JP2005186252A - エンドレスベルトのカット装置及びそのカット方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 外周長さが大きいエンドレスベルトをカットする場合であっても、二重カットやカット不能が発生することなく、且つ全体の生産性が低下することのないカット装置及びそのカット方法を提供する。
【解決手段】 径方向に拡縮可能なロール１に外挿されたエンドレスベルト２の外径又は外周長さＬを測定する。前記エンドレスベルト２の外径又は外周長さＬに基づいて、前記エンドレスベルト２の外周速度Ｖ１が所定の速度となる様に前記ロール１の回転数Ｔ１を演算により求める。前記演算により算出された前記ロール１の回転数Ｔ１に基づいて、前記エンドレスベルト２に対するカット刃４の移動速度を制御する。
【選択図】図７

Description

本発明は、エンドレスベルトのカット装置、並びにそのカット方法に関し、詳しくは、ロールの外周に巻かれたエンドレスベルトの外周に刃物を近づけて、エンドレスベルトをカットする装置とその方法に関する。

未加硫のゴムシートからなるエンドレスベルトを所定の巾にカットする装置として、一軸カット装置と多軸カット装置とがある。一軸カット装置とは、径方向に拡縮可能なロールに外挿されたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、エンドレスベルトをカットする装置である（特許文献１の図３参照）。他方、多軸カット装置とは、回転駆動する第１のロールと、この第１のロールに併設される第２のロールとの間に巻き掛けられたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、エンドレスベルトをカットする装置である（特許文献２の図３参照）。

一軸カット装置の場合、エンドレスベルトの外周長さに応じて、ロールが拡径又は縮径される。ロールの回転に伴ってエンドレスベルトを回転させ、且つカット刃でカット可能な程度の張力をエンドレスベルトに与えるためである。しかしながら、一軸カット装置におけるロールの回転数は一定であるため、エンドレスベルトの外周長さが大きいほどその外周速度（即ち、外周面における周速）が速くなり、カット刃に作用する負荷が大きくなる。エンドレスベルトの重量をｍ、エンドレスベルトの外周速度をｖとしたとき、カット刃に作用する負荷の大きさＦは、Ｆ＝ｍｖ²で表されるからである。

多軸カット装置の場合、第１ロールは一定の回転数で回転するため、エンドレスベルトの外周長さに関わらず、エンドレスベルトの外周速度は一定である。しかしながら、エンドレスベルトの外周長さが大きいほど、エンドレスベルトが１周する時間が長くなり、カット刃に作用する負荷が大きくなる。多軸カット装置におけるエンドレスベルトに対するカット刃の移動速度は一定であるため（特許文献２の〔００１８〕参照）、カット刃がエンドレスベルトに対して切り込む量が大きくなるからである。

特開平１０−２９６６８２号公報 特開平１０−３０９６９２号公報

このように、一軸カット装置及び多軸カット装置のいずれの場合であっても、エンドレスベルトの外周長さが大きいほど、カット刃に作用する負荷が大きくなる。カット刃に作用する負荷が大きくなると、蛇行に起因する二重カットが発生したり、エンドレスベルトがカットできなくなるという問題がある。

また、外周長さが大きいエンドレスベルトのカットを基準として、一軸カット装置のロール回転数を小さくしたり、多軸カット装置のカット刃の移動速度を小さくすると、外周長さが小さいエンドレスベルトをカットする効率が低下し、製品全体の生産性が低下するという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、外周長さが大きいエンドレスベルトをカットする場合であっても、二重カットやカット不能が発生することなく、且つ全体の生産性が低下することのないカット装置及びそのカット方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び効果

本発明において、以下の特徴は単独で、若しくは、適宜組合わされて備えられている。前記課題を解決するための本発明に係るエンドレスベルトのカット装置は、径方向に拡縮可能なロールに外挿されたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、前記エンドレスベルトをカットするエンドレスベルトのカット装置であって、前記ロールに外挿された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さを測定する測定手段と、前記エンドレスベルトの外周速度を所定の速度にするための前記ロールの回転数を、前記測定手段で測定された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さに基づいて演算するロール回転数演算手段と、前記ロール回転数演算手段で算出された前記エンドレスベルトの回転数に基づいて、前記エンドレスベルトに対するカット刃の移動速度を制御するカット刃速度制御手段と、を備えることを特徴とする。

さらに、本発明に係るエンドレスベルトのカット方法は、径方向に拡縮可能なロールに外挿されたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、前記エンドレスベルトをカットするエンドレスベルトのカット方法であって、前記ロールに外挿された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さを測定する第１の工程と、前記エンドレスベルトの外周速度を所定の速度にするための前記ロールの回転数を、前記第１の工程で測定された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さに基づいて演算する第２の工程と、前記第２の工程で算出された前記ロールの回転数に基づいて、前記エンドレスベルトに対するカット刃の移動速度を演算する第３の工程と、を有することを特徴とする。

上記エンドレスベルトのカット装置及びカット方法によれば、エンドレスベルトの外周速度が、カット刃に作用する負荷が過大とならない範囲で一定の速度となるように、ロールの回転数が制御されるとともに、エンドレスベルトの外周長さに応じてカット刃の移動速度が制御される。したがって、エンドレスベルトをカットする際に蛇行が発生することがなく、蛇行に起因する二重カット、又はカット不能となる可能性が小さい。

しかも、エンドレスベルトの外周長さに関わらず、エンドレスベルトの外周速度が常に一定なので、外周長さが小さいエンドレスベルトがロールに外挿された場合にはロールの回転数が大きくなり、外周長さが大きいエンドレスベルトがロールに外挿された場合にはロールの回転数が小さくなる。即ち、エンドレスベルトの外周長さに応じてロールの回転数が制御されるので、製品全体の生産性が低下することもない。

また、本発明に係るエンドレスベルトのカット装置は、回転駆動する第１のロールと、前記第１のロールに併設される第２のロールと、の間に巻き掛けられたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、前記エンドレスベルトをカットするエンドレスベルトのカット装置であって、前記第１のロールと第２のロールとの間に巻き掛けられた前記エンドレスベルトの外周長さを測定する外周長さ測定手段と、前記第１のロールの回転数、及び前記外周長さ測定手段で測定された前記エンドレスベルトの外周長さに基づいて、前記エンドレスベルトに対するカット刃の移動速度を制御するカット刃速度制御手段と、を備えることを特徴とする。

さらに、本発明に係るエンドレスベルトのカット方法は、回転駆動する第１のロールと、前記第１のロールに併設される第２のロールと、の間に巻き掛けられたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、前記エンドレスベルトをカットするエンドレスベルトのカット方法であって、前記第１のロールと第２のロールとの間に巻き掛けられた前記エンドレスベルトの外周長さを測定する第１の工程と、前記第１のロールの回転数、及び前記外周長さ測定手段で測定された前記エンドレスベルトの外周長さに基づいて、前記エンドレスベルトに対するカット刃の移動速度を演算する第２の工程と、を有することを特徴とする。

上記エンドレスベルトのカット装置及びカット方法によれば、エンドレスベルトの外周長さに関わらず、エンドレスベルトの外周速度が常に一定の下、エンドレスベルトの外周長さに応じてカット刃の移動速度が制御される。したがって、エンドレスベルトをカットする際に蛇行が発生する可能性が低く、蛇行に起因する二重カット、又はカット不能の発生率が小さくなる。

しかも、エンドレスベルトの外周長さに応じてカット刃の移動速度が制御されるので、製品全体の生産性が低下することもない。

また、本発明に係るエンドレスベルトのカット方法は、前記カット刃が、チッ化チタン処理された超硬刃、かつ２段シノギ刃であることが好ましい。

これによれば、カット刃の刃こぼれを低減することが可能となる。また、カット刃の表面にチッ化チタン処理を施すことによって、カット刃の寿命向上も期待できる。

また、本発明に係るエンドレスベルトのカット方法は、前記エンドレスベルトの内部に抗張体が配置されたエンドレスベルトのカット方法であって、前記カット刃が前記エンドレスベルトに当接するまでは、前記カット刃を、前記エンドレスベルトに対して第１の速度で移動させ、前記カット刃が前記エンドレスベルトに当接したとき、前記カット刃を、前記エンドレスベルトに対して第１の速度よりも小さい第２の速度で移動させ、前記カット刃が前記エンドレスベルトの抗張体位置にきたとき、前記カット刃を、前記エンドレスベルトに対して第２の速度よりも小さい第３の速度で移動させるものであることが好ましい。

これによれば、カット刃が、エンドレスベルトの抗張体位置まで切り込んだときであっても、抗張体の飛び出し、又はカット刃の蛇行に起因する二重カットを防止することが可能となる。

また、本発明に係るエンドレスベルトのカット方法は、前記エンドレスベルトの種別に応じて前記抗張体の位置が記憶された制御部と、前記エンドレスベルトの種別を入力可能な入力手段と、を有し、前記制御部が、前記入力手段に入力された前記エンドレスベルトの種別に応じて、前記抗張体位置を判別し、前記エンドレスベルトに対する前記カット刃の移動速度を、前記第２の速度から第３の速度に変更させるものであることが好ましい。

これによれば、エンドレスベルトに対するカット刃の移動速度が自動的に変更されるので、人手による作業工程が削減できる。

さらに、本発明に係るエンドレスベルトのカット装置は、径方向に拡縮可能なロールに外挿されたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、前記エンドレスベルトをカットするエンドレスベルトのカット装置であって、前記ロールに外挿された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さを測定する測定手段と、前記カット刃による前記エンドレスベルトへの切り込み量を所定の切り込み量にするための前記ロールの回転数を、前記エンドレスベルトに対するカット刃の移動速度、及び前記測定手段で測定された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さに基づいて演算するロール回転数演算手段と、前記ロール回転数演算手段で算出された前記ロールの回転数に基づいて、前記ロールの回転数を制御するロール回転数制御手段と、を備えるものであっても、本発明の目的を達成することができる。

以下、本発明に係るエンドレスベルトのカット装置及びそのカット方法の例として、一軸でエンドレスベルトのカットを行う第１実施形態、及び多軸でエンドレスベルトのカットを行う第２実施形態について説明する。

先ず、第１実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の好適な実施形態に係る一軸でエンドレスベルトのカットを行うカット装置、図２は、図１に図示されるエンドレスベルトのカット装置の側面図、図３は、本発明の好適な実施形態に係る一軸でエンドレスベルトのカットを行うカット装置の制御ブロック図、である。

第１実施形態におけるエンドレスベルトのカット装置は、径方向に拡縮可能であるとともに回転可能なロール１と、このロール１に外挿された筒状のエンドレスベルト２の外径を測定可能なセンサ３と、回転可能にカット刃４が設置されるとともに、ロール１に外挿されたエンドレスベルト２に対して段階的に移動速度を変えて前後進可能なカット刃４の移動装置６と、ロール１の回転数及びロール１に外挿されたエンドレスベルト２に対するカット刃４の移動速度（即ち、カット刃４の移動装置６の移動速度）を制御可能な制御部１７とを備えている。

ロール１は、径方向の拡縮可能なマンドレル１０と、マンドレル１０に外挿されたカットスリーブ１９とを主要な構成要素としている。マンドレル１０は、ロール駆動部１８と連結されており、回転可能に構成されている。カットスリーブ１９は、エンドレスベルト２をカットする際に、下敷きとなる弾性体である。

筒状のエンドレスベルト２は、カットスリーブ１９に外挿され、エンドレスベルト２の外周長さに応じてマンドレル１０が拡径される。マンドレル１０が拡径するのは、ロール１の回転に伴って、ロール１に外挿されたエンドレスベルト２を回転させるためである。併せて、ロール１とともに回転しているエンドレスベルト２に対して、カット刃でカット可能となるよう適当な張力を付与するためである。

センサ３は、ロール１に外挿されたエンドレスベルト２の外周面における外径を検出するものである。センサ３は、エンドレスベルト２がロール１に外挿され、マンドレル１０が拡径した後であって、ロール１が回転する前に、エンドレスベルト２の外周面における外径を検出する。このセンサ３は、接触式であっても非接触式であってもよい。

カット刃４は、回転可能にカット刃４の移動装置６に設置されている。また、カット刃４の移動装置６は、ロール１に外挿されたエンドレスベルト２に対して段階的に移動速度を変えて前後進可能となっている。

ここで、カット刃４の移動装置６の構成について詳しく説明する。カット刃４の移動装置６は、カット刃４を設置した支持台１１と、この支持台１１をエンドレスベルト２に対して段階的に速度を変えて移動可能なスライド手段９とを備えている。

支持台１１は、回転軸１６に嵌入された２枚のカット刃４と原動機６とを搭載し、一対のレール７上に摺動部材８を介して、スライド可能に設置されている。

スライド手段９は、支持台１１をエンドレスベルト２に対して移動可能となるよう構成されている。具体的には、支持台１１の下側にパルスエンコーダ１２を装着した油圧シリンダ１３からなるパルス出力付き駆動部（ロッド）１４を固定し、油圧シリンダ１３のロッド１４に装着された取付部材１５が支持台１１の先端部に固定されている。そして、油圧シリンダ１３が稼動すると、カット刃４を搭載した支持台１１がエンドレスベルト２側に向かって移動する。

次に、本発明の好適な実施形態に係る一軸でエンドレスベルトのカットを行うカット装置の制御ブロックについて、図３を用いて説明する。制御部１７は、図示しないＲＯＭとＲＡＭを有しており、種々の演算を行ったり、ロール１又はカット刃４の移動装置６などの各機器の駆動を制御している。例えば、センサ３で検出されたエンドレスベルト２の外周面における外径に基づいて、ロール１に外挿されたエンドレスベルト２の外周速度を所定の速度にするためのロール１の回転数を演算を行う。そして、ロール１の回転数が、その演算により算出された回転数となる様にロール１を駆動制御したり、そのロール１の回転数に基づいて、エンドレスベルト２に対するカット刃４の移動速度の制御を行ったりしている。

次に、第１実施形態におけるエンドレスベルトのカット装置の動作について、説明する。

（エンドレスベルトの外周長さの測定）
先ず、第１の工程では、エンドレスベルトの外周長さの測定が行われる。ただし、ロール１へのエンドレスベルト２の外挿は、人手によって行われる。エンドレスベルト２がロール１に外挿されて運転操作が行われると、エンドレスベルト２の外周長さに応じてマンドレル１０が拡径し、エンドレスベルト２に所定の張力が付与される。そして、センサ３によって、ロール１に外挿されたエンドレスベルト２の外周面における径が検出される。ロール１に外挿されたエンドレスベルト２の外周面における径が検出されると、制御部１７は、検出された径に円周率（π）を乗じて、エンドレスベルト２の外周長さを演算によって算出する。

（ロール回転数の算出）
第２の工程では、制御部が、式（１）を用いて、ロール１に外挿されたエンドレスベルト２の外周速度（即ち、外周面における周速）Ｖ１が一定の周速となる様、第１の工程で算出されたエンドレスベルト２の外周長さＬ１に基づいて、ロール１の回転数を演算によって算出する。なお、本実施形態においては、Ｖ１＝４，０００ｍｍ／ｓｅｃとなる様、ロール１の回転数Ｔ１を算出している。

このように、エンドレスベルト２の外周長さに関わらず、エンドレスベルト２の外周速度を一定とすることで、外周長さが小さいエンドレスベルト２がロール１に外挿された場合にはロール１の回転数が大きくなり、外周長さが大きいエンドレスベルト２がロール１に外挿された場合にはロール１の回転数が小さくなる。

第３の工程では、第２の工程で算出されたロール１の回転数Ｔ１に基づいて、エンドレスベルト２に対するカット刃の移動速度Ｕ１を演算によって求める。即ち、エンドレスベルト２の外周長さに関わらず、エンドレスベルト２が一周する間にカット刃４によって切り込まれる量を一定にするために、エンドレスベルト２に対するカット刃の移動速度Ｕ１を算出するものである。エンドレスベルト２の外周速度は一定であるため、エンドレスベルト２の外周長さが大きいほど、エンドレスベルト２が一周するために要する時間が長くなる。したがって、エンドレスベルト２に対するカット刃４の移動速度Ｕ１が一定であれば、エンドレスベルト２が一周する間にカット刃４が切り込む量Ｈ１が大きくなる。

ここで、カット刃４がエンドレスベルト２に対して切り込む量Ｈ１は、式（２）によって表される。

そして、ロール１が回転数Ｔ１で回転するように、制御部１７が、ロール駆動部１８を制御する。さらに、制御部１７は、エンドレスベルト２に対するカット刃４の移動速度がＵ１となるように、カット刃の移動装置５の移動速度を制御する、即ち、油圧シリンダのロッド１４の移動速度を制御する。

このように、カット刃４の移動速度が制御されることで、エンドレスベルト２の外周長さが大きい場合は、エンドレスベルト２に対するカット刃４の移動速度が小さくなり、エンドレスベルト２の外周長さが小さい場合は、エンドレスベルト２に対するカット刃４の移動速度が大きくなる。

さらに、第１実施形態においては、エンドレスベルト２の外周速度が一定となるようにロール１の回転数を制御した上で、カット刃４の移動速度を制御しているが、カット刃４の移動速度一定の下、エンドレスベルト２４が一周したときのカット刃４による切り込み量が一定となるように、ロール１の回転数を制御するようにしてもよい。かかるエンドレスベルト２のカット装置１及びその方法であっても、本発明の目的を達成することができる。

以上示した第１の工程から第３の工程を有するエンドレスベルト２のカット方法によれば、エンドレスベルト２の外周速度が、カット刃４に作用する負荷が過大とならない範囲で一定の速度となるように、ロール１の回転数が制御されるとともに、エンドレスベルト２の外周長さに応じてカット刃４の移動速度が制御される。したがって、エンドレスベルト２をカットする際における蛇行の発生を低減、即ち、蛇行に起因する二重カットを低減することができる。また、カット刃４の切削能力限界を超えることもないので、カット不能となることもない。

しかも、エンドレスベルト２の外周長さに関わらず、エンドレスベルト２の外周速度が常に一定なので、外周長さが小さいエンドレスベルト２がロール１に外挿された場合にはロール１の回転数が大きくなり、外周長さが大きいエンドレスベルト２がロール１に外挿された場合にはロール１の回転数が小さくなる。即ち、エンドレスベルト２の外周長さに応じてロール１の回転数が制御されるので、製品全体の生産性が低下することもない。

なお、第１実施形態においては、センサ３がエンドレスベルト２の外周面における外径を測定するようにしたが、エンドレスベルト２の外周長さを測定するようにしてもよい。例えば、センサ３で検出可能なバーコードをエンドレスベルト２の表面に表示する。そして、エンドレスベルト２が外挿されたロール１を所定の回転数で回転させ、エンドレスベルト２が一周するために要した時間とロール１の回転数とに基づいて、エンドレスベルト２の外周長さを測定することができる。

次に、第２実施形態について、図４及び図５を用いて説明する。ここで、図４は、本発明の好適な実施形態に係る多軸でエンドレスベルトのカットを行うカット装置、図５は、本発明の好適な実施形態に係る多軸でエンドレスベルトのカットを行うカット装置の制御ブロック図である。

第２実施形態におけるエンドレスベルトのカット装置２０は、受けロール２１と、一対のニップロール２２と、受けロール２１及びニップロール２２に対する駆動手段３４と、カット刃２３を有するカット手段３５と、受けロール２１及びニップロール２２に巻き掛けられた筒状のエンドレスベルト２４の外径を測定可能なセンサ３１と、受けロール２１及びニップロール２２に巻き掛けられたエンドレスベルトに対するカット刃２３の移動速度（即ち、カット手段３５の移動速度）を制御可能な制御部３２とを備えている。

受けロール２１の外周には、エンドレスベルト２４をカットする際に、下敷きとなる弾性体が嵌入されている。一対のニップロール２２は、表面がエラストマー等でコーティングされて滑りにくくした下側ロール２２ｂと、エアシリンダ等で昇降可能且つ押圧可能な上側ロール２２ａとを配設したものである。エンドレスベルト２４は、受けロール２１の上面で送られ、一対のニップロール２２ａ、２２ｂの間で挟まれて引き取られる。

駆動手段３４は、モータ２５と、受けロール２１の軸に嵌入されたスプロケット２６と、下側ロール２２ｂの軸に嵌入されたスプロケット２７ｂと、モータ２５の出力軸に嵌入されたスプロケット２７ａと、テンショナーの移動スプロケット２７と、これらスプロケット２６、２７ｂ、２７ａ、２７に掛け回されるローラチェーン２８と、からなる。受けロール２１及び下側ロール２２ｂは、スプロケット２６、２７ｂ、２７ａの歯数で決まる回転数で駆動される。

また、エンドレスベルト２４の外周長さに応じて、ニップロール２２ａ・２２ｂの配置位置を移動させることによって、エンドレスベルト２４に対して張力を付与している。これは、各ロール２１・２２の回転に伴って、各ロール２１・２２に巻き掛けられたエンドレスベルト２４を回転させ、且つ各ロール２１・２２とともに回転しているエンドレスベルト２４をカット刃２３でカット可能となるようにするためである。

なお、ここで、ニップロール２２ａ・２２ｂを固定して、受けロール２１とカット手段３５を移動させることによって、エンドレスベルト２４に対して張力を付与するようにしてもよい。また、エンドレスベルト２４が、受けロール２１とニップロール２２の他に巻き掛けられるロールがある場合には、そのロールの配置位置を移動させることでエンドレスベルト２４に張力を付与するようにしてもよい。さらには、エンドレスベルト２４を屈曲させることで張力を付与する押さえロールを設け、この押さえロールを移動させることでエンドレスベルト２４に張力を付与するようにしてもよい。

また、受けロール２１のみを駆動させて、ニップルロール２２を駆動させずに従動させてもよい。少なくとも、いずれか一方が駆動すればよい。また、ニップロールの上側ロール２２ａは下側ロール２２ｂに連れ回る従動ロールとなっている。また、駆動手段３４は、スプロケットとローラチェーンをそれぞれプーリとタイミングベルトに変えて使用することも可能である。

カット手段３５は、エンドレスベルトに対して互いに直交する二方向に移動可能な第１移動手段Ｃ及び第２移動手段Ｄを介して、架台２９に取り付けられている。このカット手段３５は、受けロール２１に対して進退自在なカット刃２３と、このカット２３に対して進退自在に設けられたベルト押さえ手段３０とを有している。

エンドレスベルト２４は、一対のニップロール２２によって上下より挟み込まれて引き取られ、受けロール２１とカット刃２３の間を連続して通過し、裁断される。この際、ニップロール２２によるエンドレスベルト２４の引き取り速度と、受けロール２１の送り速度は略同一に調整される。

センサ３１は、受けロール２１及びニップロール２２に巻き掛けられたエンドレスベルト２４の表面に表示されたバーコードを検出するものである。したがって、エンドレスベルト２４が受けロール２１及びニップロール２２に巻き掛けられ、且つ受けロール２１及びニップルロール２２が回転したのちに、外周面に表示されたバーコードを検出する。このセンサ３１は、接触式であっても非接触式であってもよい。

次に、本発明の好適な実施形態に係る多軸でエンドレスベルトのカットを行うカット装置の制御ブロックについて、図５を用いて説明する。制御部３２は、図示しないＲＯＭとＲＡＭを有しており、種々の演算を行ったり、受けロール２１及びニップロール２２に対する駆動手段３４、又はカット手段３５などの各機器の駆動を制御している。例えば、センサ３１で検出されたエンドレスベルト２４の外周面における外径に基づいて、受けロール２１及びニップルロール２２に巻き掛けられたエンドレスベルト２４の外周長さの演算を行ったり、エンドレスベルト２４に対するカット手段３５の制御を行ったりしている。

次に、第２実施形態におけるエンドレスベルトのカット装置２０の動作について、説明する。

（エンドレスベルトの外周長さの測定）
先ず、第１の工程では、エンドレスベルトの外周長さの測定が行われる。ただし、各ロール２１・２２へのエンドレスベルト２４の巻き掛けは、人手によって行われる。エンドレスベルト２４が各ロール２１・２２に巻き掛けられて運転操作が行われると、駆動手段３４の駆動によって、各ロール２１・２２が回転する。すると、エンドレスベルト２４の表面に表示されたバーコードがセンサ３１で検出される。そして、エンドレスベルト２４が一周するために要する時間と受けロール２１の回転数とに基づいて、制御部３２が、エンドレスベルト２４の外周長を演算によって算出する。

（カット手段３５の移動速度の算出）
第２の工程では、各ロール２１・２２の回転数Ｔ２、及び第１の工程で算出されたエンドレスベルト２４の外周長さＬ２に基づいて、制御部３２が、エンドレスベルト２４に対するカット手段３５の移動速度Ｕ２を演算によって算出する。なお、本実施形態においては、エンドレスベルト２４の外周速度Ｖ２が、Ｖ２＝２，５００ｍｍ／ｓｅｃで一定となる様、エンドレスベルト２４に対するカット手段３５の移動速度Ｕ２を算出している。そして、制御部３２は、エンドレスベルト２４に対するカット手段３５の移動速度がＵ２となるように、カット手段３５の移動を制御する。

このように、カット手段３５の移動速度が制御されることで、エンドレスベルト２４の外周長さが大きい場合は、エンドレスベルト２４に対するカット刃２３の移動速度が小さくなり、エンドレスベルト２の外周長さが小さい場合は、エンドレスベルト２に対するカット刃４の移動速度が大きくなる。

以上示した第１の工程から第２の工程を有するエンドレスベルト２４のカット方法によれば、エンドレスベルト２の外周長さに関わらず、エンドレスベルト２の外周速度が常に一定の下、エンドレスベルト２４の外周長さに応じてカット刃２３の移動速度が制御される。したがって、エンドレスベルト２４をカットする際に蛇行が発生する可能性が低く、蛇行に起因する二重カット、又はカット不能の発生率が小さくなる。しかも、エンドレスベルト２の外周長さに応じてカット手段３５の移動速度が制御されるので、製品全体の生産性が低下することもない。

実験例

次に、二種類のエンドレスベルト２４について、エンドレスベルト２４に対するカット刃の移動速度Ｕ２、及びエンドレスベルト２４の外周速度Ｖ２を適宜変更することによって、エンドレスベルト２４の二重カットの発生率を実験により求めた。その結果を表１に示す。

表１によれば、エンドレスベルト２４の外周速度Ｖ２が一定の下では、エンドレスベルト２４に対するカット刃の移動速度Ｕ２を小さくすることによって、二重カットの発生率が小さくなることが確認できた。ただし、エンドレスベルト２４に対するカット刃の移動速度Ｕ２をちいさくするとともに、エンドレスベルト２４の外周速度Ｖ２も小さくすると、逆に二重カットの発生率が高くなる。また、エンドレスベルト２４の外周速度Ｖ２を大きくすると、カット刃２３に作用する負荷が大きくなるため、二重カットの発生率が高くなる。

なお、前述した第１実施形態及び第２実施形態のいずれも、カット刃４・２３は、直線状の刃、回転駆動する円盤状の刃の何れであっても適用可能である。このうち、ベルト裁断面の均一性等を考慮した場合、回転駆動する円盤状であることが好ましい。さらに、受けロール２１の回転によって、連れ回りするものであっても、回転手段を有し、自発的に回転するものであってもよい。そして、回転方向は、エンドレスベルト２・２４の送り方向と同一の方向であることが好ましい。これによって、カット刃４・２３はダウンカットとなり、エンドレスベルト２・２４を押さえながら裁断することができ、前記ベルト押さえ手段３０とともに、エンドレスベルト２・２４の裁断時の撓みを抑制することが可能となる。更に、回転駆動するカット刃とすることで、常に一定した切れ味を維持することが可能となり、均一な面の裁断面とすることができる。

なお、第１実施形態及び第２実施形態に記載されたカット装置１・２０におけるカット刃４・２３は、チッ化チタン処理された超硬刃であって、かつ２段シノギ刃が用いられている。カット刃４・２３の刃先の具体的な形状は、図６に図示される通りである。

カット刃４・２３は、図６に図示されるように、θ１、θ２を有するシノギ刃となっている。本実施形態においては、θ１＝１２°、θ２＝２０°の２段シノギ刃を採用した。このように、カット刃４・２３を２段シノギ刃とすることで、カット刃４・２３の刃こぼれを低減することが可能となる。また、カット刃４・２３の表面にチッ化チタン処理を施しているのは、カット刃４・２３の寿命を向上させるためである。

なお、エンドレスベルト２・２４の断面がＶ形状、即ち、円錐形状である場合、カット不能を防止する観点から、カット刃４・２３を平刃とすることが好ましい。さらに、カット刃４・２３の刃先を鋭利にするとよい。

また、エンドレスベルト２・２４の材質によっては、例えば、エンドレスベルト２・２４が粘着性の高い材質である場合、エンドレスベルト２・２４をカットしたのちに、カット刃４・２３がエンドレスベルト２・２４に粘着することがある。かかる事態を防止するために、カット刃４・２３の表面に、無電解ニッケルメッキを施し、カット刃３・２４自身に離型性を持たせるようにしてもよい。

次に、第１実施形態及び第２実施形態におけるカット刃４・２３が、エンドレスベルト２・２４に対して移動する際の制御について、図７を用いて説明する。具体的には、第１実施形態におけるここで、図７は、図１及び図４に図示されるカット装置に設けられたカット刃４・２３の移動状態を示す図である。

図７において、エンドレスベルト２・２４をカット場合、先ず、カット刃４・２３が、回転しているエンドレスベルト２・２４に当接するまで（Ｌ₀〜Ｌ₁）は、第１の速度でカット刃４・２３を移動させる。この第１の速度は、可能な限り小さい時間であることが好ましい。カット刃４・２３に対して負荷が作用していないからである。なお、カット刃４・２３の原点位置Ｌ₀から回転しているエンドレスベルト２・２４に当接する位置Ｌ₁までの距離は、カット刃４・２３の原点位置Ｌ₀からロール１・２１の中心Ｏまでの距離とカット刃４・２３の外径とを予め記憶しておくことによって、エンドレスベルト２・２４の外径から算出することができる。

次に、カット刃４・２３がエンドレスベルト２・２４に当接したときＬ₁、即ち、エンドレスベルト２・２４に対して切り込みを開始するときは、エンドレスベルト２・２４に対するカット５・２３刃の移動速度を、第１の速度よりも小さい第２の速度に変更する。このとき、エンドレスベルト２・２４が、カット刃４・２３に対して負荷を作用させるからである。そして、カット刃４・２３がエンドレスベルト２・２４に当接してから抗張体（エンドレスベルト２・２４内に配置されるロープ）が配置される位置まで（Ｌ₁〜Ｌ₂）は、エンドレスベルト２・２４に対するカット５・２３刃の移動速度が第２速度で移動する。

そして、カット刃４・２３が、エンドレスベルト２・２４に対して切り込みを開始し、所定の切り込み深さ、即ち、抗張体位置Ｌ₂まで切り込んだとき、エンドレスベルト２・２４に対するカット刃４・２３の移動速度を、第２の速度よりも小さい第３の速度に変更する。これは、エンドレスベルト２・２４を抗張体位置Ｌ₂まで切り込んだときにおける、抗張体の飛び出し、又はカット刃４・２３の蛇行に起因する二重カットを防止するためである。

なお、抗張体がエンドレスベルト２・２４内に配置される位置は、同種のエンドレスベルト２・２４であれば、同じ位置に配置される。したがって、エンドレスベルト２・２４の種別に関連付けて、抗張体が配置される位置Ｌ₂を予め制御部に１７・３２に記憶させるとともに、図５に図示されるようにエンドレスベルト２・２４の種別の入力手段３３を設けてもよい。そして、入力手段３３にエンドレスベルト２・２４の種別のみを入力することで、抗張体位置Ｌ₂までカットしたときに、第２の速度から第３の速度に変更するように制御してもよい。かかる場合、エンドレスベルト２・２４に対するカット刃４・２３の移動速度が自動的に変更されるという利点がある。

尚、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることができることは理解されよう。

本発明の好適な実施形態に係る一軸でエンドレスベルトのカットを行うカット装置である。 図１に図示されるエンドレスベルトのカット装置の側面図である。 本発明の好適な実施形態に係る一軸でエンドレスベルトのカットを行うカット装置の制御ブロック図である。 本発明の好適な実施形態に係る多軸でエンドレスベルトのカットを行うカット装置である。 本発明の好適な実施形態に係る多軸でエンドレスベルトのカットを行うカット装置の制御ブロック図である。 本発明の好適な実施形態に係る一軸又は多軸でエンドレスベルトのカットを行うカット装置に使用されるカット刃の刃先の形状 図１及び図４に図示されるカット装置に設けられたカット刃の移動状態を示す図である。

符号の説明

１ ロール
２ エンドレスベルト
３ センサ
４ カット刃
５ カット刃の移動装置
６ 原動機
７ 一対のレール
８ 摺動部材
９ スライド手段
１０ マンドレル
１１ 支持台
１２ パルスエンコーダ
１３ 油圧シリンダ
１４ パルス出力付き駆動部
１５ 取付部材
１６ 回転軸
１７ 制御部
１８ ロール駆動部
１９ カットスリーブ
２０ 第２実施形態におけるエンドレスベルトのカット装置
２１ 受けロール
２２ ニップロール
２３ カット刃
２４ エンドレスベルト
２５ モータ
２６ スプロケット
２７，２７ａ，２７ｂ スプロケット
２８ ローラチェーン
２９ 架台
３０ ベルト押さえ手段
３１ センサ
３２ 制御部
３３ 入力手段
３４ 受けロール及びニップロールに対する駆動手段
３５ カット手段

Claims (9)

1. 径方向に拡縮可能なロールに外挿されたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、前記エンドレスベルトをカットするエンドレスベルトのカット装置であって、
   前記ロールに外挿された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さを測定する測定手段と、
   前記エンドレスベルトの外周速度を所定の速度にするための前記ロールの回転数を、前記測定手段で測定された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さに基づいて演算するロール回転数演算手段と、
   前記ロール回転数演算手段で算出された前記エンドレスベルトの回転数に基づいて、前記エンドレスベルトに対するカット刃の移動速度を制御するカット刃速度制御手段と、を備えることを特徴とするエンドレスベルトのカット装置。
2. 回転駆動する第１のロールと、前記第１のロールに併設される第２のロールと、の間に巻き掛けられたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、前記エンドレスベルトをカットするエンドレスベルトのカット装置であって、
   前記第１のロールと第２のロールとの間に巻き掛けられた前記エンドレスベルトの外周長さを測定する外周長さ測定手段と、
   前記第１のロールの回転数、及び前記外周長さ測定手段で測定された前記エンドレスベルトの外周長さに基づいて、前記エンドレスベルトに対するカット刃の移動速度を制御するカット刃速度制御手段と、を備えることを特徴とするエンドレスベルトのカット装置。
3. 前記カット刃が、チッ化チタン処理された超硬刃、かつ２段シノギ刃であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンドレスベルトのカット装置。
4. 径方向に拡縮可能なロールに外挿されたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、前記エンドレスベルトをカットするエンドレスベルトのカット方法であって、
   前記ロールに外挿された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さを測定する第１の工程と、
   前記エンドレスベルトの外周速度を所定の速度にするための前記ロールの回転数を、前記第１の工程で測定された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さに基づいて演算する第２の工程と、
   前記第２の工程で算出された前記ロールの回転数に基づいて、前記エンドレスベルトに対するカット刃の移動速度を演算する第３の工程と、を有することを特徴とするエンドレスベルトのカット方法。
5. 回転駆動する第１のロールと、前記第１のロールに併設される第２のロールと、の間に巻き掛けられたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、前記エンドレスベルトをカットするエンドレスベルトのカット方法であって、
   前記第１のロールと第２のロールとの間に巻き掛けられた前記エンドレスベルトの外周長さを測定する第１の工程と、
   前記第１のロールの回転数、及び前記外周長さ測定手段で測定された前記エンドレスベルトの外周長さに基づいて、前記エンドレスベルトに対するカット刃の移動速度を演算する第２の工程と、を有することを特徴とするエンドレスベルトのカット方法。
6. 前記エンドレスベルトの内部に抗張体が配置されたエンドレスベルトのカット方法であって、
   前記カット刃が前記エンドレスベルトに当接するまでは、前記カット刃を、前記エンドレスベルトに対して第１の速度で移動させ、
   前記カット刃が前記エンドレスベルトに当接したとき、前記カット刃を、前記エンドレスベルトに対して第１の速度よりも小さい第２の速度で移動させ、
   前記カット刃が前記エンドレスベルトの抗張体位置にきたとき、前記カット刃を、前記エンドレスベルトに対して第２の速度よりも小さい第３の速度で移動させることを特徴とする請求項４又は５に記載のエンドレスベルトのカット方法。
7. 前記エンドレスベルトの種別に応じて前記抗張体の位置が記憶された制御部と、前記エンドレスベルトの種別を入力可能な入力手段と、を有し、
   前記制御部が、前記入力手段に入力された前記エンドレスベルトの種別に応じて、前記抗張体位置を判別し、前記エンドレスベルトに対する前記カット刃の移動速度を、前記第２の速度から第３の速度に変更させることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のエンドレスベルトのカット方法。
8. 前記カット刃が、チッ化チタン処理された超硬刃、かつ２段シノギ刃であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載のエンドレスベルトのカット方法。
9. 径方向に拡縮可能なロールに外挿されたエンドレスベルトに対してカット刃を移動させて、前記エンドレスベルトをカットするエンドレスベルトのカット装置であって、
   前記ロールに外挿された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さを測定する測定手段と、
   前記カット刃による前記エンドレスベルトへの切り込み量を所定の切り込み量にするための前記ロールの回転数を、前記エンドレスベルトに対するカット刃の移動速度、及び前記測定手段で測定された前記エンドレスベルトの外径又は外周長さに基づいて演算するロール回転数演算手段と、
   前記ロール回転数演算手段で算出された前記ロールの回転数に基づいて、前記ロールの回転数を制御するロール回転数制御手段と、を備えることを特徴とするエンドレスベルトのカット装置。

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