(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材の幅を測定するとともに、シート材を幅方向に切断するシート材の幅測定及び切断方法において、
前記シート材を検知可能な検知器をシート材の幅方向に移動させながら、検知器がシート材の幅方向一端から他端まで移動する経路のうちシート材の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間は検知器の検知結果に拘わらずシート材を検知している状態を保持することにより、シート材の幅方向一端から他端までを検知し、
検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその幅方向他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅を測定するとともに、
シート材切断用のカッターを検知器と一体に移動させてシート材を幅方向に切断する
ことを特徴とするシート材の幅測定及び切断方法。
【請求項２】
前記シート材の幅測定及び切断を行う前に、シート材の幅が互いに異なる複数の所定基準幅の何れかに近似するかを判別した後、その判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離を設定する
ことを特徴とする請求項１記載のシート材の幅測定及び切断方法。
【請求項３】
シート材の幅を測定するとともに、シート材を幅方向に切断するシート材の幅測定及び切断装置において、
前記シート材を検知可能な検知器と、
シート材の幅方向に移動しながらシート材を切断するカッターと、
検知器及びカッターをシート材の幅方向に一体に移動させる移動手段と、
検知器及びカッターをシート材の幅方向に移動させながら検知器によってシート材の幅方向一端から他端までを検知し、検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその幅方向他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅を測定する測定手段と、
検知器がシート材の幅方向一端から他端まで移動する経路のうちシート材の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間は検知器の検知結果に拘わらずシート材を検知している状態を保持する保持手段とを備えた
ことを特徴とするシート材の幅測定及び切断装置。
【請求項４】
前記シート材を長さ方向に移動させて検知器及びカッター側に搬送する搬送手段と、
検知器及びカッター側に搬送されるシート材の幅方向複数箇所をそれぞれ検知する幅方向位置検知手段と、
幅方向位置検知手段の検知結果に基づいてシート材の幅が互いに異なる複数の所定基準幅の何れかに近似するかを判別する判別手段と、
判別手段の判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離を設定する設定手段とを備えた
ことを特徴とする請求項３記載のシート材の幅測定及び切断装置。
【請求項５】
前記検知器を光照射型センサによって形成するとともに、
検知器の発光部には測定対象物における測定光の照射範囲を発光部側よりも小さくする集光レンズを設けた
ことを特徴とする請求項３または４記載のシート材の幅測定及び切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばタイヤの製造工程において、シート状のゴム材料を加工する際に用いられるシート材の幅測定及び切断方法並びにその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、タイヤの製造におけるゴム材料のカレンダー加工においては、コンベアで搬送された帯状のシート材を切断装置によって所定長さに切断し、切断されたシート材を後工程で用いる転写ドラムに巻き取る工程がある。また、シート材は転写ドラムに巻き取られる前に専用の測定装置によってシート幅を測定され、その幅が適正であるか否かを検査されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記シート幅の測定は各シート材ごとに搬送を停止して行われるため、その測定に要する時間によって製造工程の進行が遅れ、生産効率を著しく低下させるという問題点があった。
【０００４】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シート材ごとにその幅を測定する場合でも、生産効率の低下を来すことのないシート材の幅測定及び切断方法並びにその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１では、シート材の幅を測定するとともに、シート材を幅方向に切断するシート材の幅測定及び切断方法において、前記シート材を検知可能な検知器をシート材の幅方向に移動させながら、検知器がシート材の幅方向一端から他端まで移動する経路のうちシート材の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間は検知器の検知結果に拘わらずシート材を検知している状態を保持することにより、シート材の幅方向一端から他端までを検知し、検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその幅方向他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅を測定するとともに、シート材切断用のカッターを検知器と一体に移動させてシート材を幅方向に切断するようにしている。これにより、検知器がシート材の幅方向に移動しながらシート材の幅方向一端から他端までを検知し、検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅が測定されるとともに、カッターが検知器と一体に移動してシート材が幅方向に切断されることから、シート材の幅測定と切断が同時に行われる。その際、シート材の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間は、検知器の検知結果に拘わらずシート材を検知している状態に保持されることから、前記一部の移動区間においては検知器の誤検知による影響を受けることがない。
【０００６】
また、請求項２では、請求項１記載のシート材の幅測定及び切断方法において、前記シート材の幅測定及び切断を行う前に、シート材の幅が互いに異なる複数の所定基準幅の何れかに近似するかを判別した後、その判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離を設定するようにしている。これにより、請求項１の作用に加え、シート材の幅が何れの基準幅に近似するかを判別された後、その判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離が設定されることから、シート材が幅寸法の異なる仕様のものに変更された場合、前記一部の移動区間がシート材の近似幅に応じた距離に切替わる。
【０００７】
また、請求項３では、シート材の幅を測定するとともに、シート材を幅方向に切断するシート材の幅測定及び切断装置において、前記シート材を検知可能な検知器と、シート材の幅方向に移動しながらシート材を切断するカッターと、検知器及びカッターをシート材の幅方向に一体に移動させる移動手段と、検知器及びカッターをシート材の幅方向に移動させながら検知器によってシート材の幅方向一端から他端までを検知し、検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその幅方向他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅を測定する測定手段とを備えている。これにより、検知器が移動手段によってシート材の幅方向に移動しながらシート材の幅方向一端から他端までを検知し、測定手段によって検知器がシート材の幅方向一端の検知位置からその他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材の幅が測定されるとともに、移動手段によってカッターが検知器と一体に移動してシート材が幅方向に切断されることから、シート材の幅測定と切断が同時に行われる。その際、シート材の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間は、検知器の検知結果に拘わらずシート材を検知している状態に保持されることから、前記一部の移動区間においては検知器の誤検知による影響を受けることがない。
【０００８】
また、請求項４では、請求項３記載のシート材の幅測定及び切断装置において、前記シート材を長さ方向に移動させて検知器及びカッター側に搬送する搬送手段と、検知器及びカッター側に搬送されるシート材の幅方向複数箇所をそれぞれ検知する幅方向位置検知手段と、幅方向位置検知手段の検知結果に基づいてシート材の幅が互いに異なる複数の所定基準幅の何れかに近似するかを判別する判別手段と、判別手段の判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離を設定する設定手段とを備えている。これにより、請求項５の作用に加え、検知器及びカッター側に搬送されるシート材の幅方向複数箇所が幅方向位置検知手段によってそれぞれ検知されるとともに、その検知結果に基づいてシート材の幅が何れの基準幅に近似するかを判別手段によって判別された後、その判別結果に応じて前記一部の移動区間の距離が設定手段によって設定されることから、シート材が幅寸法の異なる仕様のものに変更された場合、前記一部の移動区間がシート材の近似幅に応じた距離に切替わる。
【０００９】
また、請求項５では、請求項３または４記載のシート材の幅測定及び切断装置において、前記検知器を光照射型センサによって形成するとともに、検知器の発光部には測定対象物における測定光の照射範囲を発光部側よりも小さくする集光レンズを設けている。これにより、請求項３または４の作用に加え、検知器の測定光の照射範囲が発光部側よりも小さくなることから、検知器の検出分解性能が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１乃至図６は本発明の一実施形態を示すものであり、図１はタイヤの製造装置の一部を示す斜視図、図２はシート材の幅測定及び切断装置の正面図、図３はその制御系を示すブロック図、図４は幅測定センサ及びカッターの拡大図、図５は近似幅判別装置の平面図、図６はシート材の幅測定及び切断装置の動作を示す正面図である。
【００１１】
図１に示すタイヤの製造装置は、図示しない前工程によって帯状に成形されたシート材１をコンベア２によって搬送するとともに、コンベア２上のシート材１を所定長さに切断し、切断されたシート材１を転写ドラム３に巻き取るようにしている。この場合、シート材１はコンベア２の搬送経路中で幅測定及び切断装置１０によってシート幅を測定されるとともに、幅方向に切断されるようになっている。
【００１２】
前記幅測定及び切断装置１０は、シート材１を検知する幅測定センサ１１と、シート材１を幅方向に切断するカッター１２と、幅測定センサ１１及びカッター１２をシート材１の幅方向に一体に移動させる移動機構１３と、幅測定センサ１１の検知信号及びその移動量に基づいてシート材１の幅を測定するパルスカウンタ１４と、パルスカウンタ１４に幅測定センサ１１の検知結果に応じたゲート信号を出力するカウンタゲート回路１５と、カウンタゲート回路１５のゲート信号を幅測定センサ１１の一部の移動区間内において保持するゲート信号保持回路１６と、シート材１の幅測定及び切断の前にゴム材料１の幅が複数の所定基準幅の何れかに近似するかを判別する近似幅判別装置１７とから構成されている。
【００１３】
幅測定センサ１１は周知の同軸反射型光ファイバーセンサからなり、シート材１の表面及びカッター１２の下刃側支持台１２ｃの表面に測定光を照射し、その反射率の差によってシート材１を検出するようになっている。また、幅測定センサ１１は増幅器１１ａを介してカウンタゲート回路１５に接続されている。図４に示すように幅測定センサ１１の発光部には集光レンズ１１ｂが取付けられ、測定対象物側における測定光１１ｃの照射範囲が発光部側よりも小さくなるように構成されている。
【００１４】
カッター１２は、円板状の切断刃１２ａと、切断刃１２ａを回転自在に支持する支持部１２ｂとからなり、支持部１２ｂには幅測定センサ１１が切断刃１２ａの移動方向やや前方に固定されている。このカッター１２では、切断刃１２ａを下刃側支持台１２ｃに接触させながら回転移動することにより、下刃側支持台１２ｃ上のシート材１を幅方向に切断するようになっている。
【００１５】
移動機構１３は、幅測定センサ１１を含むカッター１２の支持部１２ｂをシート材１の幅方向に移動自在に支持するガイドレール１３ａと、幅測定センサ１１及びカッター１２をガイドレール１３ａに沿って移動させるパルスモータ１３ｂとからなる。パルスモータ１３ｂはガイドレール１３ａの一方の端部に配置され、その回転量に応じて幅測定センサ１１及びカッター１２をそれぞれ移動させるようになっている。このような動作を行う機構としては、例えばガイドレール１３ａに沿って延びるボールネジにカッター１２の支持部１２ｂを螺合し、パルスモータ１３ｂでボールネジを回転させることにより、幅測定センサ１１及びカッター１２を移動させるようにすればよい。また、他の機構としては、ガイドレール１３ａの両端側に配置した一対のプーリにワイヤを掛け渡し、幅測定センサ１１及びカッター１２をワイヤに固定してプーリをパルスモータ１３ｂで駆動することにより、ワイヤの回動によって幅測定センサ１１及びカッター１２を移動させるようにするなど、移動機構１３には種々の機構を用いることができる。
【００１６】
パルスカウンタ１４はパルスモータ１３ｂに接続され、パルスモータ１３ｂから検出したパルス数に基づいて幅測定センサ１１の移動量を換算し、移動量の数値をシート材１の測定幅として表示部１４ａに表示するようになっている。
【００１７】
カウンタゲート回路１５はパルスカウンタ１４に接続され、幅測定センサ１１によってシート材１が検知されている間だけパルスカウンタ１４にゲート信号を出力するようになっている。
【００１８】
ゲート信号保持回路１６はパルスカウンタ１４及びカウンタゲート回路１５に接続され、近似幅判別装置１７の判別結果及びパルスカウンタ１４の検出信号に基づき、幅測定センサ１１の検知結果に拘わらずカウンタゲート回路１５にゲート信号の出力を保持させるようになっている。
【００１９】
近似幅判別装置１７は、図５に示すように互いにコンベア２の幅方向に間隔をおいて配置された第１、第２及び第３のセンサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃからなり、シート材１の幅測定及び切断を行う前に、各センサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃを通過するシート材１を検知するようになっている。即ち、各センサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃはコンベア２の幅方向一端側からそれぞれ距離Ｈ1 ，Ｈ2 及びＨ3 （Ｈ1 ＜Ｈ2 ＜Ｈ3 ）をおいて配置されており、例えば第１のセンサ１７ａのみがシート材１を検知した場合はシート材１の幅は距離Ｈ1 に対応する所定の基準幅に近似するものと判別するようになっている。同様に、第１及び第２のセンサ１７ａ，１７ｂのみがシート材１を検知した場合はシート材１の幅は距離Ｈ2 に対応する所定の基準幅に近似するものと判別し、第１、第２及び第３のセンサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃの全てがシート材１を検知した場合はシート材１の幅は距離Ｈ3 に対応する所定の基準幅に近似するものと判別するようになっている。
【００２０】
以上のように構成された幅測定及び切断装置１０においては、図６に示すように移動機構１３によって幅測定センサ１１及びカッター１２をシート材１の幅方向一端側から他端側まで移動させることにより、シート材１の幅Ｗが測定されるとともに、カッター１２によってシート材１が幅方向に切断される。即ち、幅測定センサ１１及びカッター１２は、パルスモータ１３ｂの作動によりシート材１の幅方向一端側の基点Ａから他端側の終点Ｂまで移動し、その移動中のパルスモータ１３ｂのパルス数がパルスカウンタ１４によって検出される。この場合、基点Ａから終点Ｂまでの距離Ｌ1 はシート材１の幅よりも長く設定されている。
【００２１】
即ち、基点Ａから移動した幅測定センサ１１がシート材１の幅方向一端に達すると、幅測定センサ１１によってシート材１が検知され、幅測定センサ１１がシート材１の幅方向他端に達して幅測定センサ１１がシート材１を検知しなくなるまでカウンタゲート回路１５からパルスカウンタ１４にゲート信号が出力される。これにより、ゲート信号が出力されている間のパルス数がパルスカウンタ１４によって測定されるとともに、測定されたパルス数が幅測定センサ１１の移動量に換算され、シート材１の幅Ｗとして表示部１４ａに表示される。尚、表示部１４ａでは測定データの表示のみならず、所定の基準値との比較による合否の判定結果を表示するようにしてもよい。
【００２２】
また、前記幅測定及び切断装置１０では、幅測定センサ１１がシート材１の幅方向一端の検知位置Ａ1 から所定の微小距離Ｌ2 だけ移動すると、幅測定センサ１１が更に所定距離Ｌ3 だけ移動するまでの区間は、幅測定センサ１１の検知結果に拘わらず、ゲート信号保持回路１６によってカウンタゲート回路１５のゲート信号の出力が保持される。この場合、前記距離Ｌ3 の区間（以下、ゲート信号保持区間という）は、近似幅判別装置１７によって判別されたシート材１の近似幅（計３通りの基準幅の何れか）によって設定される。また、ゲート信号保持区間が何れの基準幅に対応する距離に設定された場合でも、ゲート信号保持区間はシート材１の幅方向他端の検知位置Ｂ1 までの距離よりも短くなるように設定されており、この区間を通過した後はゲート信号の保持は解除される。
【００２３】
このように、本実施形態によれば、幅測定センサ１１をシート材１の幅方向に移動させながらシート材１の幅方向一端から他端までを検知し、幅測定センサ１１がシート材１の幅方向一端の検知位置からその幅方向他端の検知位置まで移動した距離に基づいてシート材１の幅を測定するとともに、シート材切断用のカッター１２を幅測定センサ１１と一体に移動させてシート材１を幅方向に切断するようにしたので、シート材１の幅測定と切断とを同時に行うことができ、生産効率を格段に向上させることができる。
【００２４】
また、幅測定センサ１１がシート材１の幅方向一端から他端まで移動する経路のうちシート材１の幅方向一端側及び他端側以外の一部の移動区間（距離Ｌ3 ）は、幅測定センサ１１の検知結果に拘わらずパルスカウンタ１４へのゲート信号を保持し続けるようにしたので、例えば幅測定センサ１１が外乱等による誤検知を生じた場合でも、前記一部の移動区間においては誤検知の影響を受けることがなく、測定精度の信頼性を向上させることができる。この場合、シート材１の幅測定及び切断を行う前に、近似幅判別装置１７によってシート材１の幅が何れの基準幅に近似するかを判別し、その判別結果に基づいて前記一部の移動区間を設定するようにしたので、シート材１が幅寸法の異なる仕様のものに変更された場合でも、前記移動区間をシート材１の近似幅に応じた最適な距離に自動的に切替えることができ、複数のシート材１の連続的な処理が可能となる。
【００２５】
更に、幅測定センサ１１の測定光１１ｃを集光レンズ１１ｂによってその照射範囲が発光部側よりも小さくなるようにしたので、幅測定センサ１１の検出分解性能が向上し、シート材１の端部検知をより精度良く行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１のシート材の幅測定及び切断方法によれば、シート材の幅測定とその切断とを同時に行うことができるので、シート材ごとに幅を測定する場合でも、生産効率を格段に向上させることができる。その際、検知器が外乱等による誤検知を生じた場合でも、検知器の一部の移動区間においては誤検知の影響を受けることがないので、測定精度の信頼性を向上させることができる。
【００２７】
また、請求項２のシート材の幅測定及び切断方法によれば、請求項１の効果に加え、シート材が幅寸法の異なる仕様のものに変更された場合でも、前記一部の移動区間をシート材の近似幅に応じた最適な距離に自動的に切替えることができるので、複数のシート材の連続的な処理が可能となる。
【００２８】
また、請求項３及び４のシート材の幅測定及び切断装置によれば、前記幅測定及び切断方法を達成するための装置を構成することができるので、実用化に際して極めて有利である。
【００２９】
また、請求項５のシート材の幅測定及び切断装置によれば、請求項３または４の効果に加え、検知器の検出分解性能を向上させることができるので、シート材の端部検知をより精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  タイヤの製造装置の一部を示す斜視図
【図２】  シート材の幅測定及び切断装置の正面図
【図３】  シート材の幅測定及び切断装置の制御系を示すブロック図
【図４】  幅測定センサ及びカッターの拡大図
【図５】  近似幅判別装置の平面図
【図６】  シート材の幅測定及び切断装置の動作を示す正面図
【符号の説明】
１…シート材、１０…幅測定及び切断装置、１１…幅測定センサ、１１ｂ…集光レンズ、１２…カッター、１３…移動機構、１４…パルスカウンタ、１５…カウンタゲート回路、１６…ゲート信号保持回路、１７…近似幅判別装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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