JP4408218B2 - ベルトスリーブの取り出し・挿入装置及びベルトスリーブの取り出し・挿入方法 - Google Patents

Description

本発明は、ベルトに研磨等の加工を加える加工機にベルトを自動で取り出し・挿入できるベルトスリーブの取り出し・挿入装置及びベルトスリーブの取り出し・挿入方法に関するものである。

例えばベルトスリーブに研磨加工を施す場合、駆動軸と従動軸と研磨ロールからなる加工機にベルトスリーブを一本ずつ挿入し、加工後のベルトスリーブを加工機から取り出す作動を行う必要がある。

特許文献１には、ハンガーに吊り下げられた複数のベルトをプッシュ板で一本ずつ送り出し、送り出されて待機場所に移動した一本のベルトを搬送装置の摘まみ部が把持して加工機のプーリに移載すると、移動プーリが下降してベルトに張力を付与することでベルトをプーリと移動プーリに張架し、ベルトを回転させて研磨等の加工を行い、加工が終了すると移動プーリが上昇してベルトの張力を開放すると共にベルト持ち上げ手段がベルトをプーリから持ち上げ、搬送装置の摘まみ部がベルトを把持して加工機から取出して収容箱に移載するという一連の作動を自動で行うベルトの取り出し・挿入装置が開示されている。

また、特許文献２には、搬送手段により運ばれた開口状態のベルトスリーブが受け台に乗ると、上下２つに分離した半円筒体の支持部材がベルトスリーブの内側に挿入され、可動可能な下側の支持部材が下方に移動して開口状態のベルトスリーブを縦長に変形させ、前記支持部材の間に介在する押し手段がシリンダーにより軸方向に進出してベルトスリーブを押し出すことで加工装置の軸にベルトスリーブを挿入する、ベルトスリーブの自動挿入装置およびその方法が開示されている。

特許第３１５８０７０号明細書 特開平１０−４５２４０号公報

しかしながら、特許文献１のベルトの取り出し・挿入装置は、幅の細いベルトには適用できるが、幅が太いベルトスリーブを摘み上げることはできない。また、特許文献２のベルトスリーブの自動挿入装置は加工装置への挿入機能のみであり、加工機へのベルトの挿入機能と加工機からのベルトの取り出し機能を両方具備したひとつの装置は存在しなかった。挿入機能と取り出し機能をひとつの装置に具備しようとすると装置が複雑になることも実現化を妨げる原因であった。

本発明は上記問題を鑑みなされたものであって、その第１の目的とするところは、ベルト挿入機能とベルト取り出し機能を兼ね備えた簡単な構成の装置を提供することである。第２の目的とするところは、ベルト挿入機能とベルト取り出し機能を兼ね備えた装置の作動方法を提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

本発明のベルトスリーブの取り出し・挿入装置は、加工機の横向き両軸間に掛けられたベルトスリーブを取り出し、又は前記両軸間に前記ベルトスリーブを挿入するベルトスリーブの取り出し・挿入装置であって、基体から横向きに突設され、前記ベルトスリーブの内周の一部を軸方向に沿って支持するベルト受け部と、前記ベルト受け部に対して前記軸方向に沿って往復動自在であって、前記ベルト受け部に支持されたベルトスリーブを前記軸方向に押し出す押し板と、前記押し板と共に往復動自在であって、進出状態では前記両軸に掛けられたベルトスリーブの内周側まで延在する取り出し棒と、前記取り出し棒の先端に設けられた開閉自在な爪であって、開いた時には前記ベルトスリーブの端部に係止する爪と、を備えてなる。

本発明によると、押し板がベルトスリーブを押し出して加工機に挿入するベルト挿入機能と、ベルトスリーブの端部に爪を係止させて取り出し棒を退出させることでベルトスリーブを取り出すベルト取り出し機能を兼ね備えた簡単な構成の装置を提供できる。

本発明においては、前記ベルト受け部、前記押し板、前記取り出し棒及び前記爪とを備える取り出し・挿入機構が、前記基体の回りに三組以上配設され、前記基体は、基台に対して回転自在に設けられ、前記三組以上のいずれかの取り出し・挿入機構が前記加工機の両軸に対向するようになっていることが好ましい。これによると、加工機の両軸に対向する位置にある、加工が終了したベルトスリーブを支持した取り出し・挿入機構を回転させて、未加工のベルトスリーブを支持した取り出し・挿入機構を加工機の両軸に対向する位置に持ってくることで、ベルトスリーブを遅滞なく加工機に連続供給できる。

本発明においては、前記押し板及び前記取り出し棒を往復動させる進退駆動装置は、前記三組以上の取り出し・挿入機構に対して、共通に作動するように前記基台に配設されていることが好ましい。これによると、各々の取り出し・挿入機構に進退駆動装置を設けなくとも良く、省スペース化、ローコスト化が図れる。

本発明のベルトスリーブの取り出し・挿入方法は、加工機の横向き両軸間に掛けられたベルトスリーブを取り出し、又は前記両軸間に前記ベルトスリーブを挿入するベルトスリーブの取り出し・挿入方法であって、基体から突設されたベルト受け部に、前記ベルトスリーブの内周の一部を支持させ、前記ベルト受け部に対して前記軸方向に沿って往復動自在な押し板によって、前記ベルト受け部に支持されたベルトスリーブを前記軸方向に押し出して前記ベルトスリーブを前記両軸間に挿入する挿入工程と、前記押し板と共に往復動自在な取り出し棒を、前記両軸に掛けられたベルトスリーブの内周側に延在状態となるように進出させ、前記取り出し棒の先端に設けられた開閉自在な爪を開いて、前記ベルトスリーブの端部に前記爪を係止させ、前記取り出し棒を退出させて、前記ベルトスリーブを前記両軸間から取り出し、前記ベルト受け部に載せる取り出し工程とを備えてなる。

本発明によると、押し板がベルトスリーブを押し出すことで加工機に挿入する挿入工程とベルトスリーブの端部に爪を係止させて取り出し棒を退出させることでベルトスリーブを取り出す取り出し工程を兼ね備えてなる方法を提供できる。

本発明においては、前記ベルト受け部、前記押し板、前記取り出し棒及び前記爪とを備える取り出し挿入機構が、前記基体の回りに三組以上配設され、前記基体を前記基台に対して回転させることにより、前記三組以上のいずれかの取り出し・挿入機構を前記加工機の両軸に対面させる切り換え工程を更に備えることが好ましい。これによると、加工機の両軸に対向する位置にある、加工が終了したベルトスリーブを支持した取り出し・挿入機構を回転させて、未加工のベルトスリーブを支持した取り出し・挿入機構を加工機の両軸に対面させる切り換え工程により、ベルトスリーブを遅滞なく加工機に連続供給できる。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係るベルトスリーブの取り出し・挿入装置とベルトスリーブの取り出し・挿入方法の実施形態例について説明する。

本発明の実施形態に係るベルトスリーブの取り出し・挿入装置の構成を図１乃至図３に基づいて説明する。
図１において、取り出し・挿入装置Ａは、加工機Ｂの操作側に配設される。加工機Ｂとして、ベルトスリーブの研磨機が例示される。
この加工機Ｂは、ベルトスリーブが巻き掛けられる一対の駆動軸４１及び従動軸４２と、駆動軸４１に対して接離自在な研磨ロール４３と、ガイド筒４４とを備えて構成されている。従動軸４２は、駆動軸４１に対して移動自在である。これにより、巻き掛けられるベルトスリーブを弛緩状態又は緊張状態とすることができる。取り出し・挿入装置Ａは、弛緩状態のベルトスリーブを加工機Ｂから取り出し、又は、弛緩状態のベルトスリーブを加工機Ｂへと挿入することができる。

取り出し・挿入装置Ａは、基台１と、基台１に回転自在に支持された基体２と、基体２の周囲に横向きに突設された取り出し・挿入機構３と、基台１に固定された駆動装置４とを備えて構成される。取り出し・挿入機構３は、基体２の回りに９０度間隔で４組突設されている。

基台１は、固定の下基台１１と、上基台１２とからなる。上基台１２は、中心軸１５を有する。この中心軸１５の回りに図示されない軸受けを介して基体２が回転自在に支持されている。この基体２と上基台１２の間には、回転駆動装置１６が設けられ、基体２は、上基台１２に対して９０度毎の回転移動が可能になっている。回転駆動装置１６は、例えば、基体２の側のリングギア１６ａと、上基台１２の側の電動モータ１６ｂと、この電動モータ１６ｂの回転軸に嵌入され、前記リングギア１６ａに噛み合うピニオン１６ｃとにより構成されている。

基体２の周囲に４組設けられた取り出し・挿入機構３は、図２において、基体２から突設されるベルト受け部２０と、このベルト受け部２０の周囲に位置し、同じく基体２から突設されるガイド棒２１と、このガイド棒２１に沿って往復動自在な押し板２２と、この押し板２２を支持するスライド体２２ａに揺動自在に支持され、押し板２２と共に往復動自在な取り出し棒２３と、取り出し棒２３の先端に設けられた爪部２４とを備えて構成される。

ベルト受け部２０は、円筒の４分の１の円弧体２０ａ，２０ｂを対向配置したハンガーに形成されており、ベルトスリーブ３０の内周の上方部分を軸方向にスライド移動可能な状態で支持するものである。

ガイド棒２１は、ベルト受け部２０の回りであって、ベルト受け部２０に掛けられたベルトスリーブに干渉しない位置において、基体２から横向きに突設された棒体２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄにより形成されている。この棒体の先端は円錐状にとがっている。

押し板２２は、ガイド棒２１に往復動自在に支持されたスライド体２２ａの先端に固定され、ベルト受け部２０で支持されたベルトスリーブの端面に当たって、ベルトスリーブの軸方向にベルトスリーブを押し出す。そのため、押し板２２は、上方が半円となり、下方が開放された逆Ｕ字状の切欠きを有する矩形板に形成されている。

取り出し棒２３は、図３に示されるように、ベルト受け部２０の下方であって、ベルトスリーブ内に納まるように、左右２組が設けられている。図２に示されるように、一組の取り出し棒２３は、スライド体２２ａに回動自在に支持された軸２３ａと、軸２３ａの一端に固設された揺動板２３ｂと、揺動板２３ｂの先端から突設された棒体２３ｃと、軸２３ａの他端に固設された揺動板２３ｄと、揺動板２３ｄの先端に回転自在に設けられたローラ２３ｅとを備えてなる。一方の組の取り出し棒２３のローラ２３ｅと他方の組の取り出し棒２３のローラ２３ｅとは軸方向にずらされ、正面（軸方向）から見て重なるように配設されている。図３に示すように、一対の揺動板２３ｂ同士は引っ張りバネ２３ｆにより引き寄せられ、取り出し棒２３は閉じた位置にある。図２の一対のローラ２３ｅが上方から押されると、図３の揺動板２３ｂはハの字状に開く。

爪部２４は、一対の取り出し棒２３の先端であって、ベルトスリーブを突き抜ける位置で、外向きに広がる方向に突設されている。一対の取り出し棒２３が閉じた状態では、ベルトスリーブの軸方向に往復動できる。一対の取り出し棒２３がベルトスリーブから突き出た状態で開くと、爪部２４は、ベルトスリーブの端に係合する。

基台１の中心軸１５の先端に設けられた駆動装置４は、取り出し・挿入機構３のスライド体２２ａから上方に突設されたガイド板２２ｂに係脱自在なガイド体３１と、このガイド体３１に設けられ、前記ローラ２３ｅに対して上下方向に往復動する第１往復動駆動装置３２と、前記ガイド板２２ｂ及び前記第１往復動駆動装置３２とをベルトスリーブ軸方向に往復動させる第２往復動駆動装置３３とからなる。

ガイド板２２ｂは、各々の取り出し・挿入機構３に、中心軸１５からの距離が等しい位置になるように設けられている。また、ガイド体３１は、周方向の前後に開口する凹部により、前記ガイド板２２ｂと係合するようになっている。そのため、基体２の回転により、加工機Ｂに対面する位置の取り出し・挿入機構３だけが、自動的にガイド体３１に係合するようになっている。

第２往復動駆動装置３３が加工機Ｂに向かって進出すると、押し板２２及び閉じた状態の取り出し棒２３とが前進する。押し板２２及び取り出し棒２３が進出した状態で、第１往復動駆動装置３２が下方に進出すると、取り出し棒２３が開いた状態になる。取り出し棒２３が開いた状態で、第２往復動駆動装置３３が退出すると、開いた状態の取り出し棒２３と押し板２２とが後退する。

次に、上記の構成におけるベルトスリーブの取り出し・挿入方法について図１及び図４、図５を用いて説明する。

〔取り出し・挿入機構の最初の切り換え工程〕
まず、図１において、未加工のベルトスリーブを支持した取り出し・挿入機構３が基体２の回転に伴って加工機Ｂに対面する。この時に、ガイド体３１が取り出し・挿入機構３のガイド板２２ｂに係合する。加工機Ｂの駆動軸４１の上辺はベルト受け部２０の上辺と一致する直線上に位置する。また、この時、図４において、取り出し棒２３は閉じた状態にある。

〔挿入工程〕
次に、第２往復動駆動装置３３が加工機Ｂに向かって進出する。これにより押し板２２は未加工のベルトスリーブを加工機Ｂの駆動軸４１と従動軸４２に向かって押し出す。これにより加工機Ｂへのベルトスリーブの挿入工程が行われる。この時、押し板２２と伴に進出した取り出し棒２３は閉じた状態にあるため、挿入工程を阻害しない。また、従動軸４２は上方に移動しており、駆動軸４１と従動軸４２との間隔はベルトスリーブの開口幅より狭くなっているため、挿入工程はスムーズに行われる。図４はベルトスリーブが加工機Ｂの駆動軸４１と従動軸４２に挿入されていく様子を表している。押し板２２はベルト受け部２０の先端位置まで進出して止まり、ベルトスリーブが完全に駆動軸４１に移載されて、挿入工程は完了する。
このように、挿入工程では、基体２から突設されたベルト受け部に２０にベルトスリーブの内周の上方（一部）が支持され、ベルト受け部２０に対してベルトスリーブ軸方向に沿って往復動自在な押し板２２によって、ベルト受け部２０に支持されたベルトスリーブをベルトスリーブ軸方向に押し出し、ベルトスリーブが駆動軸と従動軸との両軸間に挿入される。

〔加工工程〕
図１において、挿入工程の後に、加工機Ｂの従動軸４２が下方に移動してベルトスリーブを緊張状態にする。それと同時に進出していた押し板２２と取り出し棒２３は第２往復動駆動装置３３により原点位置まで退出する。
その後、研磨ロール４３が下降してベルトスリーブが研磨され、ベルトスリーブの加工が終わると、研磨ロール４３が上昇する。

〔取り出し工程〕
次に、押し板２２と取り出し棒２３は第２往復動駆動装置３３により再度ベルト受け部２０の先端位置まで進出して止まる。次に、第１往復動駆動装置３２（図示せず）が下方に進出し、取り出し棒２３が開いた状態になる。
その後、押し板２２と取り出し棒２３は原点位置まで退出していく。この時、爪部２４はベルトスリーブの端に係合する。そのため、取り出し棒２３はベルトスリーブを引き摺って退出していく。こうしてベルトスリーブの加工機からの取り出し工程が行われる。この時、従動軸４２が上方に移動してベルトスリーブを弛緩状態にすることで取り出し工程がスムーズに行われる。図５はベルトスリーブが加工機Ｂの駆動軸４１と従動軸４２から取り出されていく様子を表している。

図１において、押し板２２と取り出し棒２３が原点位置まで退出して停止し、取り出し工程が完了すると、第１往復動駆動装置３２が上方に退出し、取り出し棒２３は閉じた状態になる。
このように、取り出し工程では、押し板２２と共に往復動自在な取り出し棒２３を、前記両軸４１，４２に掛けられたベルトスリーブの内周側に延在状態となるように進出させ、取り出し棒２３の先端に設けられた開閉自在な爪２４を開いて、ベルトスリーブの端部に爪２４を係止させ、取り出し棒２３を退出させて、ベルトスリーブを両軸４１，４２間から取り出し、ベルト受け部２０に載せる。

〔取り出し・挿入機構の次の切り換え工程〕
次に、基体２が９０度回転して、ガイド体３１とガイド板２２ｂとの係合が解かれ、加工済みのベルトスリーブを支持する取り出し・挿入機構３は加工機Ｂと直交する方向を向く。入れ替わりに未加工のベルトスリーブを支持した取り出し・挿入機構３’（図示せず）が加工機Ｂに対面する。ガイド体３１はこの取り出し・挿入機構３’のガイド板２２ｂと係合する。以上により切り替え工程が行われる。
加工済みのベルトスリーブは手動又は自動で取り出し・挿入機構３から取り除かれ、新たな未加工のベルトスリーブが取り出し・挿入機構３に支持される。

以上のように、取り出し・挿入装置Ａによると、挿入工程と、取り出し工程と、切り換え工程とを順に行うことにより、加工機Ｂに対して、未加工のベルトスリーブを挿入し、加工済みのベルトスリーブを取り出すことを、一連の動作で連続的に行うことができる。

また、前述した取り出し・挿入装置のその他の利点を説明する。
このベルトスリーブの取り出し・挿入装置Ａは、基体２から横向きに突設され、ベルトスリーブの内周の一部を軸方向に沿って支持するベルト受け部２０と、ベルト受け部２０に対してベルトスリーブ軸方向に沿って往復動自在であって、ベルト受け部２０に支持されたベルトスリーブを軸方向に押し出す押し板２２と、押し板２２と共に往復動自在であって、進出状態では両軸４１，４２に掛けられたベルトスリーブの内周側まで延在する取り出し棒２３と、取り出し棒２３の先端に設けられた開閉自在な爪２４であって、開いた時には前記ベルトスリーブの端部に係止する爪２４と、を備えてなる構造であるため、一つの取り出し・挿入機構をベルトスリーブの取り出し及び挿入兼用とすることができる。

取り出し・挿入機構３が、基体２の回りに４組配設され、基体２は、基台１に対して回転自在に設けられ、前記４組のいずれかの取り出し・挿入機構３が前記加工機Ｂの両軸４１，４２に対向する構造であるため、未加工ベルトスリーブを載せる取り出し・挿入機構３と、加工機Ｂに対面する取り出し・挿入機構３と、加工済みベルトスリーブを載せる取り出し・挿入機構３とを順次切り換えることができる。

駆動装置４は、前記４組以上の取り出し・挿入機構３に対して、共通に作動するように基台１に配設されている構造であるため、駆動装置４の個数を最小限とすることができる。

駆動装置４のガイド体３１は、周方向の前後に開口する凹部を有し、この凹部が、取り出し・挿入機構３のガイド板２２ｂに係合する構造であるため、取り出し・挿入機構３が基台１に対して回転すると共に、一つの取り出し・挿入機構３の駆動装置４からの開放と、もう一つの取り出し・挿入機構３の駆動装置４への係合とが、一連で行われる。

基体２から横向きに突設されたガイド棒２１に、押し板２２を支持するスライド体２２ａが案内される構造であるため、同じく基体２から横向きに突設されたベルト受け部２０に対する押し体２２の往復動が精度良く行われる。

また、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。
即ち、取り出し・挿入機構３は基体２の回りに９０度間隔で４組設けられるものに限定されず、少なくとも３組あれば良い。この場合には、１組は、未加工のベルトスリーブを載せ、１組は加工機に対向し、１組は、加工済みのベルトスリーブを載せたものとすることができる。なお、取り出し・挿入機構３の数が多いと、未加工ベルトスリーブや加工済みベルトスリーブの保持本数が増え、作業員による取り付けや取り外しの頻度を少なくすることができる。
さらに、取り出し・挿入機構３は、１組だけであって、この一組の取り出し・挿入機構３が、加工機Ｂに対して、進退自在又は旋回自在に基台に設けられるものであってもよい。加工機Ｂに対して、一組の取り出し・挿入機構３が、対面位置と退避位置とを繰り返すことで、未加工のベルトスリーブの挿入と、加工済のベルトスリーブの取り出しを行うことができる。

また、上述の取り出し・挿入装置Ａは、複数の取り出し・挿入機構３に対して共通の駆動装置４を用いる構成であったが、各々の取り出し・挿入機構３に駆動装置４が設けられた構成であっても良い。

また、取り出し棒２３は２組の構成に限られず、１組の取り出し棒２３の先端に設けられた爪部２４がベルトスリーブの下方の端に係合する構成であっても良い。
また、取り出し棒２３の先端の爪２４は、取り出し棒２３自体の揺動板による揺動により、ベルトスリーブに対して係合位置になるものに限られない。取り出し棒２３の先端の爪（揺動板）がベルトスリーブに向かって揺動するものであってもよい。

本発明のベルトスリーブの取り出し・挿入装置を示した側面図である。 本発明の取り出し・挿入機構を示した側面図である。 本発明の取り出し・挿入機構を示した正面図である。 取り出し・挿入機構がベルトスリーブを加工機に挿入する様子を示した斜視図である。 取り出し・挿入機構がベルトスリーブを加工機から取り出す様子を示した斜視図である。

符号の説明

１ 基台
２ 基体
３ 取り出し・挿入機構
４ 駆動装置
１１ 下基台
１２ 上基台
１５ 中心軸
１６ 回転駆動装置
１６ａ リングギア
１６ｂ ステッピングモータ
１６ｃ ピニオン
２０ ベルト受け部
２１ ガイド棒
２２ 押し板
２２ａ スライド体
２２ｂ ガイド板
２３ 取り出し棒
２４ 爪部
３１ ガイド体
３２ 第１往復動駆動装置
３３ 第２往復動駆動装置
４１ 駆動軸
４２ 従動軸
４３ 研磨ロール

Claims (5)

1. 加工機の横向き両軸間に掛けられたベルトスリーブを取り出し、又は前記両軸間に前記ベルトスリーブを挿入するベルトスリーブの取り出し・挿入装置であって、
   基体から横向きに突設され、前記ベルトスリーブの内周の一部を軸方向に沿って支持するベルト受け部と、
   前記ベルト受け部に対して前記軸方向に沿って往復動自在であって、前記ベルト受け部に支持されたベルトスリーブを前記軸方向に押し出す押し板と、
   前記押し板と共に往復動自在であって、進出状態では前記両軸に掛けられたベルトスリーブの内周側まで延在する取り出し棒と、
   前記取り出し棒の先端に設けられた開閉自在な爪であって、開いた時には前記ベルトスリーブの端部に係止する爪と、を備えてなるベルトスリーブの取り出し・挿入装置。
2. 前記ベルト受け部、前記押し板、前記取り出し棒及び前記爪とを備える取り出し・挿入機構が、前記基体の回りに三組以上配設され、前記基体は、基台に対して回転自在に設けられ、前記三組以上のいずれかの取り出し・挿入機構が前記加工機の両軸に対向するようになっている請求項１に記載のベルトスリーブの取り出し・挿入装置。
3. 前記押し板及び前記取り出し棒を往復動させる進退駆動装置は、前記三組以上の取り出し・挿入機構に対して、共通に作動するように前記基台に配設されている請求項２に記載のベルトスリーブの取り出し・挿入装置。
4. 加工機の横向き両軸間に掛けられたベルトスリーブを取り出し、又は前記両軸間に前記ベルトスリーブを挿入するベルトスリーブの取り出し・挿入方法であって、
   基体から突設されたベルト受け部に、前記ベルトスリーブの内周の一部を支持させ、
   前記ベルト受け部に対して前記軸方向に沿って往復動自在な押し板によって、前記ベルト受け部に支持されたベルトスリーブを前記軸方向に押し出して前記ベルトスリーブを前記両軸間に挿入する挿入工程と、
   前記押し板と共に往復動自在な取り出し棒を、前記両軸に掛けられたベルトスリーブの内周側に延在状態となるように進出させ、
   前記取り出し棒の先端に設けられた開閉自在な爪を開いて、前記ベルトスリーブの端部に前記爪を係止させ、
   前記取り出し棒を退出させて、前記ベルトスリーブを前記両軸間から取り出し、前記ベルト受け部に載せる取り出し工程とを備えてなるベルトスリーブの取り出し・挿入方法。
5. 前記ベルト受け部、前記押し板、前記取り出し棒及び前記爪とを備える取り出し挿入機構が、前記基体の回りに三組以上配設され、前記基体を前記基台に対して回転させることにより、前記三組以上のいずれかの取り出し・挿入機構を前記加工機の両軸に対面させる切り換え工程を更に備える請求項４に記載のベルトスリーブの取り出し・挿入方法。

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