上下移動用シリンダ
９ 前後移動用シリンダ
１０ 対象端部保持部
１０ａ、１０ｂ 上下移動用シリンダ
１１ ブロックベース
１２ 吸着パッド
１３ 移動機構（流体シリンダ）
１４ 押圧ローラ
１５ 制御部
１６ 位置センサ
１７ 成形ドラム
１７ａ 外周面
Ｒ 帯状ゴム部材
Ｒａ 前端部
Ｒｂ 後端部
ＲＣ 環状ゴム部材

Claims (7)

1. 所定長さで切断された未加硫の帯状ゴム部材の長手方向両端部の少なくとも一方の対象端部を保持する対象端部保持部と、前記対象端部の前記対象端部保持部に保持された保持位置よりも前記対象端部の長手方向端面側を把持する把持部と、前記対象端部保持部および前記把持部を長手方向に移動させる移動機構と、前記帯状ゴム部材の目標長さが入力されて、前記対象端部保持部、前記把持部および前記移動機構を制御する制御部とを有する未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置において、
   前記把持部が、少なくとも一方が上下移動する上側把持板と下側把持板とを有し、前記対象端部が前記対象端部保持部によって保持されるとともに、前記上側把持板と前記下側把持板とによって上下に挟持されて宙に浮いた状態になり、前記上側把持板を前記対象端部の長手方向端面側に向かって下方に傾斜して延在させて前記対象端部に食い込ませる設定にして、前記目標長さに基づいて前記制御部により前記移動機構を制御して前記対象端部を保持している前記対象端部保持部および前記対象端部を把持している前記把持部を長手方向に移動させることにより、宙に浮いた状態の前記対象端部を長手方向に引伸ばして前記帯状ゴム部材を目標形状にして、前記対象端部に対する把持を解除した時に前記対象端部を未加硫ゴムの粘着性によって前記上側把持板に貼り付けた状態にさせる設定にしたことを特徴にした未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置。
2. 前記対象端部保持部が、前記対象端部の上面を吸着する吸着パッドを有する請求項１に記載の未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置。
3. 前記対象端部を上下に挟持した時に前記上側把持板を弾性変形させる設定にした請求項１または２に記載の未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置。
4. 前記上側把持板の先端部は先端に向かって薄肉になっている請求項１～３のいずれかに記載の未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置。
5. 前記対象端部保持部、前記把持部および前記移動機構が組になって、複数の前記組が前記対象端部の幅方向に並列されていて、それぞれの前記組が個別に前記制御部により制御される請求項１～４のいずれかに記載の未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし装置。
6. 所定長さで切断された未加硫の帯状ゴム部材の長手方向両端部の少なくとも一方の対象端部を対象端部保持部により保持し、前記対象端部の前記対象端部保持部に把持された保持位置よりも長手方向端面側を把持部により把持して、前記対象端部保持部および前記把持部を長手方向に移動させることで、前記対象端部を長手方向に引伸ばして前記帯状ゴム部材を目標形状にする未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし方法において、
   前記把持部を、少なくとも一方が上下移動する上側把持板と下側把持板とを有する構成にして、前記対象端部を前記対象端部保持部により保持するとともに前記上側把持板と前記下側把持板とによって上下に挟持することで宙に浮いた状態にして、前記上側把持板は前記対象端部の長手方向端面側に向かって下方に傾斜して延在させておいて前記対象端部に食い込ませ、宙に浮いた状態の前記対象端部を保持している前記対象端部保持部および前記対象端部を把持している把持部を長手方向に移動させて、浮いた状態の前記対象端部を長手方向に引伸ばし、その後、前記対象端部に対する把持を解除した時に前記上側把持板に前記対象端部を未加硫ゴムの粘着性によって貼り付けた状態にして、前記対象端部を前記上側把持板によって所定位置に押圧して前記上側把持板から引き離して前記所定位置に配置することを特徴にした未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし方法。
7. 前記対象端部が前記帯状ゴム部材の後端部であり、前記帯状ゴム部材を前端部から成形ドラムに巻き付けて、前記前端部の上方近傍で前記後端部を前記対象端部保持部および前記把持部によって宙に浮いた状態にして、この状態の前記後端部を長手方向に引伸ばした後、前記後端部を前記上側把持板により、前記所定位置に配置されている前記前端部に押圧して前記前端部に接合する請求項６に記載の未加硫の帯状ゴム部材の引伸ばし方法。

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