JP2954683B2 - 線状体の張力測定装置 - Google Patents

線状体の張力測定装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、緊張状態とされた線状体の張力を測定する
装置に関し、特に複数本の線状体の張力を順次自動的に
測定するものに関する。
[従来の技術] 上記の線状体としては、例えばスチール製のワイヤコ
ードがあり、これはスチールコンベヤベルトに使用され
る。スチールコンベヤベルトは、複数のスチール製ワイ
ヤコードに一定の張力をかけた状態で、ワイヤコードを
上下両面から未加硫ゴムシートによって挟んだ状態で接
着し、加硫プレス機で加圧、加熱してゴムシートを加硫
することにより製造される。
この製造過程では、各ワイヤコードの張力をそれぞれ
予め定めた一定値とすることが望ましく、未加硫ゴムシ
ートを接着する前に、各ワイヤーコードの張力を測定す
ることが行なわれている。その張力を測定装置として
は、従来、測定ローラを先端に備えた感圧計があり、こ
れを手で持って測定しようとするワイヤコードの一本一
本に、先端のローラを押しつけて、各ワイヤコードの張
力を測定していた。
[発明が解決しようとする課題] しかし、上記の張力測定装置では一本ずつ張力を測定
しなければならないが、スチールコンベヤベルトの場
合、通常50乃至200本のワイヤコードを使用するので、
全てのワイヤコードの張力を上記の張力測定装置で測定
すると、測定に長時間かかるという問題点があった。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、ワイヤコード等の線状体の張力を自動的に短時間
に測定できる張力測定装置を提供することを目的とす
る。
また、ワイヤコード等の線状体間の間隔は、どのよう
なワイヤコードの場合でも常に一定とは限らず、例えば
ワイヤコードの径が変化すると、それに応じてワイヤコ
ード間の間隔も変化する。このような場合にも、対処す
ることができる張力測定装置を提供することも目的とす
る。
[課題を解決するための手段] 上記の各目的を達成するために、本発明は、間隔をお
いて平行に配置された緊張状態の複数の線状体を横切る
方向に、進退可能に設けられた移動体と、この移動体を
上記横切る方向に進退させる駆動手段と、上記移動体の
設定位置を表す設定位置信号を出力する設定手段と、上
記移動体の進退位置を検出し、位置検出信号を生成する
位置検出手段と、この位置検出手段の位置検出信号が上
記設定位置信号に一致するまで、上記駆動手段を付勢す
る制御手段と、上記移動体に設けられ、上記移動体が上
記線状体のいずれかの配置位置に対応する位置にある状
態で上記線状体を押圧し、その反発力を検出する反発力
検出手段と、この反発力検出手段の出力信号に基づいて
上記線状体の張力を演算する演算手段とを、具備してい
る。
[作用] 本発明によれば、移動体の設定値を表す設定位置信号
を設定手段に出力させると、制御手段が駆動手段を付勢
し、駆動手段が移動体を各線状体を横切る方向に移動さ
せる。この移動に従って位置検出手段が移動体の位置を
検出する。そして、制御手段は、位置検出手段からの位
置検出手段が、設定位置信号に一致すると、駆動手段を
停止させる。この状態において、反発力検出手段が緊張
状態とされた線状体を押圧して、その反発力を検出す
る。演算手段が、この反発力に基いて緊張状態とされた
線状体の張力を演算する。
[実施例] 以下、本発明のスチールコンベヤベルトを製造する際
に使用するワイヤコードの張力を測定する装置に実施し
た実施例に基いて詳細に説明する。この張力測定装置
は、第1図に示すように複数本のワイヤ(第1図では5
本だけ示してある。)2の上方に配置されている。
これらワイヤ2は、互いに平行に配置され、かつ図示
していない張力付与装置によって緊張状態とされ、支持
ローラ4、4‥‥‥と、支持ローラ5、5‥‥とによっ
て支持されている。
この張力測定装置は、ワイヤコード2の上方に固定枠
6を有し、この固定枠6の両側壁6a、6bは各ワイヤコー
ド2を横切る方向、例えば各ワイヤコードの張力方向に
直角な方向の線上に、各ワイヤコード2のうち両外側に
あるものよりもさらに外方の位置に相対向して配置され
ている。こを両側壁6a、6b間に移動用ネジ8が回転自在
にかつその長さ方向への移動を拘束された状態で設けら
れ、側壁6bに取付けた駆動手段、例えばディジタルサー
ボモータ10によって回転させられる。この移動用ネジ8
は、ナット部12と螺合しており、このナット部12は矩形
の移動体13に固定されている。また、移動用ネジ8と平
行に両側壁6a、6b間にはリニアガイドのレール14が設け
られている。このレール14と組み合されて使用されるベ
アリングメタル16も移動体13に取り付けられている。従
って、ディジタルサーボモータ10によってネジ8を回転
させると、リニアガイドによって移動体13は支持されな
がら、円滑にワイヤコード2の張設方向に直角な方向に
一定ピッチずつ進退することができる。
固定枠6には第2図に示すようにロータリエンコーダ
18が設けられ、その回転軸には平歯車20が結合されてい
る。この平歯車20は、移動体13におけるワイヤコード2
の張設方向に直角な方向の縁部に設けられたラック22と
噛み合っている。従って、移動体13のワイヤコード2の
張設方向に直角な方向への進退に応動して平歯車20が回
転し、この回転がロータリエンコーダ18に伝達され、移
動体13の進退が検出される。
第3図は、移動体13の移動制御用回路を示したもの
で、ロータリエンコーダ18からの出力は変換器19によっ
てディジタル信号に変換され、比較器21に供給され、制
御回路23によって制御されるスイッチ24を介して前進用
設定器26または後進用設定器28から供給された設定値と
比較され、両者が一致していない間、その旨を表わす信
号を駆動モータ制御回路30に供給する。これによってデ
ィジタルサーボモータ10が制御され、移動用ネジ8が駆
動され、移動体13の位置が変更され、その変更がロータ
リエンコーダ18によって検出される。以下、同様にして
設定値に対応する位置まで移動体13は移動し、停止す
る。なお、停止した移動体13をその位置に保持するため
のロック用ブレーキ機構がディジタルサーボモータ10に
設けられている。
移動体13の下面には、下方に向って突出した支持腕32
が設けられ、その下端にはワイヤコード2の張設方向に
沿うように配置されたアーム34の一端が、ワイヤコード
2の張設方向に直角な軸回りに回動自在に支持されてい
る。このアーム34の先端にはロードセル36が設けられ、
このロードセル36にはワイヤーコード2に接触可能なロ
ーラ38が設けられている。
上記アーム34の中途には、エヤーシリンダ40のロッド
42が結合され、このエヤーシリンダ40は移動体に結合さ
れている。このエヤーシリンダ40のロッド42を第2図に
示すように最大限進行させた状態で、ローラ38はワイヤ
コード2に接触し、ロッド42を後退させると、矢印Aで
示すようにローラ38はワイヤーコード2から離れる。な
お、ローラ38は、ワイヤコード2における支持ローラ
4、5のほぼ真中にある部分を押圧する。
このような張力測定装置の動作について説明する。
今、第1図に示すようにローラ38が一番右端のワイヤコ
ード2の上方にあるとする。この状態でエヤーシリンダ
40を作動させると、第2図に示すようにローラ38がワイ
ヤコード2を押圧し、ワイヤコード2を一定量押し下げ
る。このとき、ワイヤコード2は支持ローラ4、5間で
ローラ38を頂点とする山型の二等辺となり、両側のコー
ド角度αが一定になる。従って、ワイヤコード2に対す
るローラ38の押し付け力(ワイヤコード2の反発力)を
ロードセル36で測定すると、この測定値に基いてワイヤ
コード2の張力Tが算出される。即ち、測定値をFとす
ると、F=2TSinαとなるので、T=F/(2Sinα)によ
って張力を演算できる。なお、この演算手段は図には示
していない。演算されたワイヤコード2の張力が設定値
と異なるときには、ワイヤコード2の張力を張力付与装
置によって設定値に調整する。押し付け力の測定が終了
すると、エヤーシリンダ40のロッド42は後退し、ローラ
38はワイヤコード2から離れる。
そして、ディジタルサーボモータ10を作動させると、
上述したように前進用設定器26に設定された設定に対応
する距離だけ移動し、第1図における左側のワイヤコー
ド2の上方にローラ38が到達する位置まで移動し、停止
する。そして、上述したのと同様にしてワイヤコード2
の張力が測定する。以下、同様にして全てのワイヤコー
ド2の張力の測定を行ない、これが完了すると、第3図
に示すスイッチ24が制御回路23によって切替られ、ディ
ジタルサーボモータ10が逆転し、移動体13が第1図にお
ける右側への移動を開始し、そして最も右側にあるワイ
ヤコード2の上方にローラ38が到達したとき、ディジタ
ルサーボモータ10が防止する。
また、測定するワイヤコード2の径が今までのものと
異なったものとなり、各ワイヤコード2の間隔が変更さ
れた場合には、前進用設定器26の設定値と、後退用設定
器28の設定値とを新たなワイヤコード2の間隔に対応し
たものに変更すればよい。
なお、上記の実施例では、移動体13に張力測定用のエ
ヤーシリンダ40、支持アーム34、ロードセル36、ローラ
38等からなる張力測定手段を1台設けたが、ワイヤコー
ド2の間隔だけ位置をずらせて複数台の張力測定手段を
設けることもできる。
[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、線状体を押圧して、
その反発力を測定する手段を移動体に設け、この移動体
を複数の線状体を横切る方向に移動させる構成であるの
で、複数の線状体の張力を自動的に且つ短時間で測定す
ることができる。しかも、上記の移動体の線状体を横切
る方向への移動を検出する位置検出手段と、移動体の設
定位置を設定する設定手段と、位置検出手段の検出値と
設定手段の設定値とが一致するまで移動体を駆動する駆
動手段を制御する手段を設けているので、設定値を変更
することによって、測定対象となる線状体の径等の変更
により、線状体の間隔が変更されても、設定値を変更す
ることによって容易に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による張力測定装置の1実施例の側面
図、第2図は同実施例の正面図、第3図は同実施例の電
気ブロック図である。 2……ワイヤコード、13……移動体、36……ロードセル
(反発力検出手段)、10……ディジタルサーボモータ、
18……ロータリエンコーダ(位置検出手段)、21……比
較器、24……駆動モータ制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01L 5/04 - 5/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】間隔をおいて平行に配置された緊張状態の
    複数の線状体を横切る方向に、進退可能に設けられた移
    動体と、 この移動体を上記横切る方向に進退させる駆動手段と、 上記移動体の設定位置を表す設定位置信号を出力する設
    定手段と、 上記移動体の進退位置を検出し、位置検出信号を生成す
    る位置検出手段と、 この位置検出手段の位置検出信号が上記設定位置信号に
    一致するまで、上記駆動手段を付勢する制御手段と、 上記移動体に設けられ、上記移動体が上記線状体のいず
    れかの配置位置に対応する位置にある状態で上記線状体
    を押圧し、その反発力を検出する反発力検出手段と、 この反発力検出手段の出力信号に基づいて上記線状体の
    張力を演算する演算手段とを、 具備する線状体の張力測定装置。
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