JP4699680B2 - ゴムシート加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴムシート加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続状のゴムシートをその幅方向に切断する従来の装置としては、上切断刃と下切断刃とを備えたものが知られており、これらの刃先同士を、ゴムシートを挟んで、摺り合わせることにより切断するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２１７１８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、切断するゴムシートとしては加硫前の生ゴムがあり、非常に軟らかいため、以下のような問題が生ずる。切断装置の上・下切断刃が精度良く真っ直ぐに研がれていない場合、切断途中でゴムシートが刃に噛みこんだ状態となり、切断不良となる。特に、連続状のゴムシートをその幅方向に切断して得るゴム部材が縦横比の大きい（長細い）短冊状であると、ゴムシートが噛みやすく、かつ、精度良く切断することが極めて困難である。即ち、上・下切断刃の直線度が非常に重要であり、また、切断刃は軟らかいゴムシートを繰り返し切断するため、刃先の摩耗が生じ、度々刃先の研磨（メンテナンス）が必要である。そして、ゴムシートが幅広であり上・下切断刃が長い場合、直線度を保つよう刃先を研磨する作業は、非常に難しいという問題点がある。
【０００５】
また、切断されたゴム部材の上面を吸着してゴム部材を搬送する場合、ゴム部材が特に薄く長尺の短冊状であると、平板に載置されたゴム部材がその粘着性により平板にはりつき、さらに、図８の断面図に示すように、吸着パッド42によりゴム部材41の上面を吸引すると、ゴム部材41が吸着パッド42の吸引力により浮き上がり膨張変形し、ゴム部材変形部分下面側が平板43との間において負圧になり、ゴム部材41が平板43から離れることができないという問題がある。その結果、作業効率を低下させ、また、無理に吸着パッド42を上昇させるとゴム部材41が切れたり孔が開いて材料を無駄にすることがある。
【０００６】
そこで本発明は、軟らかく薄いゴムシートであっても精度良く切断が可能であり、かつ、切断されたゴムシートが効率よく次工程へ搬送できるゴムシート加工装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係るゴムシート加工装置は、加硫前の生ゴムから成る連続状のゴムシートをその幅方向に走行して切断する切断刃を有する切断機構を備え、該切断機構の切断刃により切断されて得た短冊状ゴム部材を載置する第一載置台部を有する載置台機構を備え、さらに、該第一載置台部に載置された該短冊状ゴム部材を吸着搬送する吸着搬送機構を備え、該第一載置台部は、上記短冊状ゴム部材との間に大気エアを流入させる第一エア供給路を有し、該第一エア供給路は、上記吸着搬送機構の吸着パッドが上記短冊状ゴム部材に当接する位置に対応する上記第一載置台部の上面位置に形成され、かつ、上記第一載置台部の側面に端部が開口する断面凹状の溝により構成され、上記載置台機構は、上記第一載置台部から上記吸着搬送機構により搬送された上記短冊状ゴム部材を載置して保管する第二載置台部を有し、該第二載置台部は、載置保管された該短冊状ゴム部材が搬出のため吸着される際に、該短冊状ゴム部材との間に大気エアを流入させる第二エア供給路を有し、さらに、上記吸着搬送機構は、上記第一載置台部上で上記ゴムシートを切断する際に、該ゴムシートの先端縁部を該第一載置台部との間で押さえて保持するゴム押さえ板を有しているものである。
また、上記第二エア供給路は、多数の貫通小孔を一面に形成した上面載置板と、該上面載置板の下面側に形成した大気開放空間部とにより構成されるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。
【０００９】
図１は本発明のゴムシート加工装置の実施の一形態を示す側面図であり、図２はゴムシート加工装置が備える切断機構２の正面図である。
このゴムシート加工装置は、連続状のゴムシート１がロール状に巻設されたゴムシートロール12を保持する繰り出し機構13と、ロール12からゴムシート１を所定のピッチにて下流側へ送り出すピッチ送り機構14と、ピッチ送りされたゴムシート１を上記所定のピッチ毎に切断する切断機構２と、切断されるゴムシート１の先端部を載置させ切断機構２によりゴムシート１を載置状として切断させると共に切断されて得た短冊状ゴム部材10を載置し保管する載置台機構５と、切断された短冊状ゴム部材10を載置台機構５上において移送させる吸着搬送機構７と、を備える。そして、これら繰り出し機構13、ピッチ送り機構14、切断機構２、載置台機構５と吸着搬送機構７とが、装置架台24上に配設されている。
【００１０】
この装置により切断・搬送されるゴムシート１としては、加硫前の生ゴム部材（柔軟ゴムシート）があり、粘着性を有するため、上記ゴムシートロール12は剥離シート15を挟んでゴムシート１が巻かれた構成としている。そして、図１に示すように、繰り出し機構13において、ゴムシート１がピッチ送りで繰り出されると共に、その剥離シート15が繰り出し機構13が有する引取ロール16にて引き取られる。
【００１１】
繰り出し機構13は、ゴムシートロール12を両側から挟んで摩擦抵抗によりゴムシートロール12の回転を制御するブレーキ手段33を有する。これにより、ピッチ送り機構14が動作しても、ロール12が惰性で不要に回転することがなく、ゴムシート１を弛ませることがない。さらに、繰り出し機構13には、図示省略するが、ゴムシート１の蛇行防止手段が配設されている。
【００１２】
連続状のゴムシート１をその幅方向に切断する切断機構２は、図２に示すように、ゴムシート１の幅方向（図２の矢印ａ）に走行してゴムシート１を切断する超音波発振器３に接続された切断刃４を備えている。
なお、切断刃４によるゴムシート１の幅方向の切断とは、ゴムシート１の長手方向に直交な方向である左右方向以外にも、左右方向に対して傾斜角度を持って幅方向斜め切断する場合も含む。
【００１３】
切断刃４は鋼製の薄板状のカッターであり、刃先がゴムシート面に対して傾斜状としたものとしてもよい。つまり、走行切断方向へ向かう刃先端縁が形成された切断刃４としてもよい。
また、切断刃４に超音波発振器３により作用させる超音波振動は、20kHz〜60kHz の超音波域の縦振動又は横振動又は縦と横とを合成した方向の振動（微振動）であり、一例としては、超音波発振器３により28kHz の超音波を発生させ、粘性のある軟らかい加硫成形前のゴムシート１の切断を行うことができる。そして、この切断刃４の幅方向送り速度（切断速度）は、切断機構２を超音波カッターとすることにより高速化が図れ、 800mm/s〜1200mm/sとしている。
【００１４】
切断機構２の切断刃４によるゴムシート１の切断は、図１に示す上記ピッチ送り機構14により載置台機構５が有する第一載置台部６にゴムシート１を送って第一載置台部６にゴムシート１を載置状として行うものである。
第一載置台部６には、図２に示すように、その切断方向に凹溝17が形成され、切断刃４は、その刃先先端部が凹溝17に挿入状となって凹溝17に沿って一軸アクチュエータである切断刃駆動手段18（エアシリンダ等）により移動し、ゴムシート１の切断を行う。
【００１５】
つまり、切断機構２は、載置台機構５の上流側において門型に構成されたフレームに切断刃駆動手段18が配設され、駆動手段18の駆動部に取付治具が接続され、取付治具にホーン19等が接続されて先端に切断刃４が取着されている。なお、切断刃４は取り外し自在とされ、切断刃４のみの取り替えを可能とし設備費コストを低減させている。
【００１６】
載置台機構５が有する第一載置台部６の切断用凹溝17の幅寸法は切断刃４の厚さの２倍〜４倍の寸法とし、具体的には、凹溝17の幅寸法を１mm〜２mmに設定している。凹溝17の幅寸法がこの上限値を超えると、超音波振動する切断刃４による超音波切断作用の効果が低減し高速切断が困難となり、切断精度も悪くなる。また、下限値を超えると、切断刃４が損傷するおそれがある。
【００１７】
次に、ピッチ送り機構14は、図１に示すように、ゴムシートロール12からゴムシート１をその長手方向に所定ピッチで間欠送りするものであり、ゴムシート１の送り方向に固定クランプ手段20と移動クランプ手段21とを列設し、ゴムシート１の送り方向にワイヤ（図示省略）を複数本張設している。固定クランプ手段20と移動クランプ手段21とは、ゴムシート１を上下から挟む上・下クランププレートを夫々有している。そして、所定ピッチで往復駆動される移動クランプ手段21の往動によりワイヤ上をゴムシート１が所定ピッチにて水平方向下流側（載置台機構５）へ送られるよう構成している。
【００１８】
図３、図４、図５は、載置台機構５及び吸着搬送機構７の側面図、平面図、正面図であり、載置台機構５について説明すると、載置台機構５は、ピッチ送り機構14の下流側に配設されており、ピッチ送り機構14により送られたゴムシート１が、上流端部側に設けた第一載置台部６に載置状となり切断機構２の切断刃４により第一載置台部６上にてゴムシート１が切断され、短冊状ゴム部材10を得る。つまり、第一載置台部６は、切断用載置台部と言える。
なお、ピッチ送り機構14による送り寸法は、15〜25mm程度であり、切断された短冊状ゴム部材10の短辺側寸法がそれに対応し15〜25mmとなる。さらに、ゴムシート１の幅寸法は 350〜500mm 程度であり、切断されたゴム部材10の長辺側寸法が 350〜500mm となる。
【００１９】
第一載置台部６は、第一載置台部６の上面（載置面）と、搬送のため上面が吸着される短冊状ゴム部材10（の下面）との間に空気を供給する第一エア供給路８を有している。つまり、第一エア供給路８は、上記吸着搬送機構７により第一載置台部６に載置状となる短冊状ゴム部材10の上面を吸着する際に、ゴム部材10と第一載置台部６との間が負圧となって第一載置台部６にゴム部材10がはりつくのを防止するものである。
【００２０】
第一エア供給路８は、ゴム部材10と第一載置台部６との間を大気開放させるよう構成したものであり、図４と、図６の側面断面図に示すように、第一エア供給路８は、吸着搬送機構７の吸着パッド22がゴム部材10に当接する位置に対応する第一載置台部６の上面位置（吸着パッド22の鉛直下方位置）に形成され、かつ、第一載置台部６の側面に端部が開口する断面凹状の溝23により構成される。
【００２１】
この構成によれば、吸着搬送機構７が有する吸着パッド22がゴム部材10の上面に当接してエア吸引した際、ゴム部材10がその吸引力により引き上げられて膨らんでも、ゴム部材10の下面側にエア（空気）が流入できるため、ゴム部材変形部分下面側が第一載置台部６との間において負圧とならない。
そして、この溝23を、吸着パッド22の数に応じて複数条形成してもよく、又は隣り合う吸着パッド22と共用させた溝23として形成してもよい。
【００２２】
次に、吸着搬送機構７は、図３〜図５に示すように、ゴムシート１の幅方向（左右方向）に間隔を持って複数台並設させた吸着パッド22と、吸着パッド22の基端部を保持する保持治具25と、載置台機構５の上方位置において保持治具25をゴムシート１の長手方向に沿って搬送する吸着パッド駆動手段26と、を備える。吸着パッド駆動手段26は、エアシリンダ等の一軸アクチュエータとしている。
【００２３】
吸着パッド22は、切断された短冊状ゴム部材10の形状に対応させて配置されており、ゴム部材10の長手方向───つまりゴムシート１の幅方向───に複数台配設され、保持治具25を昇降駆動手段27により降下させて吸着パッド22が載置台機構５の第一載置台部６に載置された短冊状ゴム部材10の上面に当接し、図示省略のエア吸引手段によりゴム部材10の吸引を行う。そして、第一載置台部６からゴム部材10を吸着して載置台機構５がその下流側に有する第二載置台部９へ移送する。
【００２４】
吸着搬送機構７が有する保持治具25には、ゴム押さえ板32が配設されており、第一載置台部６上においてゴムシート１を切断する際に、このゴム押さえ板32がゴムシート１の先端縁部を第一載置台部６との間で押さえ、さらに、そのゴムシート１のそれより上流側部をピッチ送り機構14が有する移動クランプ手段21（又は固定クランプ手段20）によりゴムシート１を挟んで保持し、ゴムシート１を固定する。これにより、ゴムシート１は位置ずれすることなく、真っ直ぐに切断できる。
【００２５】
第二載置台部９は、第一載置台部６の下流側において、平面視において、載置台機構５の全面積の半分以上を閉める広面積の平面載置部であり、第一載置台部６から吸着搬送機構７により搬送された短冊状ゴム部材10を載置して保管する部位である。つまり、第一載置台部６において切断されたゴム部材10が、吸着搬送機構７により次々と移送され、第二載置台部９の（下流側）端部から順にゴム部材10が重なることなく複数枚並べられ、所定枚数となると（一杯となると）図外の他の吸着搬出機構により、これらゴム部材10が載置台機構５から搬出される。従って、第二載置台部９は、保管用載置台部といえる。
【００２６】
そして、第二載置台部９は、この載置保管された複数枚のゴム部材10が載置台機構５から搬出のため吸着される際に、短冊状ゴム部材10との間に空気を供給する第二エア供給路11を有している。つまり、第二エア供給路11は、図外の吸着搬出機構により第二載置台部９に載置状となる短冊状ゴム部材10の上面を吸着する際に、ゴム部材10と第二載置台部９との間が負圧となって第二載置台部９にゴム部材10がはりつくのを防止するものである。
【００２７】
第二エア供給路11は、ゴム部材10と第二載置台部９との間を大気開放させるよう構成したものであり、図４と、図７の側面断面図に示すように、第二エア供給路11は、多数の貫通小孔29を千鳥状又は格子状に一面に形成した上面載置板28と、上面載置板28の下面側に形成した大気解放空間部30とにより構成されている。つまり、第二載置台部９は、上面載置板28と下層ベース板31と、その間の空間部30とを備えた多層構造としている。なお、上面載置板28をパンチングメタル等とすればよい。
【００２８】
この構成によれば、図外の吸着搬出機構が有する吸着パッドがゴム部材10の上面に当接してエア吸引した際、ゴム部材10がその吸引力により引き上げられ膨らんでも、ゴム部材10の下面側にエア（空気）が流入できるため、ゴム部材変形部分下面側が第二載置台部９との間において負圧とならない。
また、多数の貫通小孔29が多数形成された上面載置板28とする構成によれば、吸着パッドが上面載置板28の任意の位置においてゴム部材10を吸引しても、吸着パッドのパッド面の下方位置に貫通小孔29（又は少なくともその一部）が必ず存在しており、確実にゴム部材10を次工程へ迅速に吸着搬出できる。さらに、この構成により、ゴム部材10の寸法の変更においても対応できる。
【００２９】
また、第一載置台部６の第一エア供給路８の構成は、第二エア供給路11と同様に、多数の貫通小孔29が形成された上面載置板28と下層の大気解放空間部30とを有する構成としてもよい。また、第二載置台部９の第二エア供給路11は、第一エア供給路８と同様に、第二載置台部９の側面に端部が開口する断面凹状の溝23により構成してもよい。また、第一・第二エア供給路８，11は、これら以外にも平面載置台部に形成した複数の凹溝（凸条）からなる網目状構造等としてもよい。
【００３０】
さらに、第一載置台部６と第二載置台部９との上面は、フッ素樹脂コーティングが施されており、粘着性を有する柔軟なゴム部材10であっても、吸着搬送する際、ゴム部材10を第一載置台部６と第二載置台部９とから簡単に剥がして離間させることができる。
以上の構成により、切断不良、搬送時におけるゴム部材10の損傷がなくなり、材料のロスが低減でき、さらに、ゴム部材10を、例えば次工程である金型成型工程等へ迅速に供給することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
【００３２】
（請求項１によれば）ゴムシート１が生ゴムのように軟らかく薄い部材であっても、精度良く真っ直ぐに切断が可能となる。さらに、切断速度を上げることができ、生産効率を向上させる。さらに、切断刃４のメンテナンスが殆ど不要となり、また、切断刃４として汎用カッター刃の使用も可能であり、小さな部品である切断刃４のみの交換によりメンテナンスが行え、設備費コストの低減が可能となる。また、第一載置台部６に載置された短冊状ゴム部材10を搬送するためにゴム部材10の上面を吸引した際に、ゴム部材10がその吸引力により持ち上がって膨れても、ゴム部材変形部分下面に空気が流れ込むことができるため、ゴム部材10と第一載置台部６との間を負圧にすることがなく、迅速にゴム部材10の搬送が可能となる。
また、吸着搬送機構７が有する吸着パッド22がゴム部材10の上面に当接してエア吸引した際、ゴム部材10がその吸引力により引き上げられて膨らんでも、ゴム部材10の下面側にエア（空気）が流入できるため、ゴム部材変形部分下面側が第一載置台部６との間において負圧とならない。
また、第二載置台部９に載置された短冊状ゴム部材10を載置台機構５から次工程へ搬出するために、ゴム部材10の上面を吸引した際に、ゴム部材10がその吸引力により持ち上がって膨れても、ゴム部材変形部分下面に空気が流れ込むことができるため、ゴム部材10と第二載置台部９との間を負圧にすることがなく、迅速にゴム部材10の搬出が可能となる。
【００３３】
また、ゴムシート１は位置ずれすることなく、真っ直ぐに切断できる。
【００３４】
（請求項２によれば）吸着パッドが上面載置板28の任意の位置においてゴム部材10を吸引しても、吸着パッドのパッド面の下方位置に貫通小孔29（又は少なくともその一部）が必ず存在しており、確実にゴム部材10を次工程へ迅速に吸着搬出できる。さらに、この構成により、ゴム部材10の寸法の変更においても対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のゴムシート加工装置の実施の一形態を示す側面図である。
【図２】 切断機構の正面図である。
【図３】 載置台機構及び吸着搬送機構の側面図である。
【図４】 載置台機構及び吸着搬送機構の平面図である。
【図５】 載置台機構及び吸着搬送機構の正面図である。
【図６】 エア供給路の実施の一形態を示す側面断面図である。
【図７】 エア供給路の他の実施の形態を示す側面断面図である。
【図８】 従来の吸着搬送を説明する側面断面図である。
【符号の説明】
１ ゴムシート
２ 切断機構
４ 切断刃
５ 載置台機構
６ 第一載置台部
７ 吸着搬送機構
８ 第一エア供給路
９ 第二載置台部
10 ゴム部材
11 第二エア供給路
22 吸着パッド
23 溝
28 上面載置板
29 貫通小孔
30 大気開放空間部
32 ゴム押さえ板

Claims (2)

1. 加硫前の生ゴムから成る連続状のゴムシート（１）をその幅方向に走行して切断する切断刃（４）を有する切断機構（２）を備え、該切断機構（２）の切断刃（４）により切断されて得た短冊状ゴム部材（10）を載置する第一載置台部（６）を有する載置台機構（５）を備え、さらに、該第一載置台部（６）に載置された該短冊状ゴム部材（10）を吸着搬送する吸着搬送機構（７）を備え、該第一載置台部（６）は、上記短冊状ゴム部材（10）との間に大気エアを流入させる第一エア供給路（８）を有し、
   該第一エア供給路（８）は、上記吸着搬送機構（７）の吸着パッド（22）が上記短冊状ゴム部材（10）に当接する位置に対応する上記第一載置台部（６）の上面位置に形成され、かつ、上記第一載置台部（６）の側面に端部が開口する断面凹状の溝（23）により構成され、
   上記載置台機構（５）は、上記第一載置台部（６）から上記吸着搬送機構（７）により搬送された上記短冊状ゴム部材（10）を載置して保管する第二載置台部（９）を有し、該第二載置台部（９）は、載置保管された該短冊状ゴム部材（10）が搬出のため吸着される際に、該短冊状ゴム部材（10）との間に大気エアを流入させる第二エア供給路（11）を有し、
   さらに、上記吸着搬送機構（７）は、上記第一載置台部（６）上で上記ゴムシート（１）を切断する際に、該ゴムシート（１）の先端縁部を該第一載置台部（６）との間で押さえて保持するゴム押さえ板（32）を有していることを特徴とするゴムシート加工装置。
2. 上記第二エア供給路（11）は、多数の貫通小孔（29）を一面に形成した上面載置板（28）と、該上面載置板（28）の下面側に形成した大気開放空間部（30）とにより構成される請求項１記載のゴムシート加工装置。

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