JP2020011801A - Dancer roller load control device and method, and unvulcanized rubber long member conveying system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダンサーローラ荷重制御装置および方法並びに未加硫ゴム長尺部材の搬送システムに関し、さらに詳しくは、未加硫ゴム長尺部材に対してダンサーローラにより負荷される荷重を、長尺部材の仕様に拘わらず容易に必要最低限に調整することができる制御装置および方法並びに未加硫ゴム長尺部材の搬送システムに関するものである。 The present invention relates to a dancer roller load control device and method, and a transport system for an unvulcanized rubber long member, and more specifically, a load applied by a dancer roller to an unvulcanized rubber long member, The present invention relates to a control device and method which can be easily adjusted to the minimum necessary regardless of the specifications of the above, and a conveying system for an unvulcanized rubber long member.
タイヤ等のゴム製品の製造工場では、未加硫ゴム長尺部材がベルトコンベヤ装置等の搬送装置によって搬送される。長い距離を搬送する際には例えば、ベルトコンベヤ装置が搬送方向に対して間隔をあけて直列に配置される。これらベルトコンベヤ装置の間にはダンサーローラが配置されて、長尺部材はダンサーローラによって上から押圧されて荷重が負荷される(例えば、特許文献1、2参照)。
In a factory for producing rubber products such as tires, unvulcanized rubber long members are transported by a transport device such as a belt conveyor device. When transporting a long distance, for example, a belt conveyor device is arranged in series with an interval in the transport direction. A dancer roller is arranged between the belt conveyor devices, and the long member is pressed from above by the dancer roller to apply a load (for example, see
ダンサーローラによって未加硫ゴム長尺部材に対して負荷される荷重が過大になると、後工程において長尺部材の収縮(シュリンク)量が大きくなる。そのため、この荷重はできるだけ小さくすることが望ましい。一方、この荷重を小さくしようとすると、ダンサーローラが長尺部材に接触せずに、搬送されている長尺部材がバタつくという問題が生じ易くなる。 If the load applied to the unvulcanized rubber long member by the dancer roller becomes excessive, the amount of shrinkage (shrink) of the long member in a subsequent process increases. Therefore, it is desirable to make this load as small as possible. On the other hand, when trying to reduce the load, the problem that the long member being conveyed flaps easily occurs without the dancer roller contacting the long member.
また、長尺部材の仕様が異なると、ダンサーローラとの接触具合も変化する。そのため、長尺部材に対してダンサーローラによって必要最低限の荷重が負荷されるようにするには、仕様が異なる長尺部材を搬送する度に調整作業を行う必要がある。 Further, if the specifications of the long members are different, the degree of contact with the dancer rollers also changes. Therefore, in order to apply the minimum required load to the long member by the dancer roller, it is necessary to perform an adjusting operation every time a long member having different specifications is conveyed.
本発明の目的は、未加硫ゴム長尺部材に対してダンサーローラにより負荷される荷重を、長尺部材の仕様に拘わらず容易に必要最低限に調整することができる制御装置および方法並びに未加硫ゴム長尺部材の搬送システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a control device and method capable of easily adjusting a load applied to an unvulcanized rubber long member by a dancer roller to a minimum necessary regardless of the specifications of the long member, and a control device and a method thereof. An object of the present invention is to provide a transport system for a vulcanized rubber long member.
上記目的を達成するため本発明のダンサーローラ荷重制御装置は、搬送方向に対して間隔をあけて直列に配置された2つの搬送装置の間に設置されて、これら搬送装置を用いて搬送される未加硫ゴム長尺部材を上から押圧しつつ前記長尺部材の上面を転動するダンサーローラと、このダンサーローラの上下位置を制御する制御部とを備えたダンサーローラ荷重制御装置において、前記ダンサーローラの回転を検知する回転センサを有し、この回転センサによる検知データに基づいて前記制御部により、前記ダンサーローラの上下位置が制御される構成にしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the dancer roller load control device of the present invention is installed between two transfer devices arranged in series at a distance in the transfer direction, and is transferred using these transfer devices. A dancer roller load control device including a dancer roller that rolls on the upper surface of the long member while pressing the unvulcanized rubber long member from above, and a control unit that controls the vertical position of the dancer roller, A rotation sensor for detecting rotation of the dancer roller is provided, and the vertical position of the dancer roller is controlled by the control unit based on data detected by the rotation sensor.
本発明のダンサーローラ荷重制御方法は、搬送方向に対して間隔をあけて直列に配置された2つの搬送装置を用いて搬送される未加硫ゴム長尺部材を、これら搬送装置の間の位置でダンサーローラにより上から押圧しつつその上面で前記ダンサーローラを転動させ、前記ダンサーローラの上下位置を制御することにより、前記長尺部材に負荷する下向きの荷重の大きさを調整するダンサーローラ荷重制御方法において、
前記ダンサーローラの回転を回転センサにより検知し、その検知データに基づいて制御部により、前記ダンサーローラの上下位置を制御することを特徴とする。
According to the dancer roller load control method of the present invention, the unvulcanized rubber long member conveyed by using two conveying devices arranged in series at an interval in the conveying direction is moved to a position between these conveying devices. A dancer roller that adjusts the magnitude of a downward load applied to the long member by controlling the vertical position of the dancer roller by rolling the dancer roller on its upper surface while being pressed from above by the dancer roller. In the load control method,
The rotation of the dancer roller is detected by a rotation sensor, and a vertical position of the dancer roller is controlled by a control unit based on the detection data.
本発明の未加硫ゴム長尺部材の搬送システムは、上記に記載のダンサーローラ制御装置と、前記ダンサーローラ制御装置に対して搬送方向上流側および下流側に配置される前記搬送装置とを備えたことを特徴とする。 A transport system for an unvulcanized rubber long member of the present invention includes the dancer roller control device described above, and the transport device disposed upstream and downstream in the transport direction with respect to the dancer roller control device. It is characterized by having.
本発明のダンサーローラ荷重制御装置および方法によれば、回転センサによりダンサーローラの回転を検知するので、この検知データに基づいてダンサーローラが搬送している未加硫ゴム長尺部材の上面に接触しているか否かを確実に把握できる。そのため、この検知データに基づいてダンサーローラの上下位置を制御することにより、未加硫ゴム長尺部材に対してダンサーローラにより負荷される荷重を、長尺部材の仕様に拘わらず容易に必要最低限に調整することが可能になる。ダンサーローラはこの長尺部材の上面を転動するので、この長尺部材に余計な引張り荷重が作用することを抑制するには有利になる。 According to the dancer roller load control device and method of the present invention, since the rotation of the dancer roller is detected by the rotation sensor, the upper surface of the unvulcanized rubber long member being conveyed by the dancer roller is contacted based on the detection data. It is possible to grasp whether or not it is done. Therefore, by controlling the vertical position of the dancer roller based on this detection data, the load applied by the dancer roller to the unvulcanized rubber long member can be easily reduced to the minimum necessary regardless of the specification of the long member. It can be adjusted to the limit. Since the dancer roller rolls on the upper surface of the long member, it is advantageous to suppress an unnecessary tensile load from acting on the long member.
本発明の未加硫ゴム長尺部材の搬送システムによれば、未加硫ゴム長尺部材に対してダンサーローラにより負荷される荷重が、長尺部材の仕様に拘わらず容易に必要最低限に調整できるので、この長尺部材を円滑に後工程に搬送するには有利になり、この長尺部材の生産性向上に寄与する。また、この長尺部材の後工程での収縮量を抑えることができるので、この長尺部材の品質向上に寄与する。 According to the conveying system of the unvulcanized rubber long member of the present invention, the load applied by the dancer roller to the unvulcanized rubber long member can be easily reduced to the minimum necessary regardless of the specification of the long member. Since it can be adjusted, it is advantageous to smoothly transport the long member to a subsequent process, which contributes to an improvement in productivity of the long member. Further, the amount of shrinkage of the long member in a subsequent step can be suppressed, which contributes to quality improvement of the long member.
以下、本発明のダンサーローラ荷重制御装置および方法並びに未加硫ゴム長尺部材の搬送装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, a dancer roller load control device and method of the present invention and a transfer device for an unvulcanized rubber long member will be described based on an embodiment shown in the drawings.
図1、図2に例示する本発明の未加硫ゴム長尺部材の搬送システム1には、本発明のダンサーローラ制御装置4(以下、ローラ制御装置4という)が用いられている。この搬送システム1は、未加硫ゴム長尺部材R(以下、長尺部材Rという)を、前工程から後工程へ搬送する。長尺部材Rとしては、未加硫ゴムだけからなる部材(タイヤトレッド部材、タイヤサイド部材など)、未加硫ゴムに繊維コードなどの補強材が埋設された部材などを例示できる。
The
この搬送システム1は、その他に、ローラ制御装置4に対して長尺部材Rの搬送方向上流側および下流側に配置される搬送装置2A、2Bと、搬送装置2A、2Bの動きを制御する制御部3とを有している。この実施形態では、制御部3がローラ制御装置4の動きも制御するが、ローラ制御装置4の動きを制御する制御部を別に設けることもできる。搬送装置2A、2Bとしてはベルトコンベヤ装置の他に、回転ドラム等を例示できる。制御部3にはコンピューター等が用いられ、制御部3は様々なデータを記憶する記憶部を有していて様々なデータ処理を行う。
The
ローラ制御装置4は、ダンサーローラ5と、ダンサーローラ5の上下位置を制御する制御部3と、回転センサ7とを備えている。ダンサーローラ5は、搬送方向に間隔をあけて直列に配置された搬送装置2A、2Bを乗り移って搬送される長尺部材Rを搬送装置2A、2Bの間で上から押圧しつつ、長尺部材Rの上面を転動する。
The
ダンサーローラ5は、金属製や樹脂製等の円筒体であり、長尺部材Rの幅よりも長い寸法になっている。長尺部材Rの仕様(材質やサイズ等)によってダンサーローラ5の径の大きさや材質を変えることができる。長尺部材Rが未加硫ゴムの場合は、ダンサーローラ5の外周面をフッ素樹脂等の低摩擦材にすることで長尺部材Rとの剥離を良好に維持することができる。これに伴い、長尺部材Rの搬送が円滑になる。
The
ダンサーローラ5は、その両端部がアーム部6によって回転可能に支持されている。それぞれのアーム部6は、搬送装置2A、2B(長尺部材R)の幅方向に延在する支点(支点軸)10に接続されている。支点10は金属製や樹脂製等の剛性シャフトであり、その長手方向両端部が基台などによって回転可能に軸支されている。
Both ends of the
一方のアーム部6には支点10を介してアクチュエータ9を構成するシリンダ9aの後端部が接続されている。アクチュエータ9のロッド9bの先端部にはウエイト8が接続されている。ウエイト8はアクチュエータ9が作動することでアーム部6の延在方向に移動する。アクチュエータ9としては電動、油圧、空気圧等でロッド9bを伸縮移動させる種々の機構を用いることができる。
The rear end of a
ダンサーローラ5は支点10を中心に上下旋回する。ロッド9bを所定の長さ(中立長さ)にした場合に、支点10を中心してダンサーローラ5とウエイト8の重さが釣り合うが、この中立長さよりもロッド9bを伸ばしてウエイト8を支点10に対して離反移動させると、ダンサーローラ5は上向きに旋回する。一方、中立長さよりもロッド9bを縮めてウエイト8を支点10に対して近接移動させると、ダンサーローラ5は下向きに旋回する。
The
回転センサ7は、ダンサーローラ5の回転(単位時間当たりの回転数)を検知する。回転センサ7の形式は特に限定されず、公知の回転計などを用いることができる。回転センサ7は制御部3と無線または有線により接続されていて、回転センサ7による検知データが逐次、制御部3に入力される。
The
次に、この搬送システム1を用いて長尺部材Rを前工程から後工程に搬送する手順を説明する。
Next, a procedure for transporting the long member R from the previous process to the subsequent process using the
長尺部材Rを搬送する際には、搬送装置2A、2Bの搬送速度は予め設定された範囲に維持する制御が行われて、搬送装置2A、2Bの間での長尺部材Rの上下方向のたるみSを適正範囲に維持するようにする。詳述すると、例えば、押出機から押出された直後の長尺部材Rは搬送中にある程度の収縮が生じる。そのため、その収縮量を見込んで、下流側の搬送装置2Bの搬送速度は、上流側の搬送装置2Aよりも若干遅く設定されて、たるみSが適正範囲に維持される。
When the long member R is transported, control is performed to maintain the transport speed of the
そして、搬送装置2A、2Bの間では、ダンサーローラ5を下向きに旋回させて、所定の上下位置(所定のセット位置Ps)に配置して、長尺部材Rを上から押圧して下向きの荷重fを負荷する。ダンサーローラ5を所定のセット位置Psに配置すると、長尺部材Rには必要最低限と同等程度の荷重fが負荷される。必要最低限の荷重fとは、ダンサーローラ5が丁度、長尺部材Rの表面に接触した時に付与される荷重(ダンサーローラ5が僅かに長尺部材Rを押圧した状態)である。搬送されている長尺部材Rを押圧しているダンサーローラ5は長尺部材Rの上面を転動する。
Then, between the
ダンサーローラ5を所定のセット位置に配置した後は、1ロットの長尺部材Rの搬送が終了するまでの間、長尺部材Rに負荷する荷重fが必要最低限の大きさに調整される。そのため、ローラ荷重制御装置4では以下のように、回転センサ7による検知データに基づいて制御部3によりダンサーローラ5の上下位置が制御される。この制御工程のフローを図3に例示する。
After arranging the
回転センサ7は、ダンサーローラ5の回転を逐次検知する。ダンサーローラ5が搬送されている長尺部材Rの上面よりも上方に位置していて、その上面に接触していない場合は、ダンサーローラ5は回転しない。そのため、回転センサ7による検知データとしては、ダンサーローラ5の回転数がゼロになる。この場合、制御部3は、回転センサ7による検知データに基づいてダンサーローラ5は回転していないと判断する。
The
一方、ダンサーローラ5が搬送されている長尺部材Rの上面に接触している場合は、ダンサーローラ5は回転する。そのため、回転センサ7による検知データとしては、ダンサーローラ5の回転数がゼロよりも大きくになる。この場合、制御部3は、回転センサ7による検知データに基づいてダンサーローラ5は回転していると判断する。
On the other hand, when the
そこで、ローラ荷重制御装置4は、ダンサーローラ5が所定のセット位置Psに配置された後、制御部3によりダンサーローラ5が回転していないと判断された場合は、ダンサーローラ5を下方移動させる。具体的には、アクチュエータ9のロッド9bを収縮移動させることにより、支点10を中心にしてダンサーローラ5を下向きに旋回させる。
Therefore, when the
制御部3によりダンサーローラ5が回転していると判断された場合はダンサーローラ5を上方移動させる。具体的には、アクチュエータ9のロッド9bを伸長移動させることにより、支点10を中心にしてダンサーローラ5を上向きに旋回させる。
When the
このようにしてダンサーローラ5の上下位置を制御することで、搬送されている長尺部材Rの上面にダンサーローラ5がわずかに接触している状態を概ね維持することが可能になる。そのため、長尺部材Rに対してダンサーローラ5により負荷される荷重fを必要最低限に調整することが可能になる。その結果、後工程での長尺部材Rの収縮量を抑制でき、これに伴い、長尺部材Rの品質を向上させるには有利になる。また、搬送される長尺部材Rを、バタつきを抑えながらトラブルなく円滑に後工程に搬送できるので、長尺部材Rの生産性を向上させるには有利になる。
By controlling the vertical position of the
荷重fを必要最低限に調整する上述した制御工程は、長尺部材Rの仕様が変わったとしても追加的な操作をすることなく同様に行える。したがって、長尺部材Rの仕様に拘わらず荷重fを容易に必要最低限に調整することが可能になる。 The above-described control step of adjusting the load f to the minimum can be similarly performed without additional operation even if the specification of the long member R is changed. Therefore, it is possible to easily adjust the load f to the minimum necessary regardless of the specifications of the long member R.
回転センサ7によりダンサーローラ5の回転を検知するため、搬送している長尺部材Rの上面にダンサーローラ5が接触しているか否かを確実に把握できる。それ故、高い精度で荷重fを必要最低限に調整できる。ダンサーローラ5は搬送されている長尺部材Rの上面を転動するので、この長尺部材Rに余計な引張り荷重が作用することを抑制できるメリットもある。
Since rotation of the
上述した実施形態では、搬送されている長尺部材Rの上面からダンサーローラ5が離れる(接触しない)僅かな時間が断続的に発生する。そこで、上述した制御工程を以下のように行うこともできる。この場合の制御工程のフローを図4に例示する。
In the above-described embodiment, a short time in which the
ダンサーローラが、上述した所定のセット位置Psに配置された後、1ロットの長尺部材Rの搬送が終了するまでの間、回転センサ7による検知データに基づいて制御部3によりダンサーローラ5が回転していないと判断された場合はダンサーローラ5を下方移動させるのは先の実施形態と同様である。ただし、制御部3によりダンサーローラ5が回転していると判断された場合はダンサーローラ5を上方移動させて所定のセット位置Psに配置する制御を行う。
After the dancer roller is placed at the above-mentioned predetermined set position Ps, the
所定のセット位置Psは、搬送されている長尺部材Rの上面にダンサーローラ5が僅かに接触する程度の上下位置である。そのため、この実施形態では、先の実施形態に比して、搬送されている長尺部材Rの上面からダンサーローラ5が離れる(接触しない)時間が短縮される。そのため、長尺部材Rに対してダンサーローラ5を実質的に常時接触させつつ、負荷する荷重fを必要最低限に維持することができる。
The predetermined set position Ps is a vertical position at which the
制御部3には、上述した制御工程でのダンサーローラ5の経時的な上下位置データが記憶されている。そこで、同じ仕様の長尺部材Rを複数ロット、この搬送システム1を用いて同じ条件下で連続的に搬送する際には、直近の前ロットでのダンサーローラ5の経時的な上下位置データを有効に利用することができる。
The
例えば、直近の前ロットでのダンサーローラ5の経時的な上下位置データに基づいて、制御部3により次ロットでの所定のセット位置Psを設定することもできる。直近の前ロットでのダンサーローラ5の上下位置データを分析すると、直近の前ロットの搬送時間の全体を通じて、搬送されている長尺部材Rの上面にダンサーローラ5が僅かに接触している上下位置Pが判明する。そして、直近の前ロットと、その次ロットとは経過時間が小さいため、様々な条件が近似している。そこで、判明した上下位置Pを次ロットでのダンサーローラ5の所定のセット位置Psにすることで、次ロットでは、搬送開始初期からダンサーローラ5によって長尺部材Rに負荷される荷重fを必要最小限に設定できる。このようにして、順次、次ロットでの所定のセット位置Psを更新するとよい。
For example, the
制御部3には、上述した制御工程でのダンサーローラ5の経時的な回転速度データが記憶されている。そこで、同じ仕様の長尺部材Rを複数ロット、この搬送システム1を用いて同じ条件下で連続的に搬送する際には、直近の前ロットでのダンサーローラ5の経時的な回転速度データを有効に利用することができる。
The
例えば、直近の前ロットでのダンサーローラ5の経時的な回転速度データに基づいて、搬送方向下流側に配置された搬送装置2Bの次ロットでの搬送開始時の搬送速度V2を制御部3により設定することもできる。直近の前ロットでのダンサーローラ5の回転速度データを分析すると、直近の前ロットの搬送時間の全体を通じて、搬送されている長尺部材Rの上面をダンサーローラ5が円滑に転動している時の回転速度Vが判明する。そして、直近の前ロットと、その次ロットとは経過時間が小さいため、様々な条件が近似している。
For example, based on the time-dependent rotation speed data of the
ダンサーローラ5の外径は既知なので、その回転速度Vが判明すればダンサーローラ5が上面を転動していた長尺部材Rの搬送速度が判明する。そこで、判明した回転速度Vに基づいてその時の長尺部材Rの搬送速度Vrを制御部3によって算出する。そして、下流側に配置された搬送装置2Bの搬送速度V2は、長尺部材Rの収縮量を見込んで、予め設定された割合αをこの搬送速度Vrに乗じて設定する(V2=α×Vr)。このようにして搬送速度Vrを設定することで、次ロットでは、搬送開始初期段階で長尺部材Rの先端部を下流側の搬送装置2Bに円滑に誘導し易くなる。このようにして、順次、次ロットでの下流側の搬送装置2Bの搬送開始時の搬送速度Vrを更新するとよい。
Since the outer diameter of the
それぞれの搬送装置2A、2Bによる搬送速度データおよびダンサーローラ5の回転速度が逐次、制御部3に入力される構成にすることもできる。ダンサーローラ5の外径は既知なので、その回転速度Vが判明すれば、ダンサーローラ5の外周面での周方向速度が制御部3により算出できる。この周方向速度はダンサーローラ5が長尺部材Rの上面を円滑に転動していれば、長尺部材Rの搬送速度(即ち、搬送装置2A、2Bの搬送速度)と概ね一致していると考えられる。ダンサーローラ5が空転している場合、円滑に転動していない場合では、算出されたダンサーローラ5の周方向速度と、搬送装置2A、2Bの搬送速度とに大きな乖離が発生する。
It is also possible to adopt a configuration in which the transport speed data by the
そこで、ダンサーローラ5の外周面での周方向速度と搬送装置2A、2Bの少なくとも一方の搬送速度とを逐次比較して、両者の乖離程度(乖離している速度の大きさ)を算出し、その算出値に基づいて、ダンサーローラ5の不具合の有無を判断することもできる。例えば、上述した算出値が予め設定された許容値よりも大きい場合は、ダンサーローラ5が空転している、円滑に転動していない等のトラブルが発生していると制御部3が判断する。トラブルが発生していると制御部3が判断した場合は、警告を発したり、搬送システム1を停止させて、設備の点検を行う。
Therefore, the circumferential speed on the outer peripheral surface of the
1 搬送システム
2A、2B 搬送装置
3 制御部
4 ローラ制御装置
5 ダンサーローラ
6 アーム部
7 回転センサ
8 ウエイト
9 アクチュエータ
9a シリンダ
9b ロッド
10 支点
R 長尺部材
Claims (7)
前記ダンサーローラの回転を検知する回転センサを有し、この回転センサによる検知データに基づいて前記制御部により、前記ダンサーローラの上下位置が制御される構成にしたことを特徴とするダンサーローラ荷重制御装置。 The elongate member is installed between two conveying devices arranged in series at an interval in the conveying direction, and presses the unvulcanized rubber elongate member conveyed using these conveying devices from above. In a dancer roller load control device including a dancer roller that rolls on the upper surface of the member and a control unit that controls the vertical position of the dancer roller,
A dancer roller load control, comprising: a rotation sensor for detecting rotation of the dancer roller, wherein the control unit controls the vertical position of the dancer roller based on data detected by the rotation sensor. apparatus.
前記ダンサーローラの回転を回転センサにより検知し、その検知データに基づいて制御部により、前記ダンサーローラの上下位置を制御することを特徴とするダンサーローラ荷重制御方法。 The unvulcanized rubber long member conveyed using two conveying devices arranged in series at an interval in the conveying direction is pressed from above by a dancer roller at a position between these conveying devices. Rolling the dancer roller on the upper surface, by controlling the vertical position of the dancer roller, in a dancer roller load control method for adjusting the magnitude of the downward load applied to the long member,
A dancer roller load control method, comprising: detecting rotation of the dancer roller by a rotation sensor; and controlling a vertical position of the dancer roller by a control unit based on the detection data.
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