JP2004077426A - Defect inspecting method for drive belt - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動用ベルトの製造工程においてベルト端面に発生する欠陥を、精度良く検出することができる駆動用ベルトの欠陥検査方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
搬送や動力伝達のための駆動用ベルトは、各種の産業分野において広く用いられているが、特に高速、高張力条件下で使用される場合には、ベルト端面に欠陥があると稼動中に欠陥を起点としてベルト破断に至り、重大な事故につながる可能性がある。そこでスチールベルトのような金属製ベルトではベルト端面を研磨処理しているが、欠陥を完全になくすることは困難であり、また研磨によって新たな欠陥が付くこともある。
【0003】
そこで従来は、駆動用ベルトを走査しながらベルトの幅方向の両端面を拡大鏡により撮影し、モニターに表示させた拡大画像を見ながら、検査員による欠陥検査が行なわれていた。
【0004】
しかしこのようにモニターを見ながら検査員が欠陥を検査する方法では、欠陥の検出精度を上げるためにはベルトの走査速度を速くすることができない。従って検査時間が長くかかり、検査能率が上がらないという問題があった。また検査員により検査精度にばらつきが生ずるという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、駆動用ベルトの破断につながるようなベルト端面の欠陥を高速で、かつ自動的に精度よく検査することができる駆動用ベルトの欠陥検査方法を提供するためになされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた請求項1の発明の駆動用ベルトの欠陥検査方法は、駆動用ベルトのベルト端面にスリットレーザを照射し、ベルト周方向及びベルト端面方向の正反射光をそれぞれ受光し、それらの受光波形に基づいてベルト端面の欠陥を検出することを特徴とするものである。
【0007】
また同一の課題を解決するためになされた請求項2の発明の駆動用ベルトの欠陥検査方法は、磁性体からなる駆動用ベルトのベルト胴部を周方向に磁化させ、ベルト端面上部及びベルト胴部でそれぞれ漏洩磁束を計測し、ベルト胴部の計測値によりベルトの溶接線の信号をマスクしながらベルト端面の欠陥を検出することを特徴とするものである。なお、請求項2の発明はスチールベルトのような磁性体ベルトに適用されるものである。
【0008】
本発明の検査方法によれば、駆動用ベルトの製造工程において発生する欠陥を、光学的手段によりあるいは磁気的手段により、高速かつ自動的に精度よく検査することができるため検査員が不要となり、検査時間による製造ネックを解消して高い生産効率を達成することができる。
【0009】
なお、以下に示す実施形態では駆動用ベルトは無段変速機に組み込まれるスチールベルトであるが、本明細書において駆動用ベルトとは、印刷機、複写機、ロボット、OAプリンターなどの精密機器駆動用ベルト、半導体部品、電子・電気部品などの精密部品搬送用ベルト、乾燥炉や加熱炉などの高温部での搬送用ベルト、焼成部品などの高温部品の搬送用ベルト、食品、化学薬品、医薬品などの衛生品搬送用ベルト、精密検査搬送用ベルトなどの各種のベルトを包含するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を示す。
図1は請求項1の発明の実施形態を示す模式的な斜視図であり、1は検査対象物である駆動用ベルト、2はそのベルト端面にスリットレーザ3を照射するレーザ光源である。図2に示すように、スリットレーザ3の幅はベルト端面に発生する検査対象欠陥の幅と同等あるいはそれ以下とし、長さはベルト走査時に振動によってベルトが振れても外れることのないように、ベルト変動幅と同等としておくことが好ましい。ここでは、幅を5〜20μm、長さを100〜300μmとしている。このスリットレーザ3は、ベルト端面に入射角度θが30°以内となるように照射する。
【0011】
本発明では、このスリットレーザ3の正反射光をベルト周方向及びベルト端面方向に設置された3台の受光装置で受光する。図3、図4に示すように、ベルト周方向の正反射光は中央部正反射受光装置4により、またベルト端面方向の正反射光は右斜面正反射受光装置5と、左斜面正反射受光装置6とにより受光される。この例では駆動用ベルト1の断面がほぼ半円状であるので、中央部正反射受光装置4は図3に示すようにベルト厚み方向角度を0として配置される。また右斜面正反射受光装置5と左斜面正反射受光装置6とは、図3に示すようにスリットレーザ3が照射されるベルト端面の法線に対して、入射角度αと等しい角度を持たせて配置される。
【0012】
次に、ベルト端面の欠陥と各受光装置の受光波形との関係を説明する。図5はベルト端面の欠陥例を示すもので、欠陥Aはベルト端面中央部で形状が乱れたもの、欠陥Bはベルト端面左側斜面で形状が乱れたもの、欠陥Cはベルト端面右側斜面で形状が乱れたものである。
【0013】
図6は各受光装置の受光波形を示す図である。ベルト端面中央部で形状が乱れた欠陥Aでは、スリットレーザ3の正反射光が中央部正反射受光装置4に入射しなくなるため、その受光信号が低下する。ベルト端面左側斜面で形状が乱れた欠陥Bでは、スリットレーザ3の左側斜面での正反射光が左斜面正反射受光装置6に入射しなくなるため、その受光信号が低下する。同様に欠陥Cでは、右斜面正反射受光装置5の受光信号が低下する。このように3台の受光装置を配置することにより、ベルト端面の欠陥を自動検出することが可能となる。
【0014】
なおベルト端面形状が水平に近い場合には、中央部正反射受光装置4のみによってもある程度の欠陥検出が可能となる。逆にベルト端面形状がより複雑な場合には、断面形状の各部の法線に対応させてそれぞれ正反射受光装置を配置することにより、より確実に欠陥検出を行なわせることが可能となる。
【0015】
上記したように、請求項1記載の駆動用ベルトの欠陥検査方法によれば、駆動用ベルトの破断につながるようなベルト端面の欠陥を高速で、かつ自動的に精度よく検査することができる。
【0016】
図7は請求項2の発明の実施形態を示す模式的な断面図である。
請求項2の発明では、磁性体からなる駆動用ベルト1のベルト胴部を周方向に磁化させる。この実施形態では、中空ステンレスロール10の表面に駆動用ベルト1を巻きつけながら回転させ、中空ステンレスロール10の内部に収納した磁化器11により、ベルト胴部を周方向に磁化させる。
【0017】
図7に示すように、ベルト端面に欠陥があるとその欠陥から全周方向に漏洩磁束が発生するので、ベルト端面上部に配置した磁気センサー12で漏洩磁束を計測する。磁気センサー12としては電磁コイルを使用することができる。この方式によれば高速応答性を得ることができ、駆動用ベルト1を例えば毎分1200mで走行させても精度よく欠陥検出が可能である。なお、磁化を周方向としたのは、厚み方向に磁化すると端面境界で漏洩磁束が漏れてしまうためである。ただし検出対象欠陥が端面境界による漏洩磁束よりも十分に大きい場合には、この限りではない。
【0018】
しかし磁性体からなる駆動用ベルト1のほとんどは、平板をつなぎ合わせ電気溶接またはレーザー溶接をしたスチールベルトである。このため溶接線上では材質が変化するため漏洩磁束が発生し、欠陥と誤検出する可能性がある。そこで本発明では、図8に示すようにベルト胴部中心の上部にも磁気センサー13を配置して漏洩磁束により溶接線を検出し、この磁気センサー13によるベルト胴部の計測値によりベルトの溶接線の信号をマスクしながらベルト端面の欠陥を検出する。その具体例を図9に示した。
【0019】
このように磁気センサー13が溶接線を検出したときには、ベルト端面上部に配置した磁気センサー12で漏洩磁束を検出しても欠陥とみなさない誤検出対策を講ずることにより、磁性体からなる駆動用ベルト1の端面欠陥を高速かつ確実に検出することが可能となる。
【0020】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項1の駆動用ベルトの欠陥検査方法は、駆動用ベルトのベルト端面にスリットレーザを照射し、ベルト周方向及びベルト端面方向の正反射光をそれぞれ受光し、それらの受光波形に基づいてベルト端面の欠陥を検出することにより、ベルト端面の欠陥を光学的に高速かつ確実に自動検出することができる。
【0021】
また請求項2の駆動用ベルトの欠陥検査方法は、磁性体からなる駆動用ベルトのベルト胴部を周方向に磁化させ、ベルト端面上部及びベルト胴部でそれぞれ漏洩磁束を計測し、ベルト胴部の計測値によりベルトの溶接線の信号をマスクしながらベルト端面の欠陥を検出することにより、溶接線による誤検出を避けながら、磁性体からなる駆動用ベルトの端面の欠陥を高速かつ確実に自動検出することができる。
【0022】
従ってこれらの発明によれば、従来よりも検査時間を大幅に短縮して検査能率を上げることができ、検査員が不要となるうえ、検査員による検査精度のばらつきも防止することができるなどの多くの利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明の実施形態を示す模式的な斜視図である。
【図2】スリットレーザのサイズを示す平面図である。
【図3】受光装置の配置図である。
【図4】受光装置の配置図である。
【図5】ベルト端面の欠陥例を示す断面図である。
【図6】各受光装置の受光波形を示す図である。
【図7】請求項2の発明の実施形態を示す模式的な断面図である。
【図8】磁気センサーの配置図である。
【図9】漏洩磁気信号の波形図である。
【符号の説明】
1 駆動用ベルト
2 レーザ光源
3 スリットレーザ
4 中央部正反射受光装置
5 右斜面正反射受光装置
6 左斜面正反射受光装置
10 中空ステンレスロール
11 磁化器
12 ベルト端面上部に配置した磁気センサー
13 ベルト胴部中心の上部に配置した磁気センサー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving belt defect inspection method capable of accurately detecting a defect generated on a belt end surface in a driving belt manufacturing process.
[0002]
[Prior art]
Drive belts for conveyance and power transmission are widely used in various industrial fields, but especially when used under high-speed, high-tension conditions, if there is a defect on the belt end surface, the belt will fail during operation. Starting from this point, the belt may break, leading to a serious accident. Therefore, in the case of a metal belt such as a steel belt, the belt end face is polished, but it is difficult to completely eliminate defects, and new defects may be caused by polishing.
[0003]
Therefore, conventionally, a defect inspection has been performed by an inspector while photographing both end faces in the width direction of the driving belt with a magnifying glass while scanning the driving belt and watching an enlarged image displayed on a monitor.
[0004]
However, in the method in which the inspector inspects the defect while watching the monitor, the scanning speed of the belt cannot be increased in order to increase the defect detection accuracy. Therefore, there is a problem that the inspection time is long and the inspection efficiency is not improved. In addition, there is a problem that the inspection accuracy varies depending on the inspector.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a drive belt defect inspection method capable of automatically and accurately inspecting a belt end face defect that may lead to breakage of the drive belt at high speed. It was done to do so.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the driving belt defect inspection method according to the first aspect of the present invention irradiates a slit laser to a belt end surface of the driving belt and generates regular reflection light in a belt circumferential direction and a belt end surface direction. Each belt receives light and detects a defect on the belt end face based on the waveform of the received light.
[0007]
In order to solve the same problem, a defect inspection method for a driving belt according to the invention according to
[0008]
According to the inspection method of the present invention, defects generated in the manufacturing process of the drive belt can be inspected by optical means or magnetic means at high speed and automatically with high accuracy, so that no inspector is required, High production efficiency can be achieved by eliminating the production bottleneck due to the inspection time.
[0009]
In the embodiments described below, the driving belt is a steel belt incorporated in a continuously variable transmission, but in the present specification, the driving belt is a drive for precision equipment such as a printing machine, a copying machine, a robot, and an OA printer. Belts for transporting precision parts such as semiconductor parts, electronic and electrical parts, belts for transporting high-temperature parts such as drying furnaces and heating furnaces, and belts for transporting high-temperature parts such as fired parts, foods, chemicals, and pharmaceuticals And various belts such as a belt for transporting sanitary goods and a belt for transporting precision inspections.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the first aspect of the present invention, wherein 1 is a driving belt as an inspection object, and 2 is a laser light source that irradiates a
[0011]
In the present invention, the regular reflection light of the
[0012]
Next, the relationship between the defect of the belt end surface and the light receiving waveform of each light receiving device will be described. FIG. 5 shows an example of a defect on the belt end surface. Defect A has a disordered shape at the center of the belt end face, defect B has a disordered shape on the left slope of the belt end face, and defect C has a shape disorder on the right slope of the belt end face. Is disturbed.
[0013]
FIG. 6 is a diagram showing a light receiving waveform of each light receiving device. In the case of the defect A whose shape is disturbed at the center of the belt end surface, the regular reflection light of the
[0014]
When the belt end surface shape is nearly horizontal, a certain degree of defect detection is possible only by the central regular reflection
[0015]
As described above, according to the driving belt defect inspection method of the present invention, it is possible to automatically and accurately inspect the belt end surface for defects that may cause the driving belt to break.
[0016]
FIG. 7 is a schematic sectional view showing an embodiment of the second aspect of the present invention.
According to the second aspect of the present invention, the belt body of the
[0017]
As shown in FIG. 7, if there is a defect in the belt end surface, a leakage magnetic flux is generated in the entire circumferential direction from the defect, so the leakage magnetic flux is measured by the
[0018]
However, most of the
[0019]
As described above, when the
[0020]
【The invention's effect】
As described above, the method for inspecting defects of a driving belt according to
[0021]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a driving belt defect inspection method, comprising: magnetizing a belt body of a driving belt made of a magnetic material in a circumferential direction; By detecting defects on the belt end face while masking the signal of the belt welding line based on the measured values, the defects on the end face of the drive belt made of a magnetic material can be automatically detected at high speed while avoiding erroneous detection due to the welding line. Can be detected.
[0022]
Therefore, according to these inventions, the inspection time can be greatly shortened compared with the conventional art, and the inspection efficiency can be improved, and an inspector is not required. Further, it is possible to prevent the inspection accuracy from being varied by the inspector. There are many advantages.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the size of a slit laser.
FIG. 3 is a layout diagram of a light receiving device.
FIG. 4 is a layout diagram of a light receiving device.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example of a defect on a belt end surface.
FIG. 6 is a diagram showing a light receiving waveform of each light receiving device.
FIG. 7 is a schematic sectional view showing an embodiment of the invention of
FIG. 8 is a layout diagram of a magnetic sensor.
FIG. 9 is a waveform diagram of a leakage magnetic signal.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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