JP2009056578A

JP2009056578A - ベルトの製造方法

Info

Publication number: JP2009056578A
Application number: JP2007326619A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yamamoto; 祐二山本
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2007-08-03
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2009-03-19

Abstract

【課題】加工性に優れ、生産性の高いベルトの製造方法を提供する。
【解決手段】無端ベルト１を一つの金型３に挿入し回転させ、前記金型３上の無端ベルト１に回転砥石５を圧接しながら金型３又は回転砥石５を幅方向にトラバースさせるようにしたベルトの研磨方法であって、無端ベルト１の外周の半径値を入力し、その値に応じた距離回転砥石５が無端ベルト１方向に接近して研磨するベルトの製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、無端ベルトの表面を回転砥石で研磨する為のベルトの製造方法に関し、工作物である無端ベルトの温度上昇を防ぎ、上記ベルト表面の仕上げ精度を向上するものである。

ゴムベルトなど無端ベルトの表面を平滑に仕上げる為のベルト研磨装置として、上記の無端ベルトを駆動ローラ及びテンションローラに巻き掛けて回転させ、駆動ローラ上の無端ベルトに回転砥石を圧接しながら駆動ローラを幅方向にトラバースさせるようにしたものが知られている。

例えば、特許文献１においては、無端ベルトを２軸のローラに巻き掛けて回転させ、駆動ローラ上の無端ベルトに回転砥石を圧接しながら駆動ローラ又は回転砥石をトラバースしたベルト研磨装置であって、駆動ローラを中空の筒状に形成し、この駆動ローラ内に冷却水を循環させたものである。
実開平７−３７５５４号公報

外周長の大きいベルトは、２軸で研磨できるが、外周長の短いベルトは一軸で研磨していた。さらに、外周長１５４ｍｍ未満のベルトは、全幅で研磨すると主軸が撓む為、ホイールトラバース研磨をしている。一軸トラバース研磨機は、主軸回転数が一定であり、金型径、ベルトサイズが大きくなると研磨中のベルト周速も大きくなる方式であった。

ベルト周速は最適速度があり、それより下がると研削能力が落ち、上がっても発熱し、ゴムが粘着し研削粉が逃げなくなり、研削能力が落ちる。そのため、サイズの大きいものでは研削ホイールのトラバース速度を下げ、ベルト一回転で研削する量を減らし、発熱を防ぐ必要があった。そのため研削に時間を要した。又、ベルト周速とトラバース速度の関係がずれているサイズでトラバース模様が発生していた。小径のベルトのトラバース速度を大径のベルトのトラバース速度に合わせ、切削量が少ないにも拘わらず、余分な時間を掛けていた。又、小径のベルトは、研磨ホイールとの相対速度が遅すぎ、ベルトが削り取られ、研磨表面に凹凸が発生していた。

又、周長が１３０ｍｍ〜１０９０ｍｍ程度の短いサイズのベルトは、金型から製品を脱着する前に、金型の周囲にベルトスリーブを積層したまま研磨機に装着し、長手方向全面に回転砥石を押し付けて研磨していた。位置決めストッパーがベルト研磨後の位置まで移動し、そこまでエアシリンダで研磨砥石を製品に定圧で押し付けていた。研磨砥石に当るベルト周速を一定にする為に、金型径、ベルトサイズが大きくなると主軸回転数が下がる。従って１回転の時間はベルトサイズが大きくなるほど、長くなる。研磨砥石切込速度の方はサイズによらず一定であるので、ベルトが１回転する間の切込量が長いサイズ程大きくなる。位置決めストッパーがベルト研磨後の位置まで移動完了後、小サイズも大サイズも仕上げ研磨としてベルト２周で研磨完了となる。

ベルト周速をほぼ一定にする為にサイズ範囲によって回転数のランク分けをしているが、ランク内のサイズ上限下限で表面状態、厚み精度に差が出る。切り込み速度が一定な為、大サイズではベルト１回転当たりの切込量が大きくなっていた。そのため、研磨砥石の切削能力を越える場合が出、ベルトを削り切らずにバウンド、スリップ、引き千切りを起こすときがある。ベルト研磨面に縦模様が発生し、厚みもばらついていた。小サイズは大サイズに切込速度を合わせている為、切削量が少ないにもかかわらず、余分な時間を掛けており、ラインのボトルネックになっている。又、研磨砥石位置決めストッパーが研磨最終位置まで来た後、慣らし運転２周、又は所定時間で研磨完了していたが、定圧式なので大サイズでは研磨砥石が位置決めストッパー部まで移動しておらず、厚めに仕上がり、小サイズは慣らし研磨が多すぎて薄めに仕上がってしまう。研磨砥石の使用回数によっても仕上がり厚みが変わって来ていた。

そこで、特許文献２においては、粗研磨と仕上げ研磨とで砥石を交換し、粗研磨用砥石と仕上げ研磨用砥石で研磨を行うことで、ベルトスリーブの厚みを均一にならす研磨を精度高く行うことができるようになった。
特開２００２−１０３１９４号公報

しかし、ベルトスリーブの厚みを均一にならす研磨を精度高くできるようになったが、粗研磨と仕上げ研磨とで砥石を交換する為に、砥石交換に時間が掛かり、効率的ではなかった。

本発明はこのような問題点を解決するものであり、加工性に優れ、生産性の高いベルトの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、無端ベルトが装着された金型を回転させ、前記金型上の無端ベルトに回転砥石を圧接しながら金型又は回転砥石を幅方向にトラバースさせるようにしたベルトの研磨方法であって、無端ベルトの外周の半径値を入力し、その値に応じた距離回転砥石が無端ベルト方向に接近して研磨するベルトの製造方法である。

請求項２に記載の発明は、前記半径値に応じて前記金型の回転数を制御する請求項１に記載のベルトの製造方法である。

請求項３に記載の発明は、前記半径値と金型の回転数から金型の一回転に要する時間を算出し、トラバース速度を決定する請求項２に記載のベルトの製造方法にある。

請求項４に記載の発明は、無端ベルトが装着された金型を回転させ、前記金型上の無端ベルトに回転砥石を無端ベルトに向かって移動し、圧接してベルトを研磨するベルトの研磨方法であって、無端ベルトの研磨終了時の半径値を入力し、その値に応じた距離回転砥石が移動し無端ベルト方向に接近して研磨するとともに、研磨を粗研磨と仕上げ研磨に分け、前記半径値に応じて金型の回転数を制御し、回転砥石が無端ベルトに当接する迄と、前記粗研磨と仕上げ研磨とで、少なくとも前記回転砥石の移動速度を変更するベルトの製造方法にある。

請求項５に記載の発明は、前記仕上げ研磨では、回転砥石を無端ベルトに圧接する押圧力を粗研磨より大きくした請求項４に記載のベルトの製造方法にある。

請求項６に記載の発明は、前記研磨途上で、研磨残りが０．２ｍｍとなったときに研磨速度をベルト１回転当たり０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍの低速度とし、それまではベルト１回転当たり０．１〜０．３ｍｍの中速度の研磨速度とする請求項４又は５に記載のベルトの製造方法にある。

請求項７に記載の発明は、前記中速度の研磨速度域では、回転砥石を１．０〜２．５ｋｇｆ／ｃｍの押圧力で研磨し、低速度の研磨速度域では、回転砥石を２．６〜３．８ｋｇｆ／ｃｍの押圧力で研磨し、前記研磨途上で、研磨残りが０．１ｍｍとなったときに回転砥石を３．９〜１２．０ｋｇｆ／ｃｍの押圧力で研磨する請求項６に記載のベルトの製造方法にある。

本発明によると、無端ベルトが装着された金型を回転させ、前記金型上の無端ベルトに回転砥石を圧接しながら金型又は回転砥石を幅方向にトラバースさせるようにしたベルトの研磨方法であって、無端ベルトの外周の半径値を入力し、その値に応じた距離回転砥石が無端ベルト方向に接近して研磨するベルトの製造方法であることから、研磨を一度で済ませることができ、生産性が向上する。

そしてまた本発明は、前記半径値に応じて前記金型の回転数を制御する請求項１に記載のベルトの製造方法であることから、金型の周速が一定となり、ベルト周速がどのサイズも一定となることで、最適速度となり、発熱、ゴムの粘着がなくなり、研削粉が逃げなくなり、研削能力が最大となる効果がある。

請求項３に記載の発明によると、前記半径値と金型の回転数から金型の一回転に要する時間を算出し、トラバース速度を決定する請求項２に記載のベルトの製造方法であることから、研磨代がどのサイズのベルトでも一定で、最適速度となり、大径のサイズで発生していたトラバース模様が無くなり、小径サイズのベルトはトラバース速度が上がり、生産性が良くなるという効果がある。

請求項４に記載の発明によると、無端ベルトが装着された金型を回転させ、前記金型上の無端ベルトに回転砥石を無端ベルトに向かって移動し、圧接してベルトを研磨するベルトの研磨方法であって、無端ベルトの研磨終了時の半径値を入力し、その値に応じた距離回転砥石が移動し無端ベルト方向に接近して研磨するとともに、研磨を粗研磨と仕上げ研磨に分け、前記半径値に応じて金型の回転数を制御し、回転砥石が無端ベルトに当接する迄と、前記粗研磨と仕上げ研磨とで、少なくとも前記回転砥石の移動速度を変更するベルトの製造方法であることから、粗研磨と仕上げ研磨が研磨砥石を交換せずに行え、生産効率を下げずに精度の高い研磨を行うことができる。

請求項５に記載の発明によると、前記仕上げ研磨では、回転砥石を無端ベルトに圧接する押圧力を粗研磨より大きくした請求項４に記載のベルトの製造方法であることから、粗研磨において、発熱、ゴムの粘着、削り取られ等が無くなり、さらに仕上げ研磨においては研磨表面凹凸が無くなり、ベルト厚み精度が向上するという効果がある。

請求項６に記載の発明によると、前記研磨途上で、研磨残りが０．２ｍｍとなったときに研磨速度をベルト１回転当たり０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍの低速度とし、それまではベルト１回転当たり０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの中速度の研磨速度とする請求項４又は５に記載のベルトの製造方法であることから、効率良く精度良く研磨できると効果がある。

請求項７に記載の発明によると、前記中速度の研磨速度域では、回転砥石を１．０〜２．５ｋｇｆ／ｃｍの押圧力で研磨し、低速度の研磨速度域では、回転砥石を２．６〜３．８ｋｇｆ／ｃｍの押圧力で研磨し、前記研磨途上で、研磨残りが０．１ｍｍとなったときに回転砥石を３．９〜１２．０ｋｇｆ／ｃｍの押圧力で研磨する請求項６に記載のベルトの製造方法であることから、回転砥石の押圧力を制御することから、研磨初期における、ゴムの発熱による粘着、削り取られが無くなり、更に仕上げ研磨において、ベルト表面凹凸がなくなり、厚み精度も向上するという効果がある。

本発明に係るベルトの製造方法を、通常サイズのベルトスリーブを図１に、極小サイズのベルトスリーブを図２に示す。

図１の無端ベルト１は、金型に挿入した状態で、無端ベルト１を固定させる。そして、ベルト外周の半径値を研磨機の制御部に入力して回転砥石５の移動距離を算出する。さらに、ベルトスリーブの側面７側から回転砥石５を進入させ、無端ベルト１の研磨を行う。

このとき、金型３の回転数をベルト仕上がり外周長を使用して求める。このとき、無端ベルトの最適周速を予め決めておき、それらの値を代入する。金型３の回転数は、無端ベルト周速（ｍｍ／周）／ベルト仕上がり外周長（ｍｍ）で求めることができる。このとき、ベルト仕上がり外周長は、ベルト仕上がり半径値×２×π（ｍｍ）となる。

次に、ベルト研磨代から、回転砥石トラバース速度を求める。回転砥石トラバース速度（ｍｍ／ｓ）は、ベルト最適研磨代／ベルト１回転の時間で求められる。

図２はベルトスリーブが極小サイズの場合を示している。ベルトスリーブ２は、金型に挿入し、無端ベルト２を固定させる。そして、ベルト外周の半径値を研磨機の制御部に入力して回転砥石５の移動距離を算出する。さらに、無端ベルト２の正面から回転砥石５を進入させ、無端ベルト２の研磨を行う。

無端ベルト外周から計算した半径を前もって制御部に代入して、そこから少なくとも１ｍｍ差し引き、無端ベルト２表面から１ｍｍの位置で回転砥石５の前進速度が高速から低速に移るようにする。そして、低速になって初めて、無端ベルト２の研磨が開始される。

次に、研磨時間の短縮の為にベルトスリーブ全幅を一度に研磨する場合を、図３に示す。

図３の無端ベルト１は、金型３に挿入したまま、無端ベルト１を固定させる。そして、研磨後のベルト外周の半径値を研磨機の制御部に入力して回転砥石５の移動距離を算出する。さらに、ベルトスリーブの長手方向全幅に回転砥石５を当接させ、無端ベルト１の研磨を行う。

このとき、金型３の回転数をベルト仕上がり外周長を使用して求める。このとき、無端ベルトの最適周速を予め決めておき、それらの値を代入する。金型３の回転数は、無端ベルト周速（ｍｍ／分）／ベルト仕上がり外周長（ｍｍ）で求めることができる。このとき、ベルト仕上がり外周長は、ベルト仕上がり半径値×２×π（ｍｍ）となる。

又、研磨中のベルトの周速は３〜６ｍ／分とする必要がある。周速が３ｍ／分よりも遅ければゴムが粘着していなくても、切削力が下がり、バウンド、スリップを起こし、引き千切れによる模様が発生する。一方、周速が６ｍ／分よりも速ければ発熱し、ゴムの粘着により、研磨砥石の切削能力が下がる。

バウンド、スリップ、引き千切りを起こさない為には、ベルト１回転当たり研磨代を０．１ｍｍ〜０．３ｍｍに、厚み、表面状態を安定させるには、ベルト１回転当たり研磨代を０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍにする必要がある。従って、前記研磨途上で、研磨残りが０．２ｍｍとなったときに研磨速度をベルト１回転当たり０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍの研磨代とする低速度とし、それまではベルト１回転当たり０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの研磨代とする。

前記ベルト１回転当たり０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの研磨代とした中速域では回転砥石を１．０〜２．５ｋｇｆ／ｃｍの低圧の押圧力でベルトスリーブを研磨し、ベルト１回転当たり０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍの研磨代とした低速域では回転砥石を２．６〜３．８ｋｇｆ／ｃｍの中圧の押圧力でベルトスリーブを研磨し、さらに研磨残りが０．１ｍｍとなったときに回転砥石を３．９〜１２．０ｋｇｆ／ｃｍの高圧の押圧力で研磨を行うことが好ましい。

以下、具体的な実施例を説明する。

表１にベルト仕上げ半径値、金型回転数、及びトラバース研磨速度を示す。表１の条件で無端ベルトの研磨を行ったところ、ベルト周速がどのサイズも一定で、最適速度になり、発熱、ゴムの粘着がなくなり、研削粉が逃げなくなり、研削能力が最大となった。小径サイズで発生していた研磨ホイールとの相対速度遅すぎによるベルトの削り取られ、研磨表面凹凸もなくなった。研磨代がどのサイズも一定で、最適速度になり、大径サイズで発生していたトラバース模様が無くなり、小径サイズはトラバース速度を上げることができ、生産性を向上させることができた。

ベルトスリーブ全幅を一度に研磨する場合の実施例は、表２及び表３に示す。表２はベルト外周長毎のベルト仕上げ半径値、主軸回転数、中速域研磨速度、及び低速域研磨速度を示す。表３は、低圧、中圧、及び高圧での押付力を示している。このように、研磨途上で、粗研磨、仕上げ研磨等研磨速度を変えることと、研磨砥石の押圧力を変更することによって、研磨効率を下げることなく、研磨始めにおけるバウンド、スリップ、及びゴムの引き千切りを防止することができ、さらにベルト表面の研磨精度を向上させることができた。

本発明に係る通常サイズのベルトスリーブを研磨する方法を示した概略図である。本発明に係る極小サイズのベルトスリーブを研磨する方法を示した概略図である。本発明に係るベルトスリーブ全幅を一度に研磨する方法を示した概略図である。

符号の説明

１無端ベルト
２無端ベルト
３金型
５回転砥石
７無端ベルトの側面

Claims

無端ベルトが装着された金型を回転させ、前記金型上の無端ベルトに回転砥石を圧接しながら金型又は回転砥石を幅方向にトラバースさせるようにしたベルトの研磨方法であって、無端ベルトの外周の半径値を入力し、その値に応じた距離回転砥石が無端ベルト方向に接近して研磨することを特徴とするベルトの製造方法。
前記半径値に応じて前記金型の回転数を制御する請求項１に記載のベルトの製造方法。
前記半径値と金型の回転数から金型の一回転に要する時間を算出し、トラバース速度を決定する請求項２に記載のベルトの製造方法。
無端ベルトが装着された金型を回転させ、前記金型上の無端ベルトに回転砥石を無端ベルトに向かって移動し、圧接してベルトを研磨するベルトの研磨方法であって、無端ベルトの研磨終了時の半径値を入力し、その値に応じた距離回転砥石が移動し無端ベルト方向に接近して研磨するとともに、研磨を粗研磨と仕上げ研磨に分け、前記半径値に応じて金型の回転数を制御し、回転砥石が無端ベルトに当接する迄と、前記粗研磨と仕上げ研磨とで、少なくとも前記回転砥石の移動速度を変更することを特徴とするベルトの製造方法。
前記仕上げ研磨では、回転砥石を無端ベルトに圧接する押圧力を粗研磨より大きくした請求項４に記載のベルトの製造方法。
前記研磨途上で、研磨残りが０．２ｍｍとなったときに研磨速度をベルト１回転当たり０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍの研磨代とする低速度とし、それまではベルト１回転当たり０．１〜０．３ｍｍの研磨代とする中速度の研磨速度とする請求項４又は５に記載のベルトの製造方法。
前記中速度の研磨速度域では、回転砥石を１．０〜２．５ｋｇｆ／ｃｍの押圧力で研磨し、低速度の研磨速度域では、回転砥石を２．６〜３．８ｋｇｆ／ｃｍの押圧力で研磨し、前記研磨途上で、研磨残りが０．１ｍｍとなったときに回転砥石を３．９〜１２．０ｋｇｆ／ｃｍの押圧力で研磨する請求項６に記載のベルトの製造方法。