(57)【要約】【課題】サンプリングミスの発生や、搬送コンベアの損傷を抑制することができながらも、シンプルな構造で、設置に際してゴムシート搬送装置の構成の大きな変更を伴わない練りゴムの自動サンプリング技術を提供する。【解決手段】打ち抜き刃を有する打ち抜き機構と、打ち抜き刃を受ける刃受け部を有する刃受け機構とを備えており、搬送コンベア上を搬送されてきた後のゴムシートを、打ち抜き刃と刃受け部との間に位置させた状態で、打ち抜き刃を刃受け部の刃受け面に押し付けることにより、ゴムシートからサンプル片を打ち抜く練りゴム自動サンプリング装置であって、刃受け機構が、刃受け面と刃受け面を支持するアンビルとを備えており、刃受け面が刃受けベルトにより形成され、各打ち抜き動作毎に、刃受けベルトが移動するように構成されている練りゴム自動サンプリング装置。【選択図】図１
2020040164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打ち抜き刃を有する打ち抜き機構と、前記打ち抜き刃を受ける刃受け部を有する刃受け機構とを備えており、搬送コンベア上を搬送されてきた後のゴムシートを、前記打ち抜き刃と前記刃受け部との間に位置させた状態で、前記打ち抜き刃を前記刃受け部の刃受け面に押し付けることにより、前記ゴムシートからサンプル片を打ち抜く練りゴム自動サンプリング装置であって、
前記刃受け機構が、刃受け面と前記刃受け面を支持するアンビルとを備えており、
前記刃受け面が刃受けベルトにより形成され、各打ち抜き動作毎に、前記刃受けベルトが移動するように構成されていることを特徴とする練りゴム自動サンプリング装置。
【請求項２】
前記刃受けベルトが、無端状のベルトであることを特徴とする請求項１に記載の練りゴム自動サンプリング装置。
【請求項３】
前記打ち抜き機構が、前記打ち抜き刃の背面側に、前記ゴムシートから打ち抜かれたサンプル片を前記打ち抜き刃にバキューム吸着させるバキューム吸着手段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に記載の練りゴム自動サンプリング装置。
【請求項４】
前記打ち抜き機構が、さらに、前記打ち抜き刃にバキューム吸着されたサンプル片をエアーブローにより前記打ち抜き刃から排出するエアーブロー手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の練りゴム自動サンプリング装置。
【請求項５】
前記エアーブロー手段により前記打ち抜き刃から排出された前記サンプル片を受け取る移載パットを備える移載機構が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の練りゴム自動サンプリング装置。
【請求項６】
前記打ち抜き刃の刃先の外周面が、軸線に対する角度が異なる２つの刃先部によって形成されており、
先端側の刃先部における角度が、基端側の刃先部における角度よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の練りゴム自動サンプリング装置。
【請求項７】
前記打ち抜き機構が、前記打ち抜き刃を前進・後退させる付勢力を前記打ち抜き刃に付与する第１のアクチュエータを備えると共に、
前記刃受け機構が、前記刃受け部を前進・後退させる付勢力を前記刃受け部に付与する第２のアクチュエータを備えており、
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータにおける付勢力が、それぞれ、３８０〜６００ｋＰａであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の練りゴム自動サンプリング装置。
【請求項８】
前記アクチュエータとして、倍力シリンダーが用いられていることを特徴とする請求項７に記載の練りゴム自動サンプリング装置。
【請求項９】
混練、成形されたゴムシートを、搬送コンベアを用いて次工程へと搬送するゴムシート搬送装置であって、
前記搬送コンベアよりも下流側に、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の練りゴム自動サンプリング装置が配置されていることを特徴とするゴムシート搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤなどのゴム製品の製造過程において、搬送されてきたゴムシートから検査用のサンプル片を採取する練りゴム自動サンプリング装置、および前記練りゴム自動サンプリング装置が組み込まれたゴムシート搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤなど各種ゴム製品の製造工程においては、バンバリーミキサーなどを用いて混練された後、押出成形装置などを用いて成形されたゴムシートが、各加工工程に供給されている。その際、形成されたゴムシートの品質を確認するために、従来より、各加工工程に供給する前に、練りゴム自動サンプリング装置を用いて、ゴムシートから適当な重量ごとにサンプル片を採取（サンプリング）して中間検査を行っている。
【０００３】
図４は従来の練りゴム自動サンプリング装置によるサンプリングを説明する模式図である。図４に示すように、従来の練りゴム自動サンプリング装置は、ゴムシートＧを搬送するゴムシート搬送装置の搬送コンベアＣの途中に組み込まれており、搬送コンベアＣの上方に配置された打ち抜き刃１００と、打ち抜き刃１００に対向する下方の位置に配置された刃受け部（アンビル）２００とを備えている。
【０００４】
そして、バンバリーミキサーなどを用いて混練された後、押出し成形装置によって連続的に押出し成形されたゴムシートＧは、クーリングを経て搬送コンベアＣ上に載置されて搬送された後、次工程へと送られる。その際、搬送コンベアＣ上を搬送されるゴムシートＧの搬送途中において、打ち抜き刃１００をアクチュエータ３００により刃受け部２００に向けて下降させてゴムシートＧを打ち抜くことにより、サンプル片の採取（サンプリング）が行われている。
【０００５】
具体的には、搬送されてくるゴムシートＧの１バッチ重量の中間付近で、ゴムシートＧの中央部分を打ち抜き、１バッチ重量分のゴムシートＧに対して、通常、約１７５回のサンプリングを行っている。
【０００６】
しかしながら、従来の練りゴム自動サンプリング装置には、図５に示すようなサンプリングミスが多く発生するという問題や、図６に示すような搬送コンベアの損傷を招くという問題などが発生していた。
【０００７】
具体的には、打ち抜きの際に打ち抜き刃１００で搬送コンベアＣを傷付けないように打ち抜き圧を調整すると、打ち抜き刃１００でゴムシートＧを搬送コンベアＣまで十分に打ち抜くことができなくなる場合があり、結果として、図５の右側に示すように、サンプル片ＳがゴムシートＧに残されてしまい、サンプリングミスが多く発生する。
【０００８】
しかし、打ち抜き圧を大きくしてサンプリングミスの発生を抑制しようとすると、今度は、打ち抜き刃１００が搬送コンベアＣを傷付けて、図６に示すように、搬送コンベアＣの表面化繊の毛羽立ちを招いて、ゴムシートＧにＦＭ（異物混入）のリスクが発生する。また、打ち抜き圧が大き過ぎると、ゴムシートＧだけでなく、搬送コンベアＣをも打ち抜いてしまい、破損した搬送コンベアＣを交換しなければならない事態が発生する恐れがある。
【０００９】
そこで、搬送コンベア上ではサンプル片を採取しない練りゴム自動サンプリング装置が提案されている（例えば、特許文献１）。具体的には、刃受け部に打ち抜き刃の衝撃を緩和する弾性体を設けて、搬送コンベアから外れた位置で打ち抜きを行い、打ち抜かれたサンプル片をそのまま落下させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−２２１３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の練りゴム自動サンプリング装置は構造が複雑であり、搬送ラインの構成を大きく変更させる必要がある。
【００１２】
そこで、本発明は、サンプリングミスの発生や、搬送コンベアの損傷を抑制することができながらも、シンプルな構造で、設置に際してゴムシート搬送装置の構成の大きな変更を伴わない練りゴムの自動サンプリング技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、上記課題の解決について鋭意検討を行い、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、本発明を完成させるに至った。
【００１４】
請求項１に記載の発明は、
打ち抜き刃を有する打ち抜き機構と、前記打ち抜き刃を受ける刃受け部を有する刃受け機構とを備えており、搬送コンベア上を搬送されてきた後のゴムシートを、前記打ち抜き刃と前記刃受け部との間に位置させた状態で、前記打ち抜き刃を前記刃受け部の刃受け面に押し付けることにより、前記ゴムシートからサンプル片を打ち抜く練りゴム自動サンプリング装置であって、
前記刃受け機構が、刃受け面と前記刃受け面を支持するアンビルとを備えており、
前記刃受け面が刃受けベルトにより形成され、各打ち抜き動作毎に、前記刃受けベルトが移動するように構成されていることを特徴とする練りゴム自動サンプリング装置である。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、
前記刃受けベルトが、無端状のベルトであることを特徴とする請求項１に記載の練りゴム自動サンプリング装置である。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、
前記打ち抜き機構が、前記打ち抜き刃の背面側に、前記ゴムシートから打ち抜かれたサンプル片を前記打ち抜き刃にバキューム吸着させるバキューム吸着手段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に記載の練りゴム自動サンプリング装置である。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、
前記打ち抜き機構が、さらに、前記打ち抜き刃にバキューム吸着されたサンプル片をエアーブローにより前記打ち抜き刃から排出するエアーブロー手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の練りゴム自動サンプリング装置である。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、
前記エアーブロー手段により前記打ち抜き刃から排出された前記サンプル片を受け取る移載パットを備える移載機構が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の練りゴム自動サンプリング装置である。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、
前記打ち抜き刃の刃先の外周面が、軸線に対する角度が異なる２つの刃先部によって形成されており、
先端側の刃先部における角度が、基端側の刃先部における角度よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の練りゴム自動サンプリング装置である。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、
前記打ち抜き機構が、前記打ち抜き刃を前進・後退させる付勢力を前記打ち抜き刃に付与する第１のアクチュエータを備えると共に、
前記刃受け機構が、前記刃受け部を前進・後退させる付勢力を前記刃受け部に付与する第２のアクチュエータを備えており、
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータにおける付勢力が、それぞれ、３８０〜６００ｋＰａであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の練りゴム自動サンプリング装置である。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、
前記アクチュエータとして、倍力シリンダーが用いられていることを特徴とする請求項７に記載の練りゴム自動サンプリング装置である。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、
混練、成形されたゴムシートを、搬送コンベアを用いて次工程へと搬送するゴムシート搬送装置であって、
前記搬送コンベアよりも下流側に、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の練りゴム自動サンプリング装置が配置されていることを特徴とするゴムシート搬送装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、サンプリングミスの発生や、搬送コンベアの損傷を抑制することができながらも、シンプルな構造で、設置に際してゴムシート搬送装置の構成の大きな変更を伴わない練りゴムの自動サンプリング技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る練りゴム自動サンプリング装置によるサンプリングを説明する模式図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る練りゴム自動サンプリング装置における刃受け機構を説明する模式斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る練りゴム自動サンプリング装置における打ち抜き刃の刃先の形状を説明する（ａ）正面図、（ｂ）Ｘ部分の拡大断面図である。
【図４】従来の練りゴム自動サンプリング装置によるサンプリングを説明する模式図である。
【図５】サンプリングミスが発生した様子を説明する様式図である。
【図６】搬送コンベアが傷付けられた様子を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。
【００２６】
１．ゴムシート搬送装置
図１は本実施の形態に係る練りゴム自動サンプリング装置によるサンプリングを説明する模式図であり、ゴムシート搬送装置に練りゴム自動サンプリング装置が組み込まれている状態、即ち、ゴムシート搬送装置の全体構成を示している。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態において、ゴムシート搬送装置における構成は、練りゴム自動サンプリング装置が、搬送コンベアのさらに下流側に配置されていることを除いては、図４に示した従来のゴムシート搬送装置における構成と基本的に同様である。
【００２８】
即ち、バンバリーミキサーなどを用いて混練された後、押出し成形装置によって連続的に押出し成形されたゴムシートＧが、クーリングを経て搬送コンベアＣ上に載置されて搬送される点では、従来のゴムシート搬送装置と同様である。
【００２９】
しかし、本実施の形態においては、図１に示すように、練りゴム自動サンプリング装置が、搬送コンベアＣのさらに下流側のゴムシートＧが下方に向けて搬送される位置に配置されて、搬送コンベアＣを避けた位置でサンプリングを行うようにゴムシート搬送装置が構成されている。
【００３０】
２．練りゴム自動サンプリング装置
本実施の形態に係る練りゴム自動サンプリング装置は、打ち抜き刃１Ａを有する打ち抜き機構１と、打ち抜き刃１Ａを受ける刃受け部を有する刃受け機構２とを備えており、打ち抜き刃１Ａを刃受け部の刃受け面に押し付けることにより、ゴムシートＧからサンプル片を打ち抜く点においては、従来と同様である。しかし、本実施の形態においては、刃受け機構２が刃受け面と刃受け面を支持するアンビル２Ａとを備えており、刃受け面が刃受けベルト２Ｂにより形成され、各打ち抜き動作毎に、刃受けベルト２Ｂが移動するように構成されている点において、従来と異なっている。
【００３１】
以下、最初に、本実施の形態における大きな特徴部である刃受け機構について説明し、次いで、打ち抜き機構について説明する。そして、最後に、このような刃受け機構および打ち抜き機構を備えた本実施の形態に係る練りゴム自動サンプリング装置を用いたサンプリングについて説明する。
【００３２】
（１）刃受け機構
まず、刃受け機構について説明する。図２は本実施の形態に係る練りゴム自動サンプリング装置における刃受け機構を説明する模式斜視図である。図２に示すように、刃受け機構２は、刃受け面となる刃受けベル卜２Ｂと、刃受け面である刃受けベルト２Ｂを支持するアンビル２Ａとを備えている。
【００３３】
（ａ）刃受けベルト
前記した通り、本実施の形態に係るゴムシート搬送装置は、搬送コンベアを避けた位置でサンプリングを行うようにされている。このため、本実施の形態においては、従来の練りゴム自動サンプリング装置において打ち抜き刃を受ける刃受け部としても機能していた搬送コンベアに代えて、刃受け面として、刃受けベルト２Ｂがゴムシートとアンビル２Ａとの間に配置されている。
【００３４】
このような構成とされた本実施の形態の場合、打ち抜き動作時、打ち抜き機構１と刃受け機構２との間には、搬送コンベアＣがないため、搬送コンベアＣを傷つけることなくサンプリングを行うことができる。そして、搬送コンベアＣを傷つけることを考慮して打ち抜き刃１Ａの打ち抜き圧を調整しなくてよいため、サンプリングミスの発生を十分に抑制することができる。
【００３５】
そして、本実施の形態においては、この刃受けベルト２Ｂが、各打ち抜き動作毎に打ち抜き刃１Ａを受ける刃受け面が異なるように、ベルト移動手段によって移動するように構成されている。このように、各打ち抜き動作毎に刃受けベルト２Ｂが移動することにより、打ち抜き刃１Ａを受ける刃受け面が固定されないため、サンプリングを繰り返して継続使用しても、刃受けベルト２Ｂの表面に打ち抜き刃１Ａによる傷が入り難く、ゴムシートに傷ついた刃受けベルトの破片などが混入するようなことがなく、ＦＭが発生することを抑制することができる。
【００３６】
本実施の形態において、刃受けベルト２Ｂとしては、無端状のベルトであることが好ましく、図２に示すように、フリーローラＰ１と駆動ローラＰ２に掛け渡されて、これらのローラの回転に合わせて移動するように構成されていることが好ましい。これにより、小さなスペースで長期に亘って、刃受けベルト２Ｂを交換することなく、ＦＭの発生を抑制することができる。
【００３７】
（ｂ）アンビル
アンビル２Ａは、受け板２Ｃとアクチュエータ５とを備えており、アクチュエータ５のシリンダー５１の伸縮に合わせて、受け板２Ｃをゴムシートに向けて前進・後退させることができる。
【００３８】
このとき、受け板２Ｃに対してシリンダー５１が付与する付勢力は、適宜設定されるが、一般的には、３８０〜６００ｋＰａの圧力であることが好ましく、４００ｋＰａ程度であると特に好ましい。
【００３９】
そして、シリンダー５１として、小型でありながらも通常のシリンダーの２倍の付勢力を出すことが可能な倍力シリンダーを使用すると、刃受け機構の小型化を図ることができ好ましい。
【００４０】
（２）打ち抜き機構
次に、打ち抜き機構について説明する。図１に示すように、打ち抜き機構１は、打ち抜き刃１Ａとアクチュエータ４とを備えており、アクチュエータ４のシリンダー４１の伸縮に合わせて、打ち抜き刃１ＡをゴムシートＧに向けて前進・後退させることができる。
【００４１】
このとき、打ち抜き方向に移動する打ち抜き刃１Ａに対してシリンダー４１が付与する付勢力は、刃受け機構の場合と同程度であることが好ましい。また、刃受け機構の場合と同様に、シリンダー４１としては、倍力シリンダーを使用することが、打ち抜き機構の小型化を図ることができ好ましい。
【００４２】
さらに、本実施の形態においては、打ち抜き刃１Ａの刃先の外周面が、軸線に対する角度が異なる２つの刃先部によって形成されていることが好ましい。
【００４３】
図３は、本実施の形態に係る練りゴム自動サンプリング装置の打ち抜き刃の刃先の形状を説明する（ａ）正面図、（ｂ）Ｘ部分の拡大断面図である。図３（ｂ）に示すように、本実施の形態においては、打ち抜き刃１Ａの刃先の外周面において、軸線に対する角度が異なる２つの刃先部によって形成されている。そして、先端側の刃先部における角度θ１が、基端側の刃先部における角度θ２よりも大きく設定されていることが好ましい。
【００４４】
これにより、打ち抜き刃１Ａを、刃受けベルト２Ｂを損傷させることなく、スムーズにゴムシートＧに打ち込んで、精度高く、かつ確実にサンプル片を打ち抜くことができる。具体的な角度としては、刃先の先端側の角度θ１が６０〜７５度、基端側の角度θ２が３０〜５０度であることが好ましい。
【００４５】
なお、本実施の形態において、打ち抜き機構１には、ゴムシートＧから打ち抜かれたサンプル片を打ち抜き刃１Ａの刃先にバキューム吸着させるバキューム吸着手段が設けられていることが好ましい。
【００４６】
これにより、ゴムシートＧを吸着しながら打ち抜くことができるため、確実にゴムシートＧの狙った位置で打ち抜くことができる。また、打ち抜かれたサンプル片を確実に打ち抜き刃１Ａの刃先に保持させておくことができる。
【００４７】
そして、打ち抜き刃１Ａにバキューム吸着されて保持されたサンプル片をエアーブローにより、打ち抜き刃１Ａから排出するエアーブロー手段が設けられているとさらに好ましい。これにより、打ち抜いたサンプル片を容易に打ち抜き刃１Ａから排出することができる。
【００４８】
なお、排出されたサンプル片は、移載機構の移載パットに移載される。そして移載パットに移載されたサンプル片は、その後、中間検査工程に送られる。
【００４９】
（３）本実施の形態に係る練りゴム自動サンプリング装置を用いたサンプリング
最後に、上記した刃受け機構および打ち抜き機構を備えた練りゴム自動サンプリング装置を用いたサンプリングについて説明する。
【００５０】
前記したように、本実施の形態においても、打ち抜き刃１Ａを刃受け部の刃受け面に押し付けることにより、ゴムシートＧからサンプル片を打ち抜いている。しかし、本実施の形態においては、搬送コンベアＣの下流側の、例えば、ゴムシートＧが下方に向けて搬送される位置でサンプリングを行っているため、ゴムシート搬送装置の構成を大きく変更させる必要がない。
【００５１】
そして、本実施の形態においては、さらに、前記したように、刃受け面として刃受けベルト２Ｂを設けて、打ち抜き動作毎に刃受けベルト２Ｂを移動させて刃受け位置が変化するように構成させているため、確実にサンプリングできる大きな打ち抜き圧でサンプリングを行ったとしても、刃受けベルト２Ｂに打ち抜き刃１Ａによる傷が入り難く、ゴムシートＧに傷ついた刃受けベルト２Ｂの破片などが混入するようなことがなく、ＦＭが発生することを抑制することができる。
【００５２】
そして、刃受け機構および打ち抜き機構において、倍力シリンダーを使用した場合には、練りゴム自動サンプリング装置の設置スペースを小さくすることができるため、大掛かりな改造を行うことなく、ゴムシート搬送装置のレイアウトのスペースを見つけて、容易に練りゴム自動サンプリング装置を設置することができ、より省スペース化を図ることができる。具体的な一例として、倍力シリンダーを使用することにより、約２００ｍｍという狭い隙間スペースであっても、練りゴム自動サンプリング装置を設置することができる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態に係る練りゴム自動サンプリング装置は、よりシンプルな構造で搬送ラインの構成の変更を伴わない練りゴム自動サンプリング装置でありながらも、搬送コンベアを傷つけることなくサンプリングを行うことができ、サンプリングミスの発生を十分に抑制することができる。
【００５４】
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。
【符号の説明】
【００５５】
１                    打ち抜き機構
１Ａ、１００          打ち抜き刃
２                    刃受け機構
２Ａ、２００          アンビル
２Ｂ                  刃受けベルト
２Ｃ                  受け板
４、５、３００        アクチュエータ
４１、５１            シリンダー
Ｃ                    搬送コンベア
Ｇ                    ゴムシート
Ｐ１                  フリーローラ
Ｐ２                  駆動ローラ
Ｓ                    サンプル片
θ１                  刃先の先端側の角度
θ２                  刃先の基端側の角度
【図１】
2020040164.tif 000003
【図２】
2020040164.tif 000004
【図３】
2020040164.tif 000005
【図４】
2020040164.tif 000006
【図５】
2020040164.tif 000007
【図６】
2020040164.tif 000008