(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
タイヤ製造の成形工程においては、各種のタイヤ用構成部材をフォーマーへ貼り付けることによりタイヤの成形が行われている(例えば特許文献1)。
【0003】
上記タイヤ用構成部材には、例えば、ゴム組成物中にコードが埋設されているJLB(ジョイントレスバンド)材料などのストリップ状(帯状)に成形されたゴム材料があり、このようなストリップ状ゴム材料は、タイヤ用ゴム材料供給装置によりフォーマーなどへ供給されている。
【0004】
例えば上記のJLB材料の場合、前工程でJLBスリッターを用いて原反から定寸幅にカットされて、個別のリールに巻き取られた後、作業者の手によってリールに巻き取られた状態で成形工程に移送され、JLBサービサー(タイヤ用ゴム材料供給装置)に補給される。そして、リールから巻き出されたJLB材料が、JLBサービサーによりフォーマーなどに供給されて貼り付けられている。
【0005】
このようなJLB材料をフォーマーなどに供給するJLBサービサーの従来の構成を
図8に模式的に示す。
図8(a)に示すように、JLBサービサー8には、上段と下段にそれぞれ1個のリール81を回転可能に支持する支持台83と駆動ローラー82とが設けられている。
【0006】
支持台83の上段および下段2つのヘッドに補給された各リール81から巻き出されたそれぞれのJLB材料は矢印で示した方向に搬送され、駆動ローラー82から図示しないフォーマーに搬送されて貼り付けられる。
【0007】
そして、
図8(b)に示すように、上段、下段いずれかのリール81に、材料切れが発生した場合には、作業者が、リール81の交換を行うと共に、
図8(c)に示すように、交換されたリール81から巻き出されたJLB材料の先端と、先の貼り付け途中のJLB材料の後端とをジョイントさせる。これにより、途切れることなくJLB材料の供給が行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかし、上記した従来のJLBサービサー8においては、リール81をセットすることができるスペースは、上段、下段の各ヘッドに1巻分しか設けられていない。このため、材料切れの発生に伴い作業者が行う上記の一連した交換作業およびジョイント作業(補給作業)は、材料切れの都度、成形作業を停止させて行う必要がある。
【0010】
しかし、作業者は通常複数台の成形機の材料補給作業を掛け持ちしているため、トラブルの発生など、他の作業との関係から上記した補給作業を行うタイミング(補給タイミング)が遅れることがある。この結果、成形作業の停止時間が長くなり、生産性の悪化を招く要因となっていた。
【0011】
そして、補給タイミングは、作業者の能力や習熟度により異なるため、容易に均一性を図ることは困難であり、また、均一性を図ったとしても、他作業において大きなトラブルが発生した場合などには、補給タイミングが大幅に遅れる恐れがある。
【0012】
以上、JLB材料を例に挙げて説明したが、上記の問題は、JLB材料に限られない。このため、タイヤ用ゴム材料のフォーマーなどへの供給作業において、他作業において発生したトラブルなどにも影響されることなく補給タイミングの均一性を向上させて、補給作業に伴う時間ロスを低減させ、生産性の向上を図ることができるタイヤ用ゴム材料供給装置の提供が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明者は、鋭意検討の結果、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
以下、本発明に関連する各技術および本発明について説明する。
【0014】
本発明に関連する第1の
技術は、
ストリップ状のゴム材料が巻かれたリールを送り出し位置にセットし、前記リールから前記ゴム材料を送り出して供給先に供給するタイヤ用ゴム材料供給装置であって、
複数のリール保持体が取り付けられた補給台を有し、前記補給台の旋回により複数の前記リール保持体を順次前記送り出し位置に移動させてリール交換を行うゴム材料補給手段と、
前記リールからの送り出しが完了した前記ゴム材料の後端と、前記補給台の旋回により前記送り出し位置に新たにセットされたリールの前記ゴム材料の先端とを、自動的にジョイントする自動ジョイント手段と
を備えていることを特徴とするタイヤ用ゴム材料供給装置である。
【0015】
本発明に関連する第2
の技術は、
前記ゴム材料補給手段が、
複数の前記リール保持体が、前記補給台の旋回中心の周囲部に周方向に適宜間隔を置いて取り付けられ、
前記送り出し位置にセットされたリールが空になったときに、前記補給台が旋回することにより、前記リールに隣接するリールが前記送り出し位置に移動するように構成されていることを特徴とする
第1
の技術に記載のタイヤ用ゴム材料供給装置である。
【0016】
本発明に関連する第3の
技術は、
前記自動ジョイント手段が、
前記リールから前記ゴム材料の後端が送り出されたことを検知するセンサーと、
前記センサーの検知により前記ゴム材料の後端の基端部を把持する把持手段と、
待機位置にセットされたリールから引き出された前記ゴム材料の先端を固定するためのチャックを有し、前記ゴム材料の先端を固定した状態において、前記補給台の旋回により前記リール保持体と共に前記送り出し位置に移動させた前記チャックを送り出し方向に移動させることにより、前記送り出し位置に新たにセットされた前記リールから前記ゴム材料を所定長さ引き出すための引き出し手段と、
前記引き出し手段により引き出された前記ゴム材料の先端と、送り出しが完了した前記ゴム材料の後端とを重ねた状態で圧着して接続する接続手段と
を備えていることを特徴とする
第1
の技術または
第2
の技術に記載のタイヤ用ゴム材料供給装置である。
【0017】
本発明に関連する第4の
技術は、
前記把持手段により把持された前記ゴム材料の後端にテンションをかけた状態で後端を所定長さに切断するカッターを備えている
ことを特徴とする
第3
の技術に記載のタイヤ用ゴム材料供給装置である。
【0018】
本発明に関連する第5の
技術は、
前記ゴム材料をフォーマーに貼り付ける装置に供給するタイヤ用ゴム材料供給装置であることを特徴とする
第1
の技術ないし
第4
の技術のいずれか1
つに記載のタイヤ用ゴム材料供給装置である。
【0019】
本発明は上記の各技術に基いてなされたものであり、請求項1に記載の発明は、
ストリップ状のゴム材料が巻かれたリールを送り出し位置にセットし、前記リールから前記ゴム材料を送り出して供給先に供給するタイヤ用ゴム材料供給装置であって、
複数のリール保持体が取り付けられた補給台を有し、前記補給台の旋回により複数の前記リール保持体を順次前記送り出し位置に移動させてリール交換を行うゴム材料補給手段と、
前記リールからの送り出しが完了した前記ゴム材料の後端と、前記補給台の旋回により前記送り出し位置に新たにセットされたリールの前記ゴム材料の先端とを、自動的にジョイントする自動ジョイント手段とを備え、
前記自動ジョイント手段が、
前記リールから前記ゴム材料の後端が送り出されたことを検知するセンサーと、
前記センサーの検知により前記ゴム材料の後端の基端部を把持する把持手段と、
待機位置にセットされたリールから引き出された前記ゴム材料の先端を固定するためのチャックを有し、前記ゴム材料の先端を固定した状態において、前記補給台の旋回により前記リール保持体と共に前記送り出し位置に移動させた前記チャックを送り出し方向に移動させることにより、前記送り出し位置に新たにセットされた前記リールから前記ゴム材料を所定長さ引き出すための引き出し手段と、
前記引き出し手段により引き出された前記ゴム材料の先端と、送り出しが完了した前記ゴム材料の後端とを重ねた状態で圧着して接続する接続手段と
を備えていることを特徴とするタイヤ用ゴム材料供給装置である。
【0020】
また、請求項2に記載の発明は、
前記ゴム材料補給手段が、
複数の前記リール保持体が、前記補給台の旋回中心の周囲部に周方向に適宜間隔を置いて取り付けられ、
前記送り出し位置にセットされたリールが空になったときに、前記補給台が旋回することにより、前記リールに隣接するリールが前記送り出し位置に移動するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用ゴム材料供給装置である。
【0021】
また、請求項3に記載の発明は、
前記把持手段により把持された前記ゴム材料の後端にテンションをかけた状態で後端を所定長さに切断するカッターを備えている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のタイヤ用ゴム材料供給装置である。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、他作業において発生したトラブルなどにも影響されることなく補給タイミングの均一性を向上させて、補給作業に伴う時間ロスを低減させ、生産性の向上を図ることができるタイヤ用ゴム材料供給装置を提供することができる。さらに、ジョイント作業の効率化およびジョイントの品質の均一化を図ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態においては、具体的なタイヤ用ゴム材料供給装置として、JLBサービサーを例に挙げて説明する。
【0025】
1.全体構成
はじめに、本実施の形態に係るJLBサービサー(タイヤ用ゴム材料供給装置)の全体構成について
図1を用いて説明する。
図1は、JLBサービサーの構成を模式的に示す正面図であって、
図1(a)はJLB材料(ゴム材料)をフォーマーへ供給中の状態を示す図であり、
図1(b)は一方(上段)のJLB材料の送り出しが完了してJLB材料の供給が停止されたときの状態を示す図である。
図1に示すように、JLBサービサー1には、ゴム材料補給手段11、自動ジョイント手段12および駆動ローラー13が、上下2段に設けられている。なお114は支柱である。
【0026】
2.ゴム材料補給手段
次に、ゴム材料補給手段11について説明する。
【0027】
(1)構成
図1に示すように、それぞれのゴム材料補給手段11は、支柱114に設けられた旋回式の補給台112を備えている。そして、補給台112には、旋回中心の周囲部に適宜間隔を置いてリール111を回転可能に保持することができる複数(
図1では2個)のリール保持体113(回転軸)が配置されており、供給用のリール111や交換用のリール111がセットできるようになっている。なお、以下の説明においては、補給台112で、送り出し用のリール111がセットされる側を供給側、交換用のリール111がセットされる側を反供給側と言う。
【0028】
そして、供給側、反供給側にセットされた各リール111に対応して、先端にチャック122および誘導用ガイド123を備えたシリンダー121が設けられている。
【0029】
チャック122は上下に開閉することにより、JLB材料を把持したり、開放したりすることができるように構成されており、反供給側にあるチャック122は、
図2(b)に示すように、作業者により閉状態とされることにより、交換用のリール111から引き出されたJLB材料の先端を把持している。一方、供給側にあるチャック122は、
図2(c)に示すように、開状態となり、その間をJLB材料が通過する。
【0030】
(2)動作
JLB材料は、
図1(a)、
図2(a)に示すように、供給側のリール保持体113にセットされたリール111からJLB材料が送り出されて、誘導用ガイド123、開状態のチャック122を通った後、自動ジョイント手段12および駆動ローラー13を経由してフォーマーへ供給される。
【0031】
その後、供給側にセットされたリール111から全てのJLB材料が送り出されると、後述する供給停止機構が、材料切れを検出してJLB材料の供給を停止すると共に、図示しない駆動手段を駆動させて補給台112を旋回させる。この結果、
図1(b)に示すように、反供給側にセットされていたリール111が供給側に移動し、一方、材料切れのリール111は反供給側に移動する。
【0032】
そして、供給側に移動したリール111から引き出されてチャック122に把持されていたJLB材料がシリンダー121の伸長によりチャック122を介して所定長さ引き出されて、後述する自動ジョイント手段12により、先のJLB材料とジョイントされた後、JLB材料の供給が自動的に再開される。
【0033】
一方、反供給側に移動した材料切れのリール111は、作業者により新しいリールと交換され、JLB材料の先端が巻き出されてチャック122に把持される。この空リールの交換は、前にセットされたリールの材料切れまでに行えばよいため、作業者は他作業との兼ね合いの中において、リール交換の時間を充分に確保することができる。また、従来と異なり、待機して材料切れを待つ必要がないため、待ち時間のロスが発生することがない。
【0034】
そして、補給台112は旋回式であり、設置スペースの拡張を抑制することができるため、ゴム材料補給手段の省スペース化を図ることができる。
【0035】
3.自動ジョイント手段
次に、自動ジョイント手段12について説明する。
【0036】
自動ジョイント手段12は、材料切れを検出してJLB材料の供給を停止する供給停止機構、供給が停止されたJLB材料の後端をジョイント位置に位置決めする後端位置決め機構、新たに供給側(送り出し位置)に移動させたリールに巻かれたJLB材料の先端をジョイント位置に位置決めする先端位置決め機構、および位置決めされたJLB材料の後端と先端とをジョイントするジョイント機構を備えている。以下、順に説明する。
【0037】
(1)供給停止機構
図3は、本発明の一実施の形態のタイヤ用ゴム材料供給装置の供給停止機構を模式的に示す正面図であり、
図3(a)は材料供給時の状態、
図3(b)は材料切れが生じた時の状態を示している。
【0038】
図3に示すように、供給中のJLB材料は、開状態のチャック122間を通った後、JLB材料の後端の基端部を把持する把持手段である3連ローラー125および材料切れ検出センサー127を経由して送り出される。材料切れ検出センサー127は、一端のみが固定され、他端は上下に移動自在に設けられている。
【0039】
材料供給時、JLB材料には一定のテンションが掛かっているため、
図3(a)に示すように、JLB材料に接している材料切れ検出センサー127は水平状態に保持される。しかし、材料切れが生じた場合、JLB材料にはテンションが掛からなくなるため、
図3(b)に示すように、材料切れ検出センサー127の一端が下方に移動する。この移動を検知することにより材料切れが検出され、JLB材料の供給が停止される。
【0040】
(2)後端位置決め機構
材料切れが検出されJLB材料の供給が停止されると、供給中は後退していた押し付けシリンダー126が前進して、3連ローラー125の移動ローラー125bを押し下げる。この結果、
図4に示すように、3連ローラー125が開状態から閉状態へと変わり、固定ローラー125aと移動ローラー125bとの間に、送り出しが完了したJLB材料が挟み込まれる。そして、チャック122が開状態から閉状態へと変わってJLB材料の後端を把持し、さらに、シリンダー121が後退してJLB材料の後端を引き戻す。
【0041】
これにより、チャック122と3連ローラー125間および3連ローラー125より前方にあるJLB材料にテンションが掛かり、材料切れ検出センサー127が上方に移動して元の位置に戻されると共に、カッター124が入るスペースが形成される。そして、カッター124を下降させてJLB材料をカットすることにより、JLB材料の後端を所定の長さに設定することができ、精度の高い後端位置決めを行うことができる。
【0042】
即ち、成形中、JLB材料はJLBサービサーにより高速で送り出されている。このため、材料切れが生じてJLB材料の供給を停止したとき、後端の停止位置精度が安定しない。しかし、ジョイントラップ代、スタガー(ジョイントズレ)などは、品質規格により規定されているため、後端の停止位置は精度良く位置決めされる必要がある。上記においては、所定の正確な位置でカッターによりカットしているため、前記品質規格を満足するように、後端の停止位置を充分に精度良く位置決めすることができる。
【0043】
なお、カッター124によりカットされたJLB材料は固定ローラー125aと移動ローラー125bとの間に挟み込まれているため、後端が上方に上がった状態で保持される(
図5参照)。
【0044】
(3)先端位置決め機構
前記したように、JLB材料の送り出しが完了した供給側のリール111は、補給台112の旋回により反供給側のリール111と交換される。反供給側のリール111の供給側への移動が完了すると、チャック122がシリンダー121の伸長により前進して、チャックに把持されたJLB材料の先端が所定の位置にセットされる。これを
図6に示す。
図6は先端位置決め後の状態を示す図であり、(b)は一部拡大図である。
【0045】
図6に示すように、JLB材料の先端はチャック122により水平状態に保持されているため、シリンダー121の伸長により前進した際には、上方に上がった状態に保持されている先のJLB材料の後端の下に自動的に配置された状態で、位置決めされる。
【0046】
以上の結果、JLB材料の後端と先端とを、所定のジョイントラップ代に精度高く位置決めすることができる。
【0047】
(4)ジョイント機構
その後、位置決めされたJLB材料の後端と先端とが圧着されてジョイント(接続)される。
図7は、本発明の一実施の形態のタイヤ用ゴム材料供給装置のジョイント機構を説明する正面図であって、
図7(a)、
図7(b)はそれぞれジョイント前の状態、ジョイント中の状態を示す図である。
【0048】
図7に示すように、ジョイントは、省スペースかつ最適な圧着形状のジョイント爪128を備えたシリンダーを用いて、JLB材料の後端と先端とを挟み込むことにより行われる。このとき、上記したように、JLB材料の後端と先端とは精度高く位置決めされているため、ジョイントズレなどが発生することがなく、安定したジョイントを精度高く形成させることができる。
【0049】
ジョイントが完了した後は、ジョイント爪128を備えたシリンダーが所定の待機位置に戻され、また、チャック122が開状態に戻されて、JLB材料の供給が再開される。
【0050】
4.本実施の形態の効果
以上、本実施の形態のタイヤ用ゴム材料供給装置は、補給台の供給側だけでなく反供給側にも予備のリールをセットすることができるスペースが設けられて、材料切れの際には、補給台が旋回して反供給側の予備のリールを順次供給側に送り込むように構成されており、さらに、ゴム材料端部を自動的に引き出し自動的にジョイントするように構成されている。
【0051】
このため、予め予備のリールをセットしておくことができ、またこの予備のリールのセットは先にセットされたリールの材料切れまでに行えばよい。従って、作業者の能力や習熟度に影響されることなく、また、他作業において大きなトラブルが発生した場合などでも、作業者は、余裕を持ってリールの交換作業を行うことができる。このため、長時間の材料切れを起こすことがない。
【0052】
そして、ジョイントも自動的に行われるため、作業者はリール交換作業以外の作業をする必要がなく、作業者の能力や習熟度に関係なく、短時間でジョイント作業を行うことができる。
【0053】
このように、本実施の形態においては、成形作業の停止時間を最小限に管理することができ、生産性の向上に大きく寄与することができる。本発明者が行った実験においては、本実施の形態のタイヤ用ゴム材料供給装置を採用することにより、1回あたりの成形作業の停止時間が、従来の作業者の手作業の場合の平均約2.3分から平均約40秒にまで短縮することができた。
【0054】
また、作業者は、材料切れを待って予備のリールの交換を行う必要がないため、待ち時間のロスが発生しない。
【0055】
さらに、ジョイント作業を自動化しているため、作業者の能力や習熟度に関係なく、安定したジョイントを精度高く形成させることができるという効果も有する。
【0056】
5.タイヤサイズ変更時のゴム材料供給について
上記においては、1つのサイズのゴム材料供給について説明したが、本実施の形態のタイヤ用ゴム材料供給装置は、成形するタイヤサイズが変わる場合にも有効であり、上記と同様の効果を発揮することができる。
【0057】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、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できる。