JP6717762B2 - Belt measuring device - Google Patents

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本発明は、伝動用ベルトの各部寸法を測定するための検尺装置に関するものである。 The present invention relates to a measuring device for measuring the dimensions of various parts of a transmission belt.

伝動用ベルトの各部寸法を測定するための一般的な検尺装置は、固定側の駆動プーリと移動側の従動プーリとを備え、この1対のプーリ間に掛け渡された伝動用ベルト(無端状のベルト、以下ベルト)に、従動プーリを移動させて所定の張力を付与した後、ベルトを慣らし走行させた状態で、ベルトの各部寸法を測定するものである。 A general measuring device for measuring the dimensions of each part of a transmission belt is provided with a fixed-side drive pulley and a movable-side driven pulley, and a transmission belt (endless belt) hung between the pair of pulleys. After the driven pulley is moved to a belt-like belt (hereinafter referred to as a belt) to give a predetermined tension, the belt is acclimated to run and the dimensions of each part of the belt are measured.

従来、ベルトに所定の張力を付与するベルト検尺装置としては、従動プーリが取付けられる軸(以下、従動軸)を介して重錘が吊下げられ、所定の検尺荷重がベルトに付与される方式(以下、デッドウェイト式)が代表的である(例えば、特許文献1)。 Conventionally, as a belt measuring device that applies a predetermined tension to a belt, a weight is suspended via a shaft (hereinafter, a driven shaft) to which a driven pulley is attached, and a predetermined measuring load is applied to the belt. A method (hereinafter, dead weight method) is representative (for example, Patent Document 1).

また、最近のベルト検尺装置にあっては、ベルトの長さの測定以外に、幅、厚み、反り、蛇行量、更には歯付ベルトの歯ピッチ、Vベルトのライドアウト等々、その測定項目およびその測定技術は多様化している。 In addition, in recent belt measuring devices, in addition to measuring the length of the belt, measurement items such as width, thickness, warpage, meandering amount, tooth pitch of toothed belt, ride-out of V belt, etc. And its measurement technology is diversified.

また従来から、ローエッジコグタイプのVベルト(ダブルコグタイプも含む)であって、ベルト式無段変速機に使用される、所謂、変速ベルトが、小プーリ径の変速装置に積極的に使用されているが、変速操作に伴いミスアライメントが発生し、ベルトの側面に大きな圧縮力が付加されるため、一段と耐側圧性、耐屈曲疲労性を高めることが求められている。したがって、対象のベルトが変速ベルトである場合には、製品設計上、ベルトの曲げ剛性、横剛性、及びプーリとの摩擦係数等ベルト特性の相互関係を精度良く評価できることが重要となっている。そして、ベルトの横剛性は、その代用特性として、ライドアウトがベルト検尺装置等で測定される。 Further, conventionally, a so-called shift belt, which is a low-edge cog type V belt (including a double cog type) and is used in a belt type continuously variable transmission, has been positively used in a transmission having a small pulley diameter. However, misalignment occurs due to gear shifting operation, and a large compressive force is applied to the side surface of the belt, so that it is required to further improve lateral pressure resistance and bending fatigue resistance. Therefore, when the target belt is a speed change belt, it is important in product design to accurately evaluate the mutual relationship of belt characteristics such as bending rigidity, lateral rigidity of the belt, and friction coefficient with the pulley. As for the lateral rigidity of the belt, the ride-out is measured by a belt measuring device or the like as a substitute characteristic.

ライドアウト(RO)は、ベルトの背面(外周面)からプーリの外周面までの長さで定義される寸法値であり、プーリV溝部へのベルトの落込み量に直接関係する寸法値であるので、走行中のベルトに負荷される荷重(以下、負荷荷重)に大きく左右される。 Ride-out (RO) is a dimensional value defined by the length from the back surface (outer peripheral surface) of the belt to the outer peripheral surface of the pulley, and is a dimensional value directly related to the amount of the belt dropped into the pulley V groove portion. Therefore, it largely depends on the load (hereinafter, load) applied to the running belt.

ベルト走行中、ベルトには従動軸に接続された負荷の特性に応じた荷重が、常時、作用し、この荷重の変動は、ベルトのライドアウトの変動に直結する。このため、ライドアウト測定用のベルト検尺装置にあっては、負荷荷重の拠り所であって、走行中のベルト張力によって従動軸に作用する荷重(以下、動的軸荷重)を、ロードセル(荷重検出器)により精度良く検出して、その測定値を表示及びデータ出力する機能と、狙いの動的軸荷重に一致するように動的軸荷重を精度良く制御する機能を併せもつことが求められている。 During traveling of the belt, a load corresponding to the characteristics of the load connected to the driven shaft always acts on the belt, and the fluctuation of the load is directly connected to the fluctuation of the ride out of the belt. Therefore, in the belt measuring device for measuring the ride-out, the load cell is the base of the load, and the load acting on the driven shaft due to the belt tension during traveling (hereinafter referred to as the dynamic shaft load) is It is required to have both the function of accurately detecting with a detector), displaying and outputting the measured value, and the function of accurately controlling the dynamic shaft load so as to match the target dynamic shaft load. ing.

この点、特許文献1に開示されるデッドウェイト式では、動的軸荷重の細かい制御、ならびに、場合によりユーザから要求され得る極めて大きい動的軸荷重(例えば、3000N)への対応が、装置構造的に困難とされており、サーボモータ等の原動機によりボールネジを回転させて従動軸を直線移動させ、ロードセルからの動的軸荷重の測定値に基づいて従動軸の移動距離(軸間距離)を調整することにより、狙いの動的軸荷重を従動軸に付与する方式(以下、ボールネジ式)が、ベルト検尺装置において検討されてきた。 In this respect, in the dead weight method disclosed in Patent Document 1, the fine control of the dynamic axial load and the correspondence to the extremely large dynamic axial load (for example, 3000N) which may be requested by the user in some cases are device structures. It is difficult to move the driven shaft linearly by rotating the ball screw with a prime mover such as a servo motor, and based on the measured value of the dynamic shaft load from the load cell, the moving distance (inter-axis distance) of the driven shaft can be calculated. A method (hereinafter, ball screw type) of applying a target dynamic shaft load to a driven shaft by adjusting has been studied in a belt measuring device.

特開2001−241922号公報JP 2001-241922 A

しかしながら、ボールネジ式の場合、ボールネジ機構を用いて所定の動的軸荷重を従動軸に付与する過程において、下記(1)〜(3)のいずれかに該当する場合には、ベルトに予張力を付与してからの軸間距離の増加量(ΔL)の値が小さくなる。(1)ばね定数(Kb)が高いベルト:ばね定数(Kb)が高いベルトほど、ばね定数(Kb)が低いベルトに比べて、同一負荷荷重(F)での軸間距離の増加量(ΔL)の値は小さくなる(Kb=F/ΔLより)。(2)周長の短いベルト:周長の短いベルトほど、周長の長いベルトに比べて、同一負荷荷重(F)での軸間距離の増加量(ΔL)の値は小さくなる。(3)負荷荷重(F)が小さい:負荷荷重(F)が小さいほど、負荷荷重(F)が大きい場合に比べて、軸間距離の増加量(ΔL)の値は小さくなる(Kb=F/ΔLより)。
つまり、ボールネジ機構を用いて所定の動的軸荷重を従動軸に付与する過程において、ベルトに予張力を付与してからの軸間距離の増加量が比較的小さい場合は、少し緩み方向に従動軸を動作させただけで負荷荷重Fが抜けてしまったり、少し張り方向に動作させただけで過剰に負荷荷重Fがかかってしまったりする。このため、狙いの動的軸荷重の範囲内に精度良く合致させるための従動軸の細かい移動制御が困難となり、ライドアウト等各部寸法の測定のために付与した負荷荷重およびベルト張力が狙いの範囲から外れてしまう場合があった。
However, in the case of the ball screw type, in the process of applying a predetermined dynamic shaft load to the driven shaft using the ball screw mechanism, if any of the following (1) to (3) is satisfied, the belt is pretensioned. The value of the increase amount (ΔL) of the inter-axis distance after application is small. (1) Belt with a high spring constant (Kb): A belt with a higher spring constant (Kb) has an increased amount of axial distance (ΔL) at the same load (F) than a belt with a low spring constant (Kb). The value of) becomes small (from Kb=F/ΔL). (2) Belt with shorter circumference: A belt with a shorter circumference has a smaller value of the increase amount (ΔL) of the axial distance under the same load (F) than a belt with a longer circumference. (3) Small load (F): The smaller the load (F), the smaller the increase in axial distance (ΔL) compared to when the load (F) is large (Kb=F). / From ΔL).
In other words, in the process of applying a predetermined dynamic shaft load to the driven shaft using the ball screw mechanism, if the increase in the axial distance after applying the pretension to the belt is relatively small, the driven shaft is slightly driven in the loosening direction. The load F may drop out just by moving the shaft, or the load F may be excessive by just moving the shaft a little. For this reason, it becomes difficult to control the fine movement of the driven shaft in order to accurately match the target dynamic shaft load range, and the applied load and belt tension applied to measure the dimensions of each part such as the rideout range are within the target range. There was a case to get out of.

このように、ボールネジ式のベルト検尺装置であっても、ボールネジ機構を用いて所定の動的軸荷重を従動軸に付与する過程において、ベルトに予張力を付与してからの軸間距離の増加量が比較的小さい場合は、従動軸の移動量(移動距離)の細かい制御が困難となるため、狙いの動的軸荷重を精度良く従動軸に付与することができない問題があった。このため、1回の操作で動的軸荷重を多段階に連続して変化させて、それに対応するベルトのライドアウト等各部寸法の変化を把握してベルトの横剛性等ベルト特性の評価に繋げることは、なおさら難しい問題であった。 As described above, even in the ball screw type belt measuring device, in the process of applying a predetermined dynamic shaft load to the driven shaft by using the ball screw mechanism, the axial distance after the pretension is applied to the belt is reduced. If the amount of increase is relatively small, it becomes difficult to finely control the amount of movement (movement distance) of the driven shaft, and there is a problem that the target dynamic shaft load cannot be accurately applied to the driven shaft. For this reason, the dynamic axial load is continuously changed in multiple steps by one operation, and corresponding changes in the dimensions of each part such as the ride out of the belt are grasped to lead to the evaluation of the belt characteristics such as the lateral rigidity of the belt. That was an even more difficult problem.

そこで、本発明の目的は、ボールネジ機構を用いて所定の動的軸荷重を従動軸に付与する過程において、ベルトに予張力を付与してからの軸間距離の増加量が比較的小さい場合でも、従動軸の移動量(移動距離)の細かい制御が容易であり、狙いの動的軸荷重を精度良く従動軸に付与することができる、ベルト検尺装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a predetermined dynamic shaft load to a driven shaft by using a ball screw mechanism even if the increase in the axial distance after applying pretension to the belt is relatively small. Another object of the present invention is to provide a belt measuring device that enables easy control of the moving amount (moving distance) of the driven shaft and that can apply a target dynamic shaft load to the driven shaft with high accuracy.

本発明は、主軸に備わる駆動プーリと従動軸に備わる従動プーリとの間にベルトを巻き掛け、前記従動軸を前記ベルトの張架方向に移動させて、前記従動軸に対して所定の動的軸荷重を付与した状態で走行させた前記ベルトの各部の寸法を測定するベルト検尺装置であって、
前記従動軸に設けられた移動部と、
ボールネジに螺合されたボールネジナットの移動に応じて、前記移動部を前記ベルトの張架方向に従動させるボールネジ機構と、
前記移動部と前記ボールネジ機構との連結部分に設けられ、前記ベルトのばね定数よりも小さいばね定数を有し、前記移動部の従動動作に反発付勢力を与える付勢手段と、
前記移動部に介設され、前記従動軸に対する動的軸荷重を検出するロードセルと、
前記ロードセルからの電気信号に基づき、前記従動軸に対する動的軸荷重の測定値を演算する演算制御部と、
前記演算制御部で演算された、前記従動軸に対する動的軸荷重の測定値を数字表示する表示部と、を含むことを特徴とするベルト検尺装置である。
According to the present invention, a belt is wound around a drive pulley provided on a main shaft and a driven pulley provided on a driven shaft, and the driven shaft is moved in a stretching direction of the belt so that a predetermined dynamic force is generated with respect to the driven shaft. A belt measuring device that measures the dimensions of each part of the belt that has been run with an axial load applied,
A moving part provided on the driven shaft,
A ball screw mechanism for moving the moving portion in the stretching direction of the belt according to the movement of the ball screw nut screwed to the ball screw;
Urging means provided at the connecting portion between the moving portion and the ball screw mechanism, having a spring constant smaller than the spring constant of the belt, and applying a repulsive urging force to the driven operation of the moving portion,
A load cell that is provided in the moving unit and detects a dynamic shaft load with respect to the driven shaft,
Based on an electric signal from the load cell, a calculation control unit that calculates a measured value of the dynamic shaft load with respect to the driven shaft,
A belt measuring device, comprising: a display unit for numerically displaying a measured value of the dynamic shaft load with respect to the driven shaft calculated by the calculation control unit.

上記構成によれば、移動部の従動動作に反発付勢力を与える付勢手段は、張架されるベルトのばね定数より小さいばね定数を有するものであるので、従動軸の張架方向への移動動作を、付勢手段の反発付勢力が付加された移動動作にすることができる。これにより、ボールネジ機構におけるボールネジナットの移動距離を、従動軸(移動部)の移動距離よりも拡大させることができる。
このため、ボールネジ機構を用いて所定の動的軸荷重を従動軸に付与する過程において、移動部とボールネジ機構との連結部分に付勢手段を備えない構成(移動部とボールネジ機構とが直接連結されている構成)と比べて、ボールネジ機構におけるボールネジナットの移動距離に対する、従動軸(移動部)の移動距離を縮小することができる。
即ち、ベルトに予張力を付与してからの軸間距離の増加量が比較的小さい場合でも、従動軸の移動距離(軸間距離)の細かい制御が容易となる結果、動的軸荷重の細かい制御も容易となり、従動軸の移動動作で負荷荷重が抜けてしまったり、過剰に負荷荷重がかかってしまったりすることなく、狙いの動的軸荷重を精度良く従動軸に付与することができる。
また、数字表示された動的軸荷重の測定値に基づいて、狙いの動的軸荷重との差異を把握できる。これにより、上記差異に基づいて、ボールネジ機構による従動軸の移動距離(軸間距離)を細かく調整又は制御することにより、動的軸荷重の測定値を狙いの動的軸荷重の範囲内に収めることができる。
According to the above configuration, the urging means that applies the repulsive urging force to the driven operation of the moving unit has a spring constant smaller than the spring constant of the belt to be stretched, so that the driven shaft moves in the stretching direction. The operation can be a moving operation to which the repulsive biasing force of the biasing means is added. As a result, the moving distance of the ball screw nut in the ball screw mechanism can be made longer than the moving distance of the driven shaft (moving portion).
For this reason, in the process of applying a predetermined dynamic shaft load to the driven shaft using the ball screw mechanism, the connecting portion between the moving portion and the ball screw mechanism is not provided with a biasing means (the moving portion and the ball screw mechanism are directly connected to each other. Compared with the configuration described above), it is possible to reduce the moving distance of the driven shaft (moving portion) with respect to the moving distance of the ball screw nut in the ball screw mechanism.
That is, even when the increase in the axial distance after applying the pre-tension to the belt is relatively small, it becomes easy to finely control the moving distance (axial distance) of the driven shaft, resulting in a small dynamic axial load. The control is also easy, and the target dynamic shaft load can be accurately applied to the driven shaft without the load being removed or the load being excessively applied by the movement operation of the driven shaft.
Further, it is possible to grasp the difference from the target dynamic axial load based on the numerically displayed measured value of the dynamic axial load. Thereby, the measured value of the dynamic shaft load is kept within the range of the target dynamic shaft load by finely adjusting or controlling the moving distance (inter-axis distance) of the driven shaft by the ball screw mechanism based on the difference. be able to.

また、本発明は、上記ベルト検尺装置において、前記移動部材は、前記付勢手段の反発付勢力を受け止める一対の対向部材を有し、
前記付勢手段は、第1付勢手段及び第2付勢手段を有し、
前記第1付勢手段及び前記第2付勢手段は、前記一対の対向部材の間で、前記ボールネジ機構のボールネジナットに固定されたブラケット部を挟み前記張架方向に互いに離隔して配置され、かつ、前記第1付勢手段及び前記第2付勢手段の各両端部は自由状態で配置されており、
前記演算制御部は、前記第1付勢手段及び前記第2付勢手段が自由長の状態に設定されたときに、前記従動軸に対する動的軸荷重の測定値を前記移動部の重量と等しくする演算制御を実行することを特徴としたベルト検尺装置である。
Further, the present invention is the belt measuring device, wherein the moving member has a pair of opposing members that receive the repulsive biasing force of the biasing means,
The urging means has a first urging means and a second urging means,
The first urging means and the second urging means are arranged between the pair of opposing members with a bracket portion fixed to a ball screw nut of the ball screw mechanism being sandwiched between them so as to be separated from each other in the tension direction. Further, both ends of the first urging means and the second urging means are arranged in a free state,
The arithmetic control unit equalizes the measured value of the dynamic shaft load with respect to the driven shaft to the weight of the moving unit when the first urging unit and the second urging unit are set in a free length state. The belt measuring device is characterized by executing the arithmetic control.

上記構成によれば、以下に示す理由1)〜3)により、より広範囲の負荷荷重に対応させて、移動部の移動動作に反発付勢力を与えることができる。これにより、ボールネジ機構を用いて所定の動的軸荷重を従動軸に付与する過程において、ベルトに予張力を付与してからの軸間距離の増加量が比較的小さい場合でも、より広範囲の負荷荷重に対応させて、従動軸の移動距離(軸間距離)の細かい制御が容易となり、狙いの動的軸荷重を精度良く従動軸に付与することができる。 According to the above configuration, the repulsive biasing force can be applied to the moving operation of the moving unit in response to a wider range of load due to the following reasons 1) to 3). As a result, in the process of applying a predetermined dynamic shaft load to the driven shaft using the ball screw mechanism, even if the amount of increase in the axial distance after the pretension is applied to the belt is relatively small, a wider range of load is applied. It becomes easy to finely control the movement distance (inter-axis distance) of the driven shaft in accordance with the load, and the target dynamic shaft load can be accurately applied to the driven shaft.

1)第1付勢手段及び第2付勢手段は、一対の対向部材の間で、ボールネジ機構のボールネジナットに固定されたブラケット部を挟み張架方向に互いに離隔して配置されているので、(A)動的軸荷重が、移動部の重量(ベルトに懸架された部分の全重量)未満のときは、少なくともベルトの張架方向(以下、単に、張架方向という)緩み側の付勢手段(第1付勢手段)が圧縮変形して、移動部の重量を支え、移動部の移動動作に反発付勢力を与えることができる。(B)動的軸荷重が、移動部の重量(ベルトに懸架された部分の全重量)を超えるときは、少なくとも張架方向張り側の付勢手段(第2付勢手段)が圧縮変形して、移動部の移動動作に反発付勢力を与えることができる。
一方、付勢手段が一対の対向部材の間で、ボールネジ機構のボールネジナットに固定されたブラケット部を挟み張架方向に互いに離隔して配置されない場合(張架方向どちらか一方のみの場合)に、狙いの動的軸荷重を精度良く従動軸に付与することができる効果は、付勢手段がブラケット部より張架方向緩み側だけに配設される場合は、移動部重量以下の動的軸荷重範囲に限定され、付勢手段がブラケット部より張架方向張り側だけに配設される場合は、移動部重量以上の動的軸荷重範囲に限定されてしまう。
1) Since the first urging means and the second urging means are arranged between the pair of opposing members with the bracket portion fixed to the ball screw nut of the ball screw mechanism being sandwiched between them, the first urging means and the second urging means are separated from each other in the stretching direction. (A) When the dynamic axial load is less than the weight of the moving part (the total weight of the part suspended by the belt), at least the urging force of the belt in the stretching direction (hereinafter, simply referred to as the stretching direction) is applied. The means (first urging means) can be compressed and deformed to support the weight of the moving portion and give a repulsive urging force to the moving operation of the moving portion. (B) When the dynamic axial load exceeds the weight of the moving portion (total weight of the portion suspended by the belt), at least the biasing means (second biasing means) on the tension side in the stretching direction is compressed and deformed. Thus, a repulsive biasing force can be applied to the moving operation of the moving unit.
On the other hand, when the urging means are not arranged apart from each other in the stretching direction by sandwiching the bracket part fixed to the ball screw nut of the ball screw mechanism between the pair of opposing members (in either one of the stretching directions). The effect that the target dynamic shaft load can be accurately applied to the driven shaft is that if the biasing means is arranged only on the loose side in the tension direction from the bracket part, the dynamic shaft weight equal to or less than the moving part weight When the biasing means is limited to the load range and is arranged only on the tension side in the tension direction with respect to the bracket portion, the dynamic shaft load range is equal to or more than the weight of the moving portion.

2)第1付勢手段及び第2付勢手段の両端部が自由状態ではなく、第1付勢手段及び第2付勢手段の各両端部がブラケット部(張架方向両表面)及び/又は対向部材に固定されている場合は、張架方向一方の付勢手段が圧縮変形して従動軸の移動動作に反発付勢力を加えるときに、張架方向他方の付勢手段に引張応力が掛かり従動軸の移動方向に付勢力を加えてしまうため、従動軸の移動動作に加えるべき反発付勢力を弱めてしまう。従って、第1付勢手段及び第2付勢手段の両端部が自由状態である場合は、第1付勢手段及び第2付勢手段の両端部が自由状態でない場合に比べて、より確実に、移動部の移動動作に反発付勢力を与えることができる。 2) Both ends of the first urging means and the second urging means are not in a free state, and both ends of the first urging means and the second urging means are bracket portions (both surfaces in the tension direction) and/or When it is fixed to the opposing member, when one biasing means in the stretching direction is compressed and deformed to apply a repulsive biasing force to the movement of the driven shaft, tensile stress is applied to the other biasing means in the stretching direction. Since the urging force is applied in the moving direction of the driven shaft, the repulsive urging force that should be applied to the movement of the driven shaft is weakened. Therefore, when both ends of the first urging means and the second urging means are in the free state, it is more reliable than when both ends of the first urging means and the second urging means are not in the free state. The repulsive biasing force can be applied to the moving operation of the moving unit.

3)第1付勢手段及び第2付勢手段が自由長(反発付勢力が移動部の移動動作に及ばない付勢状態)に設定されたときに、動的軸荷重の測定値を移動部の重量と等しくする演算制御がなされる場合は、デッドウェイト式検尺機で公知のカウンターバランス機構(例えば特開2002−257501)の如く、確実に、上記移動部重量(バネ上重量、いわば風袋重量)のゼロ点リセットができる作用効果を有する。これにより、動的軸荷重の範囲をゼロから開始することができる。 3) When the first urging means and the second urging means are set to a free length (an urging state in which the repulsive urging force does not reach the moving operation of the moving part), the measured value of the dynamic shaft load is set to the moving part. When the arithmetic control is performed so as to be equal to the weight of the moving weight, the weight of the moving portion (weight on the spring, so-called tare, so to speak) is surely obtained as in a known counterbalance mechanism (for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-257501) in a dead weight type measuring machine. It has the effect of being able to reset the zero point of (weight). This allows the range of dynamic axial loads to start from zero.

また、本発明は、上記ベルト検尺装置において、前記第1付勢手段及び前記第2付勢手段は、コイルばねであり、
前記一対の対向部材の間にガイドシャフトが固定されており、
前記第1付勢手段のコイルばね及び前記第2付勢手段のコイルばねは、前記ブラケット部を挟み、前記ガイドシャフトに挿通されていることを特徴としたベルト検尺装置である。
In the belt measuring device, the first urging means and the second urging means are coil springs.
A guide shaft is fixed between the pair of opposing members,
In the belt measuring device, the coil spring of the first biasing means and the coil spring of the second biasing means sandwich the bracket portion and are inserted into the guide shaft.

上記構成によれば、コイルばねのコイル巻き内部に、一対の対向部材の間に固定されたガイドシャフトが通された構成であるため、コイルばねが抜け落ちることない装置構成を簡素に実現することができる。 According to the above configuration, since the guide shaft fixed between the pair of opposing members is passed through the inside of the coil winding of the coil spring, it is possible to simply realize a device configuration in which the coil spring does not fall off. it can.

また、本発明は、上記ベルト検尺装置において、前記第1付勢手段及び前記第2付勢手段は、自由長のときに各両端部が、前記ブラケット部及び前記対向部に略接触していることを特徴としたベルト検尺装置である。 In the belt measuring device of the present invention, each of the first urging means and the second urging means has its both ends substantially in contact with the bracket portion and the facing portion when in a free length. The belt measuring device is characterized by being

上記構成によれば、第1付勢手段及び第2付勢手段の反発付勢力が移動部の移動動作に及ばない状態から、第1付勢手段及び第2付勢手段の反発付勢力が移動部の移動動作に及ぶ状態へほとんど途切れなく移行させることができる。つまり、ボールネジ機構を用いた従動軸(移動部)の移動動作を、ほとんど途切れなく、連続性をもって動作させることができる。 According to the above configuration, the repulsive urging force of the first urging unit and the second urging unit moves from the state in which the repulsive urging force of the first urging unit and the second urging unit does not reach the movement operation of the moving unit. It is possible to make a transition to a state in which the movement of the parts is reached without any interruption. In other words, the movement operation of the driven shaft (moving portion) using the ball screw mechanism can be operated continuously with almost no interruption.

また、本発明は、上記ベルト検尺装置において、前記ボールネジ機構は、前記ボールネジに螺合された前記ボールネジナットの移動を制御する原動機を有し、
前記演算制御部は、前記動的軸荷重の測定値と予め入力した前記動的軸荷重の設定値との差異に基づいて、前記原動機による前記ボールネジに螺合された前記ボールネジナットの移動動作にフィードバックする制御を実行することを特徴としたベルト検尺装置である。
Further, in the belt measuring apparatus according to the present invention, the ball screw mechanism has a prime mover that controls movement of the ball screw nut screwed to the ball screw.
The arithmetic control unit, based on the difference between the measured value of the dynamic shaft load and the preset value of the dynamic shaft load input in advance, for the movement operation of the ball screw nut screwed to the ball screw by the prime mover. The belt measuring device is characterized by executing feedback control.

上記構成によれば、ボールネジ機構を用いて所定の動的軸荷重を従動軸に付与する過程において、ベルトに予張力を付与してからの軸間距離の増加量が比較的小さい場合でも、狙いの動的軸荷重の範囲内に収まるように、自動操作で従動軸の移動距離(軸間距離)を細かく制御して、狙いの動的軸荷重を精度良く従動軸に付与することができる。
更に、動的軸荷重及び他条件(駆動プーリ回転数、雰囲気温度)の組み合わせからなる複数の運転パターン及びステップ(順)を予め運転プログラムとして設定登録しておくことにより、1回の操作で動的軸荷重を(荷重小から荷重大側へ)多段階に連続して変化させる自動運転を実行しても、問題なく各ステップ間のベルトのライドアウト等各部寸法の変化を測定できるので、ベルトの横剛性等ベルト特性の評価に繋げることができる。
According to the above configuration, in the process of applying a predetermined dynamic shaft load to the driven shaft by using the ball screw mechanism, even if the amount of increase in the axial distance after applying the pretension to the belt is relatively small, The moving distance (inter-axis distance) of the driven shaft can be finely controlled by automatic operation so as to be within the range of the dynamic shaft load, and the target dynamic shaft load can be accurately applied to the driven shaft.
Furthermore, by setting and registering multiple operation patterns and steps (order) consisting of a combination of dynamic shaft load and other conditions (driving pulley rotation speed, ambient temperature) as an operation program in advance, the operation can be performed by one operation. Even if you perform automatic operation that continuously changes the dynamic axial load in multiple stages (from small load to large load), you can measure changes in the dimensions of each part such as the rideout of the belt between each step without any problems. It can be connected to the evaluation of the belt characteristics such as the lateral rigidity.

ボールネジ機構を用いて所定の動的軸荷重を従動軸に付与する過程において、ベルトに予張力を付与してからの軸間距離の増加量が比較的小さい場合でも、従動軸の移動量(移動距離)の細かい制御が容易であり、狙いの動的軸荷重を精度良く従動軸に付与することができる、ベルト検尺装置を提供することができる。 In the process of applying a predetermined dynamic shaft load to the driven shaft using the ball screw mechanism, the amount of movement (movement) of the driven shaft (movement) It is possible to provide a belt measuring device in which fine control of the distance) is easy and a target dynamic shaft load can be accurately applied to the driven shaft.

本実施形態に係るベルト検尺装置の正面図及び右側面図である。It is the front view and right side view of the belt measuring device concerning this embodiment. 本実施形態に係るベルト検尺装置の付勢手段を含むフレームの拡大図である。It is an enlarged view of a frame including a biasing means of the belt measuring device according to the present embodiment. 本実施形態に係る駆動プーリ及び従動プーリの説明図である。It is explanatory drawing of a drive pulley and a driven pulley which concern on this embodiment. 本実施形態に係るブラケット部の説明図である。It is explanatory drawing of the bracket part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るベルトの説明図である。It is explanatory drawing of the belt which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る運転パターン1の運転条件の説明図である。It is explanatory drawing of the driving condition of the driving pattern 1 which concerns on this embodiment. 自動運転スタート後の動的軸荷重の付与及びライドアウトの測定に係る自動運転動作フローである。It is an automatic driving|operation operation|movement flow which concerns on application of a dynamic axial load and measurement of ride-out after automatic driving start. 軸荷重0Nにおける付勢手段の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the biasing means in axial load 0N. 動的軸荷重300Nにおける付勢手段の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the urging means in dynamic axial load 300N. 動的軸荷重700Nにおける付勢手段の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the urging means in dynamic axial load 700N. 動的軸荷重1000Nにおける付勢手段の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the urging means in dynamic axial load 1000N. ベルトのライドアウト(RO)の測定位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measurement position of the ride out (RO) of a belt. 比較例に係るベルト検尺装置の概略図である。It is the schematic of the belt measuring device which concerns on a comparative example. 実施例の軸荷重の表示値と検定値との差異(%)の水準と、比較例の軸荷重の表示値と検定値との差異(%)の水準とを示すグラフである。It is a graph which shows the level (difference) of the display value and test value of the axial load of an Example, and the level (difference) of the display value and test value of the axial load of a comparative example. その他の実施形態に係る付勢手段の概略図である。It is a schematic diagram of the biasing means concerning other embodiments.

(ベルト検尺装置1)
本発明に係るベルト検尺装置1について説明する。
ベルト検尺装置1は、図1及び図2に示すように、主軸21に備わる駆動プーリ2と従動軸31に備わる従動プーリ3との間にベルト10を巻き掛け、従動軸31をベルト10の張架方向に移動させて、従動軸31に対して所定の動的軸荷重を付与した状態で走行させたベルト10の各部の寸法を測定可能としている。
(Belt measuring device 1)
The belt measuring device 1 according to the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the belt measuring device 1 winds the belt 10 between the drive pulley 2 provided on the main shaft 21 and the driven pulley 3 provided on the driven shaft 31, and the driven shaft 31 is attached to the belt 10. It is possible to measure the size of each part of the belt 10 which is moved in the stretching direction and is caused to travel with a predetermined dynamic axial load applied to the driven shaft 31.

駆動プーリ2および従動プーリ3は、図3に示すように、上幅、外径、溝深さが各々異なる基本S,M,L3組の精密加工プーリの中からいずれか1組を選択可能としている。表1に本実施形態に係るSサイズの駆動プーリ2および従動プーリ3の各基本サイズを示す。 As shown in FIG. 3, the driving pulley 2 and the driven pulley 3 can be selected from any one of the basic S, M, and L precision-machined pulleys having different upper widths, outer diameters, and groove depths. There is. Table 1 shows each basic size of the S size drive pulley 2 and the driven pulley 3 according to the present embodiment.

本実施形態のベルト検尺装置1は、図1に示すように、縦型のベルト検尺装置1であり、変速ベルトであるベルト10のライドアウトを測定する測定機である。特には、変速ベルトに求められる負荷荷重範囲内で負荷荷重を多段階に連続して変化させたときのライドアウトの変化量を精度良く把握して、変速ベルトの横剛性等ベルト特性の評価に繋げることができる測定機である。ここで、ライドアウト(RO)とは、ベルト10の背面(外周面)から駆動プーリ2の外周面(図12に示す基準点)までの長さ(ベルト厚み方向の距離)で定義される寸法値である。 As shown in FIG. 1, the belt measuring device 1 of the present embodiment is a vertical belt measuring device 1 and is a measuring device that measures the ride-out of a belt 10, which is a speed change belt. Especially, the amount of change in the rideout when the load is continuously changed in multiple steps within the load range required for the speed change belt is accurately grasped to evaluate the belt characteristics such as lateral rigidity of the speed change belt. It is a measuring instrument that can be connected. Here, the ride-out (RO) is a dimension defined by the length (distance in the belt thickness direction) from the back surface (outer peripheral surface) of the belt 10 to the outer peripheral surface (reference point shown in FIG. 12) of the drive pulley 2. It is a value.

本実施形態のベルト検尺装置1は、図1及び図2に示すように、筐体11に固定された主軸21と、主軸21に対して上下方向(ベルト10の張架方向)に移動自在な従動軸31と、従動軸31に設けられた移動部4と、ボールネジ機構5と、移動部4とボールネジ機構5との連結部分に設けられた付勢手段6と、移動部4に介設され、従動軸31に対する動的軸荷重を検出するロードセル43と、演算制御部171、及び、表示部172を備えたPC17とを備えた構成をしている。なお、主軸21は、駆動モータ32の回転駆動が伝動されて回転する。駆動モータ32は、電動ギヤードモータであり、50〜360rpmの回転数に対応して回転駆動されるようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the belt measuring device 1 according to the present embodiment is movable in a vertical direction (a direction in which the belt 10 is stretched) with respect to a main shaft 21 fixed to a housing 11. A driven shaft 31, a moving portion 4 provided on the driven shaft 31, a ball screw mechanism 5, an urging means 6 provided at a connecting portion between the moving portion 4 and the ball screw mechanism 5, and an interposing device on the moving portion 4. The load cell 43 detects the dynamic shaft load on the driven shaft 31, and the PC 17 including the arithmetic control unit 171 and the display unit 172. The main shaft 21 is rotated by the rotational drive of the drive motor 32 being transmitted. The drive motor 32 is an electric geared motor, and is rotationally driven corresponding to a rotation speed of 50 to 360 rpm.

(移動部4)
移動部4は、従動軸31に固定された従動ベース41(リニアガイドブロック49を含む)、荷重ベース42、従動ベース41と荷重ベース42との間に介設されたロードセル43、荷重ベース42に固定されたフレーム44を備えている。筐体11には、従動ベース41及び荷重ベース42を、上下方向(ベルトの張架方向)に摺動支持するリニアガイドレール19が2本並列に設けられている。これにより、従動プーリ3を含む従動軸31、及び、移動部4は、上下方向(ベルト10の張架方向)、具体的には、ベルト10の緩み側(上方向)及び、ベルト10の張り側(下方向)に移動自在に設けられている。
(Moving part 4)
The moving unit 4 includes a driven base 41 (including a linear guide block 49) fixed to the driven shaft 31, a load base 42, a load cell 43 interposed between the driven base 41 and the load base 42, and a load base 42. It comprises a fixed frame 44. Two linear guide rails 19 for slidingly supporting the driven base 41 and the load base 42 in the vertical direction (belt stretching direction) are provided in the housing 11 in parallel. As a result, the driven shaft 31 including the driven pulley 3 and the moving portion 4 move in the vertical direction (the direction in which the belt 10 is stretched), specifically, in the loose side (upward direction) of the belt 10 and the tension of the belt 10. It is provided to be movable to the side (downward).

ロードセル43は、荷重検出器であり、本実施形態の場合、ロードセル43の表面に貼り付けられたひずみゲージにより、動的軸荷重または移動部重量を検出し、これを電気信号に変換する。ロードセル43には、ミネベア社製 圧縮引張両用ロードセル 型式U3B1−500K−Bを使用している。定格容量は4903N(500kgf)であり、広範囲の軸荷重範囲200N〜3000Nに対応できる。ここで、動的軸荷重とは、走行中のベルト10の張力によって従動軸31に作用する荷重であり、走行中のベルトに負荷される荷重である負荷荷重の指標とされる。また、移動部重量とは、ベルト10に懸架された構成部材の全重量であって、いわゆるバネ上重量に相当する部分を指すものとする。具体的には、移動部重量は、従動プーリ3、従動軸31、従動ベース41(リニアガイドブロック49を含む)、ロードセル43、荷重ベース42、フレーム44、付勢手段6等で構成される部材の合計重量である。 The load cell 43 is a load detector, and in the case of the present embodiment, the strain gauge attached to the surface of the load cell 43 detects the dynamic shaft load or the moving part weight and converts it into an electric signal. As the load cell 43, a compression/tension dual-use load cell model U3B1-500K-B manufactured by Minebea Co. is used. The rated capacity is 4903 N (500 kgf), and it is possible to support a wide range of shaft load of 200 N to 3000 N. Here, the dynamic shaft load is a load that acts on the driven shaft 31 due to the tension of the running belt 10, and is an index of a load that is a load applied to the running belt. Further, the moving portion weight refers to a total weight of the constituent members suspended on the belt 10 and corresponds to a so-called sprung weight. Specifically, the moving part weight is a member including the driven pulley 3, the driven shaft 31, the driven base 41 (including the linear guide block 49), the load cell 43, the load base 42, the frame 44, the urging means 6, and the like. Is the total weight of.

また、従動ベース41には、図1に示すように、ワイヤーエンコーダ16のワイヤーが取り付けられている。このワイヤーエンコーダ16のワイヤーの上下方向(張架方向)の引き出し量を計測することによって、移動部4の上下移動によって変化する主軸21と従動軸31軸との間の軸間距離が測定される。 Further, the wire of the wire encoder 16 is attached to the driven base 41 as shown in FIG. By measuring the pulling amount of the wire of the wire encoder 16 in the vertical direction (stretching direction), the axial distance between the main shaft 21 and the driven shaft 31 that changes with the vertical movement of the moving unit 4 is measured. ..

(ボールネジ機構5)
ボールネジ機構5は、図1及び図2に示すように、主に、軸棒に螺旋状のねじ溝が形成されたボールネジ53、ボールネジ53に螺合されたボールネジナット51、ボールネジナット51に固定されたブラケット部52、ボールネジ53を軸回転させる原動機54、原動機54の駆動を制御する減速機55(タイミングベルト含む)で構成される。
(Ball screw mechanism 5)
As shown in FIGS. 1 and 2, the ball screw mechanism 5 is mainly fixed to a ball screw 53 in which a spiral thread groove is formed on a shaft, a ball screw nut 51 screwed into the ball screw 53, and a ball screw nut 51. The bracket portion 52, a prime mover 54 for axially rotating the ball screw 53, and a speed reducer 55 (including a timing belt) for controlling the drive of the prime mover 54.

ブラケット部52は、図4に示すように、外形形状は略直方体であり、平鋼(厚さ約30mm)から切削加工されたものである。また、ブラケット部52には、ボールネジナット51に固定するための、張架方向(上下方向)に貫通する穴部52c(内径50mm)と、後述する2本のガイドシャフト443a・443bを挿入するための2つのスライド軸受固定用穴部52a・52b(各々内径12mm)とが並列に設けられている。そして、穴部52cにはボールネジナット51(外径50mm)が圧入により固定され、2つのスライド軸受固定用穴部52a・52bにはそれぞれスライド軸受52d・52e(各々外径12mm)が圧入により固定されている。 As shown in FIG. 4, the bracket portion 52 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape, and is machined from flat steel (thickness: about 30 mm). Further, in the bracket portion 52, for inserting a hole portion 52c (inner diameter 50 mm) penetrating in the tension direction (vertical direction) for fixing to the ball screw nut 51, and two guide shafts 443a and 443b described later. Two slide bearing fixing holes 52a and 52b (each having an inner diameter of 12 mm) are provided in parallel. Then, a ball screw nut 51 (outer diameter 50 mm) is press-fitted into the hole 52c, and slide bearings 52d and 52e (outer diameter 12 mm) are press-fitted into the two slide bearing fixing holes 52a and 52b, respectively. Has been done.

なお、スライド軸受52d・52eには、ミスミ社製 無給油ブッシュ 型番MPBZ8−15を使用している。スライド軸受52d・52eは、内径8mm×外径12mmの円筒形状をしており、黄銅合金製のものに固体潤滑剤が埋め込まれている。これを、ブラケット部52に設けた2つのスライド軸受固定用穴部52a・52bに圧入により固定している。 For the slide bearings 52d and 52e, oilless bush model number MPBZ8-15 manufactured by MISUMI is used. The slide bearings 52d and 52e have a cylindrical shape with an inner diameter of 8 mm and an outer diameter of 12 mm, and a solid lubricant is embedded in a brass alloy. This is fixed by press fitting into the two slide bearing fixing holes 52a and 52b provided in the bracket portion 52.

ボールネジ機構5では、原動機54の回転運動によりボールネジ53を軸回転させて、ボールネジ53のねじ溝に螺合されたボールネジナット51に固定されたブラケット部52を上下に直線的に移動させることができる。 In the ball screw mechanism 5, the ball screw 53 can be axially rotated by the rotational movement of the prime mover 54 to linearly move the bracket portion 52 fixed to the ball screw nut 51 screwed into the screw groove of the ball screw 53 up and down. ..

原動機54は、サーボモータを採用している。原動機54をサーボモータにすることによって、ロードセル43からの検知信号による動的軸荷重の測定値と予め入力した動的軸荷重の設定値との差異に基づいてフィードバック制御(回転ON、回転OFF、回転方向、等)を緻密に行なうことができる(詳細は後述)。また、原動機54は、フィードバック制御によらず、PC17の演算制御部171からのデジタル制御により作動するステッピングモータにしてもよい。 The prime mover 54 employs a servo motor. By using the prime mover 54 as a servomotor, feedback control (rotation ON, rotation OFF, based on the difference between the measured value of the dynamic shaft load based on the detection signal from the load cell 43 and the preset value of the dynamic shaft load, The rotation direction, etc.) can be precisely adjusted (details will be described later). Further, the prime mover 54 may be a stepping motor that operates by digital control from the arithmetic control unit 171 of the PC 17 instead of feedback control.

本実施形態では、原動機54に、三菱電機社製 型式HG−KR13の電動サーボモータを使用している。この電動サーボモータは、ボールネジ53を軸回転動作させ、ボールネジナット51を張架方向双方(上下)に移動させる。これにより、後述のブラケット部52および付勢手段6を介して従動軸31を張架方向双方(上下)に移動させることができる。電動サーボモータは、ロードセル43からの検知信号による動的軸荷重の測定値と予め入力した動的軸荷重の設定値との差異に基づいてフィードバック制御(回転ON、回転OFF、及び回転方向のフィードバック制御)される。なお、電動サーボモータの回転速度は、従動軸31の移動速度の目安(例えば、0.15〜0.5mm/秒、実施例の自動運転では0.5mm/秒)に対応して略一定な回転速度に制御される。また、減速機55の減速比は20であり、ボールネジ53のリードは6mmである。 In the present embodiment, the prime mover 54 is an electric servomotor of HG-KR13 manufactured by Mitsubishi Electric Corporation. In this electric servomotor, the ball screw 53 is axially rotated to move the ball screw nut 51 both in the stretching direction (up and down). Thereby, the driven shaft 31 can be moved in both the stretching directions (up and down) via the bracket portion 52 and the biasing means 6 which will be described later. The electric servomotor performs feedback control (rotation ON, rotation OFF, and rotation direction feedback) based on the difference between the measured value of the dynamic shaft load based on the detection signal from the load cell 43 and the preset value of the dynamic shaft load input in advance. Controlled). The rotation speed of the electric servomotor is substantially constant corresponding to the guideline of the moving speed of the driven shaft 31 (for example, 0.15 to 0.5 mm/sec, 0.5 mm/sec in the automatic operation of the embodiment). It is controlled by the rotation speed. The reduction ratio of the speed reducer 55 is 20, and the lead of the ball screw 53 is 6 mm.

(付勢手段6を含むフレーム44)
荷重ベース42に固定されたフレーム44は、図2に示すように、正面視で略コ字形状をしており、フレーム44の張架方向(上下方向)両端部に、張架方向に互いに対向する1対の上部対向部材441及び下部対向部材442(対向面)を有する。そして、上部対向部材441と下部対向部材442との間に、2本のガイドシャフト443a及びガイドシャフト443bが張架方向(上下方向)に平行になるように固定されている。また、2本のガイドシャフト443a及びガイドシャフト443bには、ブラケット部52のスライド軸受52d及びスライド軸受52eが挿通されている。これにより、ブラケット部52が、張架方向(上下方向)に移動自在とされる。
(Frame 44 including urging means 6)
As shown in FIG. 2, the frame 44 fixed to the load base 42 has a substantially U-shape when viewed from the front, and is opposed to each other at both ends in the stretching direction (vertical direction) of the frame 44 in the stretching direction. And a pair of upper facing members 441 and lower facing members 442 (opposing surfaces). Then, between the upper facing member 441 and the lower facing member 442, two guide shafts 443a and 443b are fixed so as to be parallel to the stretching direction (vertical direction). The slide bearings 52d and 52e of the bracket portion 52 are inserted through the two guide shafts 443a and 443b. Accordingly, the bracket portion 52 is movable in the stretching direction (vertical direction).

更に、2本のガイドシャフト443a及びガイドシャフト443bには、上部対向部材441とブラケット部52との間に、それぞれ上ばね61a及び上ばね61bが挿通され、下部対向部材442とブラケット部52との間に、それぞれ下ばね62a及び下ばね62bが挿通されている。即ち、上ばね61a(上ばね61b)及び下ばね62a(下ばね62b)は、上部対向部材441と下部対向部材442との間で、ボールネジ機構5のボールネジナット51に固定されたブラケット部52を挟み、張架方向(上下方向)に互いに離隔して配置されている。 Further, on the two guide shafts 443a and 443b, the upper spring 61a and the upper spring 61b are inserted between the upper facing member 441 and the bracket portion 52, respectively, and the lower facing member 442 and the bracket portion 52 are connected. The lower spring 62a and the lower spring 62b are respectively inserted between them. That is, the upper spring 61a (upper spring 61b) and the lower spring 62a (lower spring 62b) have the bracket portion 52 fixed to the ball screw nut 51 of the ball screw mechanism 5 between the upper facing member 441 and the lower facing member 442. They are sandwiched and are separated from each other in the stretching direction (vertical direction).

付勢手段6としての、上ばね61a(上ばね61b)及び下ばね62a(下ばね62b)には、圧縮荷重を受けたときに弾性変形可能な圧縮コイルばねを使用している。上ばね61a(上ばね61b)及び下ばね62a(下ばね62b)は、材質はばね用オイルテンパー線である。また、上ばね61a(上ばね61b)及び下ばね62a(下ばね62b)の両端部には、中心軸と直角方向に略フラットにして据わりを良くする研削が施されている。具体的には、上ばね61a(上ばね61b)は、ミスミ社製 コイルばね(右巻き:線断面は角形)型式SWM20−50を使用している。上ばね61a(上ばね61b)の仕様としては、ばね外径20mm、ばね内径10mm、ばね自由長50mm、ばね定数49.0N/mm、許容たわみ率32%、最大荷重784N(80kgf)である。下ばね62a(下ばね62b)は、ミスミ社製 コイルばね(右巻き:線断面は角形)型式SWB20−150を使用している。下ばね62a(下ばね62b)の仕様としては、ばね外径20mm、ばね内径10mm、ばね自由長150mm、ばね定数52.3N/mm、許容たわみ率30%、最大荷重1568N(160kgf)である。上ばね61a及び上ばね61bと下ばね62a及び下ばね62bを使用することにより、最大荷重300kgf(設備要求)に対応可能としている。 As the upper spring 61a (upper spring 61b) and the lower spring 62a (lower spring 62b) as the urging means 6, compression coil springs that are elastically deformable when receiving a compressive load are used. The material of the upper spring 61a (upper spring 61b) and the lower spring 62a (lower spring 62b) is an oil temper wire for springs. Further, both ends of the upper spring 61a (upper spring 61b) and the lower spring 62a (lower spring 62b) are ground to make them substantially flat in the direction perpendicular to the central axis for better installation. Specifically, as the upper spring 61a (upper spring 61b), a coil spring (right-handed: the cross-section is rectangular) model SWM20-50 manufactured by MISUMI is used. The specifications of the upper spring 61a (upper spring 61b) are a spring outer diameter of 20 mm, a spring inner diameter of 10 mm, a spring free length of 50 mm, a spring constant of 49.0 N/mm, an allowable deflection rate of 32%, and a maximum load of 784 N (80 kgf). As the lower spring 62a (lower spring 62b), a coil spring (right-handed: the cross section of the wire is rectangular) model SWB20-150 manufactured by MISUMI is used. The specifications of the lower spring 62a (lower spring 62b) are a spring outer diameter of 20 mm, a spring inner diameter of 10 mm, a spring free length of 150 mm, a spring constant of 52.3 N/mm, an allowable deflection rate of 30%, and a maximum load of 1568 N (160 kgf). By using the upper spring 61a and the upper spring 61b and the lower spring 62a and the lower spring 62b, it is possible to cope with the maximum load of 300 kgf (equipment requirement).

ここで、付勢手段6(動的軸荷重700N未満で付与時に作用する上ばね61a・61b2本分で98N/mm、動的軸荷重700N超えで付与時に作用する下ばね62a・62b2本分で約105N/mm)は、ベルト10のばね定数(本実施形態では約200N/mm)より小さいばね定数を有している。 Here, the urging means 6 (98 N/mm for two upper springs 61a and 61b that act at the time of application when the dynamic axial load is less than 700N, and two lower springs 62a and 62b that act at the time of application when the dynamic axial load exceeds 700N are used. The spring constant of about 105 N/mm is smaller than that of the belt 10 (about 200 N/mm in this embodiment).

また、本実施形態では、上ばね61a(上ばね61b)の両端部は、上部対向部材441及びブラケット部52に固定されておらず、自由状態でガイドシャフト443a(ガイドシャフト443b)に挿通されている。同様に、下ばね62a(下ばね62b)の両端部は、ブラケット部52及び下部対向部材442に固定されておらず、自由状態でガイドシャフト443a(ガイドシャフト443b)に挿通されている。また、上ばね61a(上ばね61b)は、自由長のときに、上ばね61a(上ばね61b)の両端部が上部対向部材441及びブラケット部52に略接触する寸法である。同様に、下ばね62a(下ばね62b)は、自由長のときに、下ばね62a(下ばね62b)の両端部がブラケット部52及び下部対向部材442に略接触する寸法である。 Further, in the present embodiment, both ends of the upper spring 61a (upper spring 61b) are not fixed to the upper facing member 441 and the bracket portion 52, but are inserted into the guide shaft 443a (guide shaft 443b) in a free state. There is. Similarly, both ends of the lower spring 62a (lower spring 62b) are not fixed to the bracket 52 and the lower facing member 442, but are inserted into the guide shaft 443a (guide shaft 443b) in a free state. Further, the upper spring 61a (upper spring 61b) is dimensioned such that both ends of the upper spring 61a (upper spring 61b) substantially contact the upper facing member 441 and the bracket portion 52 when the upper spring 61a (free upper length) has a free length. Similarly, the lower spring 62a (lower spring 62b) is sized such that both ends of the lower spring 62a (lower spring 62b) substantially contact the bracket portion 52 and the lower facing member 442 when in free length.

(ライドアウト測定装置14)
ライドアウト測定装置14は、図1に示すように、駆動プーリ2に巻き掛けられたベルト10を、主軸21の直交方向に駆動プーリ2を両側から挟み込むように配置した1対の投受光部からなるレーザーマイクロメータ141(投受光器のレーザースキャンによる非接触精密測定装置)や、レーザーマーカー142を主体とする構成である。なお、構成及びライドアウト測定方法は特許文献1の開示内容と略同じである。ライドアウト測定装置14により、ベルト10のライドアウト(RO)が測定される。
(Ride-out measuring device 14)
As shown in FIG. 1, the ride-out measuring device 14 includes a pair of light emitting and receiving portions arranged so as to sandwich the belt 10 wound around the drive pulley 2 in a direction orthogonal to the main shaft 21 so as to sandwich the drive pulley 2 from both sides. A laser micrometer 141 (a non-contact precision measuring device by laser scanning of a light emitting and receiving device) and a laser marker 142 are mainly used. Note that the configuration and the ride-out measurement method are substantially the same as the disclosure content of Patent Document 1. The ride-out measuring device 14 measures the ride-out (RO) of the belt 10.

レーザーマイクロメータ141には、オムロン社製 レーザーマイクロメータ 型式3Z4L−S506RV3を使用している。このレーザーマイクロメータ141と、目標とする測定点にレーザービームの照準を合わせるためのスポットレーザー照射用のレーザーマーカー142とが、駆動プーリ2の上部のフレーム構造に備わる1対のレールに吊り下げ状態に係止された移動台143に設けられている。この移動台143は、ベルト10の幅方向(駆動プーリ2の軸方向)に移動可能である。 As the laser micrometer 141, a laser micrometer model 3Z4L-S506RV3 manufactured by OMRON Corporation is used. The laser micrometer 141 and a laser marker 142 for spot laser irradiation for aiming the laser beam at a target measurement point are suspended from a pair of rails provided on the frame structure above the drive pulley 2. It is provided on the moving table 143 that is locked to. The moving base 143 is movable in the width direction of the belt 10 (axial direction of the drive pulley 2).

(PC17)
PC17は、操作盤(タッチパネル、不図示)、演算制御部171、及び、表示部172を備えたパーソナルコンピュータである。演算制御部171は、ロードセル43で検出された動的軸荷重の電気信号を、動的軸荷重の測定値に演算し、デジタル表示可能な液晶画面などからなる表示部172に数字表示させる。なお、演算制御部171では、データの出力(デジタル)・記録・制御(フィードバック等)・監視(モニタリング)なども実行する。
(PC17)
The PC 17 is a personal computer including an operation panel (touch panel, not shown), a calculation control unit 171, and a display unit 172. The arithmetic control unit 171 calculates the electric signal of the dynamic axial load detected by the load cell 43 into a measured value of the dynamic axial load, and causes the display unit 172 including a liquid crystal screen capable of digital display to numerically display it. The arithmetic control unit 171 also executes data output (digital), recording, control (feedback, etc.), and monitoring (monitoring).

(恒温槽部12)
恒温槽部12は、駆動プーリ2と従動プーリ3との間の断熱囲い(耐熱ガラス扉含む)、熱風ブロア121、温度センサー等からなる。PC17の操作盤で、例えば、恒温槽内雰囲気温度を25℃(室温)以上130℃以下の範囲内の任意な温度に設定登録すると、温度制御器により設定温度に昇温・維持される。
(Constant temperature bath 12)
The constant temperature bath 12 includes a heat insulating enclosure (including a heat resistant glass door) between the drive pulley 2 and the driven pulley 3, a hot air blower 121, a temperature sensor, and the like. When the atmospheric temperature in the constant temperature bath is set and registered on the operation panel of the PC 17 to an arbitrary temperature within the range of 25° C. (room temperature) to 130° C., the temperature controller raises and maintains the set temperature.

(ベルト10)
ベルト10は、図5に示すように、繊維コードからなる心線103が接着ゴム層102内に埋め込まれ、この接着ゴム層102の上部には補強布104を含む伸張層105が、下部には同様に補強布106を含む圧縮層107が配置されている。圧縮層107には、ベルト周長方向に沿って所定間隔でコグ谷部108とコグ山部109とが交互に形成されている。このベルト10は、ローエッジコグタイプのVベルトであって、変速ベルトである。また、補強布104の表面(外周面)には凸部(コグ部)を有さずフラット(平坦)である。また、ベルト10のばね定数は、約200N/mmのものを使用した。
(Belt 10)
In the belt 10, as shown in FIG. 5, a core wire 103 made of a fiber cord is embedded in an adhesive rubber layer 102, an extension layer 105 including a reinforcing cloth 104 is provided on an upper portion of the adhesive rubber layer 102, and a lower portion is provided on a lower portion thereof. Similarly, a compression layer 107 including a reinforcing cloth 106 is arranged. Cog troughs 108 and cog ridges 109 are alternately formed on the compression layer 107 at predetermined intervals along the belt circumferential direction. The belt 10 is a low edge cog type V belt and is a speed change belt. Further, the surface (outer peripheral surface) of the reinforcing cloth 104 is flat without any convex portion (cog portion). The spring constant of the belt 10 used was about 200 N/mm.

(ベルトのライドアウト測定のための自動運転手順)
次に、ベルト検尺装置1を使用したベルト10のライドアウト測定のための自動運転手順について説明する。
(Automatic driving procedure for belt ride-out measurement)
Next, an automatic operation procedure for measuring the rideout of the belt 10 using the belt measuring device 1 will be described.

(1)PC17の操作盤(タッチパネル、不図示)にて、荷重ステップ(最大ステップ数20)、回転数ステップ(最大ステップ数20)、温度ステップ(最大ステップ数2)ライドアウト測定ステップ(最大ステップ数20)からなる組み合わせである複数の運転パターンを登録した。 (1) On the operation panel (touch panel, not shown) of the PC 17, a load step (maximum step number 20), a rotation speed step (maximum step number 20), a temperature step (maximum step number 2), a ride-out measurement step (maximum step) A plurality of operation patterns, which is a combination consisting of Equation 20), is registered.

(2)PC17の操作盤にて、登録した複数の運転パターンのいずれか1つ(本実施形態では、運転パターン1)を選択し、運転条件(軸荷重、駆動軸回転数、雰囲気温度)、サイクル数(ライドアウト測定の繰返数)、対象ベルトの外周長(BOC)、荷重ステップ数、および、プーリサイズ(S,M,L)等を入力した(図6参照)。図6に示すように、運転条件としての軸荷重(動的軸荷重)は、200Nから1200Nまでステップ数10(10段階)にて付与した。ここで、最初にベルト10に付与した予張力は200Nである。また、目安として設定した従動軸31の移動速度は、0.5mm/秒とした。 (2) Select any one of a plurality of registered operation patterns (operation pattern 1 in the present embodiment) on the operation panel of the PC 17, and select operation conditions (axial load, drive shaft speed, ambient temperature), The number of cycles (the number of times of ride-out measurement), the outer peripheral length (BOC) of the target belt, the number of load steps, the pulley size (S, M, L), etc. were input (see FIG. 6). As shown in FIG. 6, the axial load (dynamic axial load) as an operating condition was applied from 200 N to 1200 N in 10 steps (10 steps). Here, the pretension initially applied to the belt 10 is 200N. Further, the moving speed of the driven shaft 31 set as a guide is 0.5 mm/sec.

(3)プーリの基本サイズ変更により、下記に示す移動部重量のゼロ点リセット操作を行った。移動部重量のゼロ点リセット操作とは、使用する従動プーリ3の基本サイズ(S,M,Lの3組)によって移動部重量が変化するため、通常は、従動プーリ3の基本サイズが変更された場合のみに実行される操作であり、予め、動的軸荷重の範囲をゼロから開始できるようにする操作である。 (3) By changing the basic size of the pulley, the following zero point reset operation of the moving part weight was performed. The zero-point resetting operation of the moving part weight usually changes the basic size of the driven pulley 3 because the moving part weight changes depending on the basic size of the driven pulley 3 (3 sets of S, M and L) used. This is an operation that is executed only in the case of the above, and is an operation that allows the range of the dynamic shaft load to be started from zero in advance.

具体的には、下記の操作を、従動プーリ3が全く新規のサイズに変更されるなど、移動部4の実重量が変更した場合の初回1回だけの非定常作業として行う。従動プーリ3を他の基本サイズに変更する定常の作業としては、以下の移動部重量のゼロ点リセット操作だけを行えばよい。 Specifically, the following operation is performed as an unsteady work only once when the actual weight of the moving portion 4 is changed, such as when the driven pulley 3 is changed to a completely new size. As a routine work for changing the driven pulley 3 to another basic size, only the following zero resetting operation of the moving portion weight may be performed.

まず、従動プーリ3を含む移動部重量を従動プーリ3のサイズ毎に計測する。そのために、主軸21と従動軸31との間に連結具を介して検定用ロードセル(島津製作所社製 型式SLBL−5KN 定格容量5KN)をセットし、付勢手段6による反発付勢力が移動部4の移動動作に影響しない状態(上ばね61a・61b、下ばね62a・62bとも自由長)になるように、ボールネジ機構5により調整する。なお、取り外した従動プーリ3は、移動部4の任意の部分に付帯させる。 First, the weight of the moving section including the driven pulley 3 is measured for each size of the driven pulley 3. Therefore, a test load cell (model SLBL-5KN rated capacity 5KN manufactured by Shimadzu Corp.) is set between the main shaft 21 and the driven shaft 31 via a connecting tool, and the repulsive urging force by the urging means 6 is applied to the moving part 4. Is adjusted by the ball screw mechanism 5 so that it does not affect the movement operation of (1) (the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b have free lengths). The removed driven pulley 3 is attached to an arbitrary part of the moving portion 4.

この状態での移動部重量を、プーリサイズ毎に、上記検定用ロードセルにより計測する。移動部重量のゼロ点リセット操作は、従動軸31に操作盤で入力した従動軸31の基本サイズと同サイズの従動軸31を取付け、ベルト10が装着されていない無負荷状態で、操作盤上の「移動部重量ゼロ点リセットボタン」を押すことにより完了する。 The weight of the moving part in this state is measured for each pulley size by the above-mentioned test load cell. The zero point resetting operation of the moving part weight is performed by mounting the driven shaft 31 of the same size as the basic size of the driven shaft 31 input on the operation panel to the driven shaft 31 and not loading the belt 10 on the operation panel. Complete by pressing the "Movement weight zero point reset button".

移動部重量のゼロ点リセット操作は、例えば、従動プーリ3の基本サイズがSのときに、検定用ロードセルによる移動部重量の計測値が700Nだったとすると、従動軸31に操作盤で入力した従動プーリ3の基本サイズと同サイズの従動プーリ3を取付け、ベルト10が装着されていない無負荷状態で、ロードセル43からの電気信号に基づく値が−700Nのときに軸荷重の測定値(表示値)が0(ゼロ)Nとなるように演算制御部171によって演算処理を行わせる操作である。 For example, when the basic size of the driven pulley 3 is S and the measured value of the moving portion weight by the verification load cell is 700N, the zero point reset operation of the moving portion weight is performed by inputting the driven shaft 31 to the driven panel. When the driven pulley 3 of the same size as the basic size of the pulley 3 is attached and the belt 10 is not mounted and the value based on the electric signal from the load cell 43 is -700 N, the measured value of the axial load (display value ) Is 0 (zero) N, the arithmetic control unit 171 performs arithmetic processing.

この結果、付勢手段6による反発付勢力が移動部4の移動動作に及ばない状態(上ばね61a・61b、下ばね62a・62bとも自由長)のときに、動的軸荷重の測定値が移動部重量(700N)と等しくなる。 As a result, when the repulsive urging force of the urging means 6 does not reach the moving operation of the moving portion 4 (both the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b are free length), the measured value of the dynamic shaft load is It becomes equal to the moving part weight (700N).

(4)次に、従動プーリ3を所定位置(軸間距離を短縮させた状態の位置)に移動後、ベルト10を、駆動プーリ2と従動プーリ3との間に掛け渡した。 (4) Next, the driven pulley 3 was moved to a predetermined position (position where the inter-axis distance was shortened), and then the belt 10 was stretched between the drive pulley 2 and the driven pulley 3.

(5)操作盤のスタートボタンを押し、自動操作によって、装着したベルト10の弛みが無くなるように従動プーリ3が押し下げられて、駆動プーリ2は無回転状態のまま、ベルトに予張力(200N)を付与する。 (5) By pressing the start button on the operation panel, the driven pulley 3 is pushed down by an automatic operation so that the belt 10 mounted on the belt is not loosened, and the drive pulley 2 remains in a non-rotating state and the belt is pretensioned (200 N). Is given.

(6)その後、駆動プーリ2を回転させ、ベルト10が駆動プーリ2と従動プーリ3との間で走行させる。 (6) After that, the drive pulley 2 is rotated so that the belt 10 travels between the drive pulley 2 and the driven pulley 3.

(7)上記(2)で入力された運転パターンにしたがって、多段階に連続して動的軸荷重等の条件を変化させる制御が働き、それぞれの動的軸荷重等の条件下でベルト10のライドアウトがライドアウト測定装置14によって自動測定され、運転終了後データを出力させる。 (7) In accordance with the operation pattern input in (2) above, control is performed to continuously change the conditions such as the dynamic shaft load in multiple stages, and the belt 10 is operated under the respective conditions such as the dynamic shaft load. The ride-out is automatically measured by the ride-out measuring device 14, and the data is output after the driving is completed.

次に、図7を参照して、上記(7)の自動運転スタート後の動的軸荷重の付与及びライドアウトの測定に係る自動運転動作フローについて説明する。 Next, with reference to FIG. 7, an automatic driving operation flow relating to (7) application of a dynamic axial load and measurement of rideout after the start of automatic driving will be described.

まず、上記(2)で入力された運転パターンを呼び出す(S1)。本実施形態であれば、運転パターン1を読み出す。 First, the operation pattern input in (2) above is called (S1). In this embodiment, the operation pattern 1 is read.

次に、S1で呼出した運転パターンに基づくステップ動作を開始する(S2)。本実施形態では、図7に示す運転パターン1に基づくステップ動作を開始する。まずはステップ1(軸荷重200N)での動作が開始される。なお、その後は、後述するS9の処理に従い、ステップ動作が進行する。 Next, the step operation based on the operation pattern called in S1 is started (S2). In this embodiment, the step operation based on the operation pattern 1 shown in FIG. 7 is started. First, the operation in step 1 (axial load 200N) is started. After that, the step operation proceeds according to the process of S9 described later.

ステップ動作開始後、PC17の演算制御部171は、ロードセル43によって測定した、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値と、運転パターン1の各ステップに対応する軸荷重の設定値(予め入力した動的軸荷重の設定値に相当)との差異が±3%以内であるか否かを判定する(S3)。例えば、運転パターン1のステップ1の段階で、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値が193Nであり、ステップ1に対応する軸荷重の設定値が200Nであれば、(193−200)/200=−0.035=−3.5%であり、差異が±3%以内ではないと判定される。一方、運転パターン1のステップ5の段階で、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値が606Nであり、ステップ5に対応する軸荷重の設定値が600Nであれば、(606−600)/600=0.01=1%であり、差異が±3%以内であると判定される。 After the start of the step operation, the arithmetic control unit 171 of the PC 17 measures the dynamic axial load on the driven shaft 31 measured by the load cell 43 and the set value of the axial load corresponding to each step of the operation pattern 1 (pre-input). It is determined whether the difference between the dynamic shaft load and the set value) is within ±3% (S3). For example, if the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 is 193 N and the set value of the shaft load corresponding to step 1 is 200 N in the step 1 of the operation pattern 1, (193-200)/ 200=−0.035=−3.5%, and it is determined that the difference is not within ±3%. On the other hand, in the step 5 of the operation pattern 1, if the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 is 606N and the set value of the shaft load corresponding to step 5 is 600N, (606-600)/ 600=0.01=1%, and it is determined that the difference is within ±3%.

S3の処理で差異が±3%以内でなければ(S3:NO)、次に、演算制御部171は、差異が+3%超えか否かを判定する(S4)。そして、差異が+3%超えであれば(S4:YES)、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値と、運転パターン1の各ステップに対応する軸荷重の設定値との差異を解消するように、ボールネジ機構5の原動機54(サーボモータ)の回転によりボールネジ53を軸回転(順方向の回転)させ、ボールネジナット51を上昇させる(S5)。その結果、ボールネジナット51に固定されたブラケット部52の上昇に伴い、付勢手段6の上ばね61a・61bが圧縮され、圧縮された上ばね61a・61bの反発付勢力が上部対向部材441(移動部4)を介して従動軸31に付加される。これにより、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値と、運転パターン1の各ステップに対応する軸荷重の設定値との+3%超えの差異を解消することができる。 If the difference is not within ±3% in the process of S3 (S3: NO), then the arithmetic control unit 171 determines whether or not the difference exceeds +3% (S4). If the difference exceeds +3% (S4: YES), the difference between the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 and the set value of the shaft load corresponding to each step of the operation pattern 1 is eliminated. Then, the ball screw 53 is axially rotated (forward rotation) by the rotation of the prime mover 54 (servo motor) of the ball screw mechanism 5, and the ball screw nut 51 is raised (S5). As a result, as the bracket portion 52 fixed to the ball screw nut 51 rises, the upper springs 61a and 61b of the biasing means 6 are compressed, and the repulsive biasing force of the compressed upper springs 61a and 61b is applied to the upper facing member 441 ( It is attached to the driven shaft 31 via the moving part 4). As a result, it is possible to eliminate the difference of +3% or more between the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 and the set value of the shaft load corresponding to each step of the operation pattern 1.

一方、差異が+3%超えでなければ(S4:NO)、差異が−3%であると判定し、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値と、運転パターン1の各ステップに対応する軸荷重の設定値との差異を解消するように、ボールネジ機構5の原動機54(サーボモータ)の回転によりボールネジ53を軸回転(逆方向の回転)させ、ボールネジナット51を下降させる(S6)。その結果、ボールネジナット51に固定されたブラケット部52の下降に伴い、付勢手段6の下ばね62a・62bが圧縮され、圧縮された下ばね62a・62bの反発付勢力が下部対向部材442(移動部4)を介して従動軸31に付加される。これにより、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値と、運転パターン1の各ステップに対応する軸荷重の設定値との−3%超えの差異を解消することができる。 On the other hand, if the difference does not exceed +3% (S4: NO), it is determined that the difference is -3%, the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 and the axis corresponding to each step of the operation pattern 1 are determined. In order to eliminate the difference from the set value of the load, the ball screw 53 is axially rotated (reverse rotation) by the rotation of the prime mover 54 (servo motor) of the ball screw mechanism 5, and the ball screw nut 51 is lowered (S6). As a result, as the bracket portion 52 fixed to the ball screw nut 51 descends, the lower springs 62a and 62b of the biasing means 6 are compressed, and the repulsive biasing force of the compressed lower springs 62a and 62b is reduced to the lower facing member 442 ( It is attached to the driven shaft 31 via the moving part 4). This makes it possible to eliminate a difference of -3% or more between the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 and the set value of the shaft load corresponding to each step of the operation pattern 1.

即ち、演算制御部171は、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値と、予め入力された運転パターン及びステップ(順)における動的軸荷重の設定値との差異に基づいて、原動機54の回転制御によるボールネジナット51の移動動作に反映させるフィードバック制御を実行する。 That is, the arithmetic control unit 171 of the prime mover 54 is based on the difference between the measured value of the dynamic shaft load for the driven shaft 31 and the set value of the dynamic shaft load in the operation pattern and the step (order) input in advance. Feedback control that reflects the movement operation of the ball screw nut 51 by the rotation control is executed.

S5又はS6の処理後、再度S3の処理に移行する。S3の処理で差異が±3以内であれば(S3:YES)、ライドアウト測定装置14によってベルト10のライドアウトが自動測定される(S7)。このベルト10のライドアウト(R.O)の測定は、所定のサイクル数に到達するまで繰り返し測定される(S8)。なお、本実施形態のサイクル数は2回である。 After the processing of S5 or S6, the processing shifts to the processing of S3 again. If the difference is within ±3 in the process of S3 (S3: YES), the ride-out measuring device 14 automatically measures the ride-out of the belt 10 (S7). The measurement of the rideout (RO) of the belt 10 is repeated until the predetermined number of cycles is reached (S8). Note that the number of cycles in this embodiment is two.

S8の処理後、一つのステップ動作が終了し、次のステップ動作に移行する。例えば、現在ステップ1の段階であれば、ステップ2の動作へ移行する。そして、演算制御部171は、全てのステップ動作が終了しているか否かを判定する(S9)。全てのステップ動作が終了していない場合は(S9:NO)、S2の処理に戻る。一方、全てのステップ動作が終了している場合は(S9:YES)、本動作フローを終了する。本実施形態では、ステップ10での動作が終了した場合に、全てのステップ動作が終了していると判定される。 After the processing of S8, one step operation is completed and the next step operation is performed. For example, if the stage is currently Step 1, the operation proceeds to Step 2. Then, the arithmetic control unit 171 determines whether or not all step operations have been completed (S9). If all step operations have not been completed (S9: NO), the process returns to S2. On the other hand, when all the step operations have been completed (S9: YES), this operation flow ends. In the present embodiment, when the operation in step 10 is completed, it is determined that all step operations are completed.

その後、データが出力される(S10)。本実施形態では、PC17の表示部172に測定したベルト10のライドアウト(R.O)の測定値等が表示される。 Then, the data is output (S10). In the present embodiment, the measured value of the rideout (RO) of the belt 10 measured on the display unit 172 of the PC 17 is displayed.

(ライドアウト測定装置14によるベルト10のライドアウトの測定)
上記S7、及び、S8の処理で実行される、ライドアウト測定装置14によるベルト10のライドアウト(RO)の自動測定は、恒温槽部12を形成する耐熱ガラス越しに設けたレーザーマイクロメータ141を用いて行う。レーザーマイクロメータ141の投受光器によりレーザースキャンされる測定物のベルト幅方向に関する位置は、図12に示すように、駆動プーリ2の外周面の略中央部(基準点)およびベルト10の背面(外周面)の中央部とした。ライドアウト測定方法は特許文献1の開示内容と略同じである。これにより、ベルト10のライドアウトの測定を非接触で行え、雰囲気温度を上昇させた時の測定も恒温槽部12外から行うことができる。また、ベルト10がダブルコグタイプのローエッジコグVベルトであっても、全く同様に自動測定できる。
(Ride-out measurement device 14 measures the ride-out of the belt 10)
The automatic measurement of the ride-out (RO) of the belt 10 by the ride-out measuring device 14, which is executed in the processes of S7 and S8, is performed by using the laser micrometer 141 provided through the heat-resistant glass forming the constant temperature bath 12. Perform using. As shown in FIG. 12, the position of the measurement object laser-scanned by the light emitter/receiver of the laser micrometer 141 in the belt width direction is approximately the center (reference point) of the outer peripheral surface of the drive pulley 2 and the back surface of the belt 10 (reference point). It was the central part of the outer peripheral surface). The ride-out measurement method is substantially the same as the disclosure content of Patent Document 1. Accordingly, the ride-out of the belt 10 can be measured in a non-contact manner, and the measurement when the atmospheric temperature is raised can be performed from outside the constant temperature bath 12. Even if the belt 10 is a double-cog type low-edge cog V-belt, the same automatic measurement can be performed.

(ベルト10のライドアウト測定に伴う付勢手段6の動作)
次に、ベルト検尺装置1の上記自動運転によるベルト10のライドアウトの自動測定に伴う、付勢手段6としての上ばね61a(上ばね61b)及び下ばね62a(下ばね62b)の状態について説明する。
(Operation of the urging means 6 accompanying the ride-out measurement of the belt 10)
Next, regarding the state of the upper spring 61a (upper spring 61b) and the lower spring 62a (lower spring 62b) as the urging means 6, which accompanies the automatic measurement of the rideout of the belt 10 by the above-described automatic operation of the belt measuring device 1. explain.

(軸荷重0N)
ベルト検尺装置1の駆動プーリ2と従動プーリ3にベルト10を装着する前は(軸荷重0N:無負荷状態)、移動部重量(従動プーリ3、従動軸31、従動ベース41、ロードセル43、荷重ベース42、フレーム44、付勢手段6等で構成される部材の合計重量)により、図8(a)(b)に示すように、上ばね61a・61bが上部対向部材441とブラケット部52との間で圧縮された状態になる。一方、下ばね62a・62bは、自由長で、ブラケット部52には接触せずに、下部対向部材442にのみ接触した状態になる。
(Axial load 0N)
Before the belt 10 is attached to the drive pulley 2 and the driven pulley 3 of the belt measuring device 1 (axial load 0N: no load), the moving part weight (driven pulley 3, driven shaft 31, driven base 41, load cell 43, Due to the total weight of the members including the load base 42, the frame 44, the biasing means 6, etc., as shown in FIGS. It will be in a compressed state between and. On the other hand, the lower springs 62a and 62b have a free length, and do not contact the bracket portion 52 but contact only the lower facing member 442.

(動的軸荷重300N)
ロードセル43によって測定した、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値が300Nの時も、図9(a)(b)に示すように、上ばね61a・61bが上部対向部材441とブラケット部52との間で圧縮された状態になる。一方、下ばね62a・62bは、自由長で、ブラケット部52には接触せずに、下部対向部材442にのみ接触した状態になる。ロードセル43によって測定した、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値が700N(移動部重量に相当)に達するまでは、上ばね61a・61bは上部対向部材441とブラケット部52との間で圧縮され、圧縮された上ばね61a・61bの反発付勢力が上部対向部材441(移動部4)を介して従動軸31に付加される。一方、下ばね62a・62bは、ロードセル43によって測定した、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値が700N(移動部重量に相当)に達するまでは、自由長のままの状態である。
(Dynamic shaft load 300N)
Even when the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 measured by the load cell 43 is 300 N, as shown in FIGS. 9(a) and 9(b), the upper springs 61a and 61b are connected to the upper facing member 441 and the bracket portion 52. It will be in a compressed state between and. On the other hand, the lower springs 62a and 62b have a free length, and do not contact the bracket portion 52 but contact only the lower facing member 442. Until the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 measured by the load cell 43 reaches 700 N (corresponding to the moving part weight), the upper springs 61a and 61b are compressed between the upper facing member 441 and the bracket part 52. Then, the repulsive biasing force of the compressed upper springs 61a and 61b is applied to the driven shaft 31 via the upper facing member 441 (moving portion 4). On the other hand, the lower springs 62a and 62b remain in the free length until the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 measured by the load cell 43 reaches 700 N (corresponding to the moving part weight).

(動的軸荷重700N)
ロードセル43によって測定した、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値が700Nの時(移動部重量と等しい時)は、図10(a)(b)に示すように、上ばね61a・61bは自由長の状態で、上ばね61a・61bの両端部が上部対向部材441及びブラケット部52に略接触した状態になる。一方、下ばね62a・62bも自由長の状態で、下ばね62a・62bの両端部がブラケット部52及び下部対向部材442に略接触した状態になる。
(Dynamic shaft load 700N)
When the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 measured by the load cell 43 is 700 N (equal to the weight of the moving part), the upper springs 61a and 61b are In the free length state, both ends of the upper springs 61a and 61b are in a state of being substantially in contact with the upper facing member 441 and the bracket portion 52. On the other hand, the lower springs 62a and 62b are also in a free length state, and both ends of the lower springs 62a and 62b are substantially in contact with the bracket 52 and the lower facing member 442.

(動的軸荷重1000N)
ロードセル43によって測定した、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値が1000Nの時は、図11(a)(b)に示すように、上ばね61a・61bは、自由長で、上部対向部材441には接触せずに、ブラケット部52にのみ接触した状態になる。一方、下ばね62a・62bは、ブラケット部52と下部対向部材442との間で圧縮された状態になる。ロードセル43によって測定した、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値が700N(移動部重量に相当)を超えてからは、上ばね61a・61bは、自由長の状態である。一方、下ばね62a・62bはブラケット部52と下部対向部材442との間で圧縮され、圧縮された下ばね62a・62bの反発付勢力が下部対向部材442(移動部4)を介して従動軸31に付加される。
(Dynamic shaft load 1000N)
When the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 measured by the load cell 43 is 1000 N, the upper springs 61a and 61b have a free length and have an upper facing member, as shown in FIGS. It does not contact 441 but contacts only the bracket portion 52. On the other hand, the lower springs 62a and 62b are in a compressed state between the bracket portion 52 and the lower facing member 442. After the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 measured by the load cell 43 exceeds 700 N (corresponding to the moving part weight), the upper springs 61a and 61b are in the free length state. On the other hand, the lower springs 62a and 62b are compressed between the bracket portion 52 and the lower facing member 442, and the repulsive biasing force of the compressed lower springs 62a and 62b is driven by the lower facing member 442 (moving portion 4). 31 is added.

(効果)
上記構成によれば、移動部4の従動動作に反発付勢力を与える付勢手段6(上ばね61a・61b及び下ばね62a・62b)は、張架されるベルト10のばね定数より小さいばね定数を有するものであるので、従動軸31の張架方向への移動動作を、付勢手段6の反発付勢力が付加された移動動作にすることができる。これにより、ボールネジ機構5におけるボールネジナット51の移動距離を、従動軸31(移動部4)の移動距離よりも拡大させることができる。
このため、ボールネジ機構5を用いて所定の動的軸荷重を従動軸31に付与する過程において、移動部4とボールネジ機構5との連結部分に付勢手段6を備えない構成(移動部4とボールネジ機構5とが直接連結されている構成:後述するベルト検尺装置200参照)と比べて、ボールネジ機構5におけるボールネジナット51の移動距離に対する、従動軸31(移動部4)の移動距離を縮小することができる。
即ち、ベルト10に予張力を付与してからの軸間距離の増加量が比較的小さい場合でも、従動軸31の移動距離(軸間距離)の細かい制御が容易となる結果、動的軸荷重の細かい制御も容易となり、従動軸31の移動動作で負荷荷重が抜けてしまったり、過剰に負荷荷重がかかってしまったりすることなく、狙いの動的軸荷重を精度良く従動軸31に付与することができる。
また、数字表示された動的軸荷重の測定値に基づいて、狙いの動的軸荷重との差異を把握できる。これにより、上記差異に基づいて、ボールネジ機構5による従動軸31の移動距離(軸間距離)を細かく調整又は制御することにより、動的軸荷重の測定値を狙いの動的軸荷重の範囲内に収めることができる。
(effect)
According to the above configuration, the biasing means 6 (the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b) that applies the repulsive biasing force to the driven operation of the moving unit 4 has a spring constant smaller than the spring constant of the belt 10 to be stretched. Therefore, the moving operation of the driven shaft 31 in the stretching direction can be a moving operation to which the repulsive urging force of the urging means 6 is added. Thereby, the moving distance of the ball screw nut 51 in the ball screw mechanism 5 can be made larger than the moving distance of the driven shaft 31 (moving portion 4).
Therefore, in the process of applying a predetermined dynamic axial load to the driven shaft 31 using the ball screw mechanism 5, the biasing means 6 is not provided at the connecting portion between the moving portion 4 and the ball screw mechanism 5 (moving portion 4 and The structure in which the ball screw mechanism 5 is directly connected: compared to the belt measuring device 200 described later), the moving distance of the driven shaft 31 (moving portion 4) is reduced with respect to the moving distance of the ball screw nut 51 in the ball screw mechanism 5. can do.
That is, even when the increase amount of the axial distance after applying the pre-tension to the belt 10 is relatively small, it becomes easy to finely control the moving distance (axial distance) of the driven shaft 31, resulting in the dynamic axial load. Fine control of the driven shaft 31 is facilitated, and the target dynamic shaft load is accurately applied to the driven shaft 31 without the load being removed by the moving operation of the driven shaft 31 or being excessively applied. be able to.
Further, it is possible to grasp the difference from the target dynamic axial load based on the numerically displayed measured value of the dynamic axial load. Accordingly, based on the above difference, the moving distance (inter-axis distance) of the driven shaft 31 by the ball screw mechanism 5 is finely adjusted or controlled so that the measured value of the dynamic shaft load is within the range of the target dynamic shaft load. Can fit in.

また、上記構成によれば、以下に示す理由1)〜3)により、より広範囲の負荷荷重に対応させて、移動部4の移動動作に反発付勢力を与えることができる。これにより、ボールネジ機構5を用いて所定の動的軸荷重を従動軸に付与する過程において、ベルト10に予張力を付与してからの軸間距離の増加量が比較的小さい場合でも、より広範囲の負荷荷重に対応させて、従動軸の移動距離(軸間距離)の細かい制御が容易となり、狙いの動的軸荷重を精度良く従動軸31に付与することができる。 Moreover, according to the said structure, the repulsive urging|biasing force can be given to the movement operation|movement of the moving part 4 corresponding to the load load of a wider range by the reason 1)-3) shown below. As a result, in the process of applying a predetermined dynamic shaft load to the driven shaft using the ball screw mechanism 5, even if the amount of increase in the axial distance after applying the pretension to the belt 10 is relatively small, a wider range is achieved. It becomes possible to easily control the moving distance (inter-axis distance) of the driven shaft in correspondence with the applied load, and the target dynamic shaft load can be accurately applied to the driven shaft 31.

1)上ばね61a・61b及び下ばね62a・62bは、上部対向部材441と下部対向部材442との間で、ボールネジ機構5のボールネジナット51に連結されたブラケット部52を挟み張架方向に互いに離隔して配置されているので、(A)動的軸荷重が、移動部重量(ベルト10に懸架された部分の全重量)未満のときは、少なくともベルト10の張架方向(以下、単に、張架方向という)緩み側の上ばね61a・61bが圧縮変形して、移動部重量を支え、移動部4の移動動作に反発付勢力を与えることができる。(B)動的軸荷重が、移動部重量を超えるときは、少なくとも張架方向張り側の下ばね62a・62bが圧縮変形して、移動部4の移動動作に反発付勢力を与えることができる。
一方、付勢手段6が上部対向部材441と下部対向部材442との間で、ボールネジ機構5のボールネジナット51に連結されたブラケット部52を挟み張架方向に互いに離隔して配置されない場合(張架方向どちらか一方のみの場合)に、狙いの動的軸荷重を精度良く従動軸31に付与することができる効果は、付勢手段6がブラケット部52より張架方向緩み側だけに配設される場合は、移動部重量以下の動的軸荷重範囲に限定され、付勢手段6がブラケット部52より張架方向張り側だけに配設される場合は、移動部重量以上の動的軸荷重範囲に限定されてしまう。
1) The upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b sandwich the bracket portion 52, which is connected to the ball screw nut 51 of the ball screw mechanism 5, between the upper facing member 441 and the lower facing member 442 and extend in the stretching direction. Since they are arranged apart from each other, when (A) the dynamic axial load is less than the moving part weight (the total weight of the part suspended by the belt 10), at least the stretching direction of the belt 10 (hereinafter, simply, The upper springs 61a and 61b on the loose side (referred to as the tension direction) are compressed and deformed to support the weight of the moving portion and give a repulsive biasing force to the moving operation of the moving portion 4. (B) When the dynamic shaft load exceeds the weight of the moving portion, at least the lower springs 62a and 62b on the tension side in the stretching direction are compressed and deformed, and a repulsive biasing force can be applied to the moving operation of the moving portion 4. ..
On the other hand, when the urging means 6 is not arranged between the upper facing member 441 and the lower facing member 442, the bracket portion 52 connected to the ball screw nut 51 of the ball screw mechanism 5 is sandwiched between them and is not separated from each other in the stretching direction (stretching). The effect that the target dynamic shaft load can be accurately applied to the driven shaft 31 in either one of the suspension directions is that the biasing means 6 is provided only on the loose side in the stretching direction with respect to the bracket portion 52. If the urging means 6 is disposed only on the tension side in the tension direction with respect to the bracket portion 52, the dynamic shaft load range is equal to or less than the moving portion weight. It is limited to the load range.

2)上ばね61a・61b及び下ばね62a・62bの両端部が自由状態ではなく、上ばね61a・61b及び下ばね62a・62bの各両端部がブラケット部52(張架方向両表面)及び/又は上部対向部材441・下部対向部材442に固定されている場合は、張架方向一方の付勢手段6が圧縮変形して従動軸31の移動動作に反発付勢力を加えるときに、張架方向他方の付勢手段6に引張応力が掛かり従動軸31の移動方向に付勢力を加えてしまうため、従動軸31の移動動作に加えるべき反発付勢力を弱めてしまう。従って、上ばね61a・61b及び下ばね62a・62bの両端部が自由状態である場合は、上ばね61a・61b及び下ばね62a・62bの両端部が自由状態でない場合に比べて、より確実に、移動部4の移動動作に反発付勢力を与えることができる。 2) Both ends of the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b are not in a free state, and both ends of the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b are the bracket portions 52 (both surfaces in the stretching direction) and/ Alternatively, when it is fixed to the upper facing member 441 and the lower facing member 442, when one biasing means 6 in the stretching direction is compressed and deformed to apply a repulsive biasing force to the movement of the driven shaft 31, the stretching direction is increased. Since tensile stress is applied to the other urging means 6 and an urging force is applied in the moving direction of the driven shaft 31, the repulsive urging force to be applied to the moving operation of the driven shaft 31 is weakened. Therefore, when both ends of the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b are in a free state, more reliably than when both ends of the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b are not in a free state. The repulsive biasing force can be applied to the moving operation of the moving unit 4.

3)上ばね61a・61b及び下ばね62a・62bが自由長(反発付勢力が移動部4の移動動作に及ばない付勢状態)に設定されたときに、動的軸荷重の測定値を移動部重量と等しくする演算制御がなされる場合は、デッドウェイト式検尺機で公知のカウンターバランス機構(例えば特開2002−257501)の如く、確実に、上記移動部重量(バネ上重量、いわば風袋重量)のゼロ点リセットができる作用効果を有する。これにより、動的軸荷重の範囲をゼロから開始することができる。 3) When the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b are set to the free length (the urging state in which the repulsive urging force does not reach the moving operation of the moving portion 4), the measured value of the dynamic shaft load is moved. When the arithmetic control is performed so as to be equal to the weight of the moving portion, the weight of the moving portion (weight on the spring, so to speak, tare, so to speak) can be reliably applied, as in a known counterbalance mechanism (for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-257501) in a dead weight type measuring machine. It has the effect of being able to reset the zero point of weight). This allows the range of dynamic axial loads to start from zero.

また、上記構成によれば、付勢手段6の上ばね61a・61b・下ばね62a・62bのコイル巻き内部に、上部対向部材441と下部対向部材442との間に固定されたガイドシャフト443a・443bが通された構成であるため、上ばね61a・61b・下ばね62a・62bが抜け落ちることない装置構成を簡素に実現することができる。 According to the above configuration, the guide shaft 443a fixed between the upper facing member 441 and the lower facing member 442 inside the coil winding of the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b of the biasing means 6. Since the configuration is such that the 443b is passed through, it is possible to simply realize a device configuration in which the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b do not fall out.

また、上記構成によれば、上ばね61a・61b及び下ばね62a・62は、自由長のときに各両端部が、ブラケット部52及び上部対向部材441・下部対向部材442に略接触している。このため、上ばね61a・61b及び下ばね62a・62bの反発付勢力が移動部4の移動動作に及ばない状態から、上ばね61a・61b及び下ばね62a・62bの反発付勢力が移動部4の移動動作に及ぶ状態へほとんど途切れなく移行させることができる。つまり、ボールネジ機構5を用いた従動軸31(移動部4)の移動動作を、ほとんど途切れなく、連続性をもって動作させることができる。 Further, according to the above configuration, both ends of the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62 are substantially in contact with the bracket portion 52 and the upper facing member 441 and the lower facing member 442 when they have a free length. .. Therefore, from the state where the repulsive urging force of the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b does not reach the moving operation of the moving section 4, the repulsive urging force of the upper springs 61a and 61b and the lower springs 62a and 62b changes to the moving section 4. It is possible to make a transition to a state that extends to the movement operation of the above without any interruption. That is, the movement operation of the driven shaft 31 (moving portion 4) using the ball screw mechanism 5 can be operated with almost no interruption and continuity.

上記構成によれば、ボールネジ機構5を用いて所定の動的軸荷重を従動軸31に付与する過程において、ベルト10に予張力を付与してからの軸間距離の増加量が比較的小さい場合でも、狙いの動的軸荷重の範囲内に収まるように、自動操作で従動軸31の移動距離(軸間距離)を細かく制御して、狙いの動的軸荷重を精度良く従動軸に付与することができる。
更に、動的軸荷重及び他条件(駆動プーリ回転数、雰囲気温度)の組み合わせからなる複数の運転パターン及びステップ(順)を予め運転プログラムとして設定登録しておくことにより、1回の操作で動的軸荷重を(荷重小から荷重大側へ)多段階に連続して変化させる自動運転を実行しても、問題なく各ステップ間のベルトのライドアウト等各部寸法の変化を測定できるので、ベルト10の横剛性等ベルト特性の評価に繋げることができる。
According to the above configuration, in the process of applying the predetermined dynamic shaft load to the driven shaft 31 using the ball screw mechanism 5, the increase in the inter-axial distance after applying the pre-tension to the belt 10 is relatively small. However, the movement distance (inter-axis distance) of the driven shaft 31 is finely controlled by an automatic operation so that it is within the range of the target dynamic shaft load, and the target dynamic shaft load is accurately applied to the driven shaft. be able to.
Furthermore, by setting and registering multiple operation patterns and steps (order) consisting of a combination of dynamic shaft load and other conditions (driving pulley rotation speed, ambient temperature) as an operation program in advance, the operation can be performed by one operation. Even if you perform automatic operation that continuously changes the dynamic axial load in multiple stages (from small load to large load), you can measure changes in the dimensions of each part such as the rideout of the belt between each step without any problems. It can be connected to the evaluation of the belt characteristics such as the lateral rigidity of 10.

ベルト検尺装置1(実施例)を使用したベルト10のライドアウトの測定、従来のベルト検尺装置200(比較例)との比較検証、ベルト検尺装置1の荷重精度の評価を行った。 The ride-out of the belt 10 using the belt measuring device 1 (example) was measured, the verification with the conventional belt measuring device 200 (comparative example) was performed, and the load accuracy of the belt measuring device 1 was evaluated.

下記実施例、及び、比較例に使用するベルト10は、上述したローエッジコグタイプのVベルトであって、表2に示す仕様の変速ベルトである。 The belt 10 used in the following examples and comparative examples is a low edge cog type V belt described above, and is a speed change belt having the specifications shown in Table 2.

なお、心線103には、ポリエステルコードの撚糸ロープを用いている。また、BOCは、ベルト10の外周長である。 A twisted rope of polyester cord is used for the core wire 103. BOC is the outer peripheral length of the belt 10.

実施例、及び、比較例に使用するベルト10のばね定数を下記方法にて測定した。
(1)ベルト10の外周側と内周側をひっくり返して、内周面を平坦面(補強布104)にした。
(2)オートグラフを用いて、外周面が平坦な1対の管状治具をベルト10の内周面に当接させ、かつ互いにベルト長手方向に離隔しつつ対向する態様にて、引張モードにて所定の速度で管状治具を離隔させてベルト10に強伸度を与える試験(引張試験)を行った。
(3)この結果、ベルト10に掛かる荷重(N)とベルト長さ当たりのベルト10の伸度(%)との関係なるグラフ、所謂、ベルトのS−Sカーブ(Strain−StressCurve)(不図示)を得た。
(4)このグラフの直線部分の傾き(ベルト長さ当たりのベルトの伸度1%で荷重約1600N)から、実施例、及び、比較例に使用するベルト10のばね定数は、約200N/mmであった。
The spring constant of the belt 10 used in Examples and Comparative Examples was measured by the following method.
(1) The outer peripheral side and the inner peripheral side of the belt 10 were turned over to make the inner peripheral surface a flat surface (reinforcing cloth 104).
(2) Using an autograph, a pair of tubular jigs having a flat outer peripheral surface are brought into contact with the inner peripheral surface of the belt 10, and in a mode in which they face each other while being separated from each other in the belt longitudinal direction, the tensile mode is set. Then, a test (tensile test) was carried out in which the tubular jig was separated at a predetermined speed to give the belt 10 a strong elongation.
(3) As a result, a graph relating to the load (N) applied to the belt 10 and the elongation (%) of the belt 10 per belt length, that is, a so-called S-S curve of the belt (Strain-Pressure Curve) (not shown) ) Got.
(4) The spring constant of the belt 10 used in the examples and the comparative examples is about 200 N/mm from the inclination of the straight line portion of this graph (the load is about 1600 N at 1% elongation of the belt per belt length). Met.

(自動運転によるベルト10のライドアウトの測定結果)
上記ベルト検尺装置1の自動運転によってベルト10のライドアウトを測定した。ベルト10のライドアウトの測定結果を表3に示す。
(Measurement result of ride-out of belt 10 by automatic driving)
The rideout of the belt 10 was measured by the automatic operation of the belt measuring device 1. The measurement results of the ride-out of the belt 10 are shown in Table 3.

(動的軸荷重付与時の要部移動距離)
本実施形態に係るベルト検尺装置1(実施例)と従来のベルト検尺装置200(比較例)について、動的軸荷重付与時の要部移動距離について測定し、比較検討する。
(Major movement distance when applying dynamic axial load)
With respect to the belt measuring device 1 (example) according to the present embodiment and the conventional belt measuring device 200 (comparative example), the main part moving distance at the time of applying a dynamic axial load is measured and compared.

従来のベルト検尺装置200(比較例)は、図13に示すように、移動部4とボールネジ機構5との連結部分に付勢手段6を備えない構成にしたボールネジ式である。即ち、実施例に係るベルト検尺装置1は付勢手段6を備えているが、比較例に係るベルト検尺装置200は付勢手段6を備えていない。ベルト検尺装置200は、付勢手段6を備えない以外の構成は、実施例に係るベルト検尺装置1と同様である。 As shown in FIG. 13, the conventional belt measuring device 200 (comparative example) is a ball screw type in which the biasing means 6 is not provided at the connecting portion between the moving portion 4 and the ball screw mechanism 5. That is, the belt measuring device 1 according to the example includes the biasing means 6, but the belt measuring device 200 according to the comparative example does not include the biasing means 6. The belt measuring device 200 is the same as the belt measuring device 1 according to the embodiment except that the biasing means 6 is not provided.

具体的には、ボールネジ機構5のボールネジナット51に固定されたブラケット部52が、フレーム44に直接固定された構成である(図13のハッチング部分参照)。比較例に係るベルト検尺装置200は、ボールネジナット51で移動部4の自重を支え、移動部4が懸架されないので、実施例に係るベルト検尺装置1で必要となる移動部重量のゼロ点リセット操作は不要である。 Specifically, the bracket portion 52 fixed to the ball screw nut 51 of the ball screw mechanism 5 is directly fixed to the frame 44 (see the hatched portion in FIG. 13). In the belt measuring device 200 according to the comparative example, the weight of the moving part 4 is supported by the ball screw nut 51, and the moving part 4 is not suspended. Therefore, the zero point of the moving part weight required for the belt measuring device 1 according to the embodiment is zero. No reset operation is necessary.

本実施形態に係るベルト検尺装置1(実施例)と従来のベルト検尺装置200(比較例)について、動的軸荷重300N及び1000N付与時の要部移動距離を、表4及び表5に示す。具体的には、ボールネジ機構5のボールネジナット51の移動距離(a)と従動軸31(移動部4)の移動距離(b)とを比較した。 Tables 4 and 5 show the main part moving distances when the dynamic axial loads of 300 N and 1000 N are applied to the belt measuring device 1 according to the present embodiment (example) and the conventional belt measuring device 200 (comparative example). Show. Specifically, the moving distance (a) of the ball screw nut 51 of the ball screw mechanism 5 and the moving distance (b) of the driven shaft 31 (moving portion 4) were compared.

ここで、ボールネジナット51の移動距離(a)及び従動軸31(移動部4)の移動距離(b)は、ともに、ベルトに予張力(実施例、及び、比較例ともに200N)を付与した時点を起点(移動距離ゼロ)とした。従動軸31(移動部4)の移動距離(b)は、主軸21が固定軸のため、軸間距離の変化量(増加量ΔL)に等しい。なお、従動軸31(移動部4)の移動距離(b)の値には、ベルト10に予張力を付与してからのベルト10の伸び量と、ベルト10に予張力を付与してからのライドアウト(ベルト10の背面の位置)の変化に伴う軸間距離の変化量(増加量ΔL)と、を含む値である。 Here, the moving distance (a) of the ball screw nut 51 and the moving distance (b) of the driven shaft 31 (moving portion 4) are both at the time of applying pre-tension (200 N in both the example and the comparative example) to the belt. Was set as the starting point (zero moving distance). The moving distance (b) of the driven shaft 31 (moving portion 4) is equal to the change amount (increase amount ΔL) of the inter-axis distance because the main shaft 21 is the fixed shaft. Note that the value of the moving distance (b) of the driven shaft 31 (moving portion 4) depends on the amount of extension of the belt 10 after the belt 10 is pretensioned and the value after the belt 10 is pretensioned. It is a value including the change amount (increase amount ΔL) of the inter-axis distance due to the change of the rideout (the position of the back surface of the belt 10).

(動的軸荷重300N付与時の各部移動距離(mm))
(Movement distance (mm) of each part when a dynamic axial load of 300N is applied)

(動的軸荷重1000N付与時の各部移動距離(mm))
(Movement distance (mm) of each part when a dynamic axial load of 1000 N is applied)

(比較例)
比較例に係るベルト検尺装置200の場合、ボールネジナット51の移動距離(a)は、従動軸31(移動部4)の移動距離(b)と等しくなった。これは、移動部4とボールネジ機構5との間に、付勢手段6を備えていないためである。
(Comparative example)
In the case of the belt measuring device 200 according to the comparative example, the moving distance (a) of the ball screw nut 51 was equal to the moving distance (b) of the driven shaft 31 (moving portion 4). This is because the biasing means 6 is not provided between the moving portion 4 and the ball screw mechanism 5.

(実施例)
一方、実施例に係るベルト検尺装置1の場合、ボールネジナット51の移動距離(a)は、従動軸31(移動部4)の移動距離(b)よりも顕著に拡大した(動的軸荷重300N付与時は約7倍、動的軸荷重1000N付与時は約3倍)。これは、移動部4とボールネジ機構5との連結部分に、張架されるベルト10のばね定数(約200N/mm)よりも小さいばね定数を有する付勢手段6(動的軸荷重300N付与時に作用する上ばね61a・61b2本分で98N/mm、動的軸荷重1000N付与時に作用する下ばね62a・62b2本分で約105N/mm)を備えているので、ボールネジナット51の移動距離(a)を従動軸31(移動部4)の移動距離(b)よりも拡大させることができたことを示すものである。換言すれば、従動軸31の移動動作を反発付勢力が移動部4の移動動作に加わった付勢移動とすることができたことを示すものである。
(Example)
On the other hand, in the case of the belt measuring device 1 according to the embodiment, the moving distance (a) of the ball screw nut 51 is significantly larger than the moving distance (b) of the driven shaft 31 (moving portion 4) (dynamic shaft load). Approximately 7 times when 300N is applied and approximately 3 times when dynamic axial load of 1000N is applied). This is because the urging means 6 having a spring constant smaller than the spring constant (about 200 N/mm) of the belt 10 to be stretched at the connecting portion between the moving portion 4 and the ball screw mechanism 5 (when a dynamic axial load of 300 N is applied). Since the upper springs 61a and 61b that act are 98 N/mm, and the lower springs 62a and 62b that act when a dynamic axial load of 1000 N is applied are approximately 105 N/mm, the moving distance of the ball screw nut 51 (a ) Can be made larger than the moving distance (b) of the driven shaft 31 (moving portion 4). In other words, it means that the movement operation of the driven shaft 31 can be the urging movement in which the repulsion urging force is added to the movement operation of the moving portion 4.

なお、ボールネジナット51の移動距離(a)を従動軸31(移動部4)の移動距離(b)よりも顕著に拡大させる効果は、低荷重領域(300N)の場合の方が中荷重領域(1000N)の場合よりも大となった。これは、対象のベルト10が同一のもとでは、前述の、負荷荷重(F)が小さいほどベルト10に予張力を付与してからの軸間距離の変化量(増加量ΔL)が小さくなることの要因と、付勢手段6による反発付勢力の設定にかかる要因とが合わさって現れたものと考えられる。つまり、構成上は、後者の要因が関係し、具体的には、付勢手段6(上ばね61a・61b、下ばね62a・62b)のばね定数の設定(並列配置数含む)に依るものであると考えられる。 Note that the effect of significantly increasing the moving distance (a) of the ball screw nut 51 than the moving distance (b) of the driven shaft 31 (moving portion 4) is lower in the medium load area (300 N) in the low load area (300 N). It was larger than the case of 1000 N). This is because under the same target belt 10, the smaller the applied load (F) is, the smaller the variation (increase ΔL) in the axial distance after the pretension is applied to the belt 10. It is considered that this factor and the factor relating to the setting of the repulsive urging force by the urging means 6 appear together. That is, the latter factor is structurally related, and specifically, depends on the setting of the spring constant (including the number of parallel arrangements) of the biasing means 6 (the upper springs 61a and 61b, the lower springs 62a and 62b). It is believed that there is.

(荷重精度評価試験)
次に、荷重精度の評価として、軸荷重の表示値と検定値との差異(%)を、実施例に係るベルト検尺装置1と比較例に係るベルト検尺装置200との間で比較評価した。
(Load accuracy evaluation test)
Next, as the evaluation of the load accuracy, the difference (%) between the displayed value of the axial load and the test value is compared and evaluated between the belt measuring device 1 according to the example and the belt measuring device 200 according to the comparative example. did.

評価項目としては、軸荷重の表示値と検定値との差異(%)を、荷重精度の指標とした。この荷重精度の値は、小さい値ほど好ましい。 As an evaluation item, the difference (%) between the displayed value of the axial load and the test value was used as the index of load accuracy. The smaller the load accuracy value, the more preferable.

評価方法としては、(1)実施例に係るベルト検尺装置1及び比較例に係るベルト検尺装置200における、駆動プーリ2及び従動プーリ3を外し、主軸21と従動軸31との間に連結具を介して検定用ロードセルを直結させる。なお、実施例のベルト検尺装置1においては、取り外した従動プーリ3は、移動部4の任意の部分に付帯させる。(2)手動運転にて、従動軸31を引張側(下方)へ移動速度0.15mm/秒程度で、実施例に係るベルト検尺装置1及び比較例に係るベルト検尺装置200の許容軸荷重範囲(200N〜3000N)の下限付近から上限付近まで移動させる。(3)実施例のベルト検尺装置1においては、従動軸31の移動途中、逐次任意に、軸荷重読み取りのため一時停止させて、実施例のベルト検尺装置1内のロードセル43で検知した軸荷重(本試験ではベルト走行なしのため、動的ではなく静的軸荷重)の表示値と、検定用ロードセルで検知した軸荷重の検定値とを同時に読み取り、軸荷重の表示値と検定値との差異(%)の水準を測定した。同様に、比較例のベルト検尺装置200においては、従動軸31の移動途中、逐次任意に、軸荷重読み取りのため一時停止させて、比較例のベルト検尺装置200内のロードセル43で検知した軸荷重の表示値と、検定用ロードセルで検知した軸荷重の検定値とを同時に読み取り、軸荷重の表示値と検定値との差異(%)の水準を測定した。そして、実施例に係るベルト検尺装置1(付勢手段6有り)の軸荷重の表示値と検定値との差異(%)の水準と、比較例に係るベルト検尺装置200(付勢手段6無し)の軸荷重の表示値と検定値との差異(%)の水準とで比較評価した。実施例の軸荷重の表示値と検定値との差異(%)の水準と、比較例の軸荷重の表示値と検定値との差異(%)の水準とを図14のグラフに示す。 As the evaluation method, (1) the drive pulley 2 and the driven pulley 3 in the belt measuring device 1 according to the example and the belt measuring device 200 according to the comparative example are removed and connected between the main shaft 21 and the driven shaft 31. Connect the test load cell directly through the tool. In the belt measuring device 1 of the embodiment, the removed driven pulley 3 is attached to an arbitrary part of the moving part 4. (2) The permissible shaft of the belt measuring device 1 according to the example and the belt measuring device 200 according to the comparative example at the moving speed of the driven shaft 31 to the pulling side (downward) of about 0.15 mm/sec in the manual operation. The load range (200N to 3000N) is moved from near the lower limit to near the upper limit. (3) In the belt measuring device 1 of the embodiment, while the driven shaft 31 is moving, the driven shaft 31 is sequentially and arbitrarily stopped for reading the axial load and detected by the load cell 43 in the belt measuring device 1 of the embodiment. The display value of the axial load (the static axial load, not the dynamic in this test because there is no belt running in this test) and the verified value of the axial load detected by the verification load cell are read at the same time, and the displayed value and the verified value of the axial load are read. The difference (%) level was measured. Similarly, in the belt measuring device 200 of the comparative example, during the movement of the driven shaft 31, the load cell 43 in the belt measuring device 200 of the comparative example detects the axial load by temporarily temporarily stopping the reading. The displayed value of the axial load and the verified value of the axial load detected by the test load cell were read at the same time, and the level of the difference (%) between the displayed value of the axial load and the verified value was measured. Then, the level (%) of the difference between the axial load display value and the verification value of the belt measuring device 1 (with the biasing means 6) according to the example, and the belt measuring device 200 (biasing means) according to the comparative example. Comparative evaluation was carried out with the level (%) of the difference between the displayed value of the axial load (no 6) and the test value. The level of difference (%) between the axial load display value and the test value in the example and the level (%) difference between the axial load display value and the test value in the comparative example are shown in the graph of FIG.

評価基準(目標)としては、(1)軸荷重の表示値と検定値との差異(荷重精度)は3%以内であること(絶対的評価)。かつ、(2)実施例に係るベルト検尺装置1の軸荷重の表示値と検定値との差異(%)の水準は、比較例に係るベルト検尺装置200の軸荷重の表示値と検定値との差異(%)の水準よりも顕著に小さいこと(相対的評価)。この2つの評価を満足すれば、荷重精度の評価が高い(○)とする。 As an evaluation standard (target), (1) the difference between the displayed value of the axial load and the test value (load accuracy) is within 3% (absolute evaluation). In addition, (2) the level (%) of the difference between the display value and the verification value of the axial load of the belt measuring device 1 according to the example is the same as the display value of the axial load of the belt measuring device 200 according to the comparative example. Significantly smaller than the level of difference (%) from the value (relative evaluation). If these two evaluations are satisfied, the evaluation of the load accuracy is high (◯).

(絶対的評価)
図14に示す通り、実施例のベルト検尺装置1、及び、比較例のベルト検尺装置200ともに、軸荷重の表示値と検定値との差異(荷重精度)は3%以内であり、絶対的評価としての目標は満足している。なお、軸荷重の表示値と検定値との差異(荷重精度)(%)の平均値は、実施例のベルト検尺装置1が0.49%、比較例のベルト検尺装置200が1.22%であった。
(Absolute evaluation)
As shown in FIG. 14, in both the belt measuring device 1 of the example and the belt measuring device 200 of the comparative example, the difference (load accuracy) between the display value and the verification value of the axial load is within 3%, and I am satisfied with the goal as an objective evaluation. The average value of the difference (load accuracy) (%) between the displayed value of the axial load and the test value was 0.49% in the belt measuring device 1 of the example, and 1.9 in the belt measuring device 200 of the comparative example. It was 22%.

(相対的評価)
図14に示す通り、実施例のベルト検尺装置1は、比較例のベルト検尺装置200に比べ、軸荷重の表示値と検定値との差異(荷重精度)の水準がどの軸荷重領域(横軸)においても小さくなっており、好ましいことがわかる。即ち、実施例のベルト検尺装置1は、荷重精度の評価が高い(○)といえる。概ね、実施例のベルト検尺装置1は、全平均値で比較例の約1/2.5、300N程度の低荷重領域では同約1/3、1000N以上の中・高荷重領域では同約1/2となった。これは、移動部4とボールネジ機構5との連結部分に付勢手段6を備えることにより、ボールネジ機構5を有するが、移動部4とボールネジ機構5との連結部分に付勢手段6を備えない構成に比べて、概ね平均して約2.5倍(低荷重領域で3倍、中・高荷重領域で約2倍)の精度で細かく荷重制御できていることを表すものであると考えられる。
(Relative evaluation)
As shown in FIG. 14, in the belt measuring device 1 of the example, compared with the belt measuring device 200 of the comparative example, the level of the difference (load accuracy) between the displayed value of the axial load and the verification value (load accuracy) is It is also small on the horizontal axis), which shows that it is preferable. That is, it can be said that the belt measuring device 1 of the example has a high evaluation of load accuracy (◯). Generally, the belt measuring device 1 of the embodiment is about 1/2.5 of the average value in comparison with the comparative example, about 1/3 in the low load region of about 300 N, and about the same in the medium/high load region of 1000 N or more. It became 1/2. This has the ball screw mechanism 5 by providing the biasing means 6 at the connecting portion between the moving portion 4 and the ball screw mechanism 5, but does not have the biasing means 6 at the connecting portion between the moving portion 4 and the ball screw mechanism 5. It is considered that this indicates that the load can be finely controlled with an accuracy of about 2.5 times (3 times in the low load area and about 2 times in the medium/high load area) on average, as compared with the configuration. ..

(ボールネジ機構5からの荷重精度に関する考察)
例えば、表5に記載の実施例の動的軸荷重1000N付与時のボールネジナット51の移動距離(a)14.3mmは、9.8mm(ばねの縮み量)と4.5mm(表3に記載の軸間距離の変化量:ベルトのライドアウト変化量とベルトの伸長量との合算)とに分解できる。・ベルト10のばね定数は、約200N/mm・下ばね62a・62bのばね定数=約105N/mm(並列2本配置時)
(Consideration on load accuracy from the ball screw mechanism 5)
For example, the moving distance (a) of the ball screw nut 51 of 14.3 mm when the dynamic axial load of 1000 N is applied in the examples shown in Table 5 is 9.8 mm (spring contraction amount) and 4.5 mm (described in Table 3). Amount of change in inter-axis distance: sum of belt ride-out change amount and belt extension amount).・The spring constant of the belt 10 is approximately 200 N/mm. ・The spring constant of the lower springs 62a and 62b is approximately 105 N/mm (when two parallels are arranged).

比較例のベルト検尺装置200で、荷重精度1000N±3%(30N)を実現するには、次式の関係が求められる。
{(30/200)/6}×20×360=180 ・・・(式1)
ここで、30:荷重精度範囲、200:ベルト10のばね定数、6:ボールネジ53のリード、20:減速機55の減速比とする。これより、比較例のベルト検尺装置200で、荷重精度1000N±3%(30N)を実現するには、原動機54のサーボモータで±180°の間で制御する必要があるといえる。
In order to realize the load accuracy of 1000 N±3% (30 N) in the belt measuring device 200 of the comparative example, the relationship of the following equation is required.
{(30/200)/6}×20×360=180 (Equation 1)
Here, 30 is a load accuracy range, 200 is a spring constant of the belt 10, 6: is a lead of the ball screw 53, and 20 is a reduction ratio of the speed reducer 55. From this, it can be said that, in order to realize the load accuracy of 1000 N±3% (30 N) in the belt measuring device 200 of the comparative example, it is necessary to control the servo motor of the prime mover 54 within ±180°.

そこで、本構成の実施例にすると次式になる。
{(30/63)/6}×20×360=571.4 ・・・(式2)
ここで、30:荷重精度範囲、63:ベルト10と圧縮ばねとの複合系のばね定数(200×(4.5/14.3)=63)、6:ボールネジ53のリード、20:減速機55の減速比とする。これより、原動機54のサーボモータで±571.4°の間で制御することが可能となり、荷重精度の実現が約3倍容易になるといえる(式2/式1)。
Therefore, when the embodiment of this configuration is used, the following equation is obtained.
{(30/63)/6}×20×360=571.4 (Equation 2)
Here, 30: load accuracy range, 63: spring constant of compound system of belt 10 and compression spring (200×(4.5/14.3)=63), 6: lead of ball screw 53, 20: reducer The reduction ratio is 55. From this, it can be said that the servomotor of the prime mover 54 can be controlled within ±571.4°, and the load accuracy can be realized about 3 times easier (Equation 2/Equation 1).

上記のことから、実施例のベルト検尺装置1にすると、理屈上、同じサーボモータで約3倍の精度で細かく荷重制御ができる、とみなすことができると考えられるので、前述の荷重精度評価試験の評価結果に対する裏付けとなり得るものである。 From the above, it can be considered that the belt measuring apparatus 1 according to the embodiment can theoretically finely control the load with the accuracy of about three times with the same servo motor, so that the above-described load accuracy evaluation is performed. It can support the evaluation result of the test.

(その他の実施形態)
本発明は上述の実施形態・実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various design changes are possible within the scope of the claims.

例えば、ベルト検尺装置1は、縦型に限定されず、横型であってもよい。この場合、ベルト10は、水平方向に配置された駆動プーリ2と従動プーリ3との間に巻き掛けられ、従動軸31は、水平方向に配置されたボールネジ53の回転により、水平方向に移動する。 For example, the belt measuring device 1 is not limited to the vertical type, and may be the horizontal type. In this case, the belt 10 is wound around the drive pulley 2 and the driven pulley 3 arranged in the horizontal direction, and the driven shaft 31 is moved in the horizontal direction by the rotation of the ball screw 53 arranged in the horizontal direction. ..

また、ベルト検尺装置1を用いて測定可能なベルト10の各部寸法には、ライドアウトに限定されず、例えば、ベルト10の周長、幅、厚み、反り、蛇行量、更には歯付ベルトの歯ピッチ等が含まれる。 Further, the dimensions of each part of the belt 10 that can be measured using the belt measuring device 1 are not limited to ride-out, and, for example, the circumferential length, width, thickness, warpage, meandering amount of the belt 10, and further the toothed belt. Tooth pitch, etc. are included.

付勢手段6は、上記の上ばね61a・61b、及び、下ばね62a・62bのように、並列に2本配置した構成に限定されず、例えば1本だけ配置した構成でも、並列に3本以上配置した構成でもよい。 The biasing means 6 is not limited to a configuration in which two springs are arranged in parallel like the above-mentioned upper springs 61a and 61b and lower springs 62a and 62b. For example, even if only one spring is arranged, three biasing means are arranged in parallel. The above arrangement may be adopted.

また、上記付勢手段6は、上ばね61a(上ばね61b)及び下ばね62a(下ばね62b)は、上部対向部材441と下部対向部材442との間で、ボールネジ機構5のボールネジナット51に固定されたブラケット部52を挟み、張架方向(上下方向)に互いに離隔して配置されている構成に限定されず、例えば、ベルトの張架方向のどちらか一方に限定して配置される構成であってもよい。具体的には、付勢手段6としての上ばね61a(上ばね61b)が上部対向部材441とブラケット部52との間にのみ配置された構成であってもよいし、付勢手段6としての下ばね62a(下ばね62b)がブラケット部52と下部対向部材442との間にのみ配置された構成であってもよい。 Further, in the urging means 6, the upper spring 61a (upper spring 61b) and the lower spring 62a (lower spring 62b) are attached to the ball screw nut 51 of the ball screw mechanism 5 between the upper facing member 441 and the lower facing member 442. The configuration is not limited to the configuration in which the fixed bracket portion 52 is sandwiched and is separated from each other in the stretching direction (vertical direction). For example, the configuration is limited to one of the belt stretching directions. May be Specifically, the upper spring 61a (upper spring 61b) as the biasing means 6 may be arranged only between the upper facing member 441 and the bracket portion 52, or the biasing means 6 may be used. The lower spring 62a (lower spring 62b) may be arranged only between the bracket portion 52 and the lower facing member 442.

また、上記付勢手段6としての上ばね61a(上ばね61b)及び下ばね62a(下ばね62b)は、その両端部がフリー状態になっていなくてもよく、また、どちらか一方の端部のみがフリー状態になっていてもよい。 Further, both ends of the upper spring 61a (upper spring 61b) and the lower spring 62a (lower spring 62b) as the urging means 6 do not have to be in a free state, and either one end Only one may be free.

また、付勢手段6は、上記コイルばねに限定されず、例えば、図15に示すように、弓形状板ばね(上板ばね301a・301b及び下板ばね302a・302b)のような構成であってもよい。 Further, the urging means 6 is not limited to the coil spring described above, and has, for example, a configuration like an arc-shaped leaf spring (upper leaf springs 301a and 301b and lower leaf springs 302a and 302b) as shown in FIG. May be.

また、ボールネジ機構5におけるサーボモータは、ロードセル43が検知した従動軸31に対する動的軸荷重の測定値と、予め入力された運転パターン及びステップ(順)における動的軸荷重の設定値との差異に基づいてフィードバック制御されることに限定されず、例えば、従動軸31に対する動的軸荷重の測定値と、予め入力された運転パターン及びステップ(順)における動的軸荷重の設定値との差異に基づいて、手動操作で回転ON、回転OFF、回転方向、等の回転動作がなされてもよい。 Further, the servo motor in the ball screw mechanism 5 has a difference between the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 detected by the load cell 43 and the preset value of the dynamic shaft load in the operation pattern and step (order) input in advance. It is not limited to feedback control based on, for example, the difference between the measured value of the dynamic shaft load on the driven shaft 31 and the preset value of the dynamic shaft load in the operation pattern and step (order) input in advance. Based on the above, rotation operations such as rotation ON, rotation OFF, and rotation direction may be manually performed.

1 ベルト検尺装置
2 駆動プーリ
21 主軸
3 従動プーリ
31 従動軸
4 移動部
43 ロードセル
5 ボールネジ機構
51 ボールネジナット
52 ブラケット部
53 ボールネジ
54 原動機
55 減速機
6 付勢手段
61a・61b 上ばね
62a・62b 下ばね
10 ベルト
14 ライドアウト測定装置
17 PC
171 演算制御部
172 表示部
1 belt measuring device 2 drive pulley 21 main shaft 3 driven pulley 31 driven shaft 4 moving part 43 load cell 5 ball screw mechanism 51 ball screw nut 52 bracket part 53 ball screw 54 prime mover 55 reducer 6 biasing means 61a, 61b upper spring 62a, 62b lower Spring 10 Belt 14 Ride-out measuring device 17 PC
171 Operation control unit 172 Display unit

Claims (5)

主軸に備わる駆動プーリと従動軸に備わる従動プーリとの間にベルトを巻き掛け、前記従動軸を前記ベルトの張架方向に移動させて、前記従動軸に対して所定の動的軸荷重を付与した状態で走行させた前記ベルトの各部の寸法を測定するベルト検尺装置であって、
前記従動軸に設けられた移動部と、
ボールネジに螺合されたボールネジナットの移動に応じて、前記移動部を前記ベルトの張架方向に従動させるボールネジ機構と、
前記移動部と前記ボールネジ機構との連結部分に設けられ、前記ベルトのばね定数よりも小さいばね定数を有し、前記移動部の従動動作に反発付勢力を与える付勢手段と、
前記移動部に介設され、前記従動軸に対する動的軸荷重を検出するロードセルと、
前記ロードセルからの電気信号に基づき、前記従動軸に対する動的軸荷重の測定値を演算する演算制御部と、
前記演算制御部で演算された、前記従動軸に対する動的軸荷重の測定値を数字表示する表示部と、を含むことを特徴とするベルト検尺装置。
A belt is wound around a drive pulley provided on the main shaft and a driven pulley provided on the driven shaft, and the driven shaft is moved in the belt tension direction to apply a predetermined dynamic shaft load to the driven shaft. A belt measuring device for measuring the dimensions of each part of the belt that has been run in the state of
A moving part provided on the driven shaft,
A ball screw mechanism for moving the moving portion in the stretching direction of the belt according to the movement of the ball screw nut screwed to the ball screw;
Urging means provided at the connecting portion between the moving portion and the ball screw mechanism, having a spring constant smaller than the spring constant of the belt, and applying a repulsive urging force to the driven operation of the moving portion,
A load cell that is provided in the moving unit and detects a dynamic shaft load with respect to the driven shaft,
Based on an electric signal from the load cell, a calculation control unit that calculates a measured value of the dynamic shaft load with respect to the driven shaft,
A belt measuring device, comprising: a display unit for numerically displaying the measured value of the dynamic shaft load with respect to the driven shaft, which is calculated by the calculation control unit.
前記移動部材は、前記付勢手段の反発付勢力を受け止める一対の対向部材を有し、
前記付勢手段は、第1付勢手段及び第2付勢手段を有し、
前記第1付勢手段及び前記第2付勢手段は、前記一対の対向部材の間で、前記ボールネジ機構のボールネジナットに固定されたブラケット部を挟み前記張架方向に互いに離隔して配置され、かつ、前記第1付勢手段及び前記第2付勢手段の各両端部は自由状態で配置されており、
前記演算制御部は、前記第1付勢手段及び前記第2付勢手段が自由長の状態に設定されたときに、前記従動軸に対する動的軸荷重の測定値を前記移動部の重量と等しくする演算制御を実行することを特徴とする、請求項1に記載のベルト検尺装置。
The moving member has a pair of opposing members that receive the repulsive biasing force of the biasing means,
The urging means has a first urging means and a second urging means,
The first urging means and the second urging means are arranged between the pair of opposing members with a bracket portion fixed to a ball screw nut of the ball screw mechanism being sandwiched between them so as to be separated from each other in the tension direction. Further, both ends of the first urging means and the second urging means are arranged in a free state,
The arithmetic control unit equalizes the measured value of the dynamic shaft load with respect to the driven shaft to the weight of the moving unit when the first urging unit and the second urging unit are set in a free length state. The belt measuring device according to claim 1, wherein the belt measuring device is configured to perform arithmetic control.
前記第1付勢手段及び前記第2付勢手段は、コイルばねであり、
前記一対の対向部材の間にガイドシャフトが固定されており、
前記第1付勢手段のコイルばね及び前記第2付勢手段のコイルばねは、前記ブラケット部を挟み、前記ガイドシャフトに挿通されていることを特徴とする、請求項2に記載のベルト検尺装置。
The first biasing means and the second biasing means are coil springs,
A guide shaft is fixed between the pair of opposing members,
3. The belt measuring instrument according to claim 2, wherein the coil spring of the first urging means and the coil spring of the second urging means are inserted into the guide shaft with the bracket portion interposed therebetween. apparatus.
前記第1付勢手段及び前記第2付勢手段は、自由長のときに各両端部が、前記ブラケット部及び前記対向部に略接触していることを特徴とする、請求項2または3に記載のベルト検尺装置。 The first urging means and the second urging means are characterized in that both ends thereof are substantially in contact with the bracket portion and the facing portion when they are in a free length. The belt measuring device described. 前記ボールネジ機構は、前記ボールネジに螺合された前記ボールネジナットの移動を制御する原動機を有し、
前記演算制御部は、前記動的軸荷重の測定値と予め入力した前記動的軸荷重の設定値との差異に基づいて、前記原動機による前記ボールネジに螺合された前記ボールネジナットの移動動作にフィードバックする制御を実行することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のベルト検尺装置。
The ball screw mechanism has a prime mover that controls the movement of the ball screw nut screwed to the ball screw,
The arithmetic control unit, based on the difference between the measured value of the dynamic shaft load and the preset value of the dynamic shaft load input in advance, for the movement operation of the ball screw nut screwed to the ball screw by the prime mover. The belt measuring device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a feedback control is executed.
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