(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝動ゴムベルト等のゴムベルト製造工程において、円筒形の金型上に挿入された円筒状帆布外周面のゴム粘着層上にコードを自動的に巻き付けるコードの自動巻き付け装置であって、
コードキャリアを前記金型の軸方向に沿って移動自在に配設し、このコードキャリアの先端部にタッチプーリを前記金型の軸方向と平行な支軸で回動自在に軸支して前記金型に対し進退自在に設けるとともに、コードクランプ装置および端末押さえローラーを、前記タッチプーリの支軸又はその近傍を中心にして旋回自在に設け、前記コードクランプ装置には、カッターおよびコード押出機構を配備し、
前記コードクランプ装置を、一方が固定で他方がシリンダを介して開閉可能な可動の一対の挟持片で構成し、可動側の挟持片に前記カッターとしての刃物を取り付け、一対の前記挟持片間に前記コード押出機構の押出片を進退自在に配置し、
前記刃物の刃先を傾斜させ、かつ傾斜した刃先の先端部分が前記コード押出機構の押出片の押し出し方向に漸次突出するように取り付けたことを特徴とするコードの自動巻き付け装置。
【請求項２】
前記タッチプーリの周面には周方向に突起条を設け、この突起条の先端部周囲に環状溝を形成し、この環状溝は、前記コードの外径に対応する断面半円形の溝でかつこの溝内に挿入される前記コードの一部が径方向外方に突出するように形成した請求項１に記載のコードの自動巻き付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、伝動ゴムベルト、搬送ゴムベルトなどの無端（環状に連続した）ゴムベルトの製造工程の成形工程において、円筒形の金型上に挿入された円筒状帆布外周面のゴム粘着層上にコードを自動的に巻き付けるコードの自動巻き付け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の無端ゴムベルトの製造工程のうち、主な工程は成形と加硫であるが、従来、成形工程では、図示は省略するが、円筒形の金型を横向き（水平）に支持して主軸ヘッドとの間に挟持し、周辺に配置された、帆布、ゴムシート、コードを対応する各繰り出し装置から、回転させている金型に対して順に繰り出し、金型上に積層して円筒状のゴムスラブを成形している。このような成形工程において、コードを帆布上に積層した円筒状のゴムシートに巻き付ける際に、コード巻き付け装置により金型を回転させながらその軸方向に沿ってコードの繰り出し端を移動させることにより、コードの巻き付け作業を行っているが、従来、コードの巻き始めは、作業者が手でコードの一端を圧着してゴムシートに取り付けている。また、コードの巻き終わり後も、金型の回転を停止した状態で、作業者がコードの終端をハサミ等により切断している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のコード巻き付け装置では、コードの巻き始めと巻き終わりにそれぞれ作業者による手作業を必要としているので、次のような不都合が生じている。
【０００４】
▲１▼  生産ラインに作業者を待機させておかねばならず、製造工程の全自動化が図れない。
【０００５】
▲２▼  作業者が手作業で行う関係から作業者の手の届く範囲に金型を配置するため、金型を横向きに倒してコード巻きを含む成形作業を行うようにしている。このため、成形工程を行うスペースがかなり広く必要になる。一方、各工程間における金型の搬送は、金型を立てて行うのがスペースの面で非常に有利である。
【０００６】
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、コードの巻き始めと巻き終わり時の手作業を不要にし、ゴムベルトの成形工程におけるコード巻き付けの全自動化を可能にするコードの自動巻き付け装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するためにこの発明のコードの自動巻き付け装置は、伝動ゴムベルト等のゴムベルト製造工程において、円筒形の金型上に挿入された円筒状帆布外周面のゴム粘着層上にコードを自動的に巻き付けるコードの自動巻き付け装置であって、コードキャリアを前記金型の軸方向に沿って移動自在に配設し、このコードキャリアの先端部にタッチプーリを前記金型の軸方向と平行な支軸で回動自在に軸支して前記金型に対し進退自在に設けるとともに、コードクランプ装置および端末押さえローラーを、前記タッチプーリの支軸又はその近傍を中心にして旋回自在に設け、前記コードクランプ装置には、カッターおよびコード押出機構を配備し、前記コードクランプ装置を、一方が固定で他方がシリンダを介して開閉可能な可動の一対の挟持片で構成し、可動側の挟持片に前記カッターとしての刃物を取り付け、一対の前記挟持片間に前記コード押出機構の押出片を進退自在に配置するとともに、前記刃物の刃先を傾斜させ、かつ傾斜した刃先の先端部分が前記コード押出機構の押出片の押し出し方向に漸次突出するように取り付けている。
【０００８】
この発明にかかるコードの自動巻き付け装置によれば、1)巻き付けようとするコードの一端を前記タッチプーリを介してコードクランプ装置に導き、あらかじめそのコードクランプ装置によりクランプさせた状態で、前記タッチプーリを金型に接近させ、コードクランプ装置を旋回させて金型上の円筒状帆布外周面のゴム粘着層に接触させる。2)そして、押出機構によりクランプされたコードの一端を帆布外周面のゴム粘着層に押し付け、圧着する。続いてタッチプーリを金型側へ前進させ、タッチプーリ上のコードを帆布外周面のゴム粘着層に押し付ける。3)このようにしてコードの一端が圧着した時にコードに作用させるテンションを低く下げ、金型をタッチプーリに対しコードクランプ装置の方向へ回転させることにより、コードを１〜２周程度巻き付ける。4)次にコードクランプ装置を金型から離間する方向に旋回させて元の位置に戻すとともに、テンションを所定のテンションまで上げる。この状態で、金型をタッチプーリに対しコードクランプ装置の方向へ回転させることにより、タッチプーリが回転してコードが帆布外周面のゴム粘着層上に所定のテンションで巻き付けられる。5)巻き付け状況に応じてコードキャリアを金型の軸方向に移動させることにより、ゴム粘着層上にコードが順に巻き付けられていく。
【０００９】
6)こうして、所定長さのコードが帆布粘着層上に巻き付けられ、コードの巻き付けが終了すると、タッチプーリを後退させて金型から離し、コードクランプ装置および端末押さえローラーを金型側へ旋回させ、端末押さえローラーを帆布外周面のゴム粘着層に接触させてコードを押さえる。7)この状態で、コードクランプ装置によりコードをクランプさせると同時に、カッターによりコードクランプ装置と端末押さえローラー間でコードを切断し、端末押さえローラーでコードをゴム粘着層に押圧した状態で金型を更にわずかに回転する。それから、コードクランプ装置および端末押さえローラーを金型と逆方向へ旋回させ、元の位置に戻す。
【００１０】
8)固定側の挟持片に対し可動側の挟持片をシリンダにより閉じてコードをクランプすることにより、同時にクランプされたコードの先端付近を刃物が横切って切断する。また金型上の帆布に対するコードの止着は、一対の挟持片でコードをクランプした状態で、挟持片間に挿入される押出片によってコードを押し出し、帆布外周のゴム粘着層にコードの端部を押し付け圧着することにより行われるから、コードを確実に帆布に対し止着できる。
【００１１】
9)図４(ｂ)に示すように、コードに対し刃物の傾斜した刃先が接触した際に、コードが一対の挟持片間の奥（金型と逆方向）に押し付けられることによりコードのクランプ状態が緩まず、コードの抜けが阻止されてコードが傾斜した刃先で確実に押し切られる。
【００１２】
請求項２記載のように、前記タッチプーリの周面には周方向に突起条を設け、この突起条の先端部周囲に環状溝を形成し、この環状溝は、前記コードの外径に対応する断面半円形の溝でかつこの溝内に挿入される前記コードの一部が径方向外方に突出するように形成するとよい。この請求項２記載の装置によれば、タッチプーリの環状溝内に挿入されたコードの一部が径方向外方に突出した状態で、金型上の帆布外周面のゴム粘着層にコードが接触することにより、金型の回転に伴ってタッチプーリがその環状溝から一部が突出するコードとともに回転するから、コードは金型と接触した状態で金型の回転に合わせてスムーズに繰り出され、金型の周囲に巻き付けられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかるコードの自動巻き付け装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１はコードの自動巻き付け装置の実施例を概略的に示す正面図、図２は図１のコードキャリア部を拡大して詳細に示す正面図である。
【００１５】
図１に示すように、金型Ｋは搬送ベース２上に縦向きに載置固定され、搬送ローラ装置３により前工程（帆布挿入）からコード自動巻き付け装置１に搬送される。このコード自動巻き付け装置１の位置が、搬送ベース位置決めセンサー４により検知され、金型Ｋの下から金型押さえ５ａがシリンダ５により上昇するとともに、上からも主軸６に直結した金型押さえ６ａが下降し、金型Ｋを挟持する。主軸６は従動プーリ７ｃ・ベルト７ｂ・駆動プーリ７ａを介して駆動モータ７に接続され、駆動モータ７の回転により回転する。
【００１６】
また、主軸６と平行にボールスクリューシャフト８が回転自在に配設され、このスクリューシャフト８の上端がブレーキ・クラッチユニット９に直結され、ブレーキ・クラッチユニット９は、従動プーリ９ａ・ベルト９ｂを介して従動プーリ７ｃと一体的に回転する副駆動プーリ９ｃに接続されている。スクリューシャフト８には、Ｌ形リニアヘッド１０が螺合し、駆動モータ７の回転により上下方向に移動する。リニアヘッド１０上には、コードキャリア１１が水平方向にかつ金型Ｋに対し一対のリニアガイド１９（図４）を介して進退自在に載置され、図示を省略した駆動モータによるスクリューシャフト１０ａの回転によって進退する。
【００１７】
図２に示すように、コードキャリア１１はタッチプーリ１２とガイドプーリ２４を備えているが、タッチプーリ１２は、コードキャリア１１の本体１１ａの先端部上に、支軸１２ｂ（図４）および回転軸１２ａにより回転自在に軸支され、またガイドプーリ２４は本体１１ａの基端部に回転軸２４ａにより回転自在に軸支されている。図４のように支軸１２ｂを中心に旋回ベース１３ａが旋回可能に軸支され、本体１１ａに基端が枢支された旋回シリンダ１３により旋回ベース１３ａが金型Ｋに対し接近・離間する。旋回ベース１３ａ上には、コードクランプ装置１４および端末押さえローラー１７が装着されている。押さえローラー１７はフラットな円周面を有する。
【００１８】
コードクランプ装置１４は、図３(ａ)に示すように、コードＣを両側から挟持固定する一対の挟持片１４ａ・１４ｂを備え、各挟持片１４ａ・１４ｂの挟持面は先端部が外向き（金型Ｋの方向）に広がるように傾斜している。一方の挟持片１４ａは支持板１４ｃに固定され、他方の挟持片１４ｂが支持板１４ｄに対しスプリング１４ｅを介して挟持片１４ａに接近する方向に付勢されている。またその支持板１４ｄはクランプシリンダ１４ｆのピストンロッドの一端に取着され、クランプシリンダ１４ｆの伸縮動作により可動側の挟持片１４ｂが挟持片１４ａに対して開閉可能に構成されている。また、図２・図３(ａ)に示すように、コードＣの押出機構１５が旋回ベース１３ａ上に取り付けられている。このコード押出機構１５は、シリンダ１５ａにより進退する押出片１５ｂを備え、押出片１５ｂは板状で一対の挟持片１４ａ・１４ｂ間に挿入され、コードＣを押し出し可能に構成されている。
【００１９】
また、可動側の挟持片１４ｂにカッターとしての刃物１６が取り付けられている。刃物１６は全体が平行四辺形で、一辺に傾斜した刃先１６ａを備えている。刃物１６は、図３(ｂ)のように刃先１６ａの先端部分がコード押出機構１５の押出片１５ｂの押し出し方向（金型Ｋの方向）に漸次突出するように取り付けられている。この理由は、図３(ｃ)のように、刃先１６ａの傾斜方向が逆になると、刃物１６でコードＣを切断する際に、コードＣが挟持片１４ａ・１４ｂ間から抜け出す方向に力が作用し、コードＣが切断されないおそれがあるからである。一方、図３(ｂ)の方向に刃先１６ａが傾斜していると、コードＣに対し刃物１６の傾斜した刃先１６ａが接触した際に、コードＣが一対の挟持片１４ａ・１４ｂ間の奥（金型Ｋと逆方向）に押し付けられることによってコードＣの抜けが阻止され、コードＣが傾斜した刃先１６ａで確実に押し切られる。
【００２０】
タッチプーリ１２は、図４(ａ)に示すように一部が円弧状のカバー１８により覆われている。このカバー１８を含めタッチプーリ１２は、支軸１２ｂに対し球面継手１２ｃを介して回転軸１２ａの角度を調整できるように揺動可能に連結されている。タッチプーリ１２の円周面には、円周方向に連続する突起条１２ｄを設け、この突起条１２ｄの先端部周囲に図４(ｂ)のように環状溝１２ｅが形成している。この環状溝１２ｅは、コードＣの外径に対応する断面半円形の溝で、この溝１２ｅ内にコードＣが挿入された状態でコードＣの一部が径方向外方に突出する。図４では、端末押さえローラー１７が旋回ベース１３ａから離間して示されているが、実際には旋回ベース１３ａ上に回転自在に軸支されている。
【００２１】
図１に示すように、コードＣの繰り出しは、ボビンＢに巻かれたコードＣが繰出モータ２１の回転により行われる。ボビンＢから繰り出されるコードＣは、中間ガイドプーリ２２を経てテンションプーリ手段２３に巻き掛けられ、別の中間ガイドプーリ２８、第１〜第３ガイドプーリ２９、３０、３１を経てコードＣにテンションがかけられ、同時にロードセル３０によりテンションが所定の範囲内か否かが検出されながら、ガイドプーリ２４を経由してコードキャリア１１へ導かれる。テンションプーリ手段２３は、回転可能に支持された軸部材２５と、この軸部材２５の回転可能に支承されコードＣが巻き掛けられるテンションプーリ２６、２６とを有し、軸部材２５に接続された揺動モータ２７によってテンションプーリ手段２３（軸部材２５）を揺動させ、コードテンションを所定の範囲内に維持しながらコードＣを繰り出す。
そして、下記のような手順により、金型Ｋの周囲に挿入された帆布外周のゴム粘着面層にコードＣが自動的に巻き付けられる。図５〜図７において、
▲１▼  コードＣの一端は、ガイドプーリ２４を経由しタッチプーリ１２の環状溝１２ｅに嵌入され、コードクランプ装置１４の挟持片１４ａ・１４ｂでクランプされる（図５(ａ)）。この状態で、コードキャリア１１は金型Ｋから後退している。
【００２２】
▲２▼  スクリューシャフト１０ａの回転によりコードキャリア１１は、リニアガイド１９を介して前進し、図示を省略した近接スイッチがタッチプーリ１２が金型Ｋから本例では１０ｍｍ前後の位置まで接近したことを検知すると、停止する（図５(ｂ)）。
【００２３】
▲３▼  旋回シリンダ１３が伸長し、旋回ベース１３ａが支軸１２ｂを中心に前方（図の時計方向）に旋回し、金型Ｋ（正確には帆布）にコードクランプ装置１４の挟持片１４ａ・１４ｂの先端が当接すると、旋回が停止する（図５(ｃ)）。このとき、コードキャリア１１はリニアヘッド１０とともに、金型Ｋの上端付近に移動している。
【００２４】
▲４▼  コード押出機構１５の押出片１５ｂがシリンダ１５ａの伸長動により前進し、押出片１５ｂの侵入により挟持片１４ａ・１４ｂがスプリング１４ｅに抗してわずかに開放されながらコードＣが先端から押し出され、金型Ｋの周囲の帆布外周のゴム粘着面層にコードＣの一端部が押し付けられ、圧着される（図６(ｄ)）。なお、この後、クランプシリンダ１４ｆが収縮し、挟持片１４ａ・１４ｂが開放される。
【００２５】
▲５▼  スクリューシャフト１０ａの回転により、タッチプーリ１２が帆布外周のゴム粘着面層に接触するまでコードキャリア１１が徐々に前進する。この状態で、コードＣが帆布外周のゴム粘着面層上に１〜２周巻き付けられるまでは、繰出モータ２１が低速で回転することによりコードＣの繰り出しが遅くなり、またコードテンションプーリ手段２３が揺動モータ２７により一方に揺動されてコードＣに作用するテンションが低減される（図６(ｅ)）。またシリンダ１５ａが収縮し、押出片１５ｂが後退して元の位置に戻る。
【００２６】
▲６▼  スクリューシャフト１０ａの回転によりコードキャリア１１が、リニアガイド１９を介して元の位置へ後退し、タッチプーリ１２が金型Ｋから離間する（図７(ｆ)）。また、コードテンションプーリ手段２３が揺動モータ２７により逆方向に揺動されコードＣに作用するテンションが所定のテンションまで上げられる。駆動モータ７の回転により主軸６とボールスクリューシャフト８が回転を始め、これに伴って金型Ｋが回転すると同時に、このボールスクリューシャフト８に螺合するＬ形リニアヘッド１０がコードキャリア１１とともに下降を開始し、コードＣが帆布外周のゴム粘着面層上の上端から巻き付けられる。このようにして、所定長さのコードＣが帆布外周のゴム粘着面層の上端から下端にかけて相互に隣接して巻かれると、駆動モータ７の回転が停止し、コード巻きが終了する。
【００２７】
▲７▼  旋回シリンダ１３が再び伸長し、旋回ベース１３ａが支軸１２ｂを中心に前方（図の時計方向）へ旋回し、金型Ｋ（正確には帆布）のコードＣの巻き終り端部上に端末押さえローラー１７が接触する。この状態で、クランプシリンダ１４ｆが収縮し、挟持片１４ａ・１４ｂが閉じてコードＣがクランプされると同時に、刃物１６がコードＣを切断する（図７(ｇ)）。それから、駆動モータ７の回転により主軸６が回転し、金型Ｋがわずかに回転してコードＣの終端部分Ｃ’が帆布外周のゴム粘着面層上に巻き込まれる。なお、ブレーキ・クラッチユニット９のクラッチは遮断されているので、ボールスクリューシャフト８は回転せず、したがってコードキャリア１１は上下方向には移動しない。
【００２８】
▲８▼  コードＣの巻き込み完了後、旋回シリンダ１３が収縮し、旋回ベース１３ａが後退して元の位置へ戻る（図７(ｈ)）。また、ボールスクリューシャフト８が逆転して、リニアヘッド１０とともにコードキャリア１１が元の位置まで上昇する。
【００２９】
上記に本発明のコード自動巻き付け装置の一実施例を示したが、同装置は次のように実施することもできる。
【００３０】
ａ）ボールスクリューシャフト８の回転によるリニアヘッド１０の昇降動作、およびスクリューシャフト１０ａの回転によるコードキャリア１１の進退動作に代えて、シリンダの収縮により同様の各動作を行うようにできる。
【００３１】
ｂ）コードクランプ装置１４のクランプシリンダ１４ｆによる挟持片１４ａ・１４ｂの開閉動作に代えて、例えば電磁石とスプリングにより開閉動作を行わせてもよい。
【００３２】
ｃ）コードＣの切断を、専用のカッターを設けて行うようにしてもよい。この場合には、コードクランプ装置１４と端末押さえローラー１７との間にカッターを配置することになる。
【００３３】
ｄ）コードクランプ装置１４の挟持片１４ａ・１４ｂを両側とも可動にし、相互に接近あるいは離間するように構成してコードＣのクランプと解除を行ってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、この発明にかかるコード自動巻き付け装置には、次のような優れた効果がある。
【００３５】
(1) 従来、作業者によるコードの巻き初めと巻き終わり時の手作業が全く不要になり、ゴムベルトの成形工程におけるコード巻き付けからコードの切断および切断後のコード端末処理などの全自動化が可能になる。この結果、ゴムベルトの生産効率が向上し、コストダウンを図れるとともに、生産ライン上に作業者を待機させる必要がなく、作業の安全性も高められる。
【００３６】
(2) また、巻終わり後のコード端部のクランプと同時に、コードの切断を行えるので、作業効率が高く、また金型上の帆布に対するコードの取付（止着）を、コードをクランプした状態で押出片によってコードを押し出して行うから、コードを帆布に対し確実に取り付けられる。
【００３７】
(3) さらに、コードのクランプと同時にコードを切断する際に、コードの抜けを防止してコードを確実に切断することができる。
【００３８】
(4) 請求項２記載の装置では、タッチプーリの環状溝からコードの一部を突出させた状態で、金型上の帆布外周面のゴム粘着層にコードの突出部を接触させることにより金型の回転に伴ってタッチプーリがその環状溝から一部が突出したコードとともに回転するから、コードを金型上の帆布以外の部材と接触させることなく、スムーズにタッチプーリから繰り出して巻き付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるコードの自動巻き付け装置の実施例を概略的に示す正面図である。
【図２】図１のコードキャリア部を拡大して詳細に示す、図１のＡ−Ａ方向より見た平面図である。
【図３】図３(ａ)は図２のＢ−Ｂ線矢視図、図３(ｂ)は刃物でコードを切断する本発明の実施例の態様を示す正面図、図３(ｃ)は刃物でコードを切断する別の態様を示す正面図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ方向より見た部分拡大断面図である。
【図５】図５(ａ)〜(ｃ)はコードの巻き始めに至るまでの過程を順に示す、図２に相当する平面図である。
【図６】図６(ｄ)・(ｅ)はコードの巻き始めから図７(ｆ)の巻き終わりに至る過程を順に示す、図２に相当する平面図である。
【図７】図７(ｆ)〜(ｈ)はコードの終わり、コードの切断および巻き込みの過程を順に示す、図２に相当する平面図である。
【符号の説明】
１  コード自動巻き付け装置
６  主軸
７  駆動モータ
８  スクリューシャフト
１０  Ｌ形リニアヘッド
１１  コードキャリア
１２  タッチプーリ
１３  旋回シリンダ
１３ａ旋回ベース
１４  コードクランプ装置
１４ａ・１４ｂ挟持片
１５  コード押出機構
１６  刃物（カッター）
１６ａ刃先
１７  端末押さえローラー
Ｃ  コード
Ｋ  金型
【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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【図７】
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