【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）ベルト等の金属製無端ベルトの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のベルトの製造方法としては、金属製無端ベルトの素材（無端状金属ベルト素材）の板幅又は板厚を、目標板幅又は目標板厚にするように張力制御し、その後、素材の周長を目標周長にするように張力を制御して、金属製無端ベルトの製造をする方法がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平２−３６３２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述従来技術では、加工パラメータ、特に機械系パラメータが初期調整にて最適化された値に固定されており、機械系の特性の経時的な変化について配慮されてなく、以下のような問題点があった。
すなわち、金属材の圧延装置は、素材を送ったり、引っ張ったり、圧延するためのローラや、各ローラの回転部を支持するベアリング、あるいは圧延荷重や引張り荷重測定用のロードセル等の機械構成部（構成要素）を多く備えているが、圧延工程を含む金属製無端ベルトの製造装置もその例外ではない。
このような装置において、上記ローラやベアリング等の構成要素は摩耗により経時的な寸法変化が生じる。また、各ベアリングには「なじみ」という経時的な変化要素がある。更に、圧延荷重や引張り荷重測定用のロードセル等のばね係数も経時的に変化する。
このため、装置の各構成要素の応答特性は経時的に変化するが、上記のように従来技術では、このような応答特性の経時的変化に何ら配慮されてなく、したがって、その変化がそのまま加工精度に影響してしまい、製品にばらつきが生じた。また、定期あるいは不定期の精度検査が行われるまで、製品不良が発見されず、不良品を多発するという問題点もあった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するためになされたもので、製品にばらつきを生じさせたり、不良品を生じさせることのない金属製無端ベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、固定ローラと引張りローラとの間に無端状金属ベルト素材を循環回送自在に巻き掛けておき、圧延ローラが前記固定ローラとの間で前記素材を圧延しつつ前記引張りローラが該素材を引き伸ばして、所望の板幅及び／又は板厚を有する所望の周長の金属製無端ベルトを製造する方法において、所定加工回数毎に、検定用の圧延荷重及び引張り荷重を各々別個独立に与えて得られた応答特性を、初期正常時における前記検定用と同様の圧延荷重及び引張り荷重を各々別個独立に与えて得られた応答特性と各々比較して相互間の各ずれ量を求める検定を行い、次回検定時までの加工を、該ずれ量を補正する荷重制御条件により行うことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、求められたずれ量が予め設定された閾値を超えたときにその旨を報知することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図間において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図１は、本発明による金属製無端ベルトの製造方法の一実施形態の説明図である。
この図において、１は無端状金属ベルト素材であり、固定ローラ２と引張りローラ３との間に循環回送自在に巻き掛けられている。
圧延ローラ４は、上記固定ローラ２との間で上記無端状金属ベルト素材１を圧延する径大のローラである。この圧延ローラ４は、圧延ローラ回転用モータ５によって回転され、また、圧延モータ６によってそのローラ面を上記固定ローラ２のローラ面側（矢印イ方向）に所望の力で加圧可能である。圧延ロードセル７は、圧延ローラ４の矢印イ方向への加圧力（圧延荷重）測定用の測定器である。
引張りモータ８は、引張りローラ３に対して、固定ローラ２側とは反対側（矢印ロ方向）に所望の力で引っ張り、無端状金属ベルト素材１を引き伸ばすための張力を付与するモータである。また、引張りロードセル９は、上記引張りローラ３の矢印ロ方向への張力（引張り荷重）測定用の測定器である。リニアゲージ１０は、無端状金属ベルト素材１の周長測定用の測定器である。
【０００９】
演算・制御装置１２は、無端状金属ベルト素材１を所望の板幅及び／又は板厚を有する所望の周長の金属製無端ベルトに加工（金属製無端ベルトを製造）するために、各モータ５，６，８等を予め設定された値（初期設定値）に従って制御する装置である。
この演算・制御装置１２は、図１に示す構成各部（構成要素）における機械系の特性の経時的変化に起因する同構成各部の応答特性の経時的変化を、定期的に修正する機能も備える。
各機能は、内蔵する制御プログラムがメモリに記録された各種パラメータ等のデータや、ロードセル７，９、リニアゲージ１０等からの出力信号（測定値）を参照して実行されることにより実現される。
【００１０】
図１に示す構成において、固定ローラ２と引張りローラ３との間に巻き掛けられた無端状金属ベルト素材１は、同ローラ２，３間において循環回送中に、モータ５により回転されている圧延ローラ４がモータ６により矢印イ方向に加圧されると共に、モータ８により矢印ロ方向に引っ張られる。
この際、圧延荷重、引張り荷重及び無端状金属ベルト素材１の周長は、ロードセル７，９及びリニアゲージ１０からの信号を受けた演算・制御装置１２によって測定され、無端状金属ベルト素材１は所望の板幅及び／又は板厚を有する所望の周長の金属製無端ベルトに加工（金属製無端ベルトが製造）される。
上述したように、基本的なベルト製造工程は、従来技術と大きく変わるところはないが、本発明においては、それに加え、所定加工（製造）回数毎に応答特性の検定を行い、初期正常時の応答特性との間にずれが生じていれば、そのずれを補正するようにしたものである。
【００１１】
以下このずれ補正につき、図２のフローチャートを併用して説明する。
図２における各処理は、ロードセル７，９からの測定値を受けた演算・制御装置１２が実行する。
すなわち、演算・制御装置１２は、まず加工回数（ベルト製造数）が予め設定された回数に達したか否かを判定する（ステップ２１）。
判定結果が肯定されればステップ２２に進み、否定されればステップ２９に跳ぶ。
ステップ２２では、検定用の圧延荷重を与える。すなわち、被圧延材である無端状金属ベルト素材１のない状態（ローラ２，４間に何も挟まない状態）で、モータ６に動作指令を与え、このモータ６により、予め決められた検定荷重にて圧延ローラ４を固定ローラ２に圧接する（矢印イ参照）。
次に、この状態で一定時間、ロードセル７の出力信号波形、すなわち検定用の加圧力測定信号波形（圧延荷重応答特性）を測定し、記録する（ステップ２３参照）。
ステップ２４では、圧延ローラ４を固定ローラ２から離し、検定用の引張り荷重を与える。すなわち、被圧延材である無端状金属ベルト素材１よりも硬い材質からなる他は、同素材１とほぼ同様に形成された検定用ワークを固定ローラ２と引張りローラ３との間に巻き掛け、モータ８に動作指令を与え、このモータ８により、予め決められた検定荷重にて引張りローラ３を矢印ロ方向に引っ張る。 次に、この状態で一定時間、ロードセル９の出力信号波形、すなわち検定用の張力測定信号波形（引張り荷重応答特性）を測定し、記録する（ステップ２５参照）。
【００１２】
ステップ２６では、初期正常時に、上記検定用と同様の圧延荷重及び引張り荷重を与えて得られ、記録しておいたロードセル７，９の出力信号波形、すなわち基準用の加圧力測定信号波形及び張力測定信号波形（圧延荷重応答特性及び引張り荷重応答特性）を読み出す。なお、基準用の張力測定信号波形（引張り荷重応答特性）は上記検定用ワークを用いて得られたものである。
そして、上記検定用の加圧力測定信号波形を基準用の加圧力測定信号波形と比較すると共に、検定用の張力測定信号波形を基準用の張力測定信号波形と比較し、各々相互間に生じた所定の項目（制御対象項目）についてのずれ量を演算する。
ステップ２７では、ステップ２６で演算されたずれ量が補正されて加工（製造）が行われるように、上記ずれ量を元に加工パターン（素材１に与える圧延荷重や引張り荷重等の制御条件）を修正する。
ステップ２８では、ステップ２６で演算されたずれ量が予め設定された閾値（ずれ量が自動修正不可能となる上下限値）を超えたときに、異常が発生したとして、その旨を報知する。報知は、ランプ、ブザー等で行われる。
ステップ２９では、ステップ２７で修正された加工パターン（制御条件）により各モータ５，６，８等を制御し、加工を開始する。
以下、ステップ２１〜２９を繰り返し、所望時の終了操作で加工（製造）を終了する。
【００１３】
次に、上記制御対象項目の具体例について図３〜図５を参照して説明する。
各図において、曲線２０１は図２中のステップ２２（又は２４）で与えられる荷重指令（検定荷重）波形、曲線２０２は曲線２０１に示す荷重が与えられた時のロードセル７（又は９）の出力信号波形、すなわち荷重応答波形である。また、２０３は荷重目標値、２０４は荷重目標値の±５％以内の範囲、２０５は荷重目標値の５０％値、２０６は荷重目標値の９０％値、２０７は荷重目標値の６３％値、２０８は荷重目標値の１０％値であり、Ｔ０は荷重指令時点である。 制御対象項目としては、ここでは整定時間Ｔｓ、遅れ時間Ｔｄ、立上がり時間Ｔｒ、時定数Ｔ、むだ時間Ｔｚ、行過ぎ時間Ｔｐ、行過ぎ量Ｐｖ、行過ぎ回数Ｐｔ及び定常偏差ｅｓが選定されている。
この場合、整定時間Ｔｓは荷重目標値の±５％に収まる時間、遅れ時間Ｔｄは荷重目標値の５０％に達する時間を指す（図３参照）。また、立上がり時間Ｔｒは荷重目標値の１０％から９０％に達する時間、時定数Ｔは荷重目標値の６３％に達する時間を指す（図４参照）。更に、むだ時間Ｔｚは荷重指令後、変化が現れるまでの時間、行過ぎ時間Ｔｐは初期最大行過ぎ量が出るまでの時間、行過ぎ量Ｐｖは最大行過ぎ量の荷重目標値からの超過量を指す（図５参照）。行過ぎ回数Ｐｔは整定時間Ｔｓに達するまでの行過ぎ回数を指す。
【００１４】
図２中のステップ２７では、同ステップ２６で演算された制御対象項目Ｔｓ、Ｔｄ、Ｔｒ、Ｔ、Ｔｚ、Ｔｐ、Ｐｖ、Ｐｔ及びｅｓについてのずれ量（差分）Ｔｓ′、Ｔｄ′、Ｔｒ′、Ｔ′、Ｔｚ′、Ｔｐ′、Ｐｖ′、Ｐｔ′及びｅｓ′を元に加工パラメータＰ１〜Ｐｎを、
Ｐ１＝ｆ１（Ｔｓ′、Ｔｄ′、Ｔｒ′、Ｔ′、Ｔｚ′、Ｔｐ′、Ｐｖ′、Ｐｔ′ｅｓ′）
Ｐ２＝ｆ２（Ｔｓ′、Ｔｄ′、Ｔｒ′、Ｔ′、Ｔｚ′、Ｔｐ′、Ｐｖ′、Ｐｔ′ｅｓ′）
：
Ｐｎ＝ｆｎ（Ｔｓ′、Ｔｄ′、Ｔｒ′、Ｔ′、Ｔｚ′、Ｔｐ′、Ｐｖ′、Ｐｔ′ｅｓ′）
のように演算する。
そして、この加工パラメータＰ１〜Ｐｎによる新たな加工パターンを作成（加工パターンを修正）し、上記ずれ量を補正した加工（製造）を行う。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、所定加工回数毎に、現在の応答特性と初期正常時の応答特性とを比較し、相互間の各ずれ量を求める検定を行い、次回検定時までの加工を、上記ずれ量を補正する荷重制御条件により行うようにしたので、製品のばらつきや不良品の発生を長期間に亘って効果的に防止できる。
また、ずれ量が予め設定された閾値を超えたときに、その旨を報知するようにしたことによれば、金属製無端ベルトの製造方法を適用した装置において、その異常を即座に、かつ低コストで知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の一実施形態の説明図である。
【図２】同上方法におけるずれ補正を説明するためのフローチャートである。
【図３】制御対象項目の具体例（その１）を説明する波形図である。
【図４】制御対象項目の具体例（その２）を説明する波形図である。
【図５】制御対象項目の具体例（その３）を説明する波形図である。
【符号の説明】
１ 無端状金属ベルト素材
２ 固定ローラ
３ 引張りローラ
４ 圧延ローラ
５，６，８ モータ
７，９ ロードセル
１２ 演算・制御装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a metal endless belt such as a CVT (Continuously Variable Transmission) belt.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for manufacturing this type of belt, a tension control is performed such that a sheet width or a sheet thickness of a metal endless belt material (endless metal belt material) is set to a target sheet width or a target sheet thickness. There is a method of manufacturing a metal endless belt by controlling the tension so that the circumferential length of the material becomes a target circumferential length (see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 2-36321
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned prior art, the processing parameters, particularly the mechanical parameters, are fixed to the values optimized in the initial adjustment, and the temporal changes in the characteristics of the mechanical systems are not taken into consideration. was there.
That is, a rolling device for a metal material includes a machine component such as a roller for feeding, pulling, or rolling a material, a bearing for supporting a rotating portion of each roller, or a load cell for measuring a rolling load or a tensile load. Components), but a metal endless belt manufacturing apparatus including a rolling process is no exception.
In such an apparatus, the components such as the rollers and the bearings undergo dimensional changes over time due to wear. Further, each bearing has a time-varying element called “fit-in”. Further, the spring coefficient of a load cell for measuring a rolling load and a tensile load also changes with time.
For this reason, the response characteristic of each component of the device changes with time, but as described above, the conventional technology does not consider such a change in response characteristic with time, and therefore, the change is directly processed. Accuracy was affected, resulting in product variations. Further, there is also a problem that a product defect is not found until a regular or irregular accuracy inspection is performed, and defective products are frequently generated.
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the related art, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a metal endless belt that does not cause a variation in a product or a defective product. I do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has an endless metal belt material wound around a fixed roller and a tension roller so as to be able to circulate and recirculate freely, and a rolling roller is provided between the fixed roller and the fixed roller. In a method of manufacturing a metal endless belt having a desired perimeter having a desired plate width and / or plate thickness, the tension roller stretches the material while rolling the material, and a test is performed every predetermined number of processes. The response characteristics obtained by independently applying the rolling load and the tensile load for each, the response characteristics obtained by independently applying the same rolling load and the tensile load as the test for the initial normal state, respectively It is characterized in that a comparison is performed to determine the amount of deviation between each other, and processing until the next verification is performed under load control conditions for correcting the amount of deviation.
[0007]
A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect of the present invention, when the obtained shift amount exceeds a preset threshold value, the fact is notified.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same reference numerals indicate the same or corresponding parts between the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram of one embodiment of a method for manufacturing a metal endless belt according to the present invention.
In this figure, reference numeral 1 denotes an endless metal belt material, which is wrapped around a fixed roller 2 and a tension roller 3 so as to be freely circulated.
The rolling roller 4 is a large-diameter roller that rolls the endless metal belt material 1 between the fixed roller 2 and the fixed roller 2. The rolling roller 4 is rotated by a rolling roller rotating motor 5, and the roller surface thereof can be pressed by the rolling motor 6 on the roller surface side of the fixed roller 2 (in the direction of arrow A) with a desired force. The rolling load cell 7 is a measuring device for measuring the pressing force (rolling load) of the rolling roller 4 in the direction of arrow A.
The pulling motor 8 is a motor that pulls the pulling roller 3 on a side opposite to the fixed roller 2 side (in a direction indicated by an arrow B) with a desired force to apply tension to stretch the endless metal belt material 1. The tension load cell 9 is a measuring device for measuring the tension (tensile load) of the tension roller 3 in the direction of arrow B. The linear gauge 10 is a measuring device for measuring the circumference of the endless metal belt material 1.
[0009]
The arithmetic and control unit 12 controls each motor in order to process the endless metal belt material 1 into a metal endless belt having a desired plate width and / or thickness and a desired peripheral length (manufacturing a metal endless belt). This is a device for controlling 5, 6, 8 and the like according to preset values (initial set values).
The arithmetic and control unit 12 also has a function of periodically correcting a change over time in a response characteristic of each component of the configuration caused by a change over time in a characteristic of a mechanical system in each component (component) shown in FIG. .
Each function is realized by executing a built-in control program with reference to data such as various parameters recorded in a memory and output signals (measured values) from the load cells 7, 9 and the linear gauge 10. .
[0010]
In the configuration shown in FIG. 1, the endless metal belt material 1 wound between the fixed roller 2 and the tension roller 3 is rotated by the motor 5 while being circulated between the rollers 2 and 3. The roller 4 is pressed in the direction of arrow A by the motor 6 and is pulled in the direction of arrow B by the motor 8.
At this time, the rolling load, the tensile load, and the circumference of the endless metal belt material 1 are measured by the arithmetic and control unit 12 which receives signals from the load cells 7, 9 and the linear gauge 10, and the endless metal belt material 1 is It is processed into a metal endless belt having a desired perimeter having a desired plate width and / or thickness (a metal endless belt is manufactured).
As described above, the basic belt manufacturing process is not much different from that of the conventional technology. However, in the present invention, in addition to the above, the response characteristics are tested at predetermined processing (manufacturing) times, and the initial normal operation is performed. If there is a deviation from the response characteristic, the deviation is corrected.
[0011]
Hereinafter, this shift correction will be described with reference to the flowchart of FIG.
Each processing in FIG. 2 is executed by the arithmetic and control unit 12 which receives the measured values from the load cells 7 and 9.
That is, the arithmetic and control unit 12 first determines whether or not the number of processings (the number of belts manufactured) has reached a preset number (step 21).
If the determination result is affirmative, the process proceeds to step 22;
In step 22, a rolling load for verification is given. That is, an operation command is given to the motor 6 in a state where the endless metal belt material 1 which is a material to be rolled is not present (a state where nothing is sandwiched between the rollers 2 and 4), and a predetermined test load is applied by the motor 6. The rolling roller 4 is pressed against the fixed roller 2 at (see arrow A).
Next, in this state, the output signal waveform of the load cell 7, that is, the pressure measurement signal waveform for testing (rolling load response characteristic) is measured and recorded for a certain period of time (see step 23).
In step 24, the rolling roller 4 is separated from the fixed roller 2, and a tensile load for verification is applied. That is, a test work formed substantially in the same manner as the material 1 except that the material is harder than the endless metal belt material 1 which is the material to be rolled is wound between the fixed roller 2 and the tension roller 3, An operation command is given to the motor 8, and the pulling roller 3 is pulled in the direction of arrow B by the motor 8 with a predetermined verification load. Next, in this state, the output signal waveform of the load cell 9, that is, the tension measurement signal waveform for test (tensile load response characteristic) is measured and recorded for a certain period of time (see step 25).
[0012]
In step 26, the initial output normal waveforms of the load cells 7, 9 which are obtained by applying the same rolling load and tensile load as in the above-mentioned test, that is, the reference pressure measurement signal waveform and tension Read the measurement signal waveform (rolling load response characteristics and tensile load response characteristics). Note that the reference tension measurement signal waveform (tensile load response characteristic) was obtained using the above-described test work.
Then, while comparing the above-mentioned verification pressure measurement signal waveform with the reference pressure measurement signal waveform, the tension measurement signal waveform for verification is compared with the tension measurement signal waveform for reference, and the tension measurement signal waveforms are generated between each other. The shift amount for a predetermined item (control target item) is calculated.
In step 27, a processing pattern (control conditions such as a rolling load and a tensile load applied to the material 1) is determined on the basis of the deviation amount so that the deviation amount calculated in step 26 is corrected and processing (manufacturing) is performed. Fix it.
In step 28, when the shift amount calculated in step 26 exceeds a preset threshold value (upper and lower limit values at which the shift amount cannot be automatically corrected), it is notified that an abnormality has occurred, and the fact is notified. The notification is performed by a lamp, a buzzer, or the like.
In step 29, the motors 5, 6, 8 and the like are controlled by the processing pattern (control conditions) corrected in step 27, and processing is started.
Hereinafter, steps 21 to 29 are repeated, and the processing (manufacturing) is completed by the end operation when desired.
[0013]
Next, specific examples of the control target items will be described with reference to FIGS.
In each figure, a curve 201 is a load command (verification load) waveform given in step 22 (or 24) in FIG. 2, and a curve 202 is an output of the load cell 7 (or 9) when the load shown in the curve 201 is given. This is a signal waveform, that is, a load response waveform. Reference numeral 203 denotes a target load value, 204 denotes a range within ± 5% of the target load value, 205 denotes a 50% value of the target load value, 206 denotes a 90% value of the target load value, and 207 denotes a 63% value of the target load value. , 208 are 10% of the load target value, and T0 is the load command time. As the control target items, settling time Ts, delay time Td, rise time Tr, time constant T, dead time Tz, overrun time Tp, overrun amount Pv, overrun count Pt, and steady deviation es are selected here. I have.
In this case, the settling time Ts refers to a time within ± 5% of the load target value, and the delay time Td refers to a time to reach 50% of the load target value (see FIG. 3). The rise time Tr indicates a time to reach 90% from 10% of the target load value, and the time constant T indicates a time to reach 63% of the target load value (see FIG. 4). Further, the dead time Tz is the time until a change appears after the load command, the overshoot time Tp is the time until the initial maximum overshoot amount appears, and the overshoot amount Pv is the excess amount of the maximum overshoot amount from the load target value. (See FIG. 5). The number of overshoots Pt indicates the number of overshoots until the settling time Ts is reached.
[0014]
In step 27 in FIG. 2, deviation amounts (differences) Ts', Td ', Tr' for the control target items Ts, Td, Tr, T, Tz, Tp, Pv, Pt, and es calculated in the step 26 are shown. , T ′, Tz ′, Tp ′, Pv ′, Pt ′ and es ′,
P1 = f1 (Ts ', Td', Tr ', T', Tz ', Tp', Pv ', Pt'es')
P2 = f2 (Ts ', Td', Tr ', T', Tz ', Tp', Pv ', Pt'es')
:
Pn = fn (Ts ', Td', Tr ', T', Tz ', Tp', Pv ', Pt'es')
Is calculated as follows.
Then, a new processing pattern is created (correction of the processing pattern) based on the processing parameters P1 to Pn, and processing (manufacturing) in which the above-described shift amount is corrected is performed.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the current response characteristic and the response characteristic in the initial normal state are compared for each predetermined number of times of machining, and a test for obtaining each deviation amount is performed. Since the processing is performed under the load control condition for correcting the deviation amount, it is possible to effectively prevent variations in products and occurrence of defective products over a long period of time.
Further, when the deviation amount exceeds a preset threshold value, the fact is notified. According to the apparatus to which the method for manufacturing a metal endless belt is applied, the abnormality is immediately and lowly detected. You can know at cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the method of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining displacement correction in the same method.
FIG. 3 is a waveform chart illustrating a specific example (part 1) of a control target item.
FIG. 4 is a waveform diagram illustrating a specific example (part 2) of a control target item.
FIG. 5 is a waveform diagram illustrating a specific example (part 3) of a control target item.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Endless metal belt material 2 Fixed roller 3 Pulling roller 4 Rolling roller 5, 6, 8 Motor 7, 9 Load cell 12 Operation / control device
