JP5142319B2

JP5142319B2 - コード入りゴムシートの耳ゴム切断方法及び装置

Info

Publication number: JP5142319B2
Application number: JP2008011634A
Authority: JP
Inventors: 政一郎徳永
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2028-01-22
Also published as: JP2009172691A

Description

本発明は、長手方向に延びる複数のコードが埋設されたコード入りゴムシートの両側端部の余分な耳ゴムを切断する方法及び装置に関する。

カーカスやベルト等の製造には、長手方向に延びる複数のコードが埋設されたコード入りゴムシートが使用される。このコード入りゴムシートは、複数本のコードを平行に引き揃えて搬送するとともに、それらのコードの両面にカレンダロールなどでゴムを被覆して製造している。通常、カレンダロールなどから押し出されるゴムシートの左右の側端部には薄い耳ゴムが形成される。この耳ゴムは、左右の最も外側のコードの両側にはみ出したものであるが、そのはみ出し量（耳ゴムの幅）は一定しない。そこで、従来はカッタにより余分な耳ゴムを切除して、幅を一定にしている（特許文献１、２参照）。

しかしながら、これらの従来技術では、帯状ゴムの幅方向に対するカッタの位置を固定しているため、その固定位置の調整を誤った場合、耳ゴムの幅（量）に過不足が生じる。そして、不足した場合はコードが露出するという問題があり、過多になった場合は、一旦巻き取り、成型のために巻き出すときに密着するという問題がある。また、位置調整が正確であったとしても、使用中に位置ズレが生じた場合には、同じ問題が発生する。さらに、ゴム物性の変動によりスウェル（膨張率）が変化した際には、一定にカットされた耳ゴムの幅が変動してしまうという問題もある。

特開２００１−３２２４０３号公報特開２００４−１２２７２７号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、コード入りゴムシートの余分な耳ゴムをカッタで切除して所定の幅にするときに、カッタの位置調整の誤り、カッタの位置ズレ、及びゴム部材のスウェルの変化にかかわらず、耳ゴムを所定の幅にすることである。

請求項１の発明は、長手方向に延びる複数のコードが埋設されたコード入りゴムシートの両側の耳ゴムを切断する方法であって、前記両側の耳ゴムの幅方向の切断位置の中間位置を前記両側の耳ゴムを切断する前のコード入りゴムシートの幅方向の中心と一致させ、かつ前記切断位置の間隔を目標値に設定する初期設定工程と、コード入りゴムシートを搬送するとともに、その耳ゴムを前記設定された切断位置で切断する工程と、該工程により耳ゴムが切除されたコード入りゴムシートの幅を検知する工程と、該検知された幅と前記目標値との偏差を求める工程と、該偏差に応じて前記両側の耳ゴムの幅方向の切断位置が、前記初期設定工程で設定された位置から反対向きに同じ距離移動するようにフィードバック制御する工程と、を有することを特徴とするコード入りゴムシートの耳ゴム切断方法である。
請求項２の発明は、長手方向に延びる複数のコードが埋設されたコード入りゴムシートの両側の耳ゴムを切断する装置であって、前記コード入りゴムシートを搬送する手段と、それぞれが前記コード入りゴムシートの幅方向に移動可能であり、かつ前記コード入りゴムシートの片側の耳ゴムを任意の幅方向位置で切断可能な一対の切断手段と、該切断手段により耳ゴムが切除されたコード入りゴムシートの幅を検知する幅検知手段と、前記一対の切断手段の中間位置を前記両側の耳ゴムを切断する前のコード入りゴムシートの幅方向の中心と一致させ、かつ前記切断手段の間隔を目標値に初期設定し、前記幅検知手段により検知された幅と前記目標値との偏差に応じて前記一対の切断手段の位置が前記初期設定した位置から前記コード入りゴムシートの幅方向の反対向きに同じ距離移動するようにフィードバック制御する手段と、を有することを特徴とするコード入りゴムシートの耳ゴム切断装置である。
請求項３の発明は、請求項２記載のコード入りゴムシートの耳ゴム切断装置において、前記コード入りゴムシートの幅を検知する幅検知手段は、前記切断手段に対し、前記コード入りゴムシートの搬送方向の下流側に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、コード入りゴムシートの余分な耳ゴムをカッタで切除して所要の幅にするときに、カッタの位置調整の誤り、カッタの位置ズレ、及びゴム部材のスウェルの変化にかかわらず、耳ゴムを所定の幅にすることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態のコード入りゴムシート切断装置の概略構成を示す図である。

このコード入りゴムシート切断装置は、カレンダロール１１，１２からなる第１のカレンダロール対１と、カレンダロール２１，２２からなる第２のカレンダロール対２と、コード入りゴムシートの余分な耳ゴムを切除するためのカッタ７と、余分な耳ゴムが切除されたコード入りゴムシートの幅を検知するための幅センサ８とを有する。

カレンダロール１１，１２、カレンダロール２１，２２は、それぞれ一定の間隙を保持した状態で対向しており、互いに逆方向に回転可能である。そして、第１のカレンダロール対１、第２のカレンダロール対２の各々の上側には、図示されていないゴム押出機などからゴム３、ゴム４が供給される。また、図示されていない搬送手段により、図示されていない複数のボビンの各々からコードを繰り出し、それらを平行に引き揃えてコード配列体５とし、それをカレンダロール１２と２１の間を通して、図示されていない巻き取りロールで巻き取る。ここで、コード配列体５は、カレンダロール１２，２１の間を通るときに、両面にゴム３，４が被覆され、カッタ７で両側の余分な耳ゴムが切除されて、コード配列体５が埋設されたコード入りゴムシート６とされる。そして、カッタ７に対してコード入りゴムシート６の搬送方向の下流側に配置された幅センサ８でコード入りゴムシート６の幅を検知し、図示されていないコントローラにより、幅センサ８で検知された幅と目標幅との偏差を求め、その偏差に応じて、搬送中のコード入りゴムシート６の幅方向に対するカッタ７の位置をフィードバック制御する。

図２はカッタ７の構成を示す図である。カッタ７は、カレンダロール１２の表面の幅方向の中心の両側の部位に対向する位置に１個ずつ配置される。２個のカッタ７は左右対称（勝手反対）に構成されている以外は同一であるため、ここでは左側のカッタのみ参照符号を付した。

カッタ７は、フレーム７０と、フレーム７０に固定された油圧シリンダ７１と、そのピストンロッド７２に先端に固定された切断刃７３と、後端が油圧シリンダ７１の後端に取り付けられ、先端が切断刃７３の基部に支持された伸縮自在な位置検知部材７４とからなる。油圧シリンダ７１に供給する油圧を増減することで、ピストンロッド７２のシリンダからの露出長を増減させ、カレンダロール１２の幅方向（軸線方向）に対する切断刃７３の位置を変化させることができる。これにより、カレンダロール１２の表面に沿って搬送される、耳ゴム切除前のコード入りゴムシート６から耳ゴムを切除する位置を変化させることができる。

幅センサ８は、ラインイメージセンサや、レーザ発光素子と、それに対向する受光素子との組み合わせなどの公知の手段で構成されている。発光素子と受光素子との組み合わせを用いる場合、カッタ７により耳ゴムが切除されたコード入りゴムシート６の目標幅と等しい間隔で発光素子と受光素子との組み合わせを配置する。例えば、図３Ａに示すように、コード入りゴムシート６のトリート幅Ｗ_０の両側に耳ゴム部があり、この耳ゴム部をカッタ７により切除して、トリート幅Ｗ_０即ち耳ゴム部の幅が最小（≒０）のコード入りゴムシート６にする場合、つまり目標幅をトリート幅Ｗ_０とした場合、図３Ｂに示すように、発光素子８１と受光素子８２との組み合わせをＷ_０の間隔で、カッタ７により耳ゴムが切除されたコード入りゴムシート６の両側端を挟むように配置する。そして、両側の受光素子８２の出力信号に基づいて、カッタ７により耳ゴムが切除されたコード入りゴムシート６の幅検知信号を得ることができる。なお、図では、便宜上、耳ゴム部の厚さをトリート幅の部分と同じにした。

図４は、幅センサ８の幅検知信号に基づいて、カッタ７の位置を制御するための制御手段を示す図である。この制御手段は、コントローラ２１と、油圧ユニット２２と、コントローラ２１により制御される電気油圧サーボ弁２３とを備えている。ここで、油圧ユニット２２、電気油圧サーボ弁２３、及びカッタ７は左側のみ図示したが、右側も同様に構成されている。

コントローラ２１には、幅センサ８から、コード入りゴムシート６の幅を検知した幅検知信号が入力され、コード入りゴムシート切断装置の全体の動作を制御するシーケンス制御装置（図示せず）から、コード入りゴムシート６の目標幅を示す目標幅信号が入力され、カッタ７の位置検知部材７４から、切断刃７３の位置を示す位置検知信号が入力される。電気油圧サーボ弁２３は、コントローラ２１からの制御信号に基づいて、油圧ユニット２２から油圧シリンダ７１に供給される油圧を制御する。この油圧の制御により、ピストンロッド７２の露出長を変化させ、その先端に固定された切断刃７３の位置を変化させることができる。

図５は、図４に示す制御手段の動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示す動作はコントローラ７の制御により実行される。コントローラ７は、前述したシーケンス制御装置に起動されて、動作を開始する。

まずカッタ７の位置を初期設定する（ステップＳ１）。詳しくは、コード入りゴムシート６の目標幅を示す目標幅信号がコントローラ２１に入力されると、コントローラ２１は、左右のカッタの間隔が上記の目標幅となるように、電気油圧サーボ弁２３に対し、制御信号を送出する。電気油圧サーボ弁２３は、この制御信号に応じて、油圧ユニット２２から油圧シリンダ７１に供給される油圧を制御し、左右のカッタの間隔を例えば図３のＷ_０に初期設定する。

次いで、カレンダロール対１、２の上にそれぞれゴム３、４を供給するとともに、図示されていない搬送手段により、図示されていない複数のボビンの各々からコードを繰り出し、それらを平行に引き揃えてコード配列体５とし、それをカレンダロール１２と２１の間を通して、図示されていない巻き取りロールで巻き取る。また、コード配列体５をカレンダロール１２，２１間を通すことで、コード配列体５の両面にゴムを被覆し、さらにカッタ７を初期設定した位置で動作させることにより、ゴムで被覆されたコード配列体から、両側の耳ゴムを切除して、コード入りゴムシート６を形成する（ステップＳ２）。

次に、幅センサ８により、コード入りゴムシート６の幅を検知する（ステップＳ３）。幅センサ８は幅検知信号をコントローラ２１に出力する。次いで、コントローラ７は、幅検知信号と目標幅信号とを比較するとともに、カッタ７からの位置検知信号をモニタしながら、幅検知信号と目標幅信号との偏差が所定の範囲（この範囲は適宜設定可能）になるようにカッタ７の位置を制御するための位置制御信号を生成して、電気油圧弁２３に送出する（ステップＳ４）。ここでは、左右のカッタ７を反対向きに同じ距離移動させる。

このように、コード入りゴムシート６の幅を実測し、それが目標幅となるように、カッタ７の位置をフィードバック制御することにより、カッタ７の初期設定位置の誤り、カッタ７の位置ズレ、ゴム部材のスウェルの変化にかかわらず、コード入りゴムシート６の幅を所要の目標幅（＝トリート幅Ｗ_０）から所定の範囲内にすることができる。

即ち、図３のＷ_０は略一定の既知の値であるから、左右のカッタ７の切断刃７３の中間位置と、耳ゴム切除前のコード入りゴムシート６の幅方向（左右）の中心とを一致させ、かつ左右の切断刃７３の間隔がＷ_０と略等しくなるように、左右のカッタ７の位置を初期設定しておき、以後、幅センサ８の出力に基づいてフィードバック制御を行う。

このように本実施形態のコード入りゴムシート切断装置によれば、コード入りゴムシートの耳ゴムを所定の幅に自動制御することができるので、耳ゴムの幅（量）の不足によるコードの露出や、過多による成型巻き出し時の密着を防止することができる。

なお、以上の実施形態では、油圧シリンダによりカッタの位置を設定しているが、モータと、ボールネジなどによりカッタの位置を設定するように構成してもよい。また、カレンダロール対に代えて、ゴム押出機を用いてもよい。さらに、回転刃を有するカッタを用いてもよい。

本発明の実施形態のコード入りゴムシートの耳ゴム切断装置の概略構成を示す図である。図１におけるカッタの構成を示す図である。図１における幅センサの配置を説明するための図である。図１の幅センサの検知信号に基づいてカッタの位置を制御するための制御手段を示す図である。図４に示す制御手段の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１，２・・・カレンダロール対、６・・・コード入り帯状部材、７・・・カッタ、８・・・幅センサ、２１・・・コントローラ。

Claims

長手方向に延びる複数のコードが埋設されたコード入りゴムシートの両側の耳ゴムを切断する方法であって、
前記両側の耳ゴムの幅方向の切断位置の中間位置を前記両側の耳ゴムを切断する前のコード入りゴムシートの幅方向の中心と一致させ、かつ前記切断位置の間隔を目標値に設定する初期設定工程と、
コード入りゴムシートを搬送するとともに、その耳ゴムを前記設定された切断位置で切断する工程と、
該工程により耳ゴムが切除されたコード入りゴムシートの幅を検知する工程と、
該検知された幅と前記目標値との偏差を求める工程と、
該偏差に応じて前記両側の耳ゴムの幅方向の切断位置が、前記初期設定工程で設定された位置から反対向きに同じ距離移動するようにフィードバック制御する工程と、
を有することを特徴とするコード入りゴムシートの耳ゴム切断方法。
長手方向に延びる複数のコードが埋設されたコード入りゴムシートの両側の耳ゴムを切断する装置であって、
前記コード入りゴムシートを搬送する手段と、
それぞれが前記コード入りゴムシートの幅方向に移動可能であり、かつ前記コード入りゴムシートの片側の耳ゴムを任意の幅方向位置で切断可能な一対の切断手段と、
該切断手段により耳ゴムが切除されたコード入りゴムシートの幅を検知する幅検知手段と、
前記一対の切断手段の中間位置を前記両側の耳ゴムを切断する前のコード入りゴムシートの幅方向の中心と一致させ、かつ前記切断手段の間隔を目標値に初期設定し、前記幅検知手段により検知された幅と前記目標値との偏差に応じて前記一対の切断手段の位置が前記初期設定した位置から前記コード入りゴムシートの幅方向の反対向きに同じ距離移動するようにフィードバック制御する手段と、
を有することを特徴とするコード入りゴムシートの耳ゴム切断装置。
請求項２記載のコード入りゴムシートの耳ゴム切断装置において、
前記コード入りゴムシートの幅を検知する幅検知手段は、前記切断手段に対し、前記コード入りゴムシートの搬送方向の下流側に配置されていることを特徴とするゴムシートの耳ゴム切断装置。