JPH0699391A - シート状材料の切断方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送られてきたシート状材料のワイヤ角度に合
うように切断すると共に、切断されたシート状材料の切
断端相互が常に許容範囲内の平行度となるように切断す
ることが出来るシート状材料の切断方法及びその装置を
提供することを目的とする。 【構成】 シート状材料Ｓの切断位置からシート状材料
Ｓを搬送する際、シート状材料Ｓの切断端がコンベヤベ
ルト２ａの幅方向に設置された２個のセンサーＳＡ，Ｓ
Ｂを通過するまでの距離をそれぞれ検出し、この検出信
号から切断端のそれぞれの移動量を求め、その移動量の
差からシート状材料Ｓの切断端角度θ ₀ を算出し、この
算出された角度θ₀ になるようにカッター３ａの走行角
度を変更してシート状材料Ｓの次の切断部を切断するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はシート状材料の切断方
法及びその装置に係わり、更に詳しくは、切断されたシ
ート状材料の切断端相互が常に許容範囲内の平行度を有
するように切断することが出来るシート状材料の切断方
法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にカーカス材やスチールベルト材等
のタイヤ構成材料は、その長手方向に対してバイアスに
あるいは直角方向にスチールワイヤが埋設されたゴム付
きコード布で構成されている。グリーンタイヤの成形工
程に搬送する際に、ドラムから巻き出されたシート状の
タイヤ構成材料はスチールワイヤに沿って所定の長さに
切断される。この切断されたタイヤ構成材料は、グリー
ンタイヤの成形工程において円筒状に貼り合わされる
が、タイヤのユニフォーミティに大きな影響を与えるそ
のつなぎ目の接合状態を常に一定に保つために、その切
断端が互いに平行となるように切断されることが極めて
重要である。

【０００３】ところで従来、ドラムから巻き出されたシ
ート状のタイヤ構成材料は自動切断装置で切断されてい
る。この種の自動切断装置は従来より様々に考案されて
おり、コンベヤベルト上を搬送されてくるシート状のタ
イヤ構成材料の幅方向に走行可能でかつ走行方向（走行
角度）を変更可能なカッターを備えている。そのカッタ
ーの走行角度をタイヤ構成材料の仕様に合わせて予め設
定しておき、コンベヤベルト上を搬送されてきたシート
状のタイヤ構成材料をその一巻きが終了するまで同じ設
定角度でスチールワイヤに沿って切断するようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら上述し
た切断方法にあっては、成形されたシート状のタイヤ構
成材料（シート状材料）をドラムに巻き取ってストック
している間に、あるいはグリーンタイヤの成形工程に搬
送する際の巻き出しをする間に微妙にシート状材料に角
度変化（寸法変化）が起こり、切断装置で所定の長さ
（約２ｍ位）に切断する際に切断角度が許容範囲を越え
てしまうと言う問題があった。

【０００５】即ち、切断角度が許容範囲を越えて送られ
てくるとカッターの走行ラインと異なるため、カットミ
スが発生する。また切断されても終端部が曲がり、その
切断されたシート状材料によりグリーンタイヤが成形さ
れると、そのつなぎ目の接合状態が悪くなるために、加
硫成形後のタイヤのユニフォーミティが大きく低下する
のである。

【０００６】またカットミスが発生すると、人手により
シート状材料の曲がりを修正しなければならず、カット
ミスの監視を要してオペレーターの作業が煩雑になると
言う問題があった。この発明はかかる従来の課題に着目
して案出されたもので、送られてきたシート状材料のワ
イヤ角度に合うように切断すると共に、切断されたシー
ト状材料の切断端相互が常に許容範囲内の平行度となる
ように切断し、もって加硫成形後のタイヤのユニフォー
ミティを良好に保つことが出来るシート状材料の切断方
法及びその装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【発明を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、コンベヤベルトにより搬送されてくるシー
ト状材料を、コンベヤベルトの移送方向の途中の切断位
置に設けられたカッターにより、シート状材料の幅方向
に沿って所定の長さ切断するシート状材料の切断方法で
あって、前記シート状材料の切断位置からコンベヤベル
トを起動してシート状材料を搬送する際、前記コンベヤ
ベルトの起動時からシート状材料の切断端がコンベヤベ
ルトの幅方向に設置された２個のセンサーにより検出さ
れるまでを、前記２個のセンサーと送り量検出装置とに
よりそれぞれ検出し、この検出信号を角度計測手段に入
力して切断位置からセンサーにより検出されるまでのそ
れぞれの移動量を求めると共に、この移動量の差に基づ
いてシート状材料の切断端角度を算出し、この算出され
た角度になるように角度変更装置を介して前記カッター
の走行角度を変更してシート状材料の次の切断部を切断
することを要旨とするものである。

【０００８】またシート状材料の切断装置にあっては、
コンベヤベルト上を搬送されてくるシート状材料の幅方
向に走行可能で、かつ走行角度を変更可能なカッターを
備えたシート状材料の切断装置において、前記コンベヤ
ベルトの上方で、かつカッターより搬出側に設置された
シート状材料の切断端を検出する２個のセンサーと、前
記シート状材料の送り量を検出する送り量検出装置と、
前記センサー及び送り量検出装置からの入力信号により
シート状材料の切断端の２箇所の切断位置から前記セン
サーまでの移動量をそれぞれ求めると共に、この移動量
の差に基づいてシート状材料の切断端角度を算出する角
度計測手段を有する制御装置と、該角度計測手段により
算出された値に対応する出力信号に基づいて前記カッタ
ーの走行角度を変更する角度変更装置とを備えたことを
要旨とするものである。

【０００９】

【作用】この発明は上記のように構成され、コンベヤベ
ルトの幅方向に設置されたシート状材料の切断端を検出
する２個のセンサーと、シート状材料の送り量を検出す
る送り量検出装置とを設置して、これらにより得られた
検出信号により角度計測手段でシート状材料の切断端の
２箇所の移動量をそれぞれ求めると共に、この移動量の
差に基づいてシート状材料の切断端角度を算出して、そ
の角度でシート状材料の次の切断部を切断するので、シ
ート状材料をドラムに巻き取ってストックしている間
に、あるいはグリーンタイヤの成形工程に搬送する際の
巻き出しする間に微妙にシート状材料に角度変化（寸法
変化）が起こっても、所定の長さに切断する時切断不良
を発生せずに切断可能となり、また切断されたシート状
材料の切断端相互の平行度が許容範囲を越えることがな
い。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例
を説明する。図１及び図２はこの発明に係るシート状材
料の切断装置を示す概略図であり、この切断装置１は、
巻き取りドラムから巻き出されたカーカス材やスチール
ベルト材等のシート状材料Ｓを搬送するコンベヤベルト
２ａを備えたベルトコンベヤ装置２と、シート状材料Ｓ
を切断するカッター３ａを備えた切断手段３と、シート
状材料Ｓの切断端を検出する２個のセンサーＳＡ，ＳＢ
と、シート状材料Ｓの送り量を検出する送り量検出装置
５と、前記カッター３ａの走行角度を検出する角度検出
装置６と、シート状材料Ｓの幅方向の切断端の角度を算
出する角度計測手段を有する制御装置７と、カッター３
ａの走行角度（走行方向）を変更する角度変更装置８と
を備えている。

【００１１】前記ベルトコンベヤ装置２は２個のプーリ
ー２ｂ，２ｃ間にコンベヤベルト２ａが掛回されてい
る。先端側のプーリー２ｂにはコンベヤベルト２ａを駆
動させるための駆動モータＭｏが連結されている。前記
切断手段３はコンベヤベルト２ａの上方に設置された２
個の円板状のカッター３ａを有し、このカッター３ａは
搬送されてきたシート状材料Ｓの中央からシート状材料
Ｓの幅方向に直線的に離反するように走行可能で、かつ
シート状材料Ｓの幅方向に対する走行角度が変更可能で
あり、また昇降することが出来るように構成されている
点は従来と同様である。

【００１２】シート状材料Ｓがコンベヤベルト２ａ上を
搬送されてきて停止すると、カッター３ａが降下してシ
ート状材料Ｓの中央部に切り込み、２個のカッター３ａ
がそれぞれシート状材料Ｓの幅方向に直線的に離反して
該シート状材料Ｓをそのスチールワイヤの方向に沿って
切断するのである。切断が終了するとカッター３ａは上
昇し、離反した２個のカッター３ａは中央部に復動して
次の切断のため待機する。

【００１３】前記２個のセンサーＳＡ，ＳＢは搬送され
てくるシート状材料Ｓの幅方向の上方で、かつカッター
３ａよりシート状材料Ｓの搬出側に該カッター３ａの走
行角度が変更されてもその走行方向と常に平行になるよ
うに設置されている。このセンサーＳＡ，ＳＢにはレー
ザ式変位計、距離限定型光電管等の非接触式検出センサ
ーが使用され、コンベヤベルト２ａまでの距離とシート
状材料Ｓの上面までの距離との差によりシート状材料Ｓ
の切断端が通過するのを検出する。

【００１４】前記送り量検出装置５はパルス発信器ＰＧ
ｏを備え、このパルス発信器ＰＧｏは駆動モータＭｏに
プーリ５ａ，５ｂ、タイミングベルト５ｃを介して連結
され、駆動モータＭo の作動に伴ってパルスを発信する
ようになっている。従ってこのパルスをカウントするこ
とによりコンベヤベルト２ａの送り量、即ちコンベヤベ
ルト２ａ上を搬送されるシート材料Ｓの送り量を求める
ことが出来る。

【００１５】前記角度検出装置６はパルス発信器ＰＧ１
を備えている。このパルス発信器ＰＧ１は切断手段３の
カッター３ａが走行角度を変更した際にそれに伴って回
転する回転部材（図示せず）の近傍に設置され、該回転
部材の回転を検知してパルス信号を出力するようになっ
ている。前記制御装置７は図３に示すように、入出力部
７ａとメモリ部７ｂと演算部７ｃとを含んでいる。入出
力部７ａには、ベルトコンベヤ装置２の駆動モータＭ
ｏ、切断手段３、２個のセンサーＳＡ，ＳＢ、送り量検
出装置５、角度検出装置６及び角度変更装置８等が接続
されて信号の受渡しを行う。メモリ部７ｂは入力され
た、あるいは演算中の又は演算後のデータを記憶した
り、あるいは制御装置７を作動させるためのプログラム
が記憶されている。演算部７ｃはセンサーＳＡ，ＳＢと
送り量検出装置５とからの入力信号に基づいてシート状
材料Ｓの幅方向の切断端の角度を算出する。また７ｄは
この制御装置７内及び外部の各装置との信号のやりとり
を制御する制御部である。

【００１６】前記角度変更装置８は前述したように制御
装置７の入出力部７ａに接続され、制御装置７の演算部
７ｃで算出された切断端角度に対応する補正出力信号に
基づいて前記カッター３ａの走行方向（走行角度）を変
更する駆動回路８Ａと駆動機構８Ｂとを備えている。駆
動機構８Ｂは駆動回路８Ａにより駆動する駆動モータＭ
１と切断手段３のカッター３ａの走行角度を変更可能に
該切断手段３に係合するネジ軸８ａを有し、駆動モータ
Ｍ１とネジ軸８ａとはプーリ８ｂ，８ｃ及びチェーン８
ｄを介して連結されている。従って、制御装置７からの
補正信号により駆動回路８Ａを介して駆動モータＭ１が
作動し、ネジ軸８ａを所定の方向に回転させ、図２の矢
印Ｘ方向に示すように切断手段３のカッター３ａの走行
方向が変位してカッター３ａの走行角度を演算部７ｃで
算出された切断端角度に変更するのである。

【００１７】次に、上記構成よりなるこの発明のシート
状材料切断装置１を用いてシート状材料Ｓを切断する切
断方法について説明する。巻き取りドラムからシート状
材料Ｓを巻き出してベルトコンベヤ装置２に隣接して設
けられた供給用のベルトコンベヤ装置（図示せず）によ
り、ベルトコンベヤ装置２のコンベヤベルト２ａ上にシ
ート状材料Ｓを供給する。この時ベルトコンベヤ装置２
と供給用のベルトコンベヤ装置は同期して運転される。
シート状材料Ｓの先端は予めスチールワイヤに沿って切
断されており、先端の角度を検出してカッターの走行角
度を自動的に変更し、シート状材料切断装置１は正規の
運転を開始する。

【００１８】ベルトコンベヤ装置２と供給用のベルトコ
ンベヤ装置が起動して、先端がスチールワイヤに沿って
切断されたシート状材料Ｓはコンベヤベルト２ａ上をセ
ンサーＳＡ，ＳＢの下方を通過して搬送される。この際
に、センサーＳＡ，ＳＢにより通過するシート状材料Ｓ
の切断端が検出される。この検出信号は入出力部７ａを
介して制御装置７に入力される。

【００１９】また制御装置７には、ベルトコンベヤ装置
２が起動している間は送り量検出装置５よりパルス信号
が入出力部７ａを介して入力されており、シート状材料
Ｓの移動量（コンベヤベルト２ａの移動量）がカウント
されている。制御装置７はセンサーＳＡ，ＳＢからの検
出信号が入力されると、メモリ７ｂに記憶されたプログ
ラムに沿って演算部７ｃでシート状材料Ｓの幅方向の切
断端角度を算出する演算を行う。図４にシート状材料Ｓ
の切断端角度を算出する原理を示す。

【００２０】 θ₀ ：求めるシート状材料Ｓの切断端角度 Ｌ₀ ：２個のセンサーＳＡ，ＳＢ間の距離 θ₁ ：カッター３ａの走行角度 Ｌ₁ ，Ｌ₂ ：センサーＳＡ，ＳＢからシート状材料Ｓの
切断端までのそれぞれの距離 ｌ₁ ，ｌ₂ ：センサーＳＡ，ＳＢよりシート状材料Ｓが
流れる方向と平行に引いた直線 Ａ，Ｂ：それぞれ直線ｌ₁ 及びｌ₂ とシート状材料Ｓの
切断端との交点 Ｄ ：交点Ｂからカッター３ａの走行角度θ₁ に平行に
引いた線と直線ｌ₁ との交点 Ｃ，Ｅ：交点Ａ，Ｄからそれぞれ引いた垂線と直線ｌ₂
との交点 Ｌ₃ ：Ｌ₂ −Ｌ₁ 距離Ｌ₀ は予めメモリ７ｂに記憶され、カッター３ａの
走行角度θ₁ は角度検出装置６からの信号により求めら
れてメモリ７ｂに記憶されており、距離Ｌ₁ ，Ｌ₂ は送
り量検出装置５からのパルス信号に対してセンサーＳ
Ａ，ＳＢから信号が検出されるまでの量をカウントする
ことにより求められる。

【００２１】従って求めるシート状材料Ｓの切断端角度
θ₀ は、 ｔａｎθ₀ ＝ＡＣ／ＢＣ …… (1) ＡＣ＝ＤＥ＝Ｌ₀ ｓｉｎθ₁ …… (2) ＢＣ＝ＢＥ−ＡＤ ＝Ｌ₀ ｃｏｓθ₁ −Ｌ₃ …… (3) (1)(2)(3)より ｔａｎθ₀ ＝（Ｌ₀ ｓｉｎθ₁ ）／（Ｌ₀ ｃｏｓθ₁ −
Ｌ₃ ） 従って θ₀ ＝ｔａｎ^-1〔（Ｌ₀ ｓｉｎθ₁ ）／（Ｌ₀ ｃｏｓθ
₁ −Ｌ₃ ）〕 このように制御装置７の演算部７ｃでは、移動量の差Ｌ
₃ に基づいてシート状材料の幅方向の切断端角度θ₀ が
算出される。そして算出されたシート状材料Ｓの切断端
角度θ₀ とカッター３ａの走行角度θ₁ との差に対応し
た補正信号が入出力部７ａを介して角度変更装置８の駆
動回路８Ａに入力され、駆動モータＭ１を所定の角度だ
け必要とする方向に回転させて切断手段３のカッター３
ａの走行角度θ₁ を切断端角度θ₀ に補正する。

【００２２】角度検出装置６によりカッター３ａの走行
角度θ₁ が切断端角度θ₀ に正確に補正された否かが検
出され、否の場合は制御装置７から再び補正信号が角度
変更装置８の駆動回路８Ａに出力され、カッター３ａの
走行角度がシート状材料Ｓの切断端角度θ₀ に補正され
る（サーボがかけられる）。またベルトコンベヤ装置２
と供給用のベルトコンベヤ装置によりコンベヤベルト上
を搬送されているシート状材料Ｓはその先端側がベルト
コンベヤ装置２の搬出口に設置された引取ベルトコンベ
ヤ装置（図示せず）に引き取られ、更に搬送される。

【００２３】シート状材料Ｓが所定の切断長さまで搬送
されると、送り量検出装置５からのパルス信号のカウン
トにより或いは図示せぬセンサー等によりシート状材料
Ｓが所定の切断長さまで搬送されたことを検知し、制御
装置７を介してシート状材料Ｓの搬送が停止される。シ
ート状材料Ｓの搬送が停止すると、制御装置７からの制
御信号によりカッター３ａが降下してシート状材料Ｓの
中央部に切り込み、２個のカッター３ａがそれぞれシー
ト状材料Ｓの幅方向に直線的に離反して該シート状材料
Ｓをそのスチールワイヤの方向に沿って切断端角度θ₀
で切断する。切断が終了するとカッター３ａは上昇し、
離反した２個のカッター３ａは中央部に復動して次の切
断のため待機する。

【００２４】シート状材料Ｓが切断されると、引取ベル
トコンベヤ装置が起動して切断されたシート状材料Ｓを
引き取る。切断されたシート状材料Ｓが引取ベルトコン
ベヤ装置により引き取られると、再びベルトコンベヤ装
置２と供給用のベルトコンベヤ装置が作動して、シート
状材料Ｓがコンベヤベルト２ａ上をセンサーＳＡ，ＳＢ
の下方を通過して搬送される。そして上述した工程が繰
り返されてカッター３ａの走行角度が常に切断端角度に
なるように補正されるのである。

【００２５】このように制御装置７でシート状材料Ｓの
長手方向に対する切断端の角度が算出され、この算出さ
れた切断端角度θ₀ にカッター３ａの走行角度が変更さ
れて常にシート状材料Ｓの次の切断部を切断するので、
シート状材料Ｓをドラムに巻き取ってストックしている
間に、あるいはグリーンタイヤの成形工程に搬送する際
の巻き出しをする間に微妙にシート状材料Ｓに角度変化
（寸法変化）が起こっても、所定の長さに切断されたシ
ート状材料Ｓの切断端相互の平行度が常に許容範囲を越
えることがないのである。

【００２６】

【発明の効果】この発明は上述したように構成され、搬
送されてくるシート状材料の切断端の角度を算出し、こ
の算出された角度でシート状材料の次の切断部を切断す
るため、シート状材料をドラムに巻き取ってストックし
ている間に、あるいはグリーンタイヤの成形工程に搬送
する際の巻き出しする間に微妙にシート状材料に角度変
化が起こっても、所定の長さに切断されたシート状材料
の切断端相互の平行度を常に許容範囲内にすることが出
来、加硫成形後のタイヤのユニフォーミティを良好に保
つことが出来る効果がある。またシート状材料のカット
ミスの発生が防止されるので、カットミスの監視を不要
にしてオペレーターの作業を容易にすることが出来る効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るシート状材料の切断装置の一例
を示す概略説明図である。

【図２】この発明に係るシート状材料の切断装置の部分
概略説明図である。

【図３】この発明の一実施例の制御装置を示すブロック
図である。

【図４】制御装置の演算部によるシート状材料の切断端
角度を算出する原理を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 切断装置 ２ ベルトコンベ
ヤ装置 ２ａ コンベヤベルト ３ 切断手段 ３ａ カッター ５ 送り量検出装
置 ６ 角度検出装置 ７ 制御装置 ８ 角度変更装置 Ｓ シート状材料 ＳＡ，ＳＢ センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンベヤベルトにより搬送されてくるシ
   ート状材料を、コンベヤベルトの移送方向の途中の切断
   位置に設けられたカッターにより、シート状材料の幅方
   向に沿って所定の長さ切断するシート状材料の切断方法
   であって、前記シート状材料の切断位置からコンベヤベ
   ルトを起動してシート状材料を搬送する際、前記コンベ
   ヤベルトの起動時からシート状材料の切断端がコンベヤ
   ベルトの幅方向に設置された２個のセンサーにより検出
   されるまでを、前記２個のセンサーと送り量検出装置と
   によりそれぞれ検出し、この検出信号を角度計測手段に
   入力して切断位置からセンサーにより検出されるまでの
   それぞれの移動量を求めると共に、この移動量の差に基
   づいてシート状材料の切断端角度を算出し、この算出さ
   れた角度になるように角度変更装置を介して前記カッタ
   ーの走行角度を変更してシート状材料の次の切断部を切
   断するシート状材料の切断方法。
2. 【請求項２】 コンベヤベルト上を搬送されてくるシー
   ト状材料の幅方向に走行可能で、かつ走行角度を変更可
   能なカッターを備えたシート状材料の切断装置におい
   て、前記コンベヤベルトの上方で、かつカッターより搬
   出側に設置されたシート状材料の切断端を検出する２個
   のセンサーと、前記シート状材料の送り量を検出する送
   り量検出装置と、前記センサー及び送り量検出装置から
   の入力信号によりシート状材料の切断端の２箇所の切断
   位置から前記センサーまでの移動量をそれぞれ求めると
   共に、この移動量の差に基づいてシート状材料の切断端
   角度を算出する角度計測手段を有する制御装置と、該角
   度計測手段により算出された値に対応する出力信号に基
   づいて前記カッターの走行角度を変更する角度変更装置
   とを備えたシート状材料切断装置。