JP2002166482A - 長尺無端歯付ベルトの製造装置及び歯数計数方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長尺の無端歯付ベルトの成型歯数を人手によ
らず、自動計数して製品保証を確実に行う製造装置およ
び計数方法を提供する。 【解決手段】 一歯の有無検出に当たって、歯の高さを
変位量で検出して、判別高さを限度設定して有無カウン
トする。移動中のベルトに付したマークからカウントを
始め一周して再度マ−クを検出するこの間のカウント値
を積算して歯数を計数する。高精度検出により、全ての
歯サイズにも簡単に対応できる。この装置を一対の歯付
モールド間をループ状に周回して成型される成型過程に
置いて、別の検査工程とせずインラインで計数する方法
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は継目のない熱可塑性
エラストマーからなる長尺無端歯付ベルトの製造装置と
歯数計数方法に係り、詳しくは成型装置内に歯数計数機
能を具備させて成型歯数を保証する長尺無端歯付ベルト
の製造装置と歯数計数方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルト歯数測定装置に関しては、特開平
４−７１８３２号公報並びに特開平６−３３７９７２号
公報に記載された技術がある。これらの装置は先ず前者
では、帯状に作ったオープンエンドタイプの長尺ウレタ
ンベルトを所定の歯数で切断し、エンドレスする製法で
の歯数測定での手作業に対する検数ミスや検数忘れに対
応して測定時間を短縮して大幅な工数低減を達成したも
のである。

【０００３】 次に、後者のものは、前述の技術に対し
て歯サイズ、歯種毎に交換が必要な検数プーリー式の問
題を改良し、光センサーの投光位置に歯付ベルトの全て
の歯が通過するようにしてあり、装置部品の交換をする
ことなく全ての種類の歯付ベルトの歯数を容易に測定し
ようとするものである。

【０００４】即ち、これらの装置では、前者は専用の測
定装置化を必要とし、無端の歯付ベルトへの対応に難が
ある。後者は光センサーで有無判別できる小さな歯形や
幅の広い歯付ベルトに検出上の難があり、又サイズの異
なるあらゆる歯形の判別に対して設定条件の調整を伴う
等の問題がある。

【０００５】 加えて、無端ベルトの長尺化と歯幅種の
多様化に対して、被検査体の架け替えには工数ロスを伴
う事、また長尺品の製造においては計数歯数が１０００
歯を超してその１歯を確実にカウントできる高信頼にか
け、計数時間がかかる等の問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、無端
ベルトでとりわけ２軸間隔の長い搬送に適した継目のな
い任意の周長を有する長尺の無端歯付ベルトの成型歯数
を人手によらず、前工程である成型過程で自動計数して
製品保証を確実に行う装置および方法を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本願請求項１記載
の長尺無端歯付ベトを製造する装置においては、 成型
歯付モールド並びに伸張歯付モ−ルドから成る一対の歯
付モールドと、前記モールド間に心線を所定のピッチで
螺旋状に巻き付けるスピニング機構と、成型歯付モール
ドと圧接状態で供回り周回し歯形を形成するスチールバ
ンドと、成型歯付モールドとスチールバンド間のキャビ
ティに溶融した熱可塑性エラストマーを充填する押出機
とから構成されて長尺無端歯付ベトを製造する装置にお
いて、一対の歯付モールド間に、計数の開始及び終了を
ベルト歯部表面に付けたマークの有無によって検出する
検出器と成型歯数を計数する手段とを備えた事を特徴と
したものである。

【０００８】これによれば、歯付ベルトを長さ方向へ移
動する特別の移動手段が不必要で尚且つ歯付ベルトを高
精度に移動できる。従って専用の歯数測定機が要らな
い。とりわけ一対の歯付モールド間の軸間距離が長くな
ると効果的である。

【０００９】本願請求項２記載の長尺無端歯付ベトを製
造する装置においては、前記成型歯数を計数する手段
が、歯面高さ方向で一歯を判別する変位検出器と、判別
値を計数するカウンターで構成しているものである。

【００１０】これによれば、歯付ベルトの厚みや歯の高
さや歯のピッチ等の異なるあらゆるベルトの歯面を変位
検出して凹凸の波形で把握して、１歯の判別レベルを予
め歯の高さで精密に個々に決めることが出来るから、高
精度で高信頼性のある自動計数の仕組みが出来る。

【００１１】本願請求項３記載の長尺無端歯付ベルトの
製造装置では、前記成型歯数を計数する手段において、
前記一対の歯付モールド間をループ状に周回する歯付ベ
ルト（被検出体）を支持する手段を具備したものであ
る。

【００１２】これによれば、ベルト歯面高さの変位値の
検知に当たり被測定ベルトの移動振れを阻止して検出精
度を高める上で不可欠である。

【００１３】本願請求項４記載の長尺無端歯付ベルトの
製造装置については、前記一対の歯付モールド間をルー
プ状に周回する歯付ベルトを支持する手段が、成型歯数
を検出する計数手段の歯付ベルトの背面に位置する回転
ロール体である。

【００１４】 これによれば、歯付ベルトの背面が平滑
なベルトに対して走行移動中の振れを簡単に且つ確実に
阻止できる。

【００１５】 本願請求項５記載の長尺無端歯付ベルト
の歯数計数方法については、歯型形状を形成する成型歯
付モールドと所定の軸間距離を定める伸張歯付モールド
から成る一対の歯付モールド間に軸間距離を予め定め
て、心線を所定のピッチで螺旋状に巻き付け、成型歯付
モールドをスチールバンドで圧接し供回り状態に回転さ
せて、成型歯付モールドとスチールバンド間のキャビテ
ィに充填された溶融状態の熱可塑性エラストマーを圧縮
成形し、冷却硬化させて所定の歯形形状を形成する長尺
無端歯付ベルトを製造する方法において、成型した歯数
を前記一対の歯付モールド間で計数する工程を有した事
を特徴とするものである。

【００１６】 これによれば、後工程での計数検査を前
倒しできて工数短縮が可能で生産のリードタイムを短縮
できる。また計数の為のベルト架け替えが不要になり、
計数工数をなくす事が出来る。

【００１７】本願請求項６記載の長尺無端歯付ベルトの
歯数計数方法については、成型した歯数を前記一対の歯
付モールド間で計数する工程において、計数開始前にマ
ークを付して、これを後方位置にある検出器が検出し計
数開始及び計数終了の信号にかえると共に、変位検出器
で歯面高さ方向で一歯を判別して、計数開始から終了ま
での歯数を累積カウントして、歯数計数する方法を有す
るものである。

【００１８】これによれば、あらゆる歯付ベルトの歯数
を高精度、高信頼性のある測定装置化が可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る長尺無端歯付
ベルトの製造装置と歯数計数方法について、下記の図１
〜６を用いて詳細に説明する。 図１は長尺無端歯付ベ
ルトの部分斜視図、図２は長尺無端歯付ベルト製造工程
を示す概略図、図３は本発明に係る歯数計数装置部の詳
細正面図、図４は本発明に係る歯数計数装置部の詳細平
面図、図５は本発明に係る歯高さを変位検出し波形表示
する模式図、図６は長尺無端歯付ベルト製造装置の正面
図である。

【００２０】最初に、以下繰り返し用いる用語に対して
判りやすくし、成型サイドをＡ付、伸張サイドをＢ付で
呼称する。例えば両サイドに配設する成型歯付きモール
ドをＡ歯付モールド、伸張歯付きモールドをＢ歯付モー
ルドと呼ぶ。又、以下の説明に当たり製造される長尺無
端歯付ベルト１について補足する。本品は環状で継目の
ない姿であって、標準寸法では周長が最長２０メートル
前後、幅は７〜１００ミリ、歯型ピッチは５〜２０ミリ
である。この周長と幅を断面カットしたのが図１であ
る。ベルトの外面に当たる背面部１ａ、噛み合い伝動面
である歯部１ｂがある。心線１ｃを螺旋状に巻き上げた
ベルト構成体９に熱可塑性エラストマー５を被覆成型し
て幅カットして得られるものである。

【００２１】先ず、長尺無端歯付ベルト製造装置の全体
について、図６を用いて説明する。即ち本装置は、回転
駆動及び伸張機構からなる一対の歯付きモールド２ａ、
２ｂ並びに張力調整器２４を備えて心線１ｃを巻付けて
ベルト構成体９を作製するスピニング機構８、並びにＡ
歯付モールド２ａの外周に外接させ押し当て供回りする
回転と伸張機構を備えたスチールバンド６、並びに押出
機で溶融した熱可塑性エラストマー５をフラットな樹脂
流れに変えてＡ歯付モールド２ａへ供給する押出機のノ
ズル７をから構成される装置である。

【００２２】前述の各機素は図示するように成型部架台
２２、伸張部架台２３を機体ベッドとしてその上面に摺
動可能に配設してあり、両架台２２，２３は一対の歯付
モールド２を水平及びベルト成型回動芯レベルを合致さ
せ、連結締結してある。更に長い長尺品に際しては伸張
架台２３を長くして対応できる構造を有している。

【００２３】前記架台２２，２３の機側（図示しない）
に、各種電気制御盤と心線１ｃをロール状に巻いたボビ
ンの掛け台と及び熱可塑性エラストマー５を溶融する押
出機並びにＡ歯付モールド２ａの温度を調整する温調機
と各歯付モールド２ａ、２ｂを交換する揚重機等を備え
て構成されるものである。

【００２４】一対の歯付モールド２は、成型ベルトの歯
形に応じて同寸法、同歯数で製作してある。Ａ，Ｂ歯付
モールド２ａ、２ｂは同期回転制御にしてある。

【００２５】スピニング機構８は、図６に示した様にＢ
歯付モールド２ｂに向き合って配設される。心線１ｃが
図示しない後部心線ボビンスタンドから繰り出されて、
張力調整器２４を経て、横送り機構を有した案内ロール
２０へ導かれ、回転する一対の歯付モールド２間に所定
の回数、定張力、定ピッチで螺旋状に巻付けられる。

【００２６】また、スチールバンド６は、案内ロールＲ
１、Ｒ２および伸張ロールＲ３に巻回して、油圧シリン
ダー４０で伸張ロールＲ３を後退させ所定の張力に伸張
される。成型時以外は常時後退待機しており、エアーシ
リンダー３０により所定の成型位置まで前進移動して、
成型回転する一対の歯付モールド２で、Ａ歯付モールド
２ａの両側フランジ部に圧接し区画して、キャビティを
形成しながら供回りする。

【００２７】続いて、このキャビティに以下の溶融した
熱可塑性エラストマー５を連続充填しつつ、前述の所定
の圧接加圧で回転するＡ歯付モールド２ａ部で連続して
歯付け成型し、冷却硬化させて一対の歯付モールド２間
を１周ループ回動させて成型の前後端部を融合させて、
歯形形状を有した長尺無端歯付ベルト１を作るものであ
る。尚、熱可塑性エラストマー５は押出機の回転スクリ
ューで撹拌溶融されて、押出機ノズル７で平板状に整流
されて、前述のキャビティに供給される。

【００２８】次に、本発明の要部である長尺無端歯付ベ
ルトの製造装置に設けた歯数計数装置部３について図
３，４，５を用いて詳細に説明する。図３に示すように
長尺無端歯付ベルト製造装置を構成する一対の歯付モー
ルド２ａ、２ｂ間でベルト成形体９がループ状に回動す
る内空間、即ちベルト歯面の露出側に歯数計数装置部３
を配設するものである。本実施例では、Ｂ歯付モールド
２ｂの伸張可動本体２６からサポート機構２７を介して
締結した以下の構成である。

【００２９】先ず、計数開始終了マーク（一つのマーク
で計数開始と計数終了マークを兼ねている）の検出器３
３と、ベルト歯面高さ検出器３４及び歯面高さで一歯を
判別するカウンター３５とから成る成型歯数の計数手段
１３とから構成される。

【００３０】次に、前記一対の歯付モールド２間をルー
プ状に周回する歯付き成型ベルト（被検出体）１１を支
持する手段を具備し、本実施例ではパターン検知部の歯
付きベルトの背面に位置して回転ロール体である、ベル
ト移動支持ロール１８を図３，５で示している。

【００３１】計数開始終了のマーク検出器３３は、計数
開始の予定歯の頂部に貼り付けたマークを検出して計数
開始出力信号を発する色センサーである。一周して同一
マークを再度検出して信号を発し、計数終了検出も兼ね
ている。

【００３２】成型歯数の計数手段１３は、ベルト歯面高
さ検出器３４と歯面高さで一歯を判別するカウンター３
５とから構成されて、ベルト歯面高さ検出器３４は、ベ
ルト歯山表面の凹凸形状を上方から捉えるレーザー変位
センサーが備えてある。このセンサーで歯山表面の凹凸
形状を高精度に変位測定して、定速移動中のベルト歯山
の凹凸変化を波形３７として視覚的に表示ができる。こ
の検出器のグラフィックコントローラー３６から一歯毎
のカウント値をカウンター３５で積算する。詳しくは後
述する。

【００３３】ベルト移動支持ロール１８は、定速移動中
のベルトの振れを阻止出来る様に、表面を研磨した真円
柱体で作製して、ベルト背面に接して若干付勢し上下移
動ブラケット４２の下端に回転支持してある。

【００３４】尚、図３に示す様に検出器のサポート機構
２７については、その本体フレーム４４を伸張可動部本
体２６に締結してある。その上下端部に回転軸受けを設
けてボールスクリュー４３を握りハンドル４５で回転さ
せ、上下移動ブラケット４２をリニア-ガイド４６でガ
タつき無くガイドして、上下自在に高さ調節でき位置決
め可能にしてある。この上下移動ブラケット４２にマー
ク検出器３３とベルト歯面高さ検出器３４とベルト移動
支持ロール１８とを最適検出位置関係で一体にして固設
してあるから、これらの都度の位置調整は不要で全ての
歯型に確実に対応出来るようにしてある。心線１ｃのス
ピニング時はこの上下調節を用いて移動支持ロール１８
に、巻付け心線１ｃが接触しない様に逃がしている。

【００３５】続いて、計数制御系については、図５に示
しているが、マーク検出器３３とベルト歯面高さ検出器
３４とグラフィックコントローラー３６とカウンター３
５から構成されている。ベルト歯面高さ検出器３４から
のアナログ信号をグラフィックコントローラー３６に入
力して、予め求めて設定した歯高さ判別レベル３８で演
算処理し限度判定して一歯をカウントし、シーケンサー
に備えたカウンター３５に出力する。シーケンサーで、
マーク検出器３３からの計数開始終了信号を基にして前
記のカウンター３５で出力を累積して歯数を計数するの
である。

【００３６】更に、本発明の要部である長尺無端歯付ベ
ルトの歯数計数方法について、図２、５を用いて説明す
る。長尺無端歯付ベルトの製造方法において、図２に示
す様に、本発明の要部である以下の歯数を計数する工程
を設けるものである。即ち、この工程では一対の歯付モ
ールド２間で成型される無端ベルトの成型歯数の計数を
成型工程内で行うのである。

【００３７】先ず、成型されてＢ歯付モールド２ｂに回
動される成形ベルト１１の最前端部から概ね１００ミリ
ほど後退して、歯数計数手段１３の手前に位置するベル
ト歯の頂部でセンサー検出相当位置にマークテープを貼
り付ける。

【００３８】このカラーテープをマーク検出器３３で検
出して、この検出歯の次の歯から計数を開始し、成型ベ
ルト１１が一対の歯付モールド２間を一周して、再び同
じ歯を検出した時点で計数終了としてある。

【００３９】マーク検出器３３でベルトの計数開始点及
び終了点を検出して、ベルト歯面高さ検知器３４でベル
トまでの距離つまり変位を連続計測する。ベルト歯面高
さ検知器３４で検出するベルトまでの距離の変化を、被
計数ベルトの歯高さに対して予め求めた限度設定値で歯
の判別演算を行い、歯数に変換して計数する方法であ
り、歯サイズの変更時は予め求めた限度設定値をサイズ
選択信号で自動選択にしてある。

【００４０】尚、実施の形態は前記に限定されるもので
はなく、例えば次の様に変更実施しても良い。グラフィ
ックコントローラー３６を用いず、変位量から直接に限
度値で有無判定してカウントする事もできるし、又この
種の市販のコントローラーにかえて、パソコンで演算制
御しても良い。マーク貼り付けにかえて、マジックペン
等でセンサー検出相当位置にマークを付けても良い。ベ
ルトの背面形状によっては、その形状に対応した形状付
きロール体に出来る。（４）成型１周後、製品を取りだ
す前に、成型回転以上の高速で歯数計数しても良い。

【００４１】

【発明の効果】請求項１の構成や請求項５の方法によれ
ば、歯付ベルトを長さ方向へ移動手段する高価で場所を
とる特別の移動手段が兼用出来て且つ高精度な移動がで
きる。従って専用の歯数測定機が要らない。併せて、後
工程での計数検査を前倒しできて工数短縮が可能で生産
のリードタイムを短縮できる。また計数の為のベルト架
け替えが不要で、仕掛かり保管スペースや作業スペース
を要しない、また計数工数を大幅に低減出来て工数低減
になる。とりわけ一対の歯付モールド２間の軸間距離が
長くなるとより効果的である。

【００４２】請求項２の構成や請求項６の方法によれ
ば、歯付ベルトの厚みや歯の高さや歯のピッチ等の異な
るあらゆるベルトの歯の高さを変位として高精度に検出
する事から、判別基準が精細で仕様差に対して汎用性に
優れる。且つ変位差を波形化した視覚で設定でき設定数
も予め複数定めて選択出来ることから操作性においても
自動化が簡単である。

【００４３】請求項３，４の構成によれば、ベルト歯面
の検知に当って、検出の総合精度を確保する上で、被測
定ベルトの回転走行移動による振れを阻止する事が課題
であるが、この構成により簡単な仕組みで完全に振れを
阻止できて、検出精度向上と共に信頼性が増す。

【図面の簡単な説明】

【図１】長尺無端歯付ベルトの部分斜視図。

【図２】長尺無端歯付ベルト製造工程を示す概略図。

【図３】本発明に係る歯数計数装置部の詳細正面図。

【図４】本発明に係る歯数計数装置部の詳細平面図。

【図５】本発明に係る歯高さを変位検出し波形表示する
模式図。

【図６】長尺無端歯付ベルト製造装置の正面図。

【符号の説明】

１ 長尺無端歯付ベルト １ａ 背面部 １ｂ 歯部 １ｃ 心線 ２ 一対の歯付モールド ２ａ 成形歯付モールド（Ａ歯付モールド） ２ｂ 伸張歯付モールド（Ｂ歯付モールド） ３ 歯数計数装置部 ５ 熱可塑性エラストマー ６ スチールバンド ７ 押出機ノズル ８ スピニング機構 ９ ベルト構成体 １３ 計数手段 １８ ベルト移動支持ロール Ｒ１、Ｒ２ 案内ロール Ｒ３ 伸張ロール ２０ 案内ロール ２７ サポート機構 ３３ マーク検出器 ３４ ベルト歯面高さ検出器 ３５ カウンター ３６ グラフィックコントローラー ３８ 判別レベル ４２ 上下移動ブラケット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成型歯付モールド並びに伸張歯付モ−ル
   ドから成る一対の歯付モールドと、前記モールド間に心
   線を所定のピッチで螺旋状に巻き付けるスピニング機構
   と、成型歯付モールドと圧接状態で供回り周回し歯形を
   形成するスチールバンドと、成型歯付モールドとスチー
   ルバンド間のキャビティに溶融した熱可塑性エラストマ
   ーを充填する押出機とから構成されて長尺無端歯付ベト
   を製造する装置において、 一対の歯付モールド間に、計数の開始及び終了をベルト
   歯部表面に付けたマークの有無によって検出する検出器
   と成型歯数を計数する手段とを備えた事を特徴とする長
   尺無端歯付ベルトの製造装置。
2. 【請求項２】 前記成型歯数を計数する手段が、 歯面高さ方向で一歯を判別する変位検出器と、判別値を
   計数するカウンターで構成している請求項１に記載の長
   尺無端歯付ベルトの製造装置。
3. 【請求項３】 前記成型歯数を計数する手段において、 前記一対の歯付モールド間をループ状に周回する歯付ベ
   ルト（被検出体）を支持する手段を具備した請求項１又
   は２に記載の長尺無端歯付ベルトの製造装置。
4. 【請求項４】 前記一対の歯付モールド間をループ状に
   周回する歯付ベルトを支持する手段が、成型歯数を検出
   する計数手段の歯付ベルトの背面に位置する回転ロール
   体である請求項３に記載の長尺無端歯付ベルトの製造装
   置。
5. 【請求項５】 歯型形状を形成する成型歯付モールドと
   所定の軸間距離を定める伸張歯付モールドから成る一対
   の歯付モールド間に軸間距離を予め定めて、心線を所定
   のピッチで螺旋状に巻き付け、成型歯付モールドをスチ
   ールバンドで圧接し供回り状態に回転させて、成型歯付
   モールドとスチールバンド間のキャビティに充填された
   溶融状態の熱可塑性エラストマーを圧縮成形し、冷却硬
   化させて所定の歯形形状を形成する長尺無端歯付ベルト
   を製造する方法において、 成型した歯数を前記一対の歯付モールド間で計数する工
   程を有した事を特徴とする長尺無端歯付ベルトの歯数計
   数方法。
6. 【請求項６】 成型した歯数を前記一対の歯付モールド
   間で計数する工程において、計数開始前にマークを付し
   て、これを後方位置にある検出器が検出し計数開始及び
   計数終了の信号にかえると共に、変位検出器で歯面高さ
   方向で一歯を判別して、計数開始から終了までの歯数を
   累積カウントして、歯数計数する請求項５に記載の長尺
   無端歯付ベルトの歯数計数方法。