JPH11245165A - ベルトスリーブの背面研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝動ベルトスリ−ブに使用する背面研磨装置
において、作業者による研磨量設定入力エラ−によって
誤研磨を発生させ、結果的にベルトスリ−ブを巻き付け
た鉄製ロ−ル本体が損傷し、スクラップとなることを防
止する。 【解決手段】 砥石ロ−ル８が、ベルトスリ−ブ２と接
触する時に発生するモ−タ−９の急激な電流上昇を検知
することによって、接触開始を確実に捕らえ、この接触
開始信号を用いて、入力エラ−を自動的に検出し、駆動
部のロ−ル４の誤研磨を完全に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝動ベルト用ベル
トスリーブの背面研磨装置に係り、詳しくは、歯付ベル
トの背面研磨仕上に使用するベルトスリーブの背面研磨
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルトスリーブを巻き付けたロールが駆
動部に取り付けられ、その駆動部が位置決め用移動装置
に搭載され、所定の研磨プログラムに従って、回転する
砥石ロールに接近し、しかる後、砥石ロールに接触し、
所定の研磨代だけ歯付ベルトの背面を研磨し、目標とす
るベルト厚に仕上げる工程において、作業者は先ず始め
に、前工程において円筒状の歯付ベルト用加硫金型ロー
ルに巻き付けられて加硫されたベルトスリーブ巻き付け
ロールを任意に選択し、背面研磨装置の駆動部に取り付
ける。以降、このロ−ルは駆動部のロールと表示する。

【０００３】次に作業者は予めプログラムされた製品品
種別の研磨条件の中から、先に取り付けた駆動部のロー
ルの研磨条件を検索し、該当する条件を示すインデック
スをインデックス・テーブルの中から選択し、このイン
デックスを図示しない制御パネルに設定入力し、自動運
転に入る。

【０００４】しかし、この手操作設定入力に入力エラー
があると駆動部のロールは、砥石ロールに異常接近し、
ベルトスリーブの研磨代は当然のこととして、残してお
くべき仕上代まで研磨し、更には歯形溝形状を有する高
価な金型ロールの表面を損傷させる事故を引き起こし、
多大な損害を与えていた。このため従来は、鉄製である
駆動部のロールの歯形状溝部の回転を利用して、高周波
発振形回転検出器（以降、近接スイッチと表示する。）
により、異常接近を検出し、金型ロールの表面との接触
を未然に防止する装置を用いていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】駆動部のロールが、砥
石ロールに異常接近することを検出するためには、近接
スイッチを砥石ロ−ル側に固定する必要があるが、この
固定状態は永年の使用により、或いは機械振動等によっ
て微妙に位置ズレを発生させることがあった。また使用
する駆動部のロールの歯形形状が種々雑多である、即ち
歯付ベルトスリーブに使用する駆動部のロールは、幅方
向に歯形状の溝部が全周に均等ピッチで設けられてお
り、その溝部の形状は、歯付ベルトの品種によって種々
雑多である。このため、近接スイッチの有効検出範囲
は、使用するロールによって微妙に異なることになり、
特に歯形状の溝部の寸法が小さいサイズの品種では、Ｓ
／Ｎ比が悪くなり、全く検出不能となる問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者は、その
検出感度がロ−ルの表面形状に依存しない検出機構であ
り、且つ機械的取付の必要のない検出機構として、下記
の装置を発明した。即ち、請求項１の発明は、ベルトス
リーブを、少なくとも１軸以上のロールに巻き付けて、
回転させる駆動部と、前記ベルトスリーブを研磨する砥
石ロール部と、前記駆動部のロールと、砥石ロールの間
隔を位置決めする移動装置からなるベルトスリーブの背
面研磨装置において、研磨開始位置を砥石ロール駆動モ
ーターの電流増加によって検知する信号発生機構と、こ
の信号を用いた駆動部のロールの誤研磨をなくす制御機
構と、からなるベルトスリーブの背面研磨装置である。
また、請求項２の発明は、誤研磨をなくす制御機構にお
いて、電流増加信号を取り込む最終チェック位置を決定
する補正値が、背面研磨代より大きく、仕上厚より小さ
い値である請求項１記載のベルトスリーブの背面研磨装
置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明に係るベルトスリー
ブの背面研磨装置の正面図であり、図２は駆動部のロー
ルが、砥石ロールに接触する直前の最終チェック位置を
通過する状態を示す図である。図３はベルトスリーブ２
の背面が、所定厚だけ研磨された終了状態を示す図であ
る。また図４は本発明に係るベルトスリーブの背面研磨
装置の制御プログラムの流れを示すフロ−チャートであ
る。

【０００８】図１において、ベルトスリーブの背面研磨
装置１は、駆動部３と砥石ロール８および砥石ロール８
を回転させるモーター９と、前記駆動部３を移動させる
スライドガイド６および図示しない前記駆動部３の位置
決め制御装置で構成される。尚、前記駆動部３は、ベル
トスリーブ２を巻き付けた駆動部のロール４とそのロ−
ルを回転させるモーター７で構成される。

【０００９】次に図４および図１、図２、図３を用いて
研磨工程の流れを説明する。図４のフロ−チャートに示
した通り、運転開始後、駆動部３に取り付けられた駆動
部のロール４は図１の位置、即ち砥石ロール８からＬ０
の位置に原点戻しされる。ここで作業者は、待機場所に
保管されたベルトスリーブ２を巻き付けたロールの中か
ら目的とするロールを取り出し、駆動部のロ−ル４とし
て駆動部３に取り付ける。同時に選択した前記駆動部の
ロ−ル４の研磨条件に合致したインデックスを選択し、
このインデックスを制御パネルに入力する。この入力が
終わると初期設定は完了し、以降、自動研磨運転に入
る。

【００１０】自動運転が開始されると、最初に図示しな
い位置決め制御装置の送り用パルスモーターが起動し、
駆動部３が砥石ロール８の方向へ高速（１７４０ｍｍ／
分）で移動する。尚、以降の制御は全て砥石ロール８の
右側エッジ位置をパルスカウント０とし、右方向の駆動
部のロール４の原点位置をパルスカウントＬ０とするパ
ルスカウンターを用いて演算制御される。

【００１１】次に図１において、駆動部３が位置Ｌ０か
ら位置Ｌ１まで移動すると、このパルスカウンターの数
値はＬ１だけ減算されて（Ｌ０−Ｌ１）となり、このＬ
１通過信号によって移動速度は中速（５４０ｍｍ／分）
にシフトする。更に駆動部３は、中速の状態のまま移動
し、位置Ｌ２に達するとパルスカウンターの数値は（Ｌ
０−Ｌ２）となり、このＬ２通過信号によって移動速度
は低速（２．４ｍｍ／分）、即ち研磨速度にシフトし、
同時にモーター７、モーター９が起動する。この時、駆
動部のロール４と砥石ロール８の回転方向は、接触位置
で互いに逆向きに接触する方向に回転する。

【００１２】位置Ｌ２を通過すると研磨開始の位置決め
は最終段階に入り、駆動部のロール４は図２の位置Ｌ３
に接近する。このＬ３は、Ｌ３＝Ｌ０−（Ｘ＋Ｃ）より
求まる最終チェック位置である。

【００１３】上記の通り、パルスカウンターの数値が、
駆動部のロール４の図面上左側方向への移動に伴って減
算され、このパルスカウントが（Ｘ＋Ｃ）の最終チェッ
ク位置になる迄、砥石ロール８用モータ−９からの電流
増加信号を監視し、この信号がない場合、コンピュ−タ
ーは砥石ロール８と駆動部のロール４が非接触と判断
し、入力エラーはないものとして、更に前進させて、パ
ルスカウントが（Ｘ＋Ｋ）になると研磨開始となる。実
際に研磨が開始されると、これまで砥石ロール８を空転
させていた無負荷電流は摩擦負荷の発生に伴い急激に増
加する。

【００１４】本発明者は、このモ−タ−電流の増減度合
が安定しており、且つ信号分離が可能であることを実験
によって確かめた。そこで、この電流をコンパレータ−
に入力し、弁別回路を設けて研磨開始、即ち接触開始を
検出する機構を実用化した。尚、本実施例では、その無
負荷電流は１０アンペアであり、研磨負荷電流は１２ア
ンペアであった。

【００１５】更に研磨を続け、パルスカウントが（Ｘ）
になると駆動部のロール４は仕上厚（Ｔ）を残して研磨
終了し、停止する。以降これを繰り返す。

【００１６】次に前記の信号発生機構を用いて、駆動部
のロール本体部の誤研磨をなくす実施の形態について説
明する。誤研磨を発生させる原因は作業者が実際に取り
付けた実物のベルトスリーブ２の仕上寸法と異なる仕上
寸法が記録されたインデックスを誤って選択し、このイ
ンデックスを制御パネルに入力することにある。

【００１７】即ち、図３において、研磨終了位置はＬ４
であり、このＬ４は、Ｌ４＝Ｌ０−Ｘで求まる。ここで
Ｘは、Ｘ＝Ｒ（鉄製ロールの半径）＋Ｔ（製品仕上厚）
で求まる長さである。従って前記インデックスの誤選択
は最終的にはＸの値の入力エラーに帰着される。

【００１８】実物の仕上寸法が図３の通りＸである時
に、作業者が誤ってＸ＋α、またはＸ−αを入力した場
合の問題点を表１を用いて説明する。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１において、実物寸法通りの正しい入力
によるプログラム停止位置が、Ｘであるのに対し、入力
エラ−（Ｘ−α）があると、実際の停止位置は、（Ｘ−
α）の位置に変化する。従って間違ったプログラム停止
位置まで、そのまま前進するとαの長さだけ研磨過剰と
なる。もし、このαが仕上厚Ｔより大であった場合、ベ
ルトスリーブ２を突き破って本体の鉄製ロ−ルを損傷さ
せることになる。

【００２１】逆に入力エラ−（Ｘ＋α）があると、プロ
グラム停止位置は砥石８から（Ｘ＋α）の位置に変化す
る。この方向は砥石８から遠ざかる方向となるため、α
だけ研磨不足の状態となり、製品の研磨作業を再度行わ
なければならない。しかし、鉄製ロ−ルと砥石８が接触
することは全くないので、本体ロ−ルの誤研磨を引き起
こすことはない。故、（Ｘ＋α）＞Ｘの条件では、鉄製
ロ−ルの誤研磨を生じない。

【００２２】よって、（Ｘ−α）＜Ｘのエラー条件に限
って説明する。先ず始めに本発明の電流検知センサーを
使用しなかった場合の問題点を表２を用いて説明する。

【００２３】

【表２】

【００２４】入力エラ−（Ｘ−α）による停止位置は表
２において、（Ｂ）で示した（Ｘ−α）であり、現実の
接触開始位置は、実物の寸法通りの（Ａ）で示した（Ｘ
＋Ｋ）である。異常接触を検知する機構がないため、研
磨は誤ったプログラムの通りに進行する。結果、現実の
実研磨量は（Ａ）−（Ｂ）となり、表２の通り、（Ｋ＋
α）となる。この研磨量（Ｋ＋α）が、（Ｋ＋α）＞
（Ｋ＋Ｔ）、即ち予定された研磨代Ｋと仕上厚Ｔの合算
である研磨前のベルトスリーブ厚Ｓより大きくなるとロ
ールを誤研磨する。尚、表３にＭＸＬ歯形、及びＳ８Ｍ
歯形を用いた場合の歯付ベルトスリーブの各部寸法を記
載する。

【００２５】

【表３】

【００２６】表３に記載した寸法を用いることによっ
て、ＭＸＬ歯形では、α＞０．８以上、Ｓ８Ｍ歯形で
は、α＞２．８以上のエラー入力があるとロールを誤研
磨することが判る。

【００２７】次に（Ｘ−α）＜Ｘのエラー条件があった
場合にも、鉄製ロールの誤研磨を発生させない本発明の
機構を説明する。エラー入力による停止位置は（Ｘ−
α）の位置である。故、（Ｘ−α）に達しない位置で、
異常接触の開始をチェックしなければならない。このチ
ェック位置を仮に図１、図２に示した通りＬ３とする。
この位置Ｌ３は図３の正しい研磨終了位置Ｌ４からＣだ
け、砥石８から遠ざかる方向に戻った位置である。但
し、図２、図３では砥石８からの間隔をＸとしている
が、入力エラー（Ｘ−α）があった場合、便宜上、Ｘを
（Ｘ−α）に読み換えることにする。即ち、入力エラー
（Ｘ−α）に対し、（Ｘ−α＋Ｃ）の位置を、エラー有
無の最終チェック位置とする。また、この異常接触を検
出する機構として前述した電流センサーを用いる。

【００２８】実物ロールと砥石ロールの接触開始有無を
間断なく検知するためには、このＬ３の位置（Ｘ−α＋
Ｃ）が、現実の接触開始位置（Ｘ＋Ｋ）より、砥石側に
こなければならない。即ち（Ｘ−α＋Ｃ）＜（Ｘ＋
Ｋ）、故、Ｃ＜Ｋ＋α、がその条件である。ここで、Ｋ
は研磨代であり、表２に記載されている。しかし、Ｃ＜
Ｋ、のときに、エラ−入力αが、α＝０、即ち正しい入
力があった場合、上記の条件から（Ｘ＋Ｃ）＜（Ｘ＋
Ｋ）を満足するので、接触即停止となり、鉄製ロールの
保護は可能であるが、製品の研磨そのものができないこ
とになる。

【００２９】そこでこのＣの大きさはαの許容範囲から
決定することになる。即ちＳ８Ｍ歯形の場合、Ｋ＝０．
５５であるので、（Ｘ＋０．５５）の位置で接触する。
いまＣの大きさを０．１に設定したとすると、α＝０の
とき最終チェック位置は（Ｘ＋０．１）となる。故、
（Ｘ＋０．１）＜（Ｘ＋０．５５）となり、電流検知セ
ンサ−が動作し、接触即停止となる。以上より、０＜Ｃ
＜０．５５に設定すると研磨不能となるため、Ｃ＞０．
５５に設定する必要がある。

【００３０】逆にＣの大きさを５．０に設定すると、α
＝０の入力があった場合、最終チェック位置は（Ｘ＋
５．０）となる。故、（Ｘ＋５．０）＞（Ｘ＋０．５
５）となり、電流センサ−は動作せず、プログラム通
り、正しく研磨する。また、α＝４．５となると、最終
チェック位置は（Ｘ−４．５＋５．０）となる。故、
（Ｘ＋０．５）＜（Ｘ＋０．５５）となり、電流検知セ
ンサ−が動作し、接触即停止となる。

【００３１】しかし、α＝４．０の入力エラ−がある
と、最終チェック位置は（Ｘ−４．０＋５．０）とな
る。故、（Ｘ＋１．０）＞（Ｘ＋０．５５）となり、電
流センサ−は動作せず、プログラム通り研磨する。この
ときプログラム停止位置は（Ｘ−４．０）となり、研磨
量は（Ｘ＋０．５５）−（Ｘ−４．０）、即ち４．５５
となり、研磨前のベルトスリ−ブ厚３．３５を超えて、
更に鉄製ロ−ルを１．２の長さだけ余分に誤研磨する。
故、（Ｘ＋Ｋ）−（Ｘ−α）＜３．３５の条件を満たさ
なければならない。故、Ｋ＋α＜３．３５となる。チェ
ック位置の条件、Ｃ＜Ｋ＋αと合わせると、Ｃ＜Ｋ＋α
＜３．３５となる。

【００３２】更に、前述の研磨できる条件Ｃ＞０．５５
を合わせると、Ｓ８Ｍ歯形の場合は、０．５５＜Ｃ＜
３．３５となる。即ち、Ｋ（研磨代）＜Ｃ（補正値）＜
Ｔ（仕上厚）の条件が、誤研磨させない一般的条件であ
る。尚、この一般的条件を満足させる制御機構が、請求
項２の発明を特徴付けるものである。故、ＭＸＬ歯形の
場合も同様にして、０．２＜Ｃ＜１．０が、その条件で
あることが判る。 従って、最大寸法のＳ８Ｍ歯形か
ら、最小寸法のＭＸＬ歯形迄、広範囲に渡って、歯付ベ
ルトスリ−ブを、誤研磨することなく併用できる条件と
して、Ｃ＝０．６を設定した。以下、Ｃ＝０．６と設定
した実施例の結果を表４に示す。

【００３３】

【表４】

【００３４】表４において、上段は最小寸法のＭＸＬ歯
形に適用した結果であり、下段は最大寸法のＳ８Ｍサイ
ズに適用した結果である。いづれの場合も、鉄製ロ−ル
を入力エラ−によって、誤研磨することはなかった。
尚、本発明の装置は、ベルトスリ−ブの背面研磨用途に
限らず、砥石ロ−ルを使用した研磨装置であれば、適宜
に使用できるものである。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の発明により、研磨開始に伴っ
て急激に増加する砥石ロールのモーター電流を、空転時
のモーター電流と弁別して検知することが可能になっ
た。結果信頼性の高い非接触型のセンサ−が得られ、こ
のセンサ−を用いて駆動部のロールと砥石ロールの接触
有無を確実に検知することが可能になった。また、この
検知によって接触状態をリアルタイムに監視する、或い
は誤研磨のない自動運転を行う等の種々の制御が可能に
なった。

【００３６】また、請求項２の発明は、背面研磨装置の
制御機構において、上記センサ−信号を取り込む最終チ
ェック位置を決定する補正値を、背面研磨代より大き
く、仕上厚より小さくすることによって、作業者の入力
エラーによる事故、即ち、高価な歯溝付鉄製ロ−ルの誤
研磨によるスクラップ化を、完全になくすことを可能に
し、且つ、作業者の心的負担を解消する多大な効果があ
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すベルトスリーブの背
面研磨装置の正面図である。

【図２】駆動部のロールが砥石ロールに接触する直前の
最終チェック位置を通過する状態を示す図である。

【図３】ベルトスリーブの背面が所定厚だけ研磨された
終了状態を示す図である。

【図４】本発明に係るベルトスリーブの背面研磨装置の
制御プログラムの流れを示すフロ−チャートである。

【符号の説明】

１ ベルトスリーブの背面研磨装置 ２ ベルトスリーブ ３ 駆動部 ４ 駆動部のロール ６ 駆動部の移動スライドガイド ７ 駆動部のロール回転用モーター ８ 砥石ロール ９ 砥石ロール回転用モーター １０ 制御装置 １１ 近接スイッチ Ｓ 研磨前のベルトスリーブ厚 Ｋ ベルトスリーブの背面研磨代 Ｔ 研磨後の仕上厚 Ｃ 最終チェック位置の割り出し補正値 Ｘ 研磨終了位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルトスリーブを、少なくとも１軸以上
   のロールに巻き付けて、回転させる駆動部と、前記ベル
   トスリーブを研磨する砥石ロール部と、前記駆動部のロ
   ールと、砥石ロールの間隔を位置決めする移動装置から
   なるベルトスリーブの背面研磨装置において、研磨開始
   位置を砥石ロール駆動モーターの電流増加によって検知
   する信号発生機構と、この信号を用いた駆動部のロール
   の誤研磨をなくす制御機構と、からなることを特徴とす
   るベルトスリーブの背面研磨装置。
2. 【請求項２】 誤研磨をなくす制御機構において、電流
   増加信号を取り込む最終チェック位置を決定する補正値
   が、背面研磨代より大きく、仕上厚より小さい値である
   請求項１記載のベルトスリーブの背面研磨装置。