(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードワイヤー５にエイペックス１を貼付する装置であって、エイペックス１を押し出し成形する押出機２と、該押出機２から押し出されたエイペックス１を案内するダンサーロール３と、駆動してエイペックス１を下流側へ移動させる送りロール４と、該送りロール４により移動してくるエイペックス１をビードワイヤー５に貼り付ける貼付機６と、を順次備え、
エイペックス１を上記押出機２から連続的に押し出し成形しながら、かつ、上記送りロール４を連続運転しながらビードワイヤー５に貼付すると共に、上記貼付機６でのエイペックス１の貼付速度に基づいて上記送りロール４の速度を制御し、かつ、変動する上記ダンサーロール３の位置が一定になるように上記押出機２のエイペックス１の押し出し量を制御するよう構成したことを特徴とするエイペックス貼付装置。
【請求項２】
送りロール４が、独立して駆動される第１ロール７と第２ロール８を備え、該第２ロール８が、該第１ロール７より下流側に配設されると共に、貼付機６でのエイペックス１の貼付速度に基づき上記第２ロール８の速度が制御され、かつ、該第２ロール８の速度に基づき上記第１ロール７の速度が制御され、該第１・第２ロール７，８がそれぞれ連続運転するよう構成された請求項１記載のエイペックス貼付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押し出し成形されたエイペックスをビードワイヤーに貼付するエイペックス貼付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエイペックス貼付装置は、図７に示すように、エイペックスａを押し出し成形する押出機ｂと、該押出機ｂから押し出されたエイペックスａを案内するダンサーロールｃと、駆動してエイペックスａを下流側へ移動させる第１・第２ロールｄ，ｅと、該第２ロールｅにより移動してくるエイペックスａをビードワイヤーｆに貼り付ける貼付機ｇと、を順次備えている。
【０００３】
そして、ダンサーロールｃにてエイペックスａが略Ｖ字状に垂れ下がるよう構成すると共に、上流側に配設された第１ロールｄと、下流側に配設された第２ロールｅと、の間に、エイペックスａが略Ｖ字状に垂れ下がった第１フェーストン部ｈを設け、さらに、第２ロールｅと貼付機ｇとの間に、エイペックスａが略Ｖ字状に垂れ下がった第２フェーストン部ｉを設けている。なお、このエイペックスａの垂れ下がりは、エイペックスａに余裕をもたせることで、貼付機ｇでのビードワイヤーｆへの貼り付けを円滑にする役目をはたしている。
【０００４】
また、第１フェーストン部ｈには、第１上限・下限光電管ｊ，ｋが設けられ、その第１上限・下限光電管ｊ，ｋは、夫々、発光部と受光部を備え、発光部と受光部の間を、略Ｖ字状に垂下したエイペックスａが、上下動するよう配設されている。そして、発光部と受光部の間にエイペックスａがある場合、発光部の光がエイペックスａに遮られ、受光部が光を受けず、光電管が暗の状態となる。一方、発光部と受光部の間にエイペックスａがない場合、発光部の光が遮られることなく、受光部が光を受け、光電管が明の状態となる。
また、同様に、第２フェーストン部ｉにも、第２上限・下限光電管ｍ，ｎが設けられている。
【０００５】
そして、貼付機ｇは、ビードワイヤーｆの全周にエイペックスａを貼り付け切断して、次のビードワイヤーと自動で入れ替わる様になっているが、一本当たりのサイクルタイムは、ビードワイヤーのサイズにより異なり一定でないため、図８と図９に示すような流れで装置全体を制御している。
【０００６】
即ち、装置の運転を開始すると、貼付機ｇと押出機ｂが運転する。そして、貼付機ｇの運転によりエイペックスａが下流側へ移動し、第２フェーストン部ｉのエイペックスａが上昇する。この上昇により、第２上限光電管ｍが暗から明になると、第２ロールｅが回転し、第２下限光電管ｎが明から暗になるまで回転して、エイペックスａを送り込む。そして、第２ロールｅが回転することで、第１フェーストン部ｈのエイペックスａが上昇し、第１上限光電管ｊが暗から明になると、第１ロールｄが回転する。その後、第１ロールｄの回転による第１フェーストン部ｈのエイペックスａの下降にて、第１下限光電管ｋが明から暗になると、第１ロールｄが停止する。この第１ロールｄの停止により、ダンサーロールｃが下限点ｐまで下降すると、押出機ｂが停止する。そして、再び第１ロールｄが回転し、ダンサーロールｃが下限点ｐから上昇すると、押出機ｂの運転が開始する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のエイペックス貼付装置では、押出機ｂの運転が停止と開始を繰り返しているため、押し出し成形されるエイペックスａのゴム重量のバラツキが生じる。さらに、ダンサーロールｃが上下動するため、略Ｖ字状のエイペックスａの内角θ（図７参照）が大小に変化し、エイペックスａへの張力が変化して、ダンサーロールｃにて案内されるエイペックスａのゴム重量のバラツキが生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、ゴム重量のバラツキを防止したエイペックスを安定して供給できると共に、そのエイペックスをビードワイヤーに貼付するエイペックス貼付装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、本発明に係るエイペックス貼付装置は、ビードワイヤーにエイペックスを貼付する装置であって、エイペックスを押し出し成形する押出機と、該押出機から押し出されたエイペックスを案内するダンサーロールと、駆動してエイペックスを下流側へ移動させる送りロールと、該送りロールにより移動してくるエイペックスをビードワイヤーに貼り付ける貼付機と、を順次備え；エイペックスを上記押出機から連続的に押し出し成形しながら、かつ、上記送りロールを連続運転しながらビードワイヤーに貼付すると共に、上記貼付機でのエイペックスの貼付速度に基づいて上記送りロールの速度を制御し、かつ、変動する上記ダンサーロールの位置が一定になるように上記押出機のエイペックスの押し出し量を制御するよう構成したものである。
【００１０】
また、送りロールが、独立して駆動される第１ロールと第２ロールを備え、該第２ロールが、該第１ロールより下流側に配設されると共に、貼付機でのエイペックスの貼付速度に基づき上記第２ロールの速度が制御され、かつ、該第２ロールの速度に基づき上記第１ロールの速度が制御され、該第１・第２ロールがそれぞれ連続運転するよう構成されたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
【００１２】
図１は、本発明のエイペックス貼付装置の実施の一形態を示し、本装置は、エイペックス１を押し出し成形する押出機２と、該押出機２から押し出されたエイペックス１を案内するダンサーロール３と、駆動してエイペックス１を下流側へ移動させる送りロール４と、該送りロール４により移動してくるエイペックス１をビードワイヤー５に貼り付ける貼付機６と、を順次備えている。
【００１３】
押出機２は、ホッパーに投入されたゴム材料からエイペックス１を押し出し成形し、その押出速度は変更自在となるよう構成されている。
【００１４】
ダンサーロール３は、エイペックス１が略Ｖ字状に垂れ下がるよう配設されている。即ち、ダンサーロール３は、天秤体11の一端に取り付けられており、エイペックス１を案内すると共に、垂下したエイペックス１が略Ｖ字状になるようにエイペックス１に下方の力を与えている。
【００１５】
そして、このダンサーロール３の位置を一定に保つことで、略Ｖ字状のエイペックス１の内角θを一定とし、エイペックス１に掛かる張力（テンション）が一定となり、一定したゴム重量のエイペックス１を供給できる。これは、ダンサーロール３の位置が上下動することで、略Ｖ字状のエイペックス１の内角θが大小に変化し、エイペックス１に掛かる張力が増減して、エイペックス１にゴム重量のバラツキが生じるためである。
【００１６】
なお、天秤体11の他端に取り付けられた重り12を変えることで、エイペックス１のゴム重量を所望のものとすることができる。即ち、重り12を重くするほど、ダンサーロール３の位置が上昇し、略Ｖ字状のエイペックス１の内角θが大きくなり、エイペックス１に掛かる張力が大きくなって、（太さの細い）ゴム重量の少ないエイペックス１を供給できる。
【００１７】
送りロール４は、独立して駆動される第１ロール７と第２ロール８を備え、第２ロール８が、第１ロール７より下流側に配設されている。
そして、第１ロール７と第２ロール８の間に、エイペックス１が略Ｕ字状に垂れ下がった第１フェーストン部９を設け、さらに、第２ロール８と貼付機６の間に、エイペックス１が略Ｕ字状に垂れ下がった第２フェーストン部10を設けている。なお、このエイペックス１の垂れ下がりは、エイペックス１に余裕をもたせることで、貼付機６でのビードワイヤー５への貼り付けを円滑にする役目を担っている。言い換えると、エイペックス１の移動速度の変化に対応───エイペックス１の移動速度の変化を吸収（清算）───できるようになっている。
【００１８】
また、第１フェーストン部９には、第１上限・中間・下限光電管13，14，15が設けられ、その第１上限・中間・下限光電管13，14，15は、夫々、発光部と受光部を備え、発光部と受光部の間を、略Ｖ字状に垂下したエイペックス１が、上下動するよう配設されている。そして、発光部と受光部の間にエイペックス１がある場合、発光部の光がエイペックス１に遮られ、受光部が光を受けず、光電管が暗の状態となる。一方、発光部と受光部の間にエイペックス１がない場合、発光部の光が遮られることなく、受光部が光を受け、光電管が明の状態となる。
また、同様に、第２フェーストン部10にも、第２上限・中間・下限光電管16，17，18が設けられている。
【００１９】
貼付機６は、回転ロール19に外嵌されるビードワイヤー５の全周にエイペックス１を貼り付け切断して、次のビードワイヤーと自動で入れ替わる様になっている。なお、一本当たりのサイクルタイムは、ビードワイヤーのサイズにより異なり一定でない。
【００２０】
そして、本装置は、エイペックス１を押出機２から連続的に押し出し成形しながら、かつ、送りロール４を連続運転しながらビードワイヤー５に貼付するよう構成されている。即ち、貼付機６でのエイペックス１の貼付速度に基づいて送りロール４の速度を制御し、かつ、変動するダンサーロール３の位置を一定になるように押出機２のエイペックス１の押し出し量を制御するよう構成している。
【００２１】
具体的に述べると、図１と図２に示すように、貼付機貼付速度測定手段に基づいた制御手段にて、送りロール速度調整手段を制御している。なお、貼付機貼付速度測定手段は、貼付機６のワンサイクル時間を測定して（例えば一分間当たりのエイペックス１の必要量を計算して）貼付速度と送りロール４の速度を割り出すよう構成されている。また、送りロール速度調整手段は、送りロール４をインバーターで速度制御するよう構成されている。
従って、送りロール４を止めないように制御することができる。
【００２２】
なお、送りロール速度調整手段は、補正手段により、微小変化に対して補正をかけることで、送りロール４が連続運転するように構成されている。
【００２３】
また、図１と図３に示すように、ダンサーロール位置検出手段に基づいた制御手段にて、押出機押出速度調整手段を制御している。なお、ダンサーロール位置検出手段は、ダンサーロール３の下限から上限までの変化を（エンコーダー等の）パルス発信器を用いた位置検出器20で検出するよう構成されている。また、押出機押出速度調整手段は、押出機２のエイペックス１の押し出し成形の速度を調整するよう構成されている。
従って、押出機２の押出速度を制御することで、ダンサーロール３を常に一定の位置とすることができる。
【００２４】
このように、制御された本装置は、図４に示すような流れとなる。即ち、本装置の運転を開始すると、押出機２と送りロール４と貼付機６が運転する。その際、貼付機６のワンサイクル時間を毎回測定し、そのワンサイクル時間に基づいて貼付速度及び送りロール４の速度を演算する。そして、その演算に基づいて、送りロール４の速度を制御する。なお、この運転中に、ダンサーロール３の位置に変化が生じた場合、押出機２の速度を調整してダンサーロール３の位置を一定に保つようにする。
【００２５】
従って、送りロール４を停止させずに連続運転することで、押出機２も停止せずに連続運転し、押出機２のゴムの吐出量が安定し、エイペックス１のゴム重量のバラツキを抑えることができる。また、ダンサーロール３の位置を一定に保つことで、エイペックス１の張力を一定に保つことができ、エイペックス１のゴム重量のバラツキを一層抑えることができる。
【００２６】
次に、図５に、送りロール４を第１・第２ロール７，８に限定した場合の制御を示す。図２と比較すると、明らかに次の構成が相違してくる。
【００２７】
即ち、貼付機貼付速度測定手段に基づいた制御手段にて、第２ロール速度調整手段を制御し、第２ロール速度調整手段に基づいて第１ロール速度調整手段を制御している。なお、第１・第２ロール速度調整手段は、第１・第２ロール７，８をインバーターで速度制御するよう構成されている。
従って、第１・第２ロール７，８を止めないように制御することができる。
【００２８】
要するに、貼付機６でのエイペックス１の貼付速度に基づき第２ロール８の速度が制御され、かつ、第２ロール８の速度に基づき第１ロール７の速度が制御され、第１・第２ロール７，８がそれぞれ連続運転するよう構成されている。
【００２９】
具体的な実施例として、例えば、貼付機６が、13インチの直径の生産で、サイクルタイムが14秒とすると、一分間に必要なエイペックス１の長さは、13×25.4×3.14×60÷14＝4443mmとなり、第２ロール８の速度を毎分4.443 m とすることで、第２ロール８の連続運転が可能となる。
【００３０】
なお、第１・第２ロール速度調整手段は、それぞれの補正手段により、微小変化に対して補正をかけることで、第１・第２ロール７，８が連続運転するように構成されている。
【００３１】
第２ロール速度調整手段の補正手段について、具体的に述べると、図１に示すように、第２フェーストン部10にあるエイペックス１が、常に、第２上限光電管16と第２中間光電管17の間で、上下動するようにしており、本装置の運転中の微小変化に対しては、第２上限光電管16と第２中間光電管17の働くタイミングにより±５％以内の補正をかけることで、第２ロール８を連続運転する。
【００３２】
即ち、エイペックス１が、第２上限光電管16と第２中間光電管17の間にある場合、第２上限光電管16は常に暗の状態で、第２中間光電管17は常に明の状態である。そして、微小変化により、第２フェーストン部10のエイペックス１が上昇し、若しくは、下降して、第２上限光電管16が暗から明となり、若しくは、第２中間光電管17が明から暗となることで、第２ロール８の回転速度に（遅速の）補正をかけるよう構成されている。
【００３３】
また、第１ロール速度調整手段の補正手段についても、第２ロール速度調整手段の補正手段と同じ構成であるので、説明を省略する。
【００３４】
また、送りロール４を第１・第２ロール７，８に限定しても、ダンサーロール３を常に一定の位置になるように押出機２の押出速度を制御する流れは、図３に示すブロック図と同じ流れとなる。
【００３５】
具体的な実施例として、例えば、押出機２をインバーター制御で０〜60Ｈｚで速度を可変可能とし、設定電圧を０〜10Ｖとし、位置検出器20にエンコーダーを用いる。そして、押出機２（モーター）が必要とする回転数を、０〜1000rpm とし、ダンサーロール３の下限を、最小値０rpm に、また、ダンサーロール３の上限を、最大値1000rpm に対応させる。
【００３６】
そして、あるサイズを生産したとき、第１ロール７が毎分５m で回転すると、ダンサーロール３は、ある位置で安定することになるが、ダンサーロール３がエイペックス１に与える張力（テンション）は、ダンサーロール３の位置により変化するため、常に、一定の位置にコントロールする必要がある。
【００３７】
そこで、コントロール位置を300 と仮定し、現在値が400 で検証してみると、400 −300 ＝100 となり、ダンサーロール３を100 下げる必要が出るため、押出機２の回転を一旦上昇させて、コントロール位置の近傍で安定する速度に戻すことで、常に一定のテンションを得るようにした。
【００３８】
また、運転中のダンサーロール３の微小変化に対しては、〔現在値〕±｛〔偏差〕×〔定数〕÷〔比率〕｝を指令することで、安定させるようにした。
【００３９】
即ち、運転中にダンサーロール３が10パルス位置が変化したときの制御について説明すると、〔目標値〕−〔現在値〕＝〔偏差〕とし、現在の偏差10をゼロにするために、押出機２のモータを加速又は減速する必要がある。
【００４０】
そこで、この偏差10とは、10rpm であり、〔偏差〕×〔定数〔基準速度〕〕÷〔比率〔定数〕〕を〔現在値〕に加算又は減算することで、一定の位置にコントロールすることができる。
【００４１】
例えば、〔基準速度〕が220 で、〔比率〕が400 の場合、当初は、10×220 ÷400 ＝５の値を、〔現在値〕に加算又は減算する。そして、この計算を常に実行させることで、〔現在値〕が〔目標値〕に近づき、〔偏差〕がゼロに近づくようになっている。なお、〔現在値〕が〔目標値〕に対して、±20パルス以上の〔偏差〕が生じた場合は、〔基準速度〕を変更して制御する。
従って、本装置は、あらゆるサイズの生産に、対応可能となる。
【００４２】
次に、図６に、送りロール４を第１・第２ロール７，８に限定した場合の装置の流れを示す。図４と比較すると、明らかに次の構成が相違してくる。
【００４３】
即ち、貼付機６のワンサイクル時間に基づいて貼付速度及び第２ロール８の速度を演算する。そして、その演算に基づいて、第２ロール８の速度を制御し、第２ロール８の速度に基づき第１ロール７の速度を制御する。
【００４４】
従って、第１・第２ロール７，８を停止させずに連続運転することで、押出機２も停止せずに連続運転し、押出機２のゴムの吐出量が安定し、エイペックス１のゴム重量のバラツキを抑えることができる。
【００４５】
具体的には、図示省略するが、あるサイズの生産におけるヒストグラムによると、標準偏差が1.125 となり───従来では、例えば、7.908 の標準偏差である───、バラツキが大幅に改善されていることが分かる。
【００４６】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、例えば、送りロール４を構成するロールの数を増やすことで、フェーストン部の数が増えて───エイペックス１の吸収量が増えて───、本装置の運転が、一層円滑に、かつ、様々なサイズの生産に対応可能となるようにしてもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、上述の如く構成されるので、次に記載する効果を奏する。
【００４８】
（請求項１によれば）押出機２と送りロール４を停止させずに連続的に運転しているため、ゴム重量のバラツキを防止したエイペックス１を安定して供給できる。また、ダンサーロール３の位置が一定になるように押出機２のエイペックス１の押し出し量を制御しているため、ダンサーロール３によるエイペックス１への張力が一定となり、一層ゴム重量のバラツキが防止できる。
【００４９】
（請求項２によれば）送りロール４が第１・第２ロール７，８を備えているため、エイペックス１のたるみとなるフェーストン部を複数箇所つくることができ、本装置による貼付作業の流れが円滑となる。また、第１・第２ロール７，８が、直列状に連続的に速度が制御されているため、本装置の運転が、正確なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す簡略図である。
【図２】ブロック図である。
【図３】ブロック図である。
【図４】フローチャート図である。
【図５】他の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】他の実施の形態を示すフローチャート図である。
【図７】従来例を示す簡略図である。
【図８】従来例の第１のフローチャート図である。
【図９】従来例の第２のフローチャート図である。
【符号の説明】
１  エイペックス
２  押出機
３  ダンサーロール
４  送りロール
５  ビードワイヤー
６  貼付機
７  第１ロール
８  第２ロール
【図１】
0003566604.tif 000002
【図２】
0003566604.tif 000003
【図３】
0003566604.tif 000004
【図４】
0003566604.tif 000005
【図５】
0003566604.tif 000006
【図６】
0003566604.tif 000007
【図７】
0003566604.tif 000008
【図８】
0003566604.tif 000009
【図９】
0003566604.tif 000010