JPH0348024B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は帯状材料の両端部接合方法及び装置
に関するものであり、さらに詳しくは、長手方向
に同じ切断角度で定長に切断される帯状材料の直
線状端面同士を自動的に接合して無端帯を形成さ
せる帯状材料の両端部接合方法及び装置に関する
ものである。

長手方向に同じ切断角度で定長に切断される帯
状材料、特に、カーカスプライあるいはブレーカ
ープライなどの弾性材料よりなる帯状材料の直線
状端面同士を、円筒状をなした成形ドラム表面上
に張り付けることなく、全く成形ドラムを使用す
ることなしに自動的に接合して無端帯を形成させ
るための提案が特開昭55−91651号公報に示され
ている。このものは、帯状材料の端縁に位置決め
プレートを当接させた後、この当接状態のままで
フレームと位置決めプレートの相対位置関係が所
定の状態、すなわち、帯状材料の端縁同士が平行
になる状態、になるよう補正して位置決めしてい
る。しかしながら、このような機械的作動に基づ
いて帯状材料の端縁の位置決めを行なうと、位置
決めプレートが帯状材料の端縁に当接することに
より、帯状材料の端縁にゆがみが生じるという問
題点がある。しかも、位置決めプレートとフレー
ムの位置関係に関する誤差のために帯状材料の端
縁の位置決め精度に限界があるという問題点があ
つた。さらに、コンベア上で帯状材料の端縁を互
に平行になるよう補正しているので、帯状材料の
変形に大きな力を要するとともに、帯状材料の両
端部が大きく変形してしまうという問題点もあつ
た。このような問題点があつたため、従来装置に
おいては帯状材料の両端部同士を高い精度で確実
に接合することは困難であつた。

この発明の目的はこれらの問題点を解決し、帯
状材料の両端部を高い精度で確実に接合すること
のできる帯状材料の両端部接合方法およびその装
置を提供することにある。

このような本発明の目的は、帯状材料の両端部
の位置及び形状に関する変数を測定する段階と、
前記変数に基づいて端部保持手段を移動し、端部
保持手段の姿勢と帯状材料の両端とをそれぞれ合
致させる段階と、端部保持手段が帯状材料の両端
部をそれぞれ保持する段階と、端部保持手段の姿
勢をそれぞれ補正しながら移動させることにより
帯状材料を環状に屈曲させるとともに帯状材料の
両端を平行でかつ対向するよう位置決めする段階
と、接合手段により帯状材料の両端部同士を接合
する段階と、を備えたことを特徴とする帯状材料
の両端部接合方法、および、帯状材料の両端部の
位置及び形状に関する変数を測定する測定手段
と、帯状材料の両端部をそれぞれ保持する保持部
材を有する一対の端部保持手段と、前記各端部保
持手段を帯状部材の長手方向に個別に移動可能な
移動機構、帯状部材の上下方向に個別に昇降可能
な昇降機構、上下に個別に反転可能な反転機構お
よび帯状部材の長手方向と直交する方向に個別に
変位可能な変位機構を有するとともに、前記各保
持部材を保持部材の長手方向の中央を中心に個別
に揺動可能な揺動機構とを有し、これらの機構に
発信される合致信号および補正移動信号に基づき
各機構を作動させる一対の移動手段と、帯状材料
の両端部同士を接合する接合手段と、測定手段に
よつて測定された変数に基づいて端部保持手段を
その姿勢と帯状材料の両端とがそれぞれ合致する
まで移動させる合致信号をまず移動手段へ発信
し、端部保持手段が帯状材料の両端部を保持する
と、端部保持手段を帯状材料が環状に屈曲し、し
かも、帯状材料の両端が平行でかつ対向するまで
その姿勢をそれぞれ補正しながら移動させる補正
移動信号を移動手段へ発信する制御手段と、を備
えたことを特徴とする帯状材料の両端部接合装置
により達成することができる。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。第１，２図において、１は床面であり、
この床面１上にはフレーム２が設置されている。
このフレーム２には、前後方向に延在し、水平な
コンベアー３が支持されている。このコンベアー
３は互いに所定間隔離れて平行な複数の回転軸４
を有し、各回転軸４はフレーム２に回転自在に支
持されている。各回転軸４には複数のプーリー５
が固定されており、互いに隣接する回転軸４のプ
ーリー５間には、互いに平行な複数本のタイミン
グベルト６が掛け渡されている。７はフレーム２
に固定されたモーターであり、このモーター７に
取り付けられたスプロケツト８と最前端の回転軸
４に固定されたスプロケツト９との間には、チエ
ーン１０が掛け渡されている。この結果、モータ
ー７が駆動されるタイミングベルト６は全て等速
度で走行する。１１は３つの剥離機構であり、こ
れらの剥離機構１１は、コンベアー３により帯状
材料Ｔが第２図に仮想線で示す規定位置に搬送さ
れて来たときの該帯状材料Ｔの両端部直下及び中
央部直下に位置している。各剥離機構１１はフレ
ーム２に固定された垂直なシリンダー１２を有
し、このシリンダー１２のピストンロツド１３の
先端には前記タイミングベルト６間に位置する剥
離プレート１４が固定されている。１５は上端が
剥離プレート１４に固定され、下端部がフレーム
２を貫通する垂直なガイドロツドである。フレー
ム２には、上下に所定間隔離れて平行な一対のガ
イドロツド１６が水平に固定され、またこのガイ
ドロツド１６の側方にはガイドロツド１６に平行
なネジ軸１７，１８がそれぞれ回転自在に支持さ
れている。ネジ軸１７，１８は、移動台１９，２
０にそれぞれねじ込まれており、また、これらの
移動台１９，２０を前記ガイドロツド１６が貫通
している。２１，２２は、フレーム２に取り付け
られた一対のモーターであり、これらのモーター
２１，２２の回転力はチエーン２３，２４を介し
て、ネジ軸１７，１８にそれぞれ伝達される。こ
の結果、モーター２１，２２が回転すると、ネジ
軸１７，１８はそれぞれ回転し、移動台１９，２
０はガイドロツド１６に沿つてコンベアー３の長
手方向に別個に移動する。各移動台１９，２０は
それぞれ垂直なガイドロツド２５，２６を有し、
これらのガイドロツド２５，２６には昇降台２
７，２８がそれぞれ昇降自在に支持されている。
昇降台２７，２８直下の移動台１９，２０にはそ
れぞれ昇降モーター２９，３０が取り付けられて
おり、これらの昇降モーター２９，３０には垂直
ネジ軸３１，３２が支持されている。そしてこの
昇降モーター２９，３０がそれぞれ駆動されるこ
とにより、ネジ軸３１，３２はそれぞれ個別に回
転しながら昇降する。ネジ軸３１，３２の上端に
は前記昇降台２７，２８が連結されており、この
結果、ネジ軸３１，３２が昇降すると昇降台２
７，２８もガイドロツド２５，２６にそれぞれ案
内されながら昇降する。各昇降台２７，２８は、
第３図に示すように、ハウジング３３を有し、各
ハウジング３３には、コンベアー３の長手方向と
直交する方向に延在した水平な回転軸３４がベア
リング３５を介して回転自在に支持されている。
３６はハウジング３３に固定されたパルスモータ
ーであり、このパルスモーター３６の回転軸３７
には歯車３８が固定されている。３９は回転軸３
４に固定された歯車であり、この歯車３９と前記
歯車３８とは噛み合つている。この結果パルスモ
ーター３６が回転すると回転軸３４は回転する。
４０は回転軸３４に固定されたスプリング受けで
あり、このスプリング受け４０とハウジング３３
との間には圧縮スプリング４１が介在されてい
る。この結果、回転軸３４はコンベアー３に近接
するよう付勢されており、またスプリング受け４
０は回転軸３４に取り付けられたカラー３４ａに
当接することにより抜け止めがなされている。回
転軸３４の後端、すなわち、コンベアー３から離
隔した端、にはブラケツト４２が固定され、この
ブラケツト４２にはローラー４３が回転自在に支
持されている。４４はハウジング３３に回転自在
に支持されたスリーブであり、このスリーブ４４
は、その後端がその軸線に対して斜めに切り取ら
れており、この結果スリーブ４４はその後端に、
傾斜面４５が形成される。この傾斜面４５には、
前記ローラー４３が転がり接触している。スリー
ブ４４には歯車４６が固定されており、この歯車
４６には歯車４７が噛み合つている。歯車４７は
ハウジング３３に固定されたパルスモーター４８
の回転軸４９に固定されており、パルスモーター
４８が回転することによりスリーブ４４はその軸
線回りに回転する。回転軸３４の先端には第３，
４図に示すように、回転軸３４に直交するブラケ
ツト５０が固定されている。このブラケツト５０
には一対の孔５１が形成されており、各孔５１に
は、保持部材５２の上面に取り付けられ、孔５１
より小径のボルト５３が下方から遊嵌されてい
る。各ボルト５３には、プレート５４が嵌合され
た後、ナツト５５がねじ込まれている。この結
果、保持部材５２はブラケツト５０に微少変位可
能に支持されることになる。また、ブラケツト５
０には、保持部材５２の長手方向中央に位置する
点Ｐを中心とする円弧孔５６が形成されており、
この円弧孔５６には保持部材５２に固定された垂
直なシヤフト５７に回転自在に支持されたローラ
ー５８が転がり接触している。そして前記シヤフ
ト５７は一対設けられており、これらのシヤフト
５７は前記点Ｐに対して所定角度離れている。ブ
ラケツト５０の上面には円弧状のガイド面５９を
有するガイドプレート６０が固定されており、こ
のガイドプレート６０のガイド面５９には、前記
シヤフト５７に回転自在に支持されたローラー６
１が転がり接触している。この結果、前記保持部
材５２は前記点Ｐを中心として、揺動することに
なる。６２はその後端がブラケツト５０に連結さ
れたシリンダーであり、このシリンダー６２のピ
ストンロツド６３の先端は、前記保持部材５２に
連結されている。そして、このシリンダー６２の
ピストンロツド６３は小刻みに突出したり、引込
んだりすることができ、多段階に位置決めでき
る。前記保持部材５２内には、磁石が内蔵されて
おり、また、保持部材５２の前記点Ｐ上には下方
に向かつて光を投射するとともに受光する投受光
器６４が固定されている。この投受光器６４の下
方のフレーム２には該投受光器６４の光を反射す
る反射板（図示していない）が取り付けられてい
る。前述した、ガイドロツド１６、ネジ軸１７，
１８、モーター２１，２２、移動台１９，２０は
一対の移動機構を構成し、ガイドロツド２５，２
６、昇降台２７，２８、昇降モーター２９，３０
は一対の昇降機構を構成し、パルスモーター３
６、歯車３７，３８、回転軸３４は一対の反転機
構を構成し、圧縮スプリング４１、ブラケツト４
２、ローラー４３、スリーブ４４、歯車４６，４
７、パルスモーター４８は一対の変位機構を構成
し、ブラケツト５０、ガイドプレート６０、シリ
ンダー６２、ピストンロツド６３は一対の揺動機
構を構成している。そして、これらの移動機構、
昇降機構、反転機構、変位機構および揺動機構は
全体として一対の移動手段６５，６６を構成し、
また前記保持部材５２は、帯状材料Ｔの両端部を
それぞれ保持する一対の端部保持手段６７を構成
する。６８は、後方側の剥離機構１１より後方の
フレーム２に固定されたライトであり、このライ
ト６８はコンベアー３より上方に位置しており、
コンベアー３上を、前方に向かつて搬送されてく
る帯状材料Ｔに光を投射する。６９はライト６８
近傍のフレーム２に固定された測定手段としての
テレビカメラであり、このテレビカメラ６９は、
コンベアー３上を搬送されてくる帯状材料Ｔをと
らえることができる。そして、このテレビカメラ
６９は帯状材料Ｔの両端部の位置及び形状に関す
る変数を測定する。このテレビカメラ６９からの
信号は図示していないマイクロコンピユータなど
の制御手段に送られる。この制御手段からの信号
は前記モーター７，２１，２２、昇降モーター２
９，３０、剥離機構１１のシリンダー１２、パル
スモーター３６，４８、シリンダー６２に流体を
供給する供給手段（図示していない）に送られ、
これらの作動を制御する。７０は中央部の剥離機
構１１より上方のフレーム２に取り付けられた接
合手段であり、この接合手段７０は帯状材料Ｔの
両端部同士を接合することができる。

次に作用を説明する。

まず、図示していないドラムに巻き取られた連
続した帯状材料Ｔ、例えばスチールベルト、は、
このドラムから巻き出された後、図示していない
切断装置によつて先端から所定長さに切断される
とともに長手方向に同じ切断角度で切断される。
このようにして切断された帯状材料Ｔを、コンベ
アー３の後方側からコンベアー３に搬入する。次
に、モーター７を駆動して、タイミングベルト６
６を走行させる。この結果、帯状材料Ｔは平坦な
状態で前方に向かつて搬送される。この時、保持
部材５２は、第１図に示す位置で待機している。
次に帯状材料Ｔが走行してライト６８に照らされ
たその鋭角端７１が第５図に示すようにテレビカ
メラ６９の視野７２内に入ると、テレビカメラ６
９は鋭角端７１の到来を検知する。次に帯状材料
Ｔがさらに進行すると、テレビカメラ６９は第６
図に示すように視野７２の外縁と帯状材料Ｔの先
端縁との交点７３を次々に検出する。この結果帯
状材料Ｔの先端縁の形状が検出される。なお、こ
の帯状材料Ｔの先端縁の形状が過度に変形して接
合に適さない場合は警報が発せられて、供給され
た帯状材料は接合装置から外部に取り出される。
次に帯状材料Ｔがさらに進行して純角端７４がテ
レビカメラ６９の視野７２に入ると、第７図に示
すように前記交点７３が視野７２内で上下方向に
動かなくなり、この結果テレビカメラ６９鈍角端
７４が到来したことを検知する。この様な検出中
はテレビカメラ６９から帯状材料Ｔの位置および
形状に関する検出信号が次々と制御手段に送られ
る。御御手段は前述の検出信号に基づいて演算を
行い、帯状材料Ｔの幅方向中央７５及び現実の先
端縁の切断角度θを算出する。これは帯状材料Ｔ
のコンベアー３に対するセンターリングに誤差が
あること、及び帯状材料Ｔはゴム被覆されている
ので前記切断装置による切断後時間経過とともに
変形するからである。前記帯状材料Ｔの幅方向中
央７５の算出は、帯状材料Ｔの鋭角端７１と鈍角
端７４との幅方向の中間点を求めることにより行
なわれる。また、前記帯状材料Ｔの切断角度θ
は、例えば帯状材料Ｔの鋭角端７１と純角端７４
との間の長手方向距離と幅方向距離とから求めら
れる。なお、前記鋭角端７１と純角端７４との間
の長手方向距離は、帯状材料Ｔの走行速度に、テ
レビカメラ６９の視野７２内に鋭角端７１が到来
した時から純角端７４が到来した時迄の時間を乗
ずることにより、求めることができる。次に、帯
状材料Ｔは更に前方に向かつて進行する。そして
帯状材料Ｔの後端縁の幅方向中央及び切断角度が
テレビカメラ６９の直下をその後端縁が通過する
ことにより求められる。そして、帯状材料Ｔは更
に進行して中央部に位置する剥離機構１１直上に
その長手方向中央が到達した時、すなわち第２図
に仮想線で示す規定位置に到達した時、コンベア
ー３は停止し帯状材料Ｔの搬送が停止される。次
に、制御手段からの合致信号によつて各保持部材
５２の長手方向中央の点Ｐと帯状材料Ｔの幅方向
中央７５とが合致させられるとともに、各保持部
材５２の延在方向と帯状材料Ｔの切断方向、すな
わち帯状材料Ｔの両端縁の延在方向、とが合致す
るように、各保持部材５２の姿勢が制御される。
まず保持部材５２の点Ｐと帯状材料Ｔの巾方向中
央７５とを合致させる作動について説明する。こ
の場合には、パルスモーター４８に、所定数のパ
ルスを送りその回転軸４９を回転させる。この回
転軸４９の回転歯車４７，４６を介してスリーブ
４４に伝達される。このスリーブ４４の回転に伴
つてローラー４３はスリーブ４４の傾斜面４５上
に転動する。この時回転軸３４は、圧縮スプリン
グ４１によつてコンベアー３に向かうよう付勢さ
れている。ので、回転軸３４はその軸線に沿つて
進退する。これにより保持部材５２の点Ｐと帯状
材料Ｔの幅方向中央７５とが一致させられる。ま
た、保持部材５２の延在方向と帯状材料Ｔの切断
方向とを一致させるのは、シリンダー６２のピス
トンロツド６３を所定量突出あるいは引込める。
この時、各保持部材５２は、そのローラー５８が
円弧孔５６内に挿入されて転がり接触しているた
め、点Ｐを中心として第３図に仮想線で示すよう
に揺動する。この結果、各保持部材５２の延在方
向と帯状材料Ｔの切断方向とが平行になり一致さ
せられる。次に、モーター２１，２２を駆動して
ネジ軸１７，１８をそれぞれ回転させる。この結
果、移動台１９，２０はネジ軸１７，１８にそれ
ぞれ駆動され、ガイドロツド１６に沿つて別個に
互いに接近するように移動する。そして、保持部
材５２が帯状材料Ｔの両端縁上を通過すると投受
光器６４からの光が反射板によつて反射されて戻
り、この戻りによる信号が制御手段に送られる。
制御手段はこの信号の入力から所定時間後に、モ
ーター２１，２２に信号を送り、モーター２１，
２２を停止させる。この結果、保持部材５２は、
帯状材料Ｔの両端縁から中央部に向かつて所定距
離だけ移動した位置で停止する。次に、昇降モー
ター２９，３０が駆動されそのネジ軸３１，３２
が回転される。この結果、昇降台２７，２８が降
下し、各保持部材５２の下面がコンベアー３上の
帯状材料Ｔの両端部に接触する。この時、各保持
部材５２は、磁石が内蔵されているので、帯状材
料Ｔ内のスチールコードを吸着し、帯状材料Ｔの
両端部をそれぞれ保持する。次にモーター２１，
２２、パルスモーター３６、及び昇降モーター２
９，３０を駆動する。前記モーター２１，２２の
回転により、移動台１９，２０は別個に互いに接
近するよう移動する。また、前記パルスモーター
３６の回転により、各保持部材５２は回転軸３４
の軸線回りに別個に回転をする。また、昇降モー
ター２９，３０の駆動により、昇降台２７，２８
はガイドロツド２５，２６に沿つて別個に上昇す
る。これらの動きの合成によつて、帯状材料Ｔは
環状に屈曲させられる。このとき、両端側の剥離
機構１１のシリンダー１２が作動され剥離プレー
ト１４が上昇される。この結果、コンベアー３か
ら帯状材料Ｔが剥離するのが助長される。前記帯
状材料Ｔの屈曲途中において回転軸３４が回転す
ることにより、ローラー４３とスリーブ４４の傾
斜面４５との接触点が変わるため、制御手段から
パルスモーター４８にパルスが送られて回転軸３
４と同期してスリーブ４４が回転するように制御
され、回転軸３４の軸方向の移動が防止される。
また、この帯状材料Ｔの屈曲途中において、制御
手段から補正移動信号が発せられ、各保持部材５
２が最終位置に到達した時、帯状材料Ｔの両端縁
が互いに平行で対向し、かつ微少間隔離れた状態
になるよう、各保持部材５２の姿勢が別個に補正
される。すなわち、制御手段から各パルスモータ
ー４８に信号が送られ、スリーブ４４が所定角度
だけ回転される。この結果、回転軸３４がその軸
線に沿つて進退し、各保持部材５２のコンベアー
３に対する幅方向位置が修正される。なお、前述
のように、パルスモーター４８には屈曲途中に制
御手段からの同期のためと補正のための二つの信
号が入力されていることになる。一方、シリンダ
ー６２にも流体が給排され、各保持部材５２は点
Ｐを中心として所定の角度迄揺動する。このよう
に、帯状材料Ｔの姿勢はその屈曲中に補正される
ため、大きな力を必要とせず、しかも帯状材料Ｔ
の両端部に過度な変形が発生することもない。上
述のようにして、保持部材５２が最終位置に到達
すると、接合手段７０が作動して帯状材料Ｔの両
端部同士が接合される。

なお、前述の実施例においては、端部保持手段
は回転軸を支持する昇降機構を介して、移動機構
に取付けられた場合につき説明したが、本発明で
はこの実施例に限らず、端部保持手段は回転軸を
支持する移動機構を介して昇降機構に取付けられ
てもよいのは勿論である。

以上説明したように、この発明によれば帯状材
料を高精度でしかもその端面にゆがみを生じるこ
となく位置決めすることができ、接合が確実とな
る。しかも、屈曲途中において帯状材料の姿勢を
補正しているので、その変形には大きな力は必要
ではなく、しかもその両端部が過度に変形するこ
ともない。さらに、接合に不適当な帯状材料は帯
状材料の両端部の形状を測定する段階で発見でき
るため、予めこのような帯状材料をラインから外
すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すその正面
図、第２図はその平面図、第３図は第１図の−
矢視断面図、第４図は第３図の−矢視断面
図、第５図、第６図、第７図はそれぞれ作動を説
明する説明図である。 Ｔ……帯状材料、６５，６６……移動手段、６
７……端部保持手段、６９……測定手段、７０…
…接合手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平坦な帯状材料を環状に屈曲させて該帯状材
   料の両端部を対向させた後これらの帯状材料の両
   端部同士を接合する帯状材料の両端部接合方法に
   おいて、帯状材料の両端部の位置及び形状に関す
   る変数を測定する段階と、前記変数に基づいて端
   部保持手段を移動し、端部保持手段の姿勢と帯状
   材料の両端とをそれぞれ合致させる段階と、端部
   保持手段が帯状材料の両端部をそれぞれ保持する
   段階と、端部保持手段の姿勢をそれぞれ補正しな
   がら移動させることにより帯状材料を環状に屈曲
   させるとともに帯状材料の両端を平行でかつ対向
   するよう位置決めする段階と、接合手段により帯
   状材料の両端部同士を接合する段階と、を備えた
   ことを特徴とする帯状材料の両端部接合方法。 ２ 平坦な帯状材料を環状に屈曲させて該帯状材
   料の両端部を対向させた後これらの帯状材料の両
   端部同士を接合する帯状材料の両端部接合装置に
   おいて、帯状材料の両端部の位置及び形状に関す
   る変数を測定する測定手段と、帯状材料の両端部
   をそれぞれ保持する保持部材を有する一対の端部
   保持手段と、前記各端部保持手段を帯状部材の長
   手方向に個別に移動可能な移動機構、帯状部材の
   上下方向に個別に昇降可能な昇降機構、上下に個
   別に反転可能な反転機構および帯状部材の長手方
   向と直交する方向に個別に変位可能な変位機構を
   有するとともに、前記各保持部材を保持部材の長
   方向の中央を中心に個別に揺動可能な揺動機構と
   を有し、これらの機構に発信される合致信号およ
   び補正移動信号に基づき各機構を作動させる一対
   の移動手段と、帯状材料の両端部同士を接合する
   接合手段と、測定手段によつて測定された変数に
   基づいて端部保持手段をその姿勢と帯状材料の両
   端とがそれぞれ合致するまで移動させる合致信号
   をまず移動手段へ発信し、端部保持手段が帯状材
   料の両端部を保持すると、端部保持手段を帯状材
   料が環状に屈曲し、しかも、帯状材料の両端が平
   行でかつ対向するまでその姿勢をそれぞれ補正し
   ながら移動させる補正移動信号を移動手段へ発信
   する制御手段と、を備えたことを特徴とする帯状
   材料の両端部接合装置。