JP7780280B2 - Tension adjusting device, conveying device, tire component manufacturing device, tire manufacturing device, tension adjusting method, conveying method, tire component manufacturing method, tire manufacturing method, and program - Google Patents
Tension adjusting device, conveying device, tire component manufacturing device, tire manufacturing device, tension adjusting method, conveying method, tire component manufacturing method, tire manufacturing method, and programInfo
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Description
本発明は、張力調整装置、搬送装置、タイヤ部品製造装置、タイヤ製造装置、張力調整方法、搬送方法、タイヤ部品製造方法、タイヤ製造方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a tension adjustment device, a conveying device, a tire component manufacturing device, a tire manufacturing device, a tension adjustment method, a conveying method, a tire component manufacturing method, a tire manufacturing method, and a program.
搬送される材料の張力を保つ調整装置及び調整方法として、次に示す文献が知られている。 The following documents are known as adjustment devices and methods for maintaining the tension of the material being conveyed.
例えば特許文献1には、線材が巻掛けられる送り出し用プーリ21と、この送り出し用プーリ21を回転駆動して上流側にある線材を下流側へ送り出すサーボモータ22と、送り出し用プーリ21よりも下流側に配設され、下流側から引っ張られて引き出される線材の張力を検出する張力検出部50と、送り出し用プーリ21よりも下流側に配設され、下流側から引っ張られて引き出される線材の移動速度を検出する速度検出部40とを備える線材張力調整装置が開示されている。この装置では、速度検出部40で検出された線材の移動速度に基づきサーボモータ22の回転速度を制御するとともに、張力検出部50で検出された線材の張力に基づきサーボモータ22の回転速度を補正することにより、送り出し用プーリ21から送り出された線材の張力を調整する。 For example, Patent Document 1 discloses a wire tension adjustment device that includes a feed pulley 21 around which the wire is wound, a servo motor 22 that rotates and drives the feed pulley 21 to feed the wire from the upstream side downstream, a tension detection unit 50 that is disposed downstream of the feed pulley 21 and detects the tension of the wire as it is pulled and drawn out from the downstream side, and a speed detection unit 40 that is disposed downstream of the feed pulley 21 and detects the movement speed of the wire as it is pulled and drawn out from the downstream side. This device controls the rotational speed of the servo motor 22 based on the movement speed of the wire detected by the speed detection unit 40, and corrects the rotational speed of the servo motor 22 based on the tension of the wire detected by the tension detection unit 50, thereby adjusting the tension of the wire as it is drawn out from the feed pulley 21.
材料を搬送する系において、上流側の駆動ローラ(巻き出しドラムの場合あり)と下流側の駆動ローラ(巻き取りドラムの場合あり)の周速を合わせること、すなわちライン速度を一定にすることが望ましい。しかしながら、機械振動、コア(ドラム)回転の変動等により、上記速度を合わせる事は、現実的には困難である。より具体的には、上記の駆動ローラの動力源はモータである。制御したいのは駆動ローラやドラムの表面速度であるが、実際に制御しているのはモータである。このため、モータごとに駆動対象の機械負荷が異なる為、表面速度を同一にすることが困難であり、またドラムの場合は長尺部材の巻き出し、巻取りに伴い巻き径が変化するため、表面速度を一定にすることが困難である。さらに、モータと駆動対象とが機械軸にて連結されているため、主に連結軸のねじり剛性に起因してねじり振動が発生する。 In a material conveying system, it is desirable to match the peripheral speeds of the upstream drive roller (sometimes an unwinding drum) and the downstream drive roller (sometimes a winding drum), i.e., to maintain a constant line speed. However, due to mechanical vibrations and fluctuations in core (drum) rotation, matching these speeds is practically difficult. More specifically, the power source for these drive rollers is a motor. While the desired control is the surface speed of the drive roller or drum, it is actually the motor that controls it. As a result, the mechanical load on the driven object differs for each motor, making it difficult to match the surface speed. In addition, in the case of a drum, the winding diameter changes as the long material is unwound and wound, making it difficult to maintain a constant surface speed. Furthermore, because the motor and driven object are connected by a mechanical shaft, torsional vibration occurs, primarily due to the torsional rigidity of the connecting shaft.
そこで、上流側の駆動ローラと下流側の駆動ローラとの間で張力を生じさせ、この張力をダンサアームにて制御することが行われている。 Therefore, tension is generated between the upstream drive roller and the downstream drive roller, and this tension is controlled by a dancer arm.
上記した特許文献1に記載の構成では、ダンサアーム式の線材弛緩吸収部30を有し、弛緩吸収用サーボモータ33のトルクによって弛緩吸収用プーリ32を支持するアーム31の揺動させることで、線材Wの張力を調整している。しかしながら、この構成では、サーボモータの温度が上昇した場合には、サーボモータから出力されるトルクが変化する。 The configuration described in Patent Document 1 above has a dancer arm type wire slack absorption unit 30, and adjusts the tension of the wire W by swinging an arm 31 supporting a slack absorption pulley 32 using the torque of a slack absorption servo motor 33. However, with this configuration, if the temperature of the servo motor rises, the torque output from the servo motor changes.
また、一般的には、サーボモータごとに出力トルクには個体差があり、さらにサーボモータの減速機や軸受け等によるトルクの損失は、温度により変化する。このため、サーボモータから出力するトルクのみを制御の比較対象とするフィードバック制御では、線材を引っ張る荷重が一定にならず、線材の張力が変動するという課題がある。 In addition, there are generally individual differences in output torque for each servo motor, and torque loss due to the servo motor's reducer, bearings, etc. changes with temperature. For this reason, feedback control, which only compares the torque output from the servo motor, poses the problem that the load pulling the wire is not constant, and the tension in the wire fluctuates.
本発明は上記した問題に着目してなされたものであって、搬送される材料の張力を高精度に調整し、張力変動を抑制可能な材料の搬送装置を提供することを目的とする。 The present invention was developed in response to the above-mentioned problems, and aims to provide a material conveying device that can adjust the tension of the material being conveyed with high precision and suppress tension fluctuations.
第一態様の張力調整装置は、搬送される材料を支持する一対の支持ローラと、前記一対の支持ローラ間で、該支持ローラの軸方向から見て前記材料を該材料の搬送方向との交差方向に押す押しローラと、前記押しローラが前記材料を押す荷重を測定する測定部と、前記押しローラを駆動させる駆動部と、前記測定部の測定結果に基づいて前記荷重を目標荷重範囲となるように前記駆動部を制御する制御部と、を備える。 The tension adjustment device of the first embodiment comprises a pair of support rollers that support the material being conveyed; a push roller that presses the material between the pair of support rollers in a direction intersecting the material conveyance direction as viewed from the axial direction of the support rollers; a measurement unit that measures the load with which the push roller presses the material; a drive unit that drives the push roller; and a control unit that controls the drive unit based on the measurement results of the measurement unit to keep the load within a target load range.
第二態様の張力調整装置は、第一態様に記載の張力調整装置において、前記押しローラは、前記材料に接するローラと、該ローラを一端側で回転可能に支持すると共に該ローラの軸方向に沿って伸びる方向を軸中心として他端側で回転可能に支持されたアームと、を含むダンサアームであり、前記駆動部は、前記ダンサアームの前記アームを回転駆動させ、前記測定部は、前記ダンサアームに生じるトルクを測定する。 The tension adjusting device of the second aspect is the tension adjusting device described in the first aspect, wherein the push roller is a dancer arm including a roller that contacts the material and an arm that rotatably supports the roller at one end and is rotatably supported at the other end around an axis extending along the axial direction of the roller; the drive unit rotates the arm of the dancer arm, and the measurement unit measures the torque generated in the dancer arm.
第三態様の発明は、第二態様に記載の張力調整装置において、前記ダンサアームは、前記軸に対して前記ローラの反対側にカウンタウェイトをさらに有する。 A third aspect of the invention is the tension adjustment device described in the second aspect, wherein the dancer arm further has a counterweight on the opposite side of the shaft from the roller.
第四態様の張力調整装置は、第二態様又は第三態様に記載の張力調整装置において、前記制御部は、前記ダンサアームの角度と搬送される材料に生じる張力との対応関係を記憶する記憶部をさらに備え、前記記憶部に記憶された前記対応関係に基づいて、前記駆動部が出力するトルクを補正する。 A fourth aspect of the tension adjustment device is the tension adjustment device described in the second or third aspect, in which the control unit further includes a memory unit that stores the correspondence between the angle of the dancer arm and the tension generated in the transported material, and corrects the torque output by the drive unit based on the correspondence stored in the memory unit.
第五態様の張力調整装置は、第二態様又は第三態様に記載の張力調整装置において、前記支持ローラに対して前記材料の搬送方向下流側に搬送された前記材料に生じる張力を測定する張力測定部をさらに備え、前記制御部は、前記張力測定部から得られる結果に基づいて、前記駆動部が出力するトルクを補正する。 The tension adjustment device of the fifth aspect is the tension adjustment device described in the second or third aspect, further comprising a tension measurement unit that measures the tension generated in the material transported downstream in the material transport direction relative to the support roller, and the control unit corrects the torque output by the drive unit based on the results obtained from the tension measurement unit.
第六態様の張力調整装置は、第一態様に記載の張力調整装置において、前記押しローラは、前記材料に接するローラと、該ローラを回転可能に支持し前記交差方向に直動する直動体とを有する直動部材であり、前記測定部は、前記直動部材が前記材料から受ける荷重を測定する。 The tension adjustment device of the sixth aspect is the tension adjustment device described in the first aspect, in which the push roller is a linearly moving member having a roller that contacts the material and a linearly moving body that rotatably supports the roller and moves linearly in the intersecting direction, and the measuring unit measures the load that the linearly moving member receives from the material.
第七態様の張力調整装置は、第六態様に記載の張力調整装置において、前記一対の支持ローラは、前記直動部材の前記ローラに前記材料が巻き掛かる角範囲が180°となるように配置されている。 The seventh aspect of the tension adjustment device is the tension adjustment device described in the sixth aspect, wherein the pair of support rollers are arranged so that the angular range over which the material wraps around the rollers of the linear motion member is 180°.
第八態様の張力調整装置は、第二態様から第六態様のいずれか1態様の張力調整装置において、前記材料の搬送方向で前記一対の支持ローラに対する上流側に配置され、前記材料に搬送力を付与する搬送部をさらに備え、前記制御部は、前記ダンサアームの角度又は前記直動部材を構成する前記ローラの位置が一定となるように前記搬送部による前記材料の搬送速度を制御する。 The tension adjustment device of the eighth aspect is a tension adjustment device of any one of the second to sixth aspects, further comprising a conveying unit that is arranged upstream of the pair of support rollers in the material conveying direction and applies a conveying force to the material, and the control unit controls the material conveying speed of the conveying unit so that the angle of the dancer arm or the position of the roller that constitutes the linearly moving member remains constant.
第九態様の搬送装置は、前記材料を巻き出す巻き出し部と、前記材料を巻き取る巻き取り部と、前記材料が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中に設けられた第一態様から第七態様のいずれか1態様の張力調整装置と、を有する。 The conveying device of the ninth aspect has an unwinding section that unwinds the material, a winding section that winds the material, and a tension adjustment device of any one of the first to seventh aspects that is provided midway along the path along which the material is conveyed from the unwinding section to the winding section.
第十態様のタイヤ部品製造装置は、前記材料は、タイヤ用部材であり、前記タイヤ用部材を巻き出す巻き出し部と、前記タイヤ用部材を巻き取る巻き取り部と、前記タイヤ用部材が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中に設けられた第一態様から第七態様のいずれか1態様の張力調整装置と、を有する。 In a tenth aspect of the tire component manufacturing apparatus, the material is a tire component, and the apparatus has an unwinding section that unwinds the tire component, a winding section that winds the tire component, and a tension adjustment device according to any one of the first to seventh aspects, which is provided midway along the path along which the tire component is transported from the unwinding section to the winding section.
第十一態様のタイヤ製造装置は、前記材料は、タイヤ用部材であり、前記タイヤ用部材を巻き出す巻き出し部と、前記タイヤ用部材を巻き取る巻き取り部と、前記タイヤ用部材が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中に設けられた第一態様から第七態様のいずれか1態様の張力調整装置と、前記タイヤ用部材から得られるタイヤ部品をタイヤに加工するタイヤ成型装置と、を有する。 In an eleventh aspect of the tire building apparatus, the material is a tire component, and the tire building apparatus includes an unwinding section that unwinds the tire component, a winding section that winds the tire component, a tension adjusting device according to any one of the first to seventh aspects that is provided midway along the path along which the tire component is transported from the unwinding section to the winding section, and a tire building apparatus that processes tire components obtained from the tire component into tires.
第十二態様の張力調整方法は、搬送される材料を一対の支持ローラで支持し、前記一対の支持ローラ間で、該支持ローラの軸方向から見て前記材料を該材料の搬送方向との交差方向に駆動部によって駆動された押しローラで押し、前記押しローラが前記材料を押す荷重を測定部で測定し、前記測定部の測定結果に基づいて前記荷重を目標荷重範囲となるように制御部で前記駆動部を制御する、ことを含む。 A twelfth aspect of the tension adjustment method includes supporting the material being conveyed with a pair of support rollers, pressing the material between the pair of support rollers in a direction intersecting the conveyance direction of the material as viewed from the axial direction of the support rollers with a push roller driven by a drive unit, measuring the load with which the push roller presses the material with a measurement unit, and controlling the drive unit with a control unit based on the measurement results from the measurement unit so that the load falls within a target load range.
第十三態様の張力調整方法は、第十二態様に記載の張力調整方法において、前記押しローラは、前記材料に接するローラと、該ローラを一端側で回転可能に支持すると共に該ローラに沿って伸びる方向を中心軸として他端側で回転可能に支持されたアームと、を含むダンサアームであり、前記駆動部は、前記ダンサアームの前記アームを回転駆動させ、前記測定部は、前記ダンサアームに生じるトルクを測定する。 A thirteenth aspect of the tension adjustment method is the tension adjustment method described in the twelfth aspect, wherein the push roller is a dancer arm including a roller that contacts the material and an arm that rotatably supports the roller at one end and is rotatably supported at the other end around a central axis extending along the roller, and the drive unit drives and rotates the arm of the dancer arm, and the measurement unit measures the torque generated in the dancer arm.
第十四態様の発明は、第十二態様に記載の張力調整方法において、前記押しローラは、前記材料に接するローラと、該ローラを回転可能に支持し前記交差方向に直動する直動体とを有する直動部材であり、前記測定部は、前記直動部材が前記押しローラから受ける荷重を測定する。 A fourteenth aspect of the invention is the tension adjustment method described in the twelfth aspect, wherein the push roller is a linearly moving member having a roller that contacts the material and a linearly moving body that rotatably supports the roller and moves linearly in the intersecting direction, and the measuring unit measures the load that the linearly moving member receives from the push roller.
第十五態様の搬送方法は、巻き出し部で前記材料を巻き出しし、巻き取り部で前記材料を巻き取りし、材料が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中で第十二態様から第十四態様のいずれか1態様の張力調整方法で張力を制御することを含む。 The fifteenth aspect of the conveying method includes unwinding the material at an unwinding section, winding the material at a winding section, and controlling the tension of the material along the path it is conveyed from the unwinding section to the winding section using the tension adjustment method of any one of the twelfth to fourteenth aspects.
第十六態様のタイヤ部品製造方法は、前記材料は、タイヤ用部材であり、前記タイヤ用部材を巻き出し部で巻き出し、前記タイヤ用部材を巻き取り部で巻き取し、前記タイヤ用部材が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中で第十二態様から第十四態様のいずれか1態様の張力調整方法を含む。 A sixteenth aspect of the tire component manufacturing method includes the step of: the material is a tire component; the tire component is unwound at an unwinding section; the tire component is wound up at a winding section; and the tension adjustment method of any one of the twelfth to fourteenth aspects is performed midway along the path along which the tire component is transported from the unwinding section to the winding section.
第十七態様のタイヤ製造方法は、前記材料は、タイヤ用部材であり、前記タイヤ用部材を巻き出し部で巻き出し、前記タイヤ用部材を巻き取り部で巻き取し、前記タイヤ用部材が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中で第十二態様から第十四態様のいずれか1態様の張力調整方法により得られるタイヤ部品をタイヤ成型装置によってタイヤに加工することを含む。 A tire manufacturing method of a seventeenth aspect includes the steps of: unwinding the tire component at an unwinding section; winding the tire component at a winding section; and processing the tire component obtained by the tension adjustment method of any one of the twelfth to fourteenth aspects into a tire using a tire building device along the path along which the tire component is transported from the unwinding section to the winding section.
第十八態様のプログラムは、コンピュータを第一態様から第七態様までのいずれか1態様の張力調整装置の制御部として機能させる。 The program of the eighteenth aspect causes a computer to function as a control unit of the tension adjustment device of any one of the first to seventh aspects.
第一態様の張力調整装置によれば、測定部が押しローラが材料を押す荷重を測定し、制御部が測定部の測定結果に基づいて荷重を目標荷重範囲となるように駆動部を制御する。このため、材料の搬送工程において、材料に生じる張力の変動を、押しローラが前記材料を押す荷重を測定しない場合と比して、低減することができる。 In the tension adjustment device of the first aspect, the measurement unit measures the load with which the push roller presses the material, and the control unit controls the drive unit based on the measurement results from the measurement unit so that the load falls within the target load range. Therefore, fluctuations in tension occurring in the material during the material conveying process can be reduced compared to when the load with which the push roller presses the material is not measured.
第二態様の張力調整装置によれば、回転駆動するダンサアームと、ダンサアームに生じるトルクを測定する測定部を有しているため、第一態様の発明に係る張力調整装置を、回転駆動するダンサアームによって達成することができる。 The tension adjustment device of the second aspect has a rotationally driven dancer arm and a measuring unit that measures the torque generated in the dancer arm, so the tension adjustment device of the first aspect of the invention can be achieved with a rotationally driven dancer arm.
第三態様の張力調整装置によれば、第二態様に係る張力調整装置において、カウンタウェイトをさらに有しているため、ダンサアームを回転駆動させるモータの定格容量をより小さくすることができる。 The tension adjustment device of the third aspect is the tension adjustment device of the second aspect, but further includes a counterweight, allowing the rated capacity of the motor that rotates the dancer arm to be reduced.
第四態様の張力調整装置によれば、第二態様又は第三態様に係る張力調整装置において、対応関係を記憶する記憶部をさらに有している。このため、ダンサアームが回転駆動した角度に応じて、ダンサアームを回転駆動させるモータが出力するトルクを変動させることにより、材料の張力変動をより低減することができる。 The tension adjustment device of the fourth aspect is the tension adjustment device of the second or third aspect, but further includes a memory unit that stores the correspondence relationship. Therefore, by varying the torque output by the motor that rotates the dancer arm according to the angle at which the dancer arm is rotated, it is possible to further reduce tension fluctuations in the material.
第五態様の張力調整装置によれば、第二態様又は第三態様に係る張力調整装置において、張力測定部をさらに有しているため、ダンサアームの角度が変化した場合でも、材料の張力変動をより低減することができる。 The tension adjustment device of the fifth aspect is the same as the tension adjustment device of the second or third aspect, but further includes a tension measurement unit, which makes it possible to further reduce fluctuations in the tension of the material even when the angle of the dancer arm changes.
第六態様の張力調整装置によれば、直動する直動部材と、直動部材が材料から受ける荷重を測定する測定部を有しているため、第一態様の発明に係る張力調整装置を、直動する直動部材によって達成することができる。 The tension adjustment device of the sixth aspect has a linearly moving member and a measuring unit that measures the load that the linearly moving member receives from the material, so the tension adjustment device of the first aspect of the invention can be achieved using a linearly moving member.
第七態様の張力調整装置によれば、第六態様に係る張力調整装置において、ローラに材料が巻き掛かる角範囲が180°となるように配置されているため、材料の曲げ姿勢が一定となり、材料に生じる張力をより高精度に制御することができる。 According to the seventh aspect of the tension adjustment device, the tension adjustment device according to the sixth aspect is arranged so that the angular range in which the material wraps around the roller is 180°, which keeps the bending posture of the material constant and allows for more precise control of the tension generated in the material.
第八態様の張力調整装置によれば、搬送部の搬送速度によりダンサアームの角度又は直動部材のローラ位置が一定になるため、材料の曲げ姿勢が一定となり、材料に生じる張力をより高精度に制御することができる。 With the tension adjustment device of the eighth aspect, the angle of the dancer arm or the roller position of the linear motion member is constant depending on the conveying speed of the conveying section, so the bending posture of the material is constant and the tension generated in the material can be controlled with greater precision.
第九態様の搬送装置によれば、第一態様から第七態様のいずれか1態様の張力調整装置と、を有している。このため、押しローラが前記材料を押す荷重を測定しない場合と比して、材料に生じる張力の変動をより低減しつつ材料を搬送することができる。 The conveying device of the ninth aspect includes a tension adjustment device according to any one of the first to seventh aspects. Therefore, compared to a case where the load with which the push roller presses the material is not measured, the material can be conveyed while further reducing fluctuations in tension that occur in the material.
第十態様のタイヤ部品製造装置によれば、第一態様から第七態様のいずれか1態様の張力調整装置と、を有している。このため、押しローラが前記材料を押す荷重を測定しない場合と比して、材料に生じる張力の変動をより低減しつつタイヤ用部材を製造することができる。 The tire component manufacturing apparatus of the tenth aspect includes a tension adjustment device according to any one of the first to seventh aspects. Therefore, tire components can be manufactured while further reducing fluctuations in tension in the material compared to when the load with which the push roller presses the material is not measured.
第十一態様のタイヤ製造装置によれば、第一態様から第七態様のいずれか1態様の張力調整装置と、を有している。このため、長押しローラが前記材料を押す荷重を測定しない場合と比して、を有しているため、材料に生じる張力の変動をより低減しつつタイヤを製造することができる。 The tire building apparatus of the eleventh aspect includes a tension adjustment device according to any one of the first to seventh aspects. Therefore, compared to a case where the load with which the long-pressing roller presses the material is not measured, tires can be manufactured while further reducing fluctuations in tension in the material.
第十二態様の張力調整方法によれば、測定部が押しローラが材料を押す荷重を測定し、制御部が測定部の測定結果に基づいて荷重を目標荷重範囲となるように駆動部を制御する。このため、材料の搬送工程において、材料中に生じる張力の変動を、押しローラが前記材料を押す荷重を測定しない場合と比して、低減することができる。 According to the twelfth aspect of the tension adjustment method, the measurement unit measures the load with which the push roller presses the material, and the control unit controls the drive unit based on the measurement results from the measurement unit so that the load falls within the target load range. Therefore, fluctuations in tension that occur in the material during the material conveying process can be reduced compared to when the load with which the push roller presses the material is not measured.
第十三態様の張力調整方法によれば、回転駆動するダンサアームと、ダンサアームに生じるトルクを測定する測定部を有しているため、第十二態様の発明に係る張力調整方法を回転駆動するダンサアームによって達成する。 The tension adjustment method of the thirteenth aspect includes a rotationally driven dancer arm and a measuring unit that measures the torque generated in the dancer arm, thereby achieving the tension adjustment method of the twelfth aspect of the invention with a rotationally driven dancer arm.
第十四態様の張力調整方法によれば、直動する直動部材と、直動部材が材料から受ける荷重を測定する測定部を有しているため、第十二態様の発明に係る張力調整装置を直動する直動部材によって達成する。 The tension adjustment method of the fourteenth aspect includes a linearly moving member and a measuring unit that measures the load that the linearly moving member receives from the material, thereby achieving the tension adjustment device of the twelfth aspect of the invention with the linearly moving member.
第十五態様の搬送方法によれば、巻き出し部と、巻き取り部と、第十二態様から第十四態様のいずれか1態様に記載の張力調整方法と、を含むため、材料中に生じる張力の変動を、押しローラが前記材料を押す荷重を測定しない場合と比して、低減することができる。 The conveying method of the fifteenth aspect includes an unwinding section, a winding section, and the tension adjustment method described in any one of the twelfth to fourteenth aspects, so fluctuations in tension in the material can be reduced compared to when the load with which the push roller presses the material is not measured.
第十六態様のタイヤ部品製造方法によれば、タイヤ用部材を巻き出す巻き出し部と、タイヤ用部材を巻き取る巻き取り部と、第十二態様から第十四態様のいずれか1態様に記載の張力調整方法と、を含む。このため、材料中に生じる張力の変動を、押しローラが前記材料を押す荷重を測定しない場合と比して、低減することができる。 The tire component manufacturing method of the sixteenth aspect includes an unwinding unit that unwinds tire components, a winding unit that winds up tire components, and the tension adjustment method described in any one of the twelfth to fourteenth aspects. This reduces fluctuations in tension in the material compared to when the load with which the push roller presses the material is not measured.
第十七態様のタイヤ製造方法によれば、タイヤ用部材を巻き出す巻き出し部と、タイヤ用部材を巻き取る巻き取り部と、第十二態様から第十四態様のいずれか1態様に記載の張力調整方法と、タイヤ用部材から得られるタイヤ部品をタイヤに加工する成型装置と、を有している。このため、材料中に生じる張力の変動を、押しローラが前記材料を押す荷重を測定しない場合と比して、低減することができる。 The tire manufacturing method of the seventeenth aspect includes an unwinding unit that unwinds tire components, a winding unit that winds up the tire components, the tension adjustment method described in any one of the twelfth to fourteenth aspects, and a molding device that processes tire components obtained from the tire components into tires. This reduces fluctuations in tension in the material compared to when the load applied by the push rollers to the material is not measured.
第十八態様のプログラムによれば、測定部の測定結果に基づいて荷重を目標荷重範囲となるように駆動部を制御するため、コンピュータを第一態様から第七態様までのいずれか1態様に記載の張力調整装置の制御部として機能させる。 According to the program of the eighteenth aspect, the drive unit is controlled based on the measurement results of the measurement unit so that the load falls within the target load range, causing the computer to function as the control unit of the tension adjustment device described in any one of the first to seventh aspects.
以下、本開示の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において、同一又は等価な構成要素及び部品には同一の参照符号を付与している。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。 An example of an embodiment of the present disclosure will now be described with reference to the drawings. Note that in each drawing, the same or equivalent components and parts are designated by the same reference numerals. Also, the dimensional proportions in the drawings have been exaggerated for the sake of explanation and may differ from the actual proportions.
<第一実施形態>
(装置概要)
図1は、本発明の第一実施形態に係るタイヤ部品製造装置10を示す図である。本発明の第一実施形態に係るタイヤ部品製造装置10は、材料を供給する巻き出し部20と、材料を巻き取る巻き取り部30と、材料を加工する圧着部90と、材料を搬送する搬送部40と、搬送部40と巻き取り部30との間で材料の張力を調整する張力調整装置50と、巻き出し部20、巻き取り部30、及び張力調整装置50の動作を制御する制御部70とを備える。
First Embodiment
(Device overview)
1 is a diagram showing a tire component manufacturing apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention. The tire component manufacturing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention includes an unwinding section 20 that supplies material, a winding section 30 that winds up the material, a crimping section 90 that processes the material, a conveying section 40 that conveys the material, a tension adjusting device 50 that adjusts the tension of the material between the conveying section 40 and the winding section 30, and a control section 70 that controls the operations of the unwinding section 20, the winding section 30, and the tension adjusting device 50.
(巻き出し部)
巻き出し部20には、タイヤ部品の製造原料である、繊維体F(材料の一例)が巻き付け状態で保持されている。
(unwinding section)
The unwinding section 20 holds a fibrous body F (an example of a material) that is a raw material for manufacturing tire components in a wound state.
巻き出し部20は、繊維体Fが巻き付けられている円筒状の材料ドラム22と、材料ドラム22の回転角度を制御する巻き出しモータ24とを有している。 The unwinding section 20 has a cylindrical material drum 22 around which the fibrous material F is wound, and an unwinding motor 24 that controls the rotation angle of the material drum 22.
本発明に係る繊維体Fは、一例としてタイヤを形成する部品であるコードであり、ナイロン、アラミド、ポリエステル等の有機繊維が格子状に編み込まれている。 The fibrous body F according to the present invention is, for example, a cord, which is a component that forms a tire, and is made of organic fibers such as nylon, aramid, and polyester woven in a lattice pattern.
材料ドラム22は、一例として材料ドラム22の軸において支持台に回転可能に支持されており、材料ドラム22の軸には巻き出しモータ24が接続されている。 As an example, the material drum 22 is rotatably supported on a support base at its shaft, and an unwinding motor 24 is connected to the shaft of the material drum 22.
材料ドラム22の軸方向は、繊維体F(後述するタイヤ用部材TP)の搬送方向に直交する方向(各図の紙面奥行き方向)であり、特に断りのない限り、後述する各ローラ、ドラムの回転軸方向も同様である。 The axial direction of the material drum 22 is perpendicular to the conveying direction of the fibrous body F (tire component TP, described later) (the direction into the depth of the paper in each figure), and unless otherwise specified, the same applies to the rotational axis direction of each roller and drum, described later.
巻き出しモータ24は、繊維体Fの搬送速度が一定となるように回転駆動することで、材料ドラム22に巻き付けられている繊維体Fを、張力調整装置50に搬送する。 The unwinding motor 24 rotates so that the transport speed of the fibrous material F is constant, thereby transporting the fibrous material F wound around the material drum 22 to the tension adjustment device 50.
(圧着部)
圧着部90は、一例として図示しない未加硫ゴム供給部と、圧着ローラ92と、を有している。
(Crimped part)
The pressing unit 90 includes, as an example, an unvulcanized rubber supply unit (not shown) and a pressing roller 92 .
圧着ローラ92は、一例として圧着ローラ92の軸に対して回転可能に支持されており、圧着ローラ92の軸には、圧着モータ94が接続されている。 As an example, the pressure roller 92 is rotatably supported on its shaft, and a pressure motor 94 is connected to the shaft of the pressure roller 92.
圧着モータ94は、繊維体Fに未加硫ゴムを一定の速度で圧着されるように回転駆動することで、繊維体Fに未加硫ゴムを圧着して、繊維体Fを未加硫ゴムで被覆したシート状のタイヤ用部材TP(材料の他の一例)に加工する。 The pressing motor 94 rotates and drives the unvulcanized rubber to be pressed onto the fibrous body F at a constant speed, thereby pressing the unvulcanized rubber onto the fibrous body F and processing the fibrous body F into a sheet-like tire component TP (another example of a material) covered with unvulcanized rubber.
そして、タイヤ用部材TPは、搬送部40に搬送される。 The tire components TP are then transported to the transport section 40.
(搬送部)
搬送部40は、圧着部90と後述する張力調整装置50との間に設けられ、圧着部90から搬送されたタイヤ用部材TPを、張力調整装置50に搬送する。
(Transportation section)
The conveying section 40 is provided between the crimping section 90 and a tension adjusting device 50 (described later), and conveys the tire components TP conveyed from the crimping section 90 to the tension adjusting device 50 .
搬送部40は、一例として、タイヤ用部材TPを搬送する搬送ローラ42と、搬送ローラ42を回転駆動させる搬送モータ44と、タイヤ用部材TPを滑らせずに搬送させるためにタイヤ用部材TPを搬送ローラ42と挟み込むピンチローラ46と、を有している。 As an example, the conveying unit 40 includes a conveying roller 42 that conveys the tire component TP, a conveying motor 44 that rotates the conveying roller 42, and a pinch roller 46 that pinches the tire component TP between the conveying roller 42 and the tire component TP to transport the tire component TP without slipping.
搬送ローラ42は、図示しない支持部に回転可能に軸支されると共に、搬送モータ44に接続され、搬送モータ44によって回転駆動される。また、搬送ローラ42は、タイヤ用部材TPと接した状態で回転することにより、タイヤ用部材TPを搬送する。 The conveying roller 42 is rotatably supported on a support (not shown) and is connected to and rotated by a conveying motor 44. The conveying roller 42 conveys the tire component TP by rotating while in contact with the tire component TP.
また、搬送モータ44は回転角度及び回転速度を制御可能なサーボモータが好適とされ、後述する制御部70によって制御される。 The conveying motor 44 is preferably a servo motor whose rotation angle and rotation speed can be controlled, and is controlled by the control unit 70, which will be described later.
(張力調整装置)
張力調整装置50は、タイヤ用部材TPが搬送部40から巻き取り部30に搬送される経路の途中に設けられ、巻き取り部30に搬送されるタイヤ用部材TPの張力を調整する張力調整部52と、張力調整部52の動作を制御する制御部70とを備える。
(Tension adjustment device)
The tension adjustment device 50 is provided midway along the path on which the tire component TP is transported from the conveying section 40 to the winding section 30, and includes a tension adjustment section 52 that adjusts the tension of the tire component TP being transported to the winding section 30, and a control section 70 that controls the operation of the tension adjustment section 52.
本実施形態では、制御部70は、張力調整部52の動作に加え、巻き出し部20、巻き取り部30、圧着部90、及び搬送部40の動作を制御する。 In this embodiment, the control unit 70 controls the operation of the tension adjustment unit 52, as well as the operation of the unwinding unit 20, winding unit 30, crimping unit 90, and conveying unit 40.
(張力調整部)
張力調整部52は、一対の支持ローラ54と、ダンサアーム58(押しローラの一例)と、ダンサ回転モータ60(駆動部の一例)と、トルクメータ62(測定部の一例)を有している。
(Tension adjustment part)
The tension adjusting section 52 has a pair of support rollers 54, a dancer arm 58 (an example of a push roller), a dancer rotation motor 60 (an example of a drive section), and a torque meter 62 (an example of a measurement section).
ダンサアーム58は、一対の支持ローラ54の間でタイヤ用部材TPに接するテンショナーローラ56と、テンショナーローラ56を一端側で回転可能に支持すると共に該ローラの軸方向に沿って伸びる軸58Bに他端側で軸支されたアーム58Aとを含む。 The dancer arm 58 includes a tensioner roller 56 that contacts the tire component TP between a pair of support rollers 54, and an arm 58A that rotatably supports the tensioner roller 56 at one end and is journaled at the other end to a shaft 58B that extends along the axial direction of the roller.
ダンサ回転モータ60は、ダンサアーム58のアーム58Aにトルクを伝達させる(回転駆動させる)。 The dancer rotation motor 60 transmits torque to (rotates) the arm 58A of the dancer arm 58.
トルクメータ62は、ダンサアーム58に生じるトルクを測定する。 The torque meter 62 measures the torque generated in the dancer arm 58.
図2に示すように、一対の支持ローラ54は、それぞれ回転可能に軸支され、タイヤ用部材TPに対して下方に設けられている。 As shown in Figure 2, the pair of support rollers 54 are each rotatably supported and are disposed below the tire component TP.
テンショナーローラ56は、ダンサアーム58の一端側で、一対の支持ローラ54に対して反対側すなわち上方からタイヤ用部材TPに荷重を加える。 The tensioner roller 56 applies a load to the tire component TP from above, i.e., on the opposite side of the pair of support rollers 54, at one end of the dancer arm 58.
ダンサ回転モータ60は、ダンサアーム58に軸58Bで接続されており、ダンサ回転モータ60が出力するトルクをダンサアーム58に伝達する。 The dancer rotation motor 60 is connected to the dancer arm 58 via shaft 58B, and transmits the torque output by the dancer rotation motor 60 to the dancer arm 58.
これにより、上記の通り搬送されるタイヤ用部材TPに荷重が加えられる。ダンサアームは、ダンサ回転モータ60が出力するトルクとタイヤ用部材TPからの反力(押し荷重)によるモーメントとが釣り合うようにトルクが伝達される。 As a result, a load is applied to the tire component TP being transported as described above. The dancer arm transmits torque so that the torque output by the dancer rotation motor 60 is balanced with the moment due to the reaction force (push load) from the tire component TP.
また、ダンサ回転モータ60は、回転角度及び回転速度を制御可能なサーボモータであり、後述するように制御部70によって回転角度及び出力するトルクを制御される。 The dancer rotation motor 60 is a servo motor whose rotation angle and rotation speed can be controlled, and the rotation angle and output torque are controlled by the control unit 70, as described below.
トルクメータ62は、テンショナーローラ56がタイヤ用部材TPに加える荷重(に関する物理量)として、ダンサアーム58に生じるトルク、より具体的にはダンサアーム58が軸支されている軸58Bに生じるトルクを測定する。 The torque meter 62 measures the torque generated in the dancer arm 58, or more specifically, the torque generated in the shaft 58B on which the dancer arm 58 is supported, as a physical quantity related to the load that the tensioner roller 56 applies to the tire component TP.
例えば、本実施形態においてトルクメータ62は、ダンサ回転モータ60の出力軸に設けられていてもよく、また、ダンサ回転モータ60が減速機を有している場合は、トルクメータ62は、減速機の出力軸端に設けられていてもよい。 For example, in this embodiment, the torque meter 62 may be provided on the output shaft of the dancer rotation motor 60, or if the dancer rotation motor 60 has a reducer, the torque meter 62 may be provided on the output shaft end of the reducer.
このようにタイヤ用部材TPは、張力調整部52によって搬送中に材料中の張力を調整されながら、巻き取り部30へと搬送される。 In this way, the tire component TP is transported to the winding unit 30 while the tension in the material is adjusted by the tension adjustment unit 52 during transport.
なお、ダンサアーム58は、一例としてタイヤ用部材TPを上方から下方に荷重を加えるように設けられているが、これに限定されず、タイヤ用部材TPを下方から上方に荷重を加えるように設けてもよい。 In one example, the dancer arm 58 is configured to apply a load from above to below the tire component TP, but this is not limited to this and the dancer arm 58 may also be configured to apply a load from below to above the tire component TP.
(巻き取り部)
巻き取り部30は、一例として、円筒状とされ、回転することによりタイヤ用部材TPを巻き取る巻き取りドラム32と、巻き取りドラム32を回転駆動させる巻き取りモータ34とを有している。
(winding section)
The winding unit 30 has, for example, a cylindrical winding drum 32 that rotates to wind up the tire component TP, and a winding motor 34 that drives the winding drum 32 to rotate.
巻き取りドラム32は、一例としてタイヤ部品を形成するために用いる成型ドラムである。巻き取りドラム32は、軸に対して回転可能に支持されており、巻き取りドラム32の軸には、巻き取りモータ34が接続されている。巻き取りモータ34は、制御部70により制御される。 The winding drum 32 is, for example, a molding drum used to form tire components. The winding drum 32 is rotatably supported on a shaft, and a winding motor 34 is connected to the shaft of the winding drum 32. The winding motor 34 is controlled by the control unit 70.
巻き取りモータ34は、搬送されるタイヤ用部材TPの巻き取り速度が一定となるように回転駆動することで、張力調整装置50から搬送されるタイヤ用部材TPを巻き取る。 The winding motor 34 rotates so that the winding speed of the transported tire component TP is constant, thereby winding up the tire component TP transported from the tension adjustment device 50.
タイヤ用部材TPは、巻き取り部30で巻き取られる。また、巻き取られたタイヤ用部材TPは、後述するタイヤ成型装置80に搬送される。 The tire component TP is wound up by the winding section 30. The wound tire component TP is then transported to the tire building device 80, which will be described later.
(タイヤ成型装置)
図3は、本実施形態に係る、タイヤ用部材TPをタイヤに加工するタイヤ成型装置80を説明する図である。
(Tire building device)
FIG. 3 is a diagram illustrating a tire building device 80 that processes tire components TP into tires according to this embodiment.
図3に示すように、タイヤ成型装置80は、タイヤ用部材TPが巻き掛けられたベルト巻き出しドラム84と、コンベア82と、タイヤ成型ドラム86を有している。 As shown in Figure 3, the tire building device 80 has a belt unwinding drum 84 around which tire components TP are wound, a conveyor 82, and a tire building drum 86.
タイヤ成型装置80に搬送されたタイヤ用部材TPは、ベルト巻き出しドラム84に掛けられた状態からコンベア82によってタイヤ成型ドラム86に搬送され、図示しないトレッドやビードワイヤ等の他のタイヤ部品と共に生タイヤに成型される。 The tire components TP transported to the tire building device 80 are hung on a belt unwinding drum 84 and then transported by a conveyor 82 to a tire building drum 86, where they are molded into a green tire together with other tire components such as treads and bead wires (not shown).
そして、成型された生タイヤは、加硫工程で熱と圧力を加えられることで、タイヤに加工される。 The molded raw tire is then processed into a tire by applying heat and pressure during the vulcanization process.
(制御部)
図4は、本実施形態に係る制御部70のハードウェア構成を示すブロック図である。
(Control unit)
FIG. 4 is a block diagram showing the hardware configuration of the control unit 70 according to this embodiment.
図4に示すように、制御部70は、一例として、記憶部76と、CPU78A(Central Processing Unit)とROM78B(Read Only Memory)と、RAM78C(Random Access Memory)とを有している。 As shown in FIG. 4, the control unit 70 includes, for example, a memory unit 76, a CPU 78A (Central Processing Unit), a ROM 78B (Read Only Memory), and a RAM 78C (Random Access Memory).
トルクメータ62、巻き出しモータ24、巻き取りモータ34、搬送モータ44、圧着モータ94、ダンサ回転モータ60、記憶部76は、それぞれインターフェース(I/O)で接続され、また、CPU78A、ROM78B、RAM78C及びインターフェースは、バス79を介して相互に通信可能に接続されている。 The torque meter 62, unwinding motor 24, winding motor 34, conveying motor 44, crimping motor 94, dancer rotation motor 60, and memory unit 76 are each connected via an interface (I/O), and the CPU 78A, ROM 78B, RAM 78C, and interface are connected to each other via bus 79 so that they can communicate with each other.
CPU78Aは、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、CPU78Aは、ROM78B又は記憶部76からプログラムを読み出し、RAM78Cを作業領域としてプログラムを実行する。 The CPU 78A is a central processing unit that executes various programs and controls each component. That is, the CPU 78A reads programs from the ROM 78B or the memory unit 76, and executes the programs using the RAM 78C as a working area.
CPU78Aは、ROM78B又は記憶部76に記録されているプログラムに従って、上記構成の制御及び各種の演算処理を行う。 The CPU 78A controls the above configuration and performs various calculations in accordance with programs stored in the ROM 78B or memory unit 76.
本実施形態では、ROM78B又は記憶部76には、本発明に係る張力調整プログラム、及び後述するダンサアーム角度―トルク補正関係が記憶されている。 In this embodiment, the ROM 78B or memory unit 76 stores the tension adjustment program according to the present invention and the dancer arm angle-torque correction relationship described below.
ROM78Bは、各種プログラム及び各種データを記憶する。RAM78Cは、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。 ROM 78B stores various programs and data. RAM 78C serves as a working area for temporarily storing programs or data.
記憶部76は、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)等により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを記憶する。 The storage unit 76 is composed of a hard disk drive (HDD) or a solid state drive (SSD), and stores various programs, including the operating system, and various data.
インターフェースは、トルクメータ62が測定したトルクを取得し、CPU78Aが演算して得られた結果を巻き出しモータ24、巻き取りモータ34、搬送モータ44、圧着モータ94、ダンサ回転モータ60に出力する。 The interface acquires the torque measured by the torque meter 62, and outputs the results calculated by the CPU 78A to the unwinding motor 24, winding motor 34, conveying motor 44, crimping motor 94, and dancer rotation motor 60.
インターフェースは、それぞれの機器とどの様に通信してもよいが、例えばUSB(Universal Serial Bus)、RS-232C、イーサネット(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)等の規格が用いられる。 The interface may communicate with each device in any manner, but standards such as USB (Universal Serial Bus), RS-232C, Ethernet (registered trademark), and Wi-Fi (registered trademark) may be used.
なお、巻き出しモータ24、巻き取りモータ34、搬送モータ44、圧着モータ94、ダンサ回転モータ60を制御する制御部70は、上記の構成に限られず、例えばPLC(Programmable Logic Controller)とサーボアンプとを統合されたものとされていてもよい。 The control unit 70 that controls the unwinding motor 24, winding motor 34, conveying motor 44, crimping motor 94, and dancer rotation motor 60 is not limited to the above configuration, and may be, for example, an integrated PLC (Programmable Logic Controller) and servo amplifier.
(張力調整)
次に図2及び図5-Aを参照しながら、本実施形態における張力調整について説明する。
(Tension adjustment)
Next, the tension adjustment in this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 5-A.
始めに、図2に示されるように、タイヤ用部材TPは、一対の支持ローラ54の間で、テンショナーローラ56に荷重をかけられることで搬送方向が変化しながら搬送される。 First, as shown in Figure 2, the tire component TP is conveyed between a pair of support rollers 54, with the conveying direction changing as a load is applied to the tensioner roller 56.
また、制御部70は、巻き取りドラム32を駆動する巻き取りモータ34に内蔵されたエンコーダの情報に基づいて、搬送ローラ42を回転駆動させる搬送モータ44の速度制御を行う。 The control unit 70 also controls the speed of the conveying motor 44, which rotates the conveying roller 42, based on information from an encoder built into the winding motor 34 that drives the winding drum 32.
すなわち、制御部70は、巻き取りドラム32の周速を制御目標として搬送モータ44の速度制御を行う。これにより、張力調整部52に搬送されるタイヤ用部材TPは、材料ドラム22の張力変動が遮断されている。 In other words, the control unit 70 controls the speed of the conveying motor 44 using the peripheral speed of the winding drum 32 as a control target. As a result, the tire material TP being conveyed to the tension adjustment unit 52 is isolated from tension fluctuations on the material drum 22.
そして、本実施形態では、一対の支持ローラ54間で、テンショナーローラ56の軸方向から見て搬送中のタイヤ用部材TPに対して一対の支持ローラ54と反対側からテンショナーローラ56によって荷重を加えることで、搬送中のタイヤ用部材TPの張力が付加される。 In this embodiment, tension is applied to the tire component TP being transported between the pair of support rollers 54 by the tensioner roller 56 from the opposite side of the pair of support rollers 54 when viewed axially from the pair of support rollers 54.
また、タイヤ用部材TPの搬送中に、制御部70は、トルクメータ62の測定結果をダンサ回転モータ60にフィードバックし、該測定結果が制御目標範囲に収まるようダンサ回転モータ60を制御している。 In addition, while the tire component TP is being transported, the control unit 70 feeds back the measurement results of the torque meter 62 to the dancer rotation motor 60, and controls the dancer rotation motor 60 so that the measurement results fall within the control target range.
ダンサ回転モータ60の出力トルクは、タイヤ用部材TPの張力と相関があり、上記の制御によって、タイヤ用部材TPの張力の変動が一定範囲内に収まる。 The output torque of the dancer rotation motor 60 is correlated with the tension of the tire component TP, and the above control keeps fluctuations in the tension of the tire component TP within a certain range.
ところで、上記の制御に伴って図5-Aに示すようにダンサアーム58の角度が変化する場合がある。この場合、テンショナーローラ56は、軸58Bからダンサアーム58の長さを半径とした仮想線I上を移動する。 However, the angle of the dancer arm 58 may change as a result of the above control, as shown in Figure 5-A. In this case, the tensioner roller 56 moves on an imaginary line I whose radius is the length of the dancer arm 58 from the shaft 58B.
ここで、図5-Aに示すようにダンサアーム58が回転した場合、タイヤ用部材TPの張力が変化しなくても、タイヤ用部材TPがテンショナーローラ56に巻き掛かる角範囲が変化することで、トルクメータ62で測定されるトルクの測定結果は、変化する。 Here, when the dancer arm 58 rotates as shown in Figure 5-A, even if the tension of the tire component TP does not change, the angular range in which the tire component TP wraps around the tensioner roller 56 changes, causing the torque measurement result measured by the torque meter 62 to change.
また、タイヤ用部材TPは、一般的に曲げ剛性を有しているため、テンショナーローラ56に巻き掛かった状態では、タイヤ用部材TPを曲げるための曲げ抵抗(ベンドロス)が生じる。 In addition, since tire component TP generally has bending rigidity, bending resistance (bend loss) occurs when bending the tire component TP while it is wrapped around the tensioner roller 56.
そして、上記のようにタイヤ用部材TPがテンショナーローラ56に巻き掛かる角範囲が変化すると、曲げ抵抗も変化することとなり、これよってもトルクメータ62で測定されるトルクの測定結果は、変化する。 As described above, if the angular range over which the tire component TP wraps around the tensioner roller 56 changes, the bending resistance also changes, which in turn changes the torque measurement results measured by the torque meter 62.
このように、ダンサアーム58が回転した場合、タイヤ用部材TPの張力が変化しなくても、ダンサアーム58が回転する前後でトルクメータ62の測定結果が変化するため、ダンサ回転モータ60の出力トルクとタイヤ用部材TPの張力との相関は、変化する。 In this way, when the dancer arm 58 rotates, even if the tension of the tire component TP does not change, the measurement results of the torque meter 62 change before and after the dancer arm 58 rotates, and therefore the correlation between the output torque of the dancer rotation motor 60 and the tension of the tire component TP changes.
ここで、本実施形態では、上述したダンサ回転モータ60の出力トルクとタイヤ用部材TPの張力との相関の変化が加味された、ダンサアーム58の角度とダンサ回転モータ60が出力する補正されたトルクとの対応関係(以下、「ダンサアーム角度―トルク補正関係」と称する)を予め導出し、記憶部76に記憶させている。 In this embodiment, the correspondence between the angle of the dancer arm 58 and the corrected torque output by the dancer rotation motor 60 (hereinafter referred to as the "dancer arm angle-torque correction relationship"), which takes into account changes in the correlation between the output torque of the dancer rotation motor 60 and the tension of the tire component TP, is derived in advance and stored in the memory unit 76.
制御部70は、このダンサアーム角度―トルク補正関係に基づいて、ダンサアーム58に伝達するトルクを補正する。この制御の詳細については後述する。 The control unit 70 corrects the torque transmitted to the dancer arm 58 based on this dancer arm angle-torque correction relationship. Details of this control will be described later.
なお、制御部70は、ダンサ回転モータ60に送信されるモータパルス信号により、ダンサアーム58の角度情報を取得する。 The control unit 70 obtains angle information for the dancer arm 58 from the motor pulse signal sent to the dancer rotation motor 60.
次に、図6を参照しながら、本実施形態に係る制御部70の処理動作について説明する。 Next, the processing operation of the control unit 70 according to this embodiment will be described with reference to Figure 6.
図6は、制御部70がタイヤ用部材TPの張力を調整する処理の流れを示すフローチャートである。CPU78AがROM78B又は記憶部76から張力調整プログラムを読みだして、RAM78Cに展開して実行することにより張力調整処理が行われる。 Figure 6 is a flowchart showing the flow of the process by which the control unit 70 adjusts the tension of the tire component TP. The tension adjustment process is performed by the CPU 78A reading a tension adjustment program from the ROM 78B or the memory unit 76, expanding it into the RAM 78C, and executing it.
ステップS101では、制御部70は、搬送されるタイヤ用部材TPの目標張力を記憶部76から取得し、ダンサ回転モータ60が出力するトルクの値をCPU78Aが演算することによって目標荷重範囲を導出する。 In step S101, the control unit 70 obtains the target tension of the tire component TP being transported from the memory unit 76, and the CPU 78A calculates the torque value output by the dancer rotation motor 60 to derive the target load range.
導出されたトルクの値は、RAM78Cに記憶される。 The derived torque value is stored in RAM78C.
ステップS102では、制御部70は、張力調整部52のトルクメータ62から、ダンサアーム58の軸58Bが受けているトルクの測定結果を取得する。 In step S102, the control unit 70 obtains the measurement results of the torque being applied to the shaft 58B of the dancer arm 58 from the torque meter 62 of the tension adjustment unit 52.
ステップS103では、制御部70は、張力調整部52のサーボモータであるダンサ回転モータ60から、ダンサアーム58の角度を検出する。 In step S103, the control unit 70 detects the angle of the dancer arm 58 from the dancer rotation motor 60, which is a servo motor of the tension adjustment unit 52.
ステップS104では、制御部70は、ステップS103で取得したダンサアーム58の角度と、記憶部76に記憶されたダンサアーム角度―トルク補正関係に基づき、ダンサ回転モータ60が出力するトルクをステップS101で導出した値から補正する。 In step S104, the control unit 70 corrects the torque output by the dancer rotation motor 60 from the value derived in step S101 based on the angle of the dancer arm 58 obtained in step S103 and the dancer arm angle-torque correction relationship stored in the memory unit 76.
補正したトルクの値は、RAM78Cに記憶される。 The corrected torque value is stored in RAM78C.
ステップS105では、制御部70は、ステップS104で補正したトルクの値と、ステップS102で取得したダンサアーム58の軸58Bが受けているトルクとの差分を求める。 In step S105, the control unit 70 calculates the difference between the torque value corrected in step S104 and the torque acting on the shaft 58B of the dancer arm 58 obtained in step S102.
求めたトルクの値は、RAM78Cに記憶される。 The calculated torque value is stored in RAM78C.
ステップS106では、制御部70は、ステップS105で求めたトルクの値に基づいて、サーボモータがダンサアーム58の軸58Bにトルクを出力させる。 In step S106, the control unit 70 causes the servo motor to output torque to the shaft 58B of the dancer arm 58 based on the torque value calculated in step S105.
ステップS107では、制御部70は、タイヤ用部材TPの搬送を継続するかを確認し、搬送を継続する場合には張力調整を続けるためステップS102に戻る。また、搬送を終了する場合には、処理を終了する。 In step S107, the control unit 70 checks whether to continue transporting the tire component TP, and if transporting is to continue, returns to step S102 to continue tension adjustment. If transporting is to end, the process ends.
(作用及び効果)
上記の通り、制御部70は、巻き取りドラム32の周速を制御目標として搬送モータ44の速度制御を行っており搬送部40の搬送ローラ42及び巻き取り部30の巻き取りドラム32の周速度を併せることが望ましい。
(Action and effect)
As described above, the control unit 70 controls the speed of the conveying motor 44 with the peripheral speed of the winding drum 32 as the control target, and it is desirable to match the peripheral speeds of the conveying roller 42 of the conveying unit 40 and the winding drum 32 of the winding unit 30.
しかしながら、機械振動、搬送ローラ42や巻き取りドラム32回転の変動等により、上記速度を合わせる事は、現実的には困難である。 However, due to mechanical vibrations and fluctuations in the rotation of the conveying roller 42 and winding drum 32, it is practically difficult to match the above speeds.
すなわち、搬送部40の搬送ローラ42及び巻き取り部30の巻き取りドラム32の周速度を同一にすることでタイヤ用部材TPの張力を一定に保つことは困難である。 In other words, it is difficult to maintain a constant tension in the tire component TP by making the peripheral speeds of the conveying roller 42 of the conveying unit 40 and the winding drum 32 of the winding unit 30 the same.
ここで、本実施形態に係るタイヤ部品製造装置10は、ダンサアーム58をダンサ回転モータ60で回転させ、タイヤ用部材TPにテンショナーローラ56を当てて荷重を加えることによってタイヤ用部材TPに張力を生じさせる。 Here, the tire component manufacturing apparatus 10 according to this embodiment generates tension in the tire component TP by rotating the dancer arm 58 with the dancer rotation motor 60 and applying a load to the tire component TP with the tensioner roller 56.
これにより、タイヤ用部材TPに加える荷重を一定範囲に保つことで、巻き出し部20、巻き取り部30、搬送部40等のタイヤ用部材TPを搬送するローラの回転速度によらずタイヤ用部材TPの張力を一定範囲に調整することが可能になる。 This makes it possible to maintain the load applied to the tire component TP within a constant range, thereby adjusting the tension of the tire component TP within a constant range regardless of the rotation speed of the rollers that transport the tire component TP, such as the unwinding section 20, winding section 30, and transport section 40.
また、本発明に係るタイヤ部品製造装置10は、トルクメータ62によって、張力調整部52のダンサアーム58がタイヤ用部材TPに加える荷重に関連する物理量として、ダンサアーム58に生じているトルクを測定している。 In addition, the tire component manufacturing apparatus 10 according to the present invention uses a torque meter 62 to measure the torque acting on the dancer arm 58 of the tension adjustment unit 52 as a physical quantity related to the load applied by the dancer arm 58 to the tire component TP.
そして、タイヤ部品製造装置10では、制御部70が、トルクメータ62によって測定したダンサアーム58のトルクを用いてダンサ回転モータ60をフィードバック制御する。 In the tire component manufacturing apparatus 10, the control unit 70 feedback-controls the dancer rotation motor 60 using the torque of the dancer arm 58 measured by the torque meter 62.
これにより、ダンサ回転モータ60の出力するトルクが、ダンサ回転モータ60の温度上昇などの外乱によって変化した場合においても、ダンサ回転モータ60の出力トルクすなわちテンショナーローラ56がタイヤ用部材TPを押す荷重を一定に保つことができる。 As a result, even if the torque output by the dancer rotation motor 60 changes due to disturbances such as a rise in the temperature of the dancer rotation motor 60, the output torque of the dancer rotation motor 60, i.e., the load with which the tensioner roller 56 presses the tire component TP, can be kept constant.
したがって、ダンサアーム58のトルクの変動を検出しない場合や、ダンサ回転モータ60へ出力するトルク指令値を一定に制御する場合と比して、本実施形態に係るタイヤ部品製造装置10によれば、タイヤ用部材TPの張力をより高精度に調整することができる。 Therefore, compared to when fluctuations in the torque of the dancer arm 58 are not detected or when the torque command value output to the dancer rotation motor 60 is controlled to a constant value, the tire component manufacturing apparatus 10 according to this embodiment can adjust the tension of the tire component TP with higher precision.
また、本発明に係るタイヤ部品製造装置10は、タイヤ用部材TPの張力を一定範囲に調整するため、張力調整部52のダンサアーム58の角度に応じて、ダンサ回転モータ60が出力するトルクを補正する。 In addition, the tire component manufacturing apparatus 10 according to the present invention corrects the torque output by the dancer rotation motor 60 according to the angle of the dancer arm 58 of the tension adjustment unit 52 in order to adjust the tension of the tire component TP within a certain range.
すなわち、ダンサアーム角度―トルク補正関係に基づき、図5-Aに示すようなダンサアーム58の回転角度θに応じて、テンショナーローラ56にタイヤ用部材TPが巻き掛かる角度の変化及びタイヤ用部材TPのベンドロスによる、ダンサ回転モータ60の出力トルクとタイヤ用部材TPの張力の相関の変化が加味された値となるように、ダンサ回転モータ60が出力するトルクを補正する。 In other words, based on the dancer arm angle-torque correction relationship, the torque output by the dancer rotation motor 60 is corrected to a value that takes into account changes in the angle at which the tire component TP wraps around the tensioner roller 56 and changes in the correlation between the output torque of the dancer rotation motor 60 and the tension of the tire component TP due to bend loss in the tire component TP, depending on the rotation angle θ of the dancer arm 58 as shown in Figure 5-A.
より具体的には、ダンサアーム58の角度に応じてテンショナーローラ56がタイヤ用部材TPに巻き掛かる角度が変化するため、タイヤ用部材TPに作用する張力を一定するために出力するトルクを、図5-Bに示すように変化させる。 More specifically, the angle at which the tensioner roller 56 wraps around the tire component TP changes depending on the angle of the dancer arm 58, so the torque output to maintain a constant tension acting on the tire component TP is changed as shown in Figure 5-B.
このタイヤ用部材TPに作用する張力を一定するための出力トルクとダンサアーム58の角度との関係を実験的に求めて記憶部76に記憶しておき、ダンサアーム58の角度に応じてダンサ回転モータ60が出力するトルクを補正する。 The relationship between the output torque and the angle of the dancer arm 58 to maintain a constant tension acting on the tire component TP is experimentally determined and stored in the memory unit 76, and the torque output by the dancer rotation motor 60 is corrected according to the angle of the dancer arm 58.
これにより、ダンサアーム58の角度を検出しない場合や、搬送部40の搬送ローラ42のトルク又は回転速度でタイヤ用部材TPに生じる張力を調整する場合と比して、タイヤ用部材TPの張力をより高精度に調整することができる。 This allows the tension of the tire component TP to be adjusted with higher precision than when the angle of the dancer arm 58 is not detected or when the tension generated in the tire component TP is adjusted by the torque or rotational speed of the conveying roller 42 of the conveying section 40.
なお、図5-Bに示す通り、-20°から-10°までの範囲においては、角度の変化に対する、出力するトルクの補正量の変化量が大きくなるため、タイヤ用部材TPの張力をより高精度に調整するためには、ダンサアーム58の角度は-10°から20°までの範囲とすることがより好ましい。 As shown in Figure 5-B, in the range of -20° to -10°, the amount of change in the output torque correction amount relative to changes in angle increases. Therefore, in order to adjust the tension of the tire component TP with higher precision, it is more preferable to set the angle of the dancer arm 58 in the range of -10° to 20°.
(第1変形例)
図7は、本実施形態に係る変形例の一例である。図7に示すように、本変形例では、ダンサアーム58には、ダンサアーム58の軸58Bに対してテンショナーローラ56との反対側にカウンタウェイト64が設けられている。
(First Modification)
7 shows an example of a modification of this embodiment. As shown in FIG. 7, in this modification, a counterweight 64 is provided on the dancer arm 58 on the opposite side of the shaft 58B of the dancer arm 58 from the tensioner roller 56.
本変形例では、図7においてカウンタウェイト64がダンサアーム58の軸58Bに対してテンショナーローラ56との反対側に設けられている。 In this modified example, as shown in Figure 7, the counterweight 64 is provided on the opposite side of the shaft 58B of the dancer arm 58 from the tensioner roller 56.
このため、ダンサアーム58の軸58Bに掛かるテンショナーローラ56の重量によるモーメント(の少なくとも一部)は、カウンタウェイト64の重量によるモーメントによって打ち消される。 As a result, (at least a portion of) the moment due to the weight of the tensioner roller 56 acting on the shaft 58B of the dancer arm 58 is canceled out by the moment due to the weight of the counterweight 64.
したがって、本変形例のように、ダンサアーム58がカウンタウェイト64を有する構成とすることで、ダンサアーム58の慣性モーメントが低減される。 Therefore, by configuring the dancer arm 58 to have a counterweight 64, as in this modified example, the moment of inertia of the dancer arm 58 is reduced.
これにより、ダンサアーム58を回転させるために必要なトルクが低減するため、ダンサ回転モータ60の容量を低減することができる。 This reduces the torque required to rotate the dancer arm 58, allowing the capacity of the dancer rotation motor 60 to be reduced.
(第2変形例)
本変形例では、図8に示すように、一例として張力調整部52に対して搬送方向下流側に張力測定部66が設置されている。張力測定部66は、巻き取り部30に搬送される直前のタイヤ用部材TPの張力を測定する。
(Second Modification)
8 , as an example, a tension measuring unit 66 is provided downstream in the conveying direction from the tension adjusting unit 52. The tension measuring unit 66 measures the tension of the tire component TP immediately before it is conveyed to the winding unit 30.
張力測定部66は、一例として、接触型の張力測定器68が好適に採用され、搬送されるタイヤ用部材TPの張力を連続的に測定すると共に、制御部70に測定した張力を送信する。 As an example, the tension measuring unit 66 preferably employs a contact-type tension measuring device 68, which continuously measures the tension of the tire component TP being transported and transmits the measured tension to the control unit 70.
本変形例に係るタイヤ部品製造装置10は、ダンサアーム58の角度に基づく第一実施形態で説明した張力調整動作に代えて、張力測定部66で得られた結果に基づいてダンサ回転モータ60の出力トルクを補正する。 Instead of the tension adjustment operation described in the first embodiment, which is based on the angle of the dancer arm 58, the tire component manufacturing apparatus 10 of this modified example corrects the output torque of the dancer rotation motor 60 based on the results obtained by the tension measurement unit 66.
このように、張力調整部52がタイヤ用部材TPの張力を調整した結果をフィードバックされることで、張力調整部52に対して搬送方向下流側で張力変動が生じた場合に、ダンサアーム58の角度に依らず、高精度にタイヤ用部材TPの張力を調整することができる。 In this way, by feeding back the results of the tension adjustment of the tire component TP by the tension adjustment unit 52, if tension fluctuations occur downstream in the conveying direction relative to the tension adjustment unit 52, the tension of the tire component TP can be adjusted with high precision regardless of the angle of the dancer arm 58.
ただし、この場合、第一実施形態に係るタイヤ部品製造装置10と比較して、張力測定器68を省略することができない。 However, in this case, compared to the tire component manufacturing apparatus 10 according to the first embodiment, the tension measuring device 68 cannot be omitted.
(第3変形例)
また、ダンサアーム58の回転角が所定の目標値になるように、ダンサ回転モータ60の角度により搬送部40の搬送ローラ42をフィードバック制御してもよい。
(Third Modification)
Furthermore, the conveying roller 42 of the conveying section 40 may be feedback-controlled by the angle of the dancer rotation motor 60 so that the rotation angle of the dancer arm 58 becomes a predetermined target value.
例えば、制御部70は、ダンサアーム58の回転角度θが増す場合には、搬送部40の搬送ローラ42の回転速度を下げ、ダンサアーム58の回転角度θが減る場合には、搬送部40の搬送ローラ42の回転速度を上げることで、ダンサアーム58の回転角を一定に保持する。 For example, the control unit 70 maintains the rotation angle of the dancer arm 58 constant by decreasing the rotation speed of the transport roller 42 of the transport unit 40 when the rotation angle θ of the dancer arm 58 increases, and by increasing the rotation speed of the transport roller 42 of the transport unit 40 when the rotation angle θ of the dancer arm 58 decreases.
これにより、タイヤ用部材TPは、ダンサアーム58によって張力を付与されつつ搬送姿勢が一定となり、タイヤ用部材TPがテンショナーローラ56に巻き掛かる角範囲の変化に起因したタイヤ用部材TPの張力を一定にするトルクの補正が不要となる。 As a result, the tire component TP maintains a constant conveying posture while tension is applied by the dancer arm 58, eliminating the need to correct the torque to maintain a constant tension on the tire component TP due to changes in the angular range in which the tire component TP wraps around the tensioner roller 56.
なお、上記第一実施形態におけるダンサアーム58の角度に応じたトルクの補正と、本変形例によるダンサアーム58の回転角度θを一定に保つ制御を併用してもよい。 Note that the torque correction according to the angle of the dancer arm 58 in the first embodiment described above may be used in combination with the control of this modified example that maintains a constant rotation angle θ of the dancer arm 58.
この場合、ダンサアーム58の回転角度θを一定に保つ制御をしつつも何らかの原因でダンサアーム58の回転角度θが変動した場合でも、制御部70によるダンサアーム58の角度に応じたトルクの補正によりタイヤ用部材TPの張力を一定にすることができる。 In this case, even if the rotation angle θ of the dancer arm 58 fluctuates for some reason while maintaining the rotation angle θ of the dancer arm 58 constant, the control unit 70 can maintain a constant tension in the tire component TP by correcting the torque according to the angle of the dancer arm 58.
また、この場合、制御部70は、ダンサアームの回転角度θを変動前の角度に戻す制御を行ってもよく、ダンサアームの回転角度θを変動後の角度で一定に保つ制御を行ってもよい。 In this case, the control unit 70 may perform control to return the rotation angle θ of the dancer arm to the angle before the change, or may perform control to keep the rotation angle θ of the dancer arm constant at the angle after the change.
本変形例においては、搬送部40は、張力制御装置の構成要素と捉えることができる。 In this modified example, the conveying unit 40 can be considered a component of the tension control device.
(第4変形例)
また、ダンサアーム58の回転角範囲を予め求めた所定の角度範囲とし、ダンサ回転モータ60の角度に応じて搬送部40の搬送ローラ42の回転速度を調整してもよい。
(Fourth Modification)
Alternatively, the rotation angle range of the dancer arm 58 may be set to a predetermined angle range obtained in advance, and the rotation speed of the transport roller 42 of the transport unit 40 may be adjusted according to the angle of the dancer rotation motor 60 .
例えば、図5-Aにおいて、ダンサアーム58の回転角度θが所定の回転角度を超えた場合には、ダンサアーム58の回転角度θが所定の角度範囲に収まるように、搬送部40の搬送ローラ42の回転速度を下げる。 For example, in Figure 5-A, if the rotation angle θ of the dancer arm 58 exceeds a predetermined rotation angle, the rotation speed of the conveying roller 42 of the conveying unit 40 is reduced so that the rotation angle θ of the dancer arm 58 falls within the predetermined angle range.
また、ダンサアーム58の回転角度θが所定の回転角度を下回った場合には、ダンサアーム58の回転角度θが所定の角度範囲に収まるように、搬送部40の搬送ローラ42の回転速度を上げる。 Furthermore, if the rotation angle θ of the dancer arm 58 falls below a predetermined rotation angle, the rotation speed of the conveying roller 42 of the conveying unit 40 is increased so that the rotation angle θ of the dancer arm 58 falls within the predetermined angle range.
このように、ダンサ回転モータ60の角度に応じて搬送部40の搬送ローラ42の回転速度を調整することで、ダンサアーム58が回転可能な角範囲を逸脱してダンサアーム58がメカストッパに当たらないようにすることができる。 In this way, by adjusting the rotation speed of the conveying roller 42 of the conveying unit 40 according to the angle of the dancer rotation motor 60, it is possible to prevent the dancer arm 58 from going outside the rotatable angular range and hitting the mechanical stopper.
(その他の変形例)
なお、上述した説明では、ダンサアーム58に生じているトルクを取得するため、ダンサ回転モータ60の出力軸に設けられたトルクメータ62を用いていたが、これに限らず、ダンサアーム58が受けるトルクを検出することが出来れば足りる。
(Other Modifications)
In the above description, the torque meter 62 provided on the output shaft of the dancer rotation motor 60 is used to obtain the torque acting on the dancer arm 58, but this is not limiting and any device capable of detecting the torque acting on the dancer arm 58 will suffice.
例えば、トルクメータ62の代わりに、ダンサアーム58にひずみゲージを取り付けることによって、ダンサアーム58の曲げモーメントを測定し、ダンサアーム58が受けるトルクを検出してもよい。 For example, instead of the torque meter 62, a strain gauge may be attached to the dancer arm 58 to measure the bending moment of the dancer arm 58 and detect the torque applied to the dancer arm 58.
この場合でも、上述したように発明に係るタイヤ部品製造装置10と同様の効果を得ることができる。 Even in this case, the same effects as those of the tire component manufacturing apparatus 10 according to the present invention can be obtained, as described above.
また、上述の説明においては、張力調整プログラムは、ROM78B又は記憶部76に記憶されていたが、これに限らず、上述した張力調整プログラムが記録されたCD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。 In addition, in the above description, the tension adjustment program was stored in ROM 78B or memory unit 76, but this is not limited thereto. The tension adjustment program may also be provided in a form recorded on a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) on which the above-mentioned tension adjustment program is recorded.
また、張力調整プログラムは、ネットワークを介して、外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。 The tension adjustment program may also be downloaded from an external device via a network.
また、上述の説明においては、タイヤ用部材TPの目標張力を記憶部76から取得していたが、これに限らず、タッチパネル等の外部入力装置を用いて作業者が入力する形態とされていてもよい。 In addition, in the above explanation, the target tension of the tire component TP was obtained from the memory unit 76, but this is not limited to this, and the target tension may also be input by the worker using an external input device such as a touch panel.
また、例えば上述の説明におけるタイヤ成型装置80には、搬送される経路の途中にタイヤ部品製造装置10と同様に張力調整装置50がさらに設けられていてもよい。 Furthermore, for example, the tire building apparatus 80 described above may further be provided with a tension adjustment device 50 along the transport path, similar to the tire component manufacturing apparatus 10.
この場合、タイヤ成型装置80においてタイヤ成型ドラム86に巻き取られるタイヤ用部材TPの張力をより精度よく制御することができるため、生タイヤの品質をより安定化することが可能となる。 In this case, the tension of the tire components TP wound around the tire building drum 86 in the tire building device 80 can be controlled with greater precision, making it possible to further stabilize the quality of the raw tire.
また、上述の説明においては、本発明に係るタイヤ部品製造装置10と、タイヤ成型装置80とをそれぞれ説明していたが、タイヤ部品製造装置10とタイヤ成型装置80と組み合わせることでタイヤ製造装置として用いることも可能である。 In addition, while the above explanation has been given of the tire component manufacturing apparatus 10 and tire building apparatus 80 according to the present invention, the tire component manufacturing apparatus 10 and tire building apparatus 80 can also be combined to form a tire manufacturing apparatus.
また、上述の説明においては、本発明に係るタイヤ部品製造装置10は、圧着部90を有していたが、これを備えずに予めゴムを被覆した繊維体Fを用いることで圧着部90を有さないタイヤ製造装置とすることも可能である。 In addition, in the above description, the tire component manufacturing apparatus 10 according to the present invention has a crimping unit 90, but it is also possible to use a fibrous body F that is pre-coated with rubber without this, thereby creating a tire manufacturing apparatus that does not have a crimping unit 90.
また、上述の説明においては、本発明に係るタイヤ用部材TPは、巻き取りドラム32に巻き取られていたが、これに限らずに、例えばタイヤ成型ドラム86に巻き取られてもよい。 In addition, in the above description, the tire component TP according to the present invention is wound around the winding drum 32, but this is not limited thereto and it may also be wound around, for example, a tire building drum 86.
すなわち、タイヤ部品製造装置10及びタイヤ成型装置80は、巻き取り部30やベルト巻き出しドラム84、コンベア82を有さずに一体化されたタイヤ製造装置として用いることも可能である。 In other words, the tire component manufacturing apparatus 10 and tire building apparatus 80 can also be used as an integrated tire manufacturing apparatus without the winding section 30, belt unwinding drum 84, or conveyor 82.
また、上述の説明においては、材料の一例としてコードのような有機繊維としていたが、これに限らない。例えばタイヤトレッド用のゴムを含む未加硫ゴム等のタイヤ用部品の材料とされていてもよく、ビードワイヤやスチールベルト等の金属製の線材とされているタイヤ用部品の材料でもよい。すなわち、タイヤ製造に関連する部材すべてが張力調整装置50による張力調整対象になり得、タイヤ部品製造装置10による製造対象になり得、タイヤ成型装置80により用いられる材料になり得る。 In addition, while the above description uses organic fibers such as cords as an example of the material, this is not limited to this. For example, the material may be a tire component such as unvulcanized rubber, including rubber for tire treads, or a tire component such as a metal wire rod, such as a bead wire or steel belt. In other words, all components related to tire manufacturing can be subject to tension adjustment by the tension adjustment device 50, can be manufactured by the tire component manufacturing device 10, and can be materials used by the tire building device 80.
また、本発明に係る材料は、タイヤ用部品の原料に限られず、フィルム状、シート状、紐状又は帯状の材料のように、搬送方向と交差する方向に対して変形可能とされる場合において好適に採用され得る。 Furthermore, the material according to the present invention is not limited to raw materials for tire components, but can be suitably used in any material that is deformable in a direction intersecting the conveying direction, such as film-shaped, sheet-shaped, string-shaped, or strip-shaped materials.
また、本発明に係るタイヤ部品製造装置10は、タイヤ部品の製造装置として用いる以外にも、張力調整装置50を有する繊維体Fの搬送装置として用いることも可能である。 In addition to being used as a tire component manufacturing device, the tire component manufacturing device 10 according to the present invention can also be used as a fibrous body F conveying device having a tension adjustment device 50.
<第二実施形態>
続いて、本発明の第二実施形態に係るタイヤ部品製造装置100を図9及び図10を適宜参照しながら説明する。タイヤ部品製造装置100は、張力調整部52に代えて張力調整部152を備える点で、第一実施形態とは異なる。なお、第一実施形態同様の構成については、同じ符号を付し、説明を省略する場合がある。
Second Embodiment
Next, a tire component manufacturing apparatus 100 according to a second embodiment of the present invention will be described with appropriate reference to Figures 9 and 10. The tire component manufacturing apparatus 100 differs from the first embodiment in that it includes a tension adjusting unit 152 instead of the tension adjusting unit 52. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof may be omitted.
(張力調整部)
図9に示されるように、本実施形態に係る張力調整部152は、第一実施形態に係る張力調整部152に対して次のように変更されている。すなわち、押しローラは、テンショナーローラ56と、直動体158Aを有すると共に直動する直動部材158であり、駆動部は、駆動モータ160であり、測定部は、荷重計162とされている。
(Tension adjustment part)
9, the tension adjusting unit 152 according to this embodiment is modified from the tension adjusting unit 152 according to the first embodiment as follows: The push roller is a tensioner roller 56 and a linearly moving member 158 having a linear body 158A and moving linearly, the drive unit is a drive motor 160, and the measurement unit is a load meter 162.
直動部材158は、タイヤ用部材TPの搬送方向に対して略鉛直方向に直動し、一例として、タイヤ用部材TPに対して下方に設置されている。 The linear motion member 158 moves linearly in a direction approximately perpendicular to the conveying direction of the tire component TP, and, as an example, is installed below the tire component TP.
テンショナーローラ56は、直動体158Aの一端側で回動可能に軸支され、第一実施形態と同様に、一対の支持ローラ154の間でタイヤ用部材TPにタイヤ用部材TPの搬送方向と交差する方向に荷重を加える。 The tensioner roller 56 is rotatably supported at one end of the linear body 158A, and, as in the first embodiment, applies a load to the tire component TP between the pair of support rollers 154 in a direction intersecting the conveying direction of the tire component TP.
荷重計162は、テンショナーローラ56がタイヤ用部材TPに荷重を加える荷重を測定する。 The load meter 162 measures the load applied by the tensioner roller 56 to the tire component TP.
駆動モータ160は、直動体158Aに直動機構を介して接続されており、直動体158Aを直動させる。 The drive motor 160 is connected to the linear moving body 158A via a linear moving mechanism and moves the linear moving body 158A linearly.
また、駆動モータ160は、回転角度及び回転速度を制御可能なサーボモータであり、第一実施形態と同様に制御部70によって回転角度及び出力するトルクを制御される。 The drive motor 160 is a servo motor whose rotation angle and rotation speed can be controlled, and the rotation angle and output torque are controlled by the control unit 70, as in the first embodiment.
なお、直動体158Aを直動機構及び直線運動させる方法については特に限定されないが、一例として、駆動モータ160から出力される回転運動を、ラックアンドピニオン機構を用いて直線運動に変換する方法が好適に採用される。 Note that the linear motion mechanism and method for linearly moving the linear moving body 158A are not particularly limited, but as an example, a method in which the rotational motion output from the drive motor 160 is converted into linear motion using a rack and pinion mechanism is preferably used.
(張力調整)
本実施形態においても第一実施形態と同様に、一対の支持ローラ154間で、搬送中のタイヤ用部材TPに対して一対の支持ローラ154と反対側の面側からテンショナーローラ56によって荷重を加えることで、搬送中のタイヤ用部材TPに張力を調整する。
(Tension adjustment)
In this embodiment, as in the first embodiment, a load is applied to the tire component TP being transported between the pair of support rollers 154 by the tensioner roller 56 from the side opposite the pair of support rollers 154, thereby adjusting the tension of the tire component TP being transported.
また、タイヤ用部材TPの搬送中に、制御部70は、荷重計162の測定結果を駆動モータ160にフィードバックし、該測定結果が制御目標範囲に収まるよう駆動モータ160を制御している。 In addition, while the tire component TP is being transported, the control unit 70 feeds back the measurement results of the load meter 162 to the drive motor 160 and controls the drive motor 160 so that the measurement results fall within the target control range.
荷重計162の測定結果は、タイヤ用部材TPの張力と相関があり、上記の制御によって、タイヤ用部材TPの張力の変動が一定範囲内に収まる。 The measurement results of the load meter 162 correlate with the tension of the tire component TP, and the above control keeps fluctuations in the tension of the tire component TP within a certain range.
ここで、図9に示すように直動体158Aが直動した場合、第一実施形態と同様に、タイヤ用部材TPの張力が変化しなくても、タイヤ用部材TPがテンショナーローラ56に巻き掛かる角範囲が変化することで、荷重計162で測定される荷重の測定結果は、変化する。 Here, when the linear moving body 158A moves linearly as shown in Figure 9, as in the first embodiment, even if the tension of the tire component TP does not change, the angular range in which the tire component TP wraps around the tensioner roller 56 changes, and the load measurement result measured by the load meter 162 changes.
また、第一実施形態と同様に、タイヤ用部材TPは、一般的に曲げ剛性を有しているため、テンショナーローラ56に巻き掛かることにより、タイヤ用部材TPを曲げるための曲げ抵抗(ベンドロス)も生じる。 Furthermore, as in the first embodiment, the tire component TP generally has bending rigidity, and therefore, when the tire component TP is wound around the tensioner roller 56, bending resistance (bend loss) is generated to bend the tire component TP.
そして、上記のようにタイヤ用部材TPがテンショナーローラ56に巻き掛かる角範囲が変化すると、曲げ抵抗も変化することとなり、これよっても荷重計162で測定されるトルクの測定結果は、変化する。 As described above, if the angular range over which the tire component TP wraps around the tensioner roller 56 changes, the bending resistance also changes, which in turn changes the torque measurement results measured by the load meter 162.
このように、直動体158Aが直動した場合、タイヤ用部材TPの張力が変化しなくても、直動体158Aが直動する前後で荷重計162の測定結果が変化するため、駆動モータ160の出力トルクとタイヤ用部材TPの張力との相関は、変化する。 In this way, when the linear moving body 158A moves linearly, even if the tension of the tire component TP does not change, the measurement results of the load meter 162 change before and after the linear moving body 158A moves linearly, and therefore the correlation between the output torque of the drive motor 160 and the tension of the tire component TP changes.
ここで本実施形態では、上述した、駆動モータ160の出力トルクとタイヤ用部材TPの張力との相関の変化が加味された、直動体158Aの位置と駆動モータ160が出力する補正されたトルクとの対応関係(以下、「直動体の位置―トルク補正関係」と称する)を予め導出し、記憶部76に記憶させる。 In this embodiment, the correspondence between the position of the linear moving body 158A and the corrected torque output by the drive motor 160 (hereinafter referred to as the "linear moving body position-torque correction relationship"), which takes into account the changes in the correlation between the output torque of the drive motor 160 and the tension of the tire component TP, is derived in advance and stored in the memory unit 76.
この直動体の位置―トルク補正関係に基づいて、駆動モータ160が出力するトルクを補正する値を導出する。 Based on this position-torque correction relationship of the linear moving body, a value for correcting the torque output by the drive motor 160 is derived.
次に、図10を参照しながら、本実施形態に係る制御部70の処理動作及びタイヤ部品製造装置10の動作について説明する。 Next, with reference to Figure 10, the processing operation of the control unit 70 and the operation of the tire component manufacturing apparatus 10 according to this embodiment will be described.
図10は、制御部70がタイヤ用部材TPの張力を調整する処理の流れを示すフローチャートである。CPU78AがROM78B又は記憶部76から張力調整プログラムを読みだして、RAM78Cに展開して実行することにより張力調整処理が行われる。 Figure 10 is a flowchart showing the flow of the process by which the control unit 70 adjusts the tension of the tire component TP. The tension adjustment process is performed by the CPU 78A reading a tension adjustment program from the ROM 78B or the memory unit 76, expanding it into the RAM 78C, and executing it.
ステップS201では、制御部70は、搬送されるタイヤ用部材TPの目標張力を記憶部76から取得し、駆動モータ160が出力するトルクの値をCPU78Aが演算することによって目標荷重範囲を導出する。 In step S201, the control unit 70 obtains the target tension of the tire component TP being transported from the memory unit 76, and the CPU 78A calculates the torque value output by the drive motor 160 to derive the target load range.
導出されたトルクの値は、RAM78Cに記憶される。 The derived torque value is stored in RAM78C.
ステップS202では、制御部70は、張力調整部152の荷重計162から、直動体158Aが受けている荷重を取得する。 In step S202, the control unit 70 acquires the load being applied to the linear moving body 158A from the load meter 162 of the tension adjustment unit 152.
ステップS203では、制御部70は、張力調整部152の駆動モータ160から、直動体158Aの位置を検出する。 In step S203, the control unit 70 detects the position of the linear body 158A from the drive motor 160 of the tension adjustment unit 152.
ステップS204では、制御部70は、ステップS203で取得した直動体158Aの位置と、記憶部76に記憶された、直動体158Aの位置―トルク補正関係に基づいて、駆動モータ160が出力する荷重を、ステップS201で導出した値から補正をする。 In step S204, the control unit 70 corrects the load output by the drive motor 160 from the value derived in step S201 based on the position of the linear moving body 158A acquired in step S203 and the position-torque correction relationship of the linear moving body 158A stored in the memory unit 76.
補正した荷重の値は、RAM78Cに記憶される。 The corrected load value is stored in RAM78C.
ステップS205では、制御部70は、ステップS204で補正した荷重の値と、ステップS202で取得した直動体158Aが受けている荷重との差分を求める。 In step S205, the control unit 70 calculates the difference between the load value corrected in step S204 and the load being applied to the linear moving body 158A obtained in step S202.
求めた荷重の値は、RAM78Cに記憶される。 The calculated load value is stored in RAM78C.
ステップS206では、制御部70は、ステップS205で求めた荷重の値に基づいて、駆動モータ160が直動体158Aを直動させる荷重を出力させる。 In step S206, the control unit 70 causes the drive motor 160 to output a load that causes the linear moving body 158A to move linearly based on the load value calculated in step S205.
ステップS207では、制御部70は、タイヤ用部材TPの搬送を継続するかを確認し、搬送を継続する場合は張力調整を続けるためステップS202に戻る。また、搬送を終了する場合は、処理を終了する。 In step S207, the control unit 70 checks whether to continue transporting the tire component TP, and if transporting is to continue, returns to step S202 to continue tension adjustment. If transporting is to end, the process ends.
(作用及び効果)
本実施形態係るタイヤ部品製造装置100では、駆動モータ160を駆動させることにより直動部材158を直線運動させ、タイヤ用部材TPにテンショナーローラ56を当てて荷重を加えることによってタイヤ用部材TPに張力を生じさせる。
(Action and effect)
In the tire component manufacturing apparatus 100 according to this embodiment, the drive motor 160 is driven to linearly move the linearly moving member 158, and tension is generated in the tire component TP by applying a load to the tire component TP by bringing the tensioner roller 56 into contact with the tire component TP.
そして、タイヤ部品製造装置10では、制御部70が、荷重計162によって測定したテンショナーローラがタイヤ用部材TPを押す荷重を用いて駆動モータ160をフィードバック制御する。 In the tire component manufacturing apparatus 10, the control unit 70 performs feedback control of the drive motor 160 using the load with which the tensioner roller presses the tire component TP, measured by the load meter 162.
これにより、駆動モータ160によるテンショナーローラ56がタイヤ用部材TPを押す荷重が、駆動モータ160の温度上昇などの外乱によって変化した場合においても、該荷重を一定に保つことができる。 This allows the load applied by the drive motor 160 to the tensioner roller 56 pressing against the tire component TP to be kept constant even if it changes due to an external disturbance such as a temperature rise in the drive motor 160.
したがって、テンショナーローラ56がタイヤ用部材TPを押す荷重の変動を検出しない場合や、駆動モータ160へ出力する位置指令値を一定に制御する場合と比して、本実施形態に係るタイヤ部品製造装置100によれば、タイヤ用部材TPの張力をより高精度に調整することができる。 Therefore, compared to when the tensioner roller 56 does not detect fluctuations in the load pressing on the tire component TP, or when the position command value output to the drive motor 160 is controlled to a constant value, the tire component manufacturing apparatus 100 according to this embodiment can adjust the tension of the tire component TP with higher precision.
また、本発明に係るタイヤ部品製造装置10は、タイヤ用部材TPの張力を一定範囲に調整するため、張力調整部152のテンショナーローラ56の位置に応じて、駆動モータ160が出力するトルクを補正する。 In addition, the tire component manufacturing apparatus 10 according to the present invention corrects the torque output by the drive motor 160 according to the position of the tensioner roller 56 of the tension adjustment unit 152 in order to adjust the tension of the tire component TP within a certain range.
すなわち、直動体158Aの位置―トルク補正関係に基づき、直動体158Aの位置に応じて、テンショナーローラ56にタイヤ用部材TPが巻き掛かる角度の変化及びタイヤ用部材TPのベンドロスによる、駆動モータ160の出力トルクとタイヤ用部材TPの張力の相関の変化が加味された値となるように、駆動モータ160が出力するトルクを補正する。 In other words, based on the position-torque correction relationship of the linear moving body 158A, the torque output by the drive motor 160 is corrected according to the position of the linear moving body 158A so that the torque output by the drive motor 160 is a value that takes into account changes in the angle at which the tire component TP wraps around the tensioner roller 56 and changes in the correlation between the output torque of the drive motor 160 and the tension of the tire component TP due to bend loss in the tire component TP.
これにより、直動体158Aの位置を検出しない場合や、搬送部40の搬送ローラ42のトルク又は回転速度でタイヤ用部材TPに生じる張力を調整する場合と比して、タイヤ用部材TPの張力をより高精度に調整することができる。 This allows the tension of the tire component TP to be adjusted with higher precision than when the position of the linear moving body 158A is not detected or when the tension generated in the tire component TP is adjusted by the torque or rotational speed of the conveying rollers 42 of the conveying unit 40.
(第1変形例)
本実施形態に係るタイヤ部品製造装置100では、さらにテンショナーローラ56の上下方向の位置が所定の目標値になるように、該テンショナーローラ56の位置により搬送部40の搬送ローラ42をフィードバック制御してもよい。
(First Modification)
In the tire component manufacturing apparatus 100 according to this embodiment, the conveying rollers 42 of the conveying section 40 may be feedback-controlled based on the position of the tensioner roller 56 so that the vertical position of the tensioner roller 56 reaches a predetermined target value.
例えば、制御部70は、テンショナーローラ56の位置が上昇する場合には、搬送部40の搬送ローラ42の回転速度を下げ、テンショナーローラ56の位置が下降する場合には、搬送部40の搬送ローラ42の回転速度を上げることで、テンショナーローラ56の位置を一定に保持する。 For example, the control unit 70 maintains the position of the tensioner roller 56 constant by decreasing the rotation speed of the conveying roller 42 of the conveying unit 40 when the position of the tensioner roller 56 rises, and by increasing the rotation speed of the conveying roller 42 of the conveying unit 40 when the position of the tensioner roller 56 falls.
これにより、タイヤ用部材TPは、直動部材158によって張力を付与されつつ搬送姿勢が一定となり、タイヤ用部材TPがテンショナーローラ56に巻き掛かる角範囲の変化に起因したタイヤ用部材TPの張力を一定にするトルクの補正が不要となる。 As a result, the tire component TP maintains a constant conveying posture while tension is applied by the linear motion member 158, eliminating the need to correct the torque to maintain a constant tension on the tire component TP due to changes in the angular range in which the tire component TP wraps around the tensioner roller 56.
なお、上記第一実施形態におけるダンサアーム58の角度に応じたトルクの補正と、本変形例によるテンショナーローラ56の位置を一定に保つ制御を併用してもよい。 Note that the torque correction according to the angle of the dancer arm 58 in the first embodiment described above may be used in combination with the control of this modified example that keeps the position of the tensioner roller 56 constant.
この場合、テンショナーローラ56の位置を一定に保つ制御をしつつも何らかの原因でテンショナーローラ56の位置が変動した場合でも、制御部70によるテンショナーローラ56の位置に応じたトルクの補正によりタイヤ用部材TPの張力を一定にすることができる。 In this case, even if the position of the tensioner roller 56 fluctuates for some reason while maintaining the position of the tensioner roller 56 constant, the control unit 70 can maintain a constant tension on the tire component TP by correcting the torque according to the position of the tensioner roller 56.
また、この場合、制御部70は、テンショナーローラ56の位置を変動前の位置に戻す制御を行ってもよく、テンショナーローラ56の位置を変動後の位置で一定に保つ制御を行ってもよい。 In this case, the control unit 70 may perform control to return the position of the tensioner roller 56 to the position before the change, or may perform control to keep the position of the tensioner roller 56 constant at the position after the change.
本変形例においては、搬送部40は、張力制御装置の構成要素と捉えることができる。 In this modified example, the conveying unit 40 can be considered a component of the tension control device.
(第2変形例)
上述したように、図9に示す直動体158Aが直動した場合、テンショナーローラ56と、支持ローラ154との距離が変化するため、タイヤ用部材TPがテンショナーローラ56に巻き掛かる角範囲も変化する。
(Second Modification)
As described above, when the linear moving body 158A shown in FIG. 9 moves linearly, the distance between the tensioner roller 56 and the support roller 154 changes, and therefore the angular range in which the tire component TP is wound around the tensioner roller 56 also changes.
ここで、図11に示すように、本変形例では、第二実施形態に係る張力調整装置150によりも一対の支持ローラ154の間隔を狭め、直動体158Aのテンショナーローラ56にタイヤ用部材TPが巻き掛かる角範囲が180°となるように配置される。 As shown in Figure 11, in this modified example, the tension adjustment device 150 according to the second embodiment narrows the gap between the pair of support rollers 154, and the linear moving body 158A is positioned so that the angular range over which the tire component TP wraps around the tensioner roller 56 is 180°.
このように、タイヤ用部材TPの巻き掛かる角範囲を180°とすれば、直動体158Aの位置が変化した場合、すなわち、直動体158Aが図11における上方に直動した場合でも、テンショナーローラ56にタイヤ用部材TPが巻き掛かる角範囲が変化しない。 In this way, if the angular range over which the tire component TP wraps is set to 180°, even if the position of the linear moving body 158A changes, i.e., even if the linear moving body 158A moves linearly upward in Figure 11, the angular range over which the tire component TP wraps around the tensioner roller 56 does not change.
このように、タイヤ用部材TPが巻き掛かる角範囲を180°とすることにより巻き掛かる角範囲が変化しなくなるため、直動体158Aの位置―トルク補正関係に基づくことなく、タイヤ用部材TPに張力を発生させる直動体158Aの位置を導出することができる。 In this way, by setting the angular range over which the tire component TP is wound to 180°, the angular range over which the tire component TP is wound does not change, and therefore the position of the linear moving body 158A that generates tension in the tire component TP can be derived without relying on the position-torque correction relationship of the linear moving body 158A.
したがって、タイヤ用部材TPが巻き掛かる角範囲を180°とすることで、タイヤ用部材TPの張力をより高精度に調整することができる。 Therefore, by setting the angular range over which the tire component TP is wound to 180°, the tension of the tire component TP can be adjusted with greater precision.
(その他の変形例)
なお、本実施形態において、荷重計162は、直動体158Aが受ける荷重を直接検出していたが、本実施形態に係る荷重計162は、これに限らない。
(Other Modifications)
In the present embodiment, the load meter 162 directly detects the load applied to the linear moving body 158A, but the load meter 162 according to the present embodiment is not limited to this.
例えば、第一実施形態と同様に、駆動モータ160の出力軸に組み込まれたトルクメータ62を用い、駆動モータ160が出力するトルクから荷重を測定してもよい。 For example, as in the first embodiment, a torque meter 62 incorporated into the output shaft of the drive motor 160 may be used to measure the load from the torque output by the drive motor 160.
また、本実施形態において、直動体158Aは、駆動モータ160の回転トルクを直動機構により直線運動に変換していたが、本実施形態に係る直線運動方法は、これに限らない。例えば、リニアサーボモータや油圧シリンダを用いて、直接的に直線運動させてもよい。また、上記したラックアンドピニオン機構に代えて送りねじ機構を用いてもよい。 Furthermore, in this embodiment, the linear moving body 158A converts the rotational torque of the drive motor 160 into linear motion using a linear motion mechanism, but the linear motion method according to this embodiment is not limited to this. For example, linear motion may be directly achieved using a linear servo motor or hydraulic cylinder. Furthermore, a feed screw mechanism may be used instead of the rack and pinion mechanism described above.
なお、第一実施形態で採用可能な変形例は、本実施形態においても適宜採用し、組み合わせることができる。 Note that the modifications that can be adopted in the first embodiment can also be adopted and combined as appropriate in this embodiment.
以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態を説明したが、本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Embodiments of the present disclosure have been described above with reference to the accompanying drawings. However, it is clear that a person with ordinary skill in the art to which this disclosure pertains can conceive of various modifications and applications within the scope of the technical ideas set forth in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present disclosure.
本開示による張力調整装置は、材料の張力を高精度に調整しながら搬送する張力調整装置、搬送装置、タイヤ部品製造装置及びタイヤ製造装置に利用可能である。 The tension adjustment device disclosed herein can be used in tension adjustment devices, conveying devices, tire component manufacturing devices, and tire manufacturing devices that convey material while adjusting its tension with high precision.
10…タイヤ部品製造装置、20…巻き出し部、22…材料ドラム、24…巻き出しモータ、30…巻き取り部、32…巻き取りドラム、34…巻き取りモータ、40…搬送部、42…搬送ローラ、46…ピンチローラ、50…張力調整装置、52…張力調整部、54…支持ローラ、56…テンショナーローラ、58…ダンサアーム、直動部材(押しローラの一例)、58A…アーム、直動体、58B…軸、60…ダンサ回転モータ(駆動部の一例)、62…トルクメータ(測定部の一例)、64…カウンタウェイト、66…張力測定部、68…張力測定器、70…制御部、76…記憶部、78A…CPU、78B…ROM、78C…RAM、79…バス、80…タイヤ成型装置、82…コンベア、84…ベルト巻き出しドラム、86…タイヤ成型ドラム、90…圧着部、92…圧着ローラ、94…圧着モータ、100…タイヤ部品製造装置、150…張力調整装置、152…張力調整部、154…支持ローラ、158…直動部材、158A…直動体、160…駆動モータ、162…荷重計、F…繊維体、I…仮想線、TP…タイヤ用部材 10... Tire component manufacturing apparatus, 20... Unwinding section, 22... Material drum, 24... Unwinding motor, 30... Winding section, 32... Winding drum, 34... Winding motor, 40... Conveying section, 42... Conveying roller, 46... Pinch roller, 50... Tension adjusting device, 52... Tension adjusting section, 54... Support roller, 56... Tensioner roller, 58... Dancer arm, linear moving member (an example of a push roller), 58A... Arm, linear moving body, 58B... Shaft, 60... Dancer rotation motor (an example of a drive section), 62... Torque meter (an example of a measurement section), 64... Counterweight, 6 6...tension measuring unit, 68...tension measuring device, 70...control unit, 76...memory unit, 78A...CPU, 78B...ROM, 78C...RAM, 79...bus, 80...tire building machine, 82...conveyor, 84...belt unwinding drum, 86...tire building drum, 90...pressing unit, 92...pressing roller, 94...pressing motor, 100...tire component manufacturing machine, 150...tension adjusting device, 152...tension adjusting unit, 154...support roller, 158...linearly moving member, 158A...linearly moving member, 160...drive motor, 162...load meter, F...fiber body, I...virtual line, TP...tire component
Claims (16)
前記一対の支持ローラ間で、該支持ローラの軸方向から見て前記材料を該材料の搬送方向との交差方向に押す押しローラと、
前記押しローラが前記材料を押す荷重を測定する測定部と、
前記押しローラを駆動させる駆動部と、
前記測定部の測定結果に基づいて前記荷重を目標荷重範囲となるように前記駆動部を制御する制御部と、
を備え、
前記押しローラは、前記材料に接するローラと、該ローラを一端側で回転可能に支持すると共に該ローラの軸方向に沿って伸びる方向を軸方向として他端側で回転可能に支持されたアームと、を含むダンサアームであり、
前記駆動部は、前記ダンサアームの前記アームを回転駆動させ、
前記測定部は、前記ダンサアームに生じるトルクに基づいて前記荷重を測定し、
前記制御部は、前記ダンサアームの角度と搬送される材料に生じる張力との対応関係を記憶する記憶部をさらに備え、前記記憶部に記憶された前記対応関係に基づいて、前記駆動部が出力するトルクを補正する、
張力調整装置。 a pair of support rollers for supporting the material to be conveyed;
a push roller that pushes the material between the pair of support rollers in a direction intersecting a conveying direction of the material as viewed from an axial direction of the support rollers;
a measuring unit for measuring a load with which the pressing roller presses the material;
a drive unit that drives the push roller;
a control unit that controls the drive unit based on the measurement result of the measurement unit so that the load falls within a target load range;
Equipped with
the push roller is a dancer arm including a roller that contacts the material, and an arm that rotatably supports the roller at one end and is rotatably supported at the other end with its axial direction extending along the axial direction of the roller;
the drive unit drives the arm of the dancer arm to rotate;
the measuring unit measures the load based on a torque generated in the dancer arm,
the control unit further includes a memory unit that stores a correspondence relationship between the angle of the dancer arm and the tension generated in the material being conveyed, and corrects the torque output by the drive unit based on the correspondence relationship stored in the memory unit.
Tension adjustment device.
前記一対の支持ローラ間で、該支持ローラの軸方向から見て前記材料を該材料の搬送方向との交差方向に押す押しローラと、
前記押しローラが前記材料を押す荷重を測定する測定部と、
前記押しローラを駆動させる駆動部と、
前記測定部の測定結果に基づいて前記荷重を目標荷重範囲となるように前記駆動部を制御する制御部と、
を備え、
前記押しローラは、前記材料に接するローラと、該ローラを一端側で回転可能に支持すると共に該ローラの軸方向に沿って伸びる方向を軸方向として他端側で回転可能に支持されたアームと、を含むダンサアームであり、
前記駆動部は、前記ダンサアームの前記アームを回転駆動させ、
前記測定部は、前記ダンサアームに生じるトルクに基づいて前記荷重を測定し、
前記支持ローラに対して前記材料の搬送方向下流側に搬送された前記材料に生じる張力を測定する張力測定部をさらに備え、
前記制御部は、前記張力測定部から得られる結果に基づいて、前記駆動部が出力するトルクを補正する、
張力調整装置。 a pair of support rollers for supporting the material to be conveyed;
a push roller that pushes the material between the pair of support rollers in a direction intersecting a conveying direction of the material as viewed from an axial direction of the support rollers;
a measuring unit for measuring a load with which the pressing roller presses the material;
a drive unit that drives the push roller;
a control unit that controls the drive unit based on the measurement result of the measurement unit so that the load falls within a target load range;
Equipped with
the push roller is a dancer arm including a roller that contacts the material, and an arm that rotatably supports the roller at one end and is rotatably supported at the other end with its axial direction extending along the axial direction of the roller;
the drive unit drives the arm of the dancer arm to rotate;
the measuring unit measures the load based on a torque generated in the dancer arm,
a tension measuring unit for measuring a tension generated in the material conveyed downstream of the support roller in the material conveying direction,
the control unit corrects the torque output by the drive unit based on the result obtained from the tension measurement unit.
Tension adjustment device.
請求項1又は請求項2に記載の張力調整装置。 The dancer arm further includes a counterweight on the opposite side of the roller relative to the shaft supporting the arm .
The tension adjusting device according to claim 1 or 2.
前記一対の支持ローラ間で、該支持ローラの軸方向から見て前記材料を該材料の搬送方向との交差方向に押す押しローラと、
前記押しローラが前記材料を押す荷重を測定する測定部と、
前記押しローラを駆動させる駆動部と、
前記測定部の測定結果に基づいて前記荷重を目標荷重範囲となるように前記駆動部を制御する制御部と、
を備え、
前記押しローラは、前記材料に接するローラと、該ローラを回転可能に支持し前記交差方向に直動する直動体とを有する直動部材であり、
前記測定部は、前記直動部材が前記材料から受ける荷重を測定し、
前記一対の支持ローラは、前記直動部材の前記ローラに前記材料が巻き掛かる角範囲が180°となるように配置されている、
張力調整装置。 a pair of support rollers for supporting the material to be conveyed;
a push roller that pushes the material between the pair of support rollers in a direction intersecting a conveying direction of the material as viewed from an axial direction of the support rollers;
a measuring unit for measuring a load with which the pressing roller presses the material;
a drive unit that drives the push roller;
a control unit that controls the drive unit based on the measurement result of the measurement unit so that the load falls within a target load range;
Equipped with
the push roller is a linearly moving member having a roller that contacts the material and a linearly moving body that rotatably supports the roller and moves linearly in the intersecting direction,
the measuring unit measures a load that the linear motion member receives from the material,
The pair of support rollers are arranged so that the angular range in which the material is wrapped around the rollers of the linear moving member is 180°.
Tension adjustment device.
前記制御部は、さらに、前記ダンサアームの角度が一定となるように前記搬送部による前記材料の搬送速度を制御する、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の張力調整装置。 a conveying unit disposed upstream of the pair of support rollers in a conveying direction of the material and configured to apply a conveying force to the material;
The control unit further controls the conveying speed of the material by the conveying unit so that the angle of the dancer arm is constant.
The tension adjusting device according to any one of claims 1 to 3 .
前記制御部は、さらに、前記直動部材を構成する前記ローラの位置が一定となるように前記搬送部による前記材料の搬送速度を制御する、
請求項4に記載の張力調整装置。 a conveying unit disposed upstream of the pair of support rollers in a conveying direction of the material and configured to apply a conveying force to the material;
The control unit further controls the conveying speed of the material by the conveying unit so that the position of the roller constituting the linear motion member is constant.
5. The tension adjusting device of claim 4 .
前記材料を巻き取る巻き取り部と、
前記材料が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中に設けられた請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の張力調整装置と、
を有する搬送装置。 an unwinding unit that unwinds the material;
a winding section that winds the material;
The tension adjusting device according to any one of claims 1 to 4 , which is provided midway along a path along which the material is transported from the unwinding section to the winding section;
A conveying device having the above structure.
前記タイヤ用部材を巻き出す巻き出し部と、
前記タイヤ用部材を巻き取る巻き取り部と、
前記タイヤ用部材が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中に設けられた請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の張力調整装置と、
を有するタイヤ部品製造装置。 the material is a tire component,
an unwinding unit that unwinds the tire component;
a winding section that winds up the tire component;
the tension adjusting device according to any one of claims 1 to 4 , which is provided midway along a path along which the tire component is transported from the unwinding section to the winding section;
A tire component manufacturing apparatus having:
前記タイヤ用部材を巻き出す巻き出し部と、
前記タイヤ用部材を巻き取る巻き取り部と、
前記タイヤ用部材が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中に設けられた請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の張力調整装置と、
前記タイヤ用部材から得られるタイヤ部品をタイヤに加工するタイヤ成型装置と、
を有するタイヤ製造装置。 the material is a tire component,
an unwinding unit that unwinds the tire component;
a winding section that winds up the tire component;
the tension adjusting device according to any one of claims 1 to 4 , which is provided midway along a path along which the tire component is transported from the unwinding section to the winding section;
a tire building device that processes tire components obtained from the tire members into tires;
A tire manufacturing apparatus comprising:
前記一対の支持ローラ間で、該支持ローラの軸方向から見て前記材料を該材料の搬送方向との交差方向に駆動部によって駆動された押しローラで押し、
前記押しローラが前記材料を押す荷重を測定部で測定し、
前記測定部の測定結果に基づいて前記荷重を目標荷重範囲となるように制御部で前記駆動部を制御する、
ことを含み、
前記押しローラは、前記材料に接するローラと、該ローラを一端側で回転可能に支持すると共に該ローラに沿って伸びる方向を軸方向として他端側で回転可能に支持されたアームと、を含むダンサアームであり、
前記駆動部は、前記ダンサアームの前記アームを回転駆動させ、
前記測定部は、前記ダンサアームに生じるトルクに基づいて前記荷重を測定し、
前記制御部は、前記ダンサアームの角度と搬送される材料に生じる張力との対応関係を記憶する記憶部をさらに備え、前記記憶部に記憶された前記対応関係に基づいて、前記駆動部が出力するトルクを補正する、
張力調整方法。 The material being conveyed is supported by a pair of support rollers,
between the pair of support rollers, the material is pressed by a press roller driven by a drive unit in a direction intersecting a conveying direction of the material as viewed in an axial direction of the support rollers;
a load applied by the pressing roller to the material is measured by a measuring unit;
a control unit controls the drive unit based on the measurement result of the measurement unit so that the load falls within a target load range.
This includes:
the push roller is a dancer arm including a roller that contacts the material, and an arm that rotatably supports the roller at one end and is rotatably supported at the other end with an axial direction extending along the roller,
the drive unit drives the arm of the dancer arm to rotate;
the measuring unit measures the load based on a torque generated in the dancer arm,
the control unit further includes a memory unit that stores a correspondence relationship between the angle of the dancer arm and the tension generated in the material being conveyed, and corrects the torque output by the drive unit based on the correspondence relationship stored in the memory unit.
Tension adjustment method.
前記一対の支持ローラ間で、該支持ローラの軸方向から見て前記材料を該材料の搬送方向との交差方向に駆動部によって駆動された押しローラで押し、
前記押しローラが前記材料を押す荷重を測定部で測定し、
前記測定部の測定結果に基づいて前記荷重を目標荷重範囲となるように制御部で前記駆動部を制御する、
ことを含み、
前記押しローラは、前記材料に接するローラと、該ローラを一端側で回転可能に支持すると共に該ローラに沿って伸びる方向を軸方向として他端側で回転可能に支持されたアームと、を含むダンサアームであり、
前記駆動部は、前記ダンサアームの前記アームを回転駆動させ、
前記測定部は、前記ダンサアームに生じるトルクに基づいて前記荷重を測定し、
前記支持ローラに対して前記材料の搬送方向下流側に搬送された前記材料に生じる張力を測定する張力測定部をさらに備え、
前記制御部は、前記張力測定部から得られる結果に基づいて、前記駆動部が出力するトルクを補正する、
張力調整方法。 The material being conveyed is supported by a pair of support rollers,
between the pair of support rollers, the material is pressed by a press roller driven by a drive unit in a direction intersecting a conveying direction of the material as viewed in an axial direction of the support rollers;
a load applied by the pressing roller to the material is measured by a measuring unit;
a control unit controls the drive unit based on the measurement result of the measurement unit so that the load falls within a target load range.
This includes:
the push roller is a dancer arm including a roller that contacts the material, and an arm that rotatably supports the roller at one end and is rotatably supported at the other end with an axial direction extending along the roller,
the drive unit drives the arm of the dancer arm to rotate;
the measuring unit measures the load based on a torque generated in the dancer arm,
a tension measuring unit for measuring a tension generated in the material conveyed downstream of the support roller in the material conveying direction,
the control unit corrects the torque output by the drive unit based on the result obtained from the tension measurement unit.
Tension adjustment method.
前記一対の支持ローラ間で、該支持ローラの軸方向から見て前記材料を該材料の搬送方向との交差方向に駆動部によって駆動された押しローラで押し、
前記押しローラが前記材料を押す荷重を測定部で測定し、
前記測定部の測定結果に基づいて前記荷重を目標荷重範囲となるように制御部で前記駆動部を制御する、
ことを含み、
前記押しローラは、前記材料に接するローラと、該ローラを回転可能に支持し前記交差方向に直動する直動体とを有する直動部材であり、
前記測定部は、前記直動部材が前記押しローラから受ける荷重を測定し、
前記一対の支持ローラは、前記直動部材の前記ローラに前記材料が巻き掛かる角範囲が180°となるように配置されている、
張力調整方法。 The material being conveyed is supported by a pair of support rollers,
between the pair of support rollers, the material is pressed by a press roller driven by a drive unit in a direction intersecting a conveying direction of the material as viewed in an axial direction of the support rollers;
a load applied by the pressing roller to the material is measured by a measuring unit;
a control unit controls the drive unit based on the measurement result of the measurement unit so that the load falls within a target load range.
This includes:
the push roller is a linearly moving member having a roller that contacts the material and a linearly moving body that rotatably supports the roller and moves linearly in the intersecting direction,
the measuring unit measures the load that the linear motion member receives from the push roller;
The pair of support rollers are arranged so that the angular range in which the material is wrapped around the rollers of the linear moving member is 180° .
Tension adjustment method.
巻き取り部で前記材料を巻き取りし、
材料が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中で請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の張力調整方法で張力を制御することを含む、
搬送方法。 The material is unwound at an unwinding section;
The material is wound in a winding section;
The tension adjusting method according to any one of claims 10 to 12 is included in controlling the tension of the material along a path along which the material is transported from the unwinding section to the winding section.
Transportation method.
前記タイヤ用部材を巻き出し部で巻き出し、
前記タイヤ用部材を巻き取り部で巻き取し、
前記タイヤ用部材が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中で請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の張力調整方法を含む、
タイヤ部品製造方法。 the material is a tire component,
The tire component is unwound at an unwinding section,
The tire component is wound up by a winding section,
The tension adjusting method according to any one of claims 10 to 12 is included in a path along which the tire component is transported from the unwinding section to the winding section.
A tire component manufacturing method.
前記タイヤ用部材を巻き出し部で巻き出し、
前記タイヤ用部材を巻き取り部で巻き取し、
前記タイヤ用部材が前記巻き出し部から前記巻き取り部まで搬送される経路の途中で請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の張力調整方法により得られるタイヤ部品をタイヤに加工することを含む、
タイヤ製造方法。 the material is a tire component,
The tire component is unwound at an unwinding section,
The tire component is wound up by a winding section,
The method includes processing a tire component obtained by the tension adjusting method according to any one of claims 10 to 12 into a tire midway along a path along which the tire component is transported from the unwinding section to the winding section.
Tire manufacturing method.
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