JP3730549B2 - 伝動ベルトのカット装置及びそのカット方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、伝動ベルトの幅カット装置およびカット方法に係わり、詳しくは厚みを持つ刃物を弾性変形するベルトスリーブに喰い込ませてその変形を凌ぎながらベルトを高精度でカットする技術で、とりわけベルトスリーブのカット表面が斜面を形成したＶリブドベルトの斜面部を輪切りするカット代が薄い幅狭カットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｖリブドベルトはリブ山数を3〜１０山の何れかを選択して、その両端の谷底中央部（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）で直角にカットした標準カット品が広く用いられている（図５参照）。これに対して、この標準カット品の両端部を構成するベルト谷底の半円弧部を取り除いた、いわゆる幅狭カット品が以下の理由から一部で用いられている。
【０００３】
その理由は、標準カット品ではフランジｆを配したプーリＰ装着の際に、ベルトＢの両端部の前記半円弧部がそのフランジが干渉してベルト側に強接干渉部ｄが発生する（図６参照）。この事から装着初期では、主として発音問題があり、更に走行させた耐久過程においては、寿命品質にも影響する。この耐久過程に関して特開２０００―７４１５４号公報に記載されている。
【０００４】
また、前記のフランジ付きプーリにおいては、その強接干渉部ｄを解消させる一方法として、フランジｆに段付きｊ加工をしたリブ付ベルト用プーリＰに関して本出願人からも実開昭５７−６３１４７に提案してある（図７参照）。
【０００５】
一方、前述の幅狭カット品では、ベルトの両端部を構成するベルト谷底の円弧部を全周に渡って薄く確実に切除するのに問題があった。何故ならこの厚みはベルトサイズ種により異なるが、多用されるところでは約０．６ミリ前後と極めて薄肉の切除を要するから。このように筒状のベルトスリーブにカット刃先を侵入させて、その変形を凌いで高精度で確実な輪切りをすることが課題であった。
【０００６】
この事から、従来は薄肉のスライスカットの歩留まりに限界があり、またカット品質のバラツキを避けて１リブ山をカット屑に加えてわざわざ厚肉にして、幅カットする厚肉カットも考えられた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の厚肉カットではカット屑の廃棄増に伴う製造原価また環境面でのロスコストが避けられず、一方フランジ付きプーリ側での段付き形状加工ではプーリ加工コストの低減に問題を与えることとなり、これらを抜本的に改善できる薄肉のスライスカットの実現が課題であった。
【０００８】
本発明はこのような弾性のあるゴムスリーブを、厚みのある刃物を用いてその刃厚が周囲のスリーブを押し変形させながら切り込ませて薄く輪切りしても、その切れ端の切除片がカット回動中に切れて飛散して巻き込んで噛み込まず、リング状の薄いスライスカットが出来る幅カット技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本願請求項１記載の発明では、ベルトスリーブを張架し回転走行させる軸架手段と、ベルトスリーブを所定幅に切断する刃物を用いたカッター手段と、片方の張架軸面に垂直に進退自在で軸線に平行に横移動送り可能なカッター移動手段とからなるベルトカット装置であって、前記軸架手段においてベルトスリーブ面の凹凸部をロール表面溝に噛み合わせて前記ベルトを保持する案内ロールを有し、前記カッター手段がその間隔でベルト幅をカットする２枚刃とを備えた事を特徴とし、とりわけカット時の刃先の侵入に伴うベルトスリーブの左右方向の逃げを阻止する対応を可能とすることにある。
【００１０】
この請求項１のカット装置によれば、軸架手段と、カッター手段と、カッター移動手段とから構成してあり、軸架手段にベルトスリーブ面上の凹凸形状をキャッチして案内するロールをカッタの上流近傍に配設して幅方向への逃げを阻止し、またカッター手段が刃先と刃間隔を調整した２枚刃から構成してあり、２枚刃をベルトカット幅の左右に配して幅方向でベルトを挟持し隙間のバラツキもなく確実に保持する事から横逃げがなくて、正確なカットが出来る。
【００１１】
本願請求項２記載の発明は、前記カッター手段の２枚刃が、それぞれ刃先の内外側面にシノギ形状を有して内面側の各シノギ刃でカットベルトを挟み込むようにしてカット隙間を排除し、外面側の各シノギ刃で刃厚による押し退け変形を各外方に分散させる左右対称とすることで、カット時の刃先侵入時のベルトスリーブの変形逃がし量がシノギ形状刃を変えて凹凸部の形状毎に最適な刃先が構成できる。つまり２枚の刃先を左右対称形状にして、刃物によるベルトの左右への逃げを左右で均等にして左右への逃げを阻止出来る。また２枚の刃間にカットして挟み込まれるカットベルトの挟み込まれによる圧縮変形量が最適化出来る。また刃物の左右への押し逃がし力がシノギ角度とシノギ長さ好適にで調整できる。
【００１２】
本願請求項３記載の発明では、前記カッター手段で、その２枚刃の間隔が調節自在である。このカット装置によれば、２枚刃の間隔を調節自在に構成して、山数の異なるつまりカット幅の異種サイズに対して、段取り替えが自動的に行えて、カット幅の細かな微調節が容易に行える。
【００１３】
本願請求項４記載の発明では、前記軸架手段で、ベルトスリーブ面の凹凸部をロール表面溝に噛み合わせて前記ベルトを保持する案内ロールが、前記カッター手段に当接する軸架手段に巻き付く直前の位置に接離可能に配設される。このカット装置によれば、２軸間を回動するスリーブの凹凸部を回転案内するロール表面溝に噛み込ませて、カッタを備えた回動軸への接触直前つまり回転上流近傍に案内ロールを備えて、カット位置でのスリーブの左右への逃げを阻止できる構成にしてある。
【００１４】
本願請求項５記載の発明では、加硫したベルトスリーブを２軸間に張架して回動させて、刃物を用いて、片方の張架軸面に直角に接離自在で軸線に平行に所定幅の横送りさせてベルトを輪切りするカット方法であって、前記ベルトスリーブ面の凹凸部を外面にして案内ロールで逃げを阻止して、その間隔をベルト幅に合わせてその左右２枚の刃の間にベルトを挟み込んで保持しながらカットする事を特徴としたカット方法である。
【００１５】
この請求項５によるカット方法では、２枚刃でベルトのカット幅の両側面を左右均等に押し切りし、刃間に適度な圧縮を与えて挟み込みながら、スリーブの左右への逃げを阻止できる方法であり、２枚刃間隔が可変出来る機構と併せてカット幅を自在に自動設定し且つその微調整が出来るカット方法にしてある。
【００１６】
本願請求項６記載の発明では、加硫したベルトスリーブを２軸間に張架して回動させて、刃物を用いて、片方の張架軸面に直角に接離自在で軸線に平行に所定幅の横送りさせてベルトを輪切りするカット方法であって、前記ベルトスリーブ面の凹凸部を外面にして案内ロールで逃げを阻止して、４枚刃から成る３間隔を狭幅、標準幅、狭幅としてカットし標準幅分の横送り後、次のカットを行いこの組み合わせで薄肉切除部を片側ずつ切断する事を特徴としたカット方法である。
【００１７】
請求項６に記載のカット方法によれば、４枚刃で構成される３間隔で中央のベルト１本とばして左右のカット幅の両側面を左右均等に押し切りし、刃間に挟み込みながら、スリーブの左右への逃げを阻止できる方法であり、４枚刃で同時にベルト２本がカット出来る構成である。
【００１８】
〔作用〕
請求項１、２の構成によれば、図１０（ａ）、（ｂ）に示す様にカッタの刃先形状は、切り込み時にゴムスリーブＢを刃先で押し切りして徐々に左右に押しやりながらスリーブ厚みを切り通す。刃先のシノギ角度θ１は切れ味に係わりθ１が小さいほど切れ味は良くなる、逆に刃こぼれはθ１が小さいほど、刃こぼれしやすい関係がある。更に、カット後の刃厚みの侵入に伴いゴムスリーブＢに圧縮変形が加わることになる。
【００１９】
この圧縮変形の分散において、刃厚の中心に刃先があるケースでは刃先を挟んで両側に均等に圧縮変形が生じ、平坦な面を真っ二つに直角カットするには都合がよい。これに対して、刃先を中心から外した位置に置くことで刃先の両側に発生する圧縮変形量に差を設けることが出来る。
【００２０】
特に厚みのある刃先でベルトスリーブＢの厚みを押し切るに際して、とりわけカット幅を高精度にカットする方法として、本発明では２枚の刃先を左右対称に配置して刃間隔内にカットベルトを好適に圧縮保持させる。それ以上の圧縮変形分は両刃の外方に逃がして排除できる様に刃先を中心から外して内側に設けてある。この様に刃先のシノギ量に差を与える事でベルトスリーブＢの圧縮変形量を変えカット断面の外観を最適化出来る。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例を、図面に基づいて詳述する。図１は、本発明の伝動ベルトのカット装置の一部破断側面図であり、図２は正面図で、図４は背面図である。この伝動ベルトのカット装置１は、加硫済の筒状ベルトスリーブＢを軸架して、所定幅に輪切りして所定の伝動ベルトに加工する装置である。以下これら筒状ベルトスリーブＢの中にあって、外表面にＶ形の研磨溝を形成したＶリブドベルトの幅狭カットを一例として説明する。
【００２２】
このカット装置１の全体構成は、リブ山溝を研磨加工した筒状のベルトスリーブＢが２軸１１，２２間に張架されて回動する軸架手段２と、丸いカッタ刃７を止着するカッタホルダ４６を備えたカッタ手段３と、このカッタ手段３を主軸１１に対して接離作動及び横行作動させるカッタ移動手段４とが、本体５に組み付け構成してある。
【００２３】
これに加えて、本発明に係わる構成として１つは案内ロール６、もう一つは２枚刃カッタがある。前者は軸架手段２においてゴムスリーブＢを確実に位置決めし主軸１１の近傍に設ける。後者はカッタ手段３であってカッタ刃７を２枚のカッタ刃７ａ，７ｂとして、一方の刃７ｂ（図３参照）を遠近移動自在にしてカット幅が可変自在である新たな機能を設けたものである。これら２つの構成を加えて全体が構成してある。
【００２４】
以下、これらの要素手段について順を追って説明する。先ず軸架手段２は、駆動軸とカッターの切り込みを裏から受ける受台を兼ねた回転主軸１１と、筒状ベルトスリーブＢの周長に対応して主軸１１からの軸間距離を伸縮させてまたベルトスリーブＢの回動中の蛇行を軸芯を傾けて２軸の奥方向に押しつける従動軸２２とから構成されている。
【００２５】
主軸１１は、図２に示す様に回転駆動側に片持ち構造で支持してあり、図中で右端が開放出来る。これにより環状のベルトスリーブＢの装着やカット後のベルトの取り外しは、主軸１１の右端の開放端１５から着脱出来る。ベルトスリーブＢを装着し張架する際には、開放端１５は次のように芯出し連結支持されて密閉端に変わり、軸の両端支持状態にして軸振れが防いである。
【００２６】
この両端支持状態は、旋回用シリンダ１９を伸張してアーム１６を回転支軸１８を中心に旋回起立させて突き出しシリンダ１７を伸張して主軸１１の端面にあるセンタ穴にセンタリング軸を嵌合して連結する。その上で、主軸は本体５に軸受１２された主軸左端と本体５の下方ベッドに装着した電動機１４の出力軸間を伝動ベルト１３で連結して回転駆動が出来る。
【００２７】
主軸１１は、カッターの切り込みを裏から受ける受台を兼ねているが、刃先がタッチするその外表面は刃先を保護するウレタン樹脂層がライニングして研磨してあり、刃の接触傷が大きくなると補修交換出来るようにしてある。
【００２８】
次に従動軸２２は、図４に示す様にＬ型の旋回フレーム２３に片持ちで回転可能に軸支されて、図中で左端が開放端としてあり、主軸１１と同様にベルトスリーブＢの装着やカット後のベルトの取り外しが出来る。これは旋回フレーム２３の左端に設置した旋回支軸２７を中心にして遥動アーム２５を旋回シリンダ２８の伸張により旋回起立させて、突き出しシリンダ２６を伸張し軸端面のセンタ穴にセンタリング軸を嵌合して連結する。
【００２９】
従動軸２２は、主軸１１の回転軸線を含む同一水平面上の平行軸線で、その軸線の一端を支点にして垂直面内で他端を傾斜できる構成にしてある（図４参照）。つまり旋回支軸２４を中心にして図４中、矢印方向に傾斜できる。これは摺動テーブル３２上に立設した支持フレーム３１の上部に設けた旋回支軸２４に軸支されたＬ型の旋回フレーム２３が、摺動テーブル３２上の他方に設けた首振りナット３４と噛み合う調節ボルト３３の捻り回転によって突き上げられたり、引き下げられたりして傾斜量が調節できるようにしてある。
【００３０】
従動軸２２の片持ち軸受け側には、ベルトの蛇行を制限する固定フランジ３０が設けてあり、また回転軸芯の傾斜調整によってベルトスリーブＢは従動軸２２の奥の方に寄り走行して、この固定フランジ３０に突き当たり制限されて回動位置をほぼ決定される。
【００３１】
従動軸２２は、固設した主軸１１と異なり可動出来る構造にしてあり、両軸間の間隔が伸縮出来る。これにより、ベルトスリーブＢの装着やカット後のベルトの取り外しの際には間隔を縮めて、環状体をリラックスさせて容易に脱着が出来る。これは本体５のベッド上に配設したガイドレール３６に摺動嵌合したリニア軸受ナット３５上に止着した摺動テーブル３２の移動により行う。このテーブル３２の移動は、テーブル３２端から下方に延設した連結チャンネル３７に、ベッド２０内に収容した伸縮シリンダ３８のロッド先端を止着してシリンダ３８の伸縮で行う。
【００３２】
次にカッタ手段３について、図１及び３を用いて詳述する。カッタ手段３はカッタ刃７とカッタホルダ４６と刃間隔設定ユニット５０とカッタベーステーブル５２から構成してある。尚、本発明に係わる２枚刃機能や２枚刃間隔の可変自在な構造については、詳しく後述する。
【００３３】
カッタ刃７は、２枚の丸刃７ａ，７ｂで構成され、何れもカッタホルダ４６に止着されて一体で安全に取り扱える様にしてある。また、図１に示す様に、カッタ刃７はその円盤面を主軸断面と平行面として主軸１１の軸線に直角に配置してあり、主軸外面上に沿って回動するベルトスリーブＢの厚みを直角にカット出来る。
【００３４】
カッタホルダ４６は、カッタの刃当たり調節や刃交換時の位置の再現が可能に位置決め止着してある。また、刃当り位置つまりカット位置は切れ味の劣化に対しては、予め定めた使用間隔で少しずつ当たり位置を変えて用いる。
【００３５】
次いでカッタ移動手段４は、図１のように主として２枚のカッタ刃７と刃間隔設定ユニット５０をカッタベーステーブル５２上に備えたカッタ手段３に以下の接離作動と、横行作動を与える手段で、これらを高精度で高速で実行しコンパクトに構成にしてある。
【００３６】
接離作動は、主軸１１面へ刃物を直角に移動させる切り込み動作であり、横行動作は、主軸１１軸線に平行方向に走行と停止を繰り返し刃物の位置決めを行う動作である。
【００３７】
接離作動は、カッタベーステーブル５２を主軸１１に直角方向に前後進させて、テーブル５２上のカッタ手段３を主軸１１に近接離間する作動である。これは、テーブル５２を主軸１１の回転軸線と直角方向に移動させるもので、カッタ横行テーブル６０上にリニアレール５４を２条配設してこの軌条にリニアボール摺動するリニアヘッド５３上に組合わせて、リニアレール５４間に収容したボールスクリュウ６５をサーボモータ６６で正逆回転させる事によりボールスクリュウ６５にネジ結合したナットの直線運動に変えて駆動される。
【００３８】
次いで横行作動は、本体５上にリニアレール６２を２条配設して、この軌条をボール摺動するリニアヘッド６１上に横行テーブル６０を配して、リニアレール６２間に併設したボールネジ軸をサーボモータ６３で正逆回転させて、予め回転量等のパラメータを設定して、カットサイズに応じて選択する制御方式とサーボ制御を組み合わせて高速高精度で横行出来るようにしてある。
【００３９】
以上の軸架手段２とカッタ手段３とカッタ移動手段４とを本体５に組み付け構成したカッタ装置１の説明に加えて、本発明に係わる軸架手段２で案内ロール６を備えたこと、カッタ手段３を２枚刃で構成した内容について、図を用いて詳述する。
【００４０】
先ず本発明に係わる案内ロール６については、図１に示す側面図と図２の正面図と図１１（ａ）の機能模式図（ｂ）位置決め状態図に基づいて詳述する。案内ロール６の外周には、図１１（ｂ）に示す様に、ベルトスリーブＢの外表面にあるリブ溝に嵌合する山をその面長に刻設して、ベルトスリーブＢを確実に位置決めできる構成としてある。
【００４１】
両端の回転軸を回転軸受体４１で軸の左右への遊びを阻止した軸支にして、リフターベース４０に固設してある。このリフターベース４０は左右両端にリニア軸受４２と摺動ロッド４３を配して中央の伸縮シリンダ４４で上下摺動されて、案内ロール６が上下動可能に着装されている。
【００４２】
また案内ロール６は、図１に示す様に、カッタの近傍で主軸１１上に巻掛けられたベルトスリーブＢが主軸１１に巻き付く直前で横逃げ出来る位置を狙って、図中上方から回動中のベルトスリーブＢ上面に下降させて、そのロール溝に案内嵌合させて主軸上での位置を所定位置に誘導する。図１１中で、主軸との間隙はＣ１＝3〜１０ミリ、スリーブの押し代はＣ２＝５〜１５ミリが好適に用いられる。
【００４３】
本体５の上部から張り出しフレーム４５を設けて装着してある。ベルトスリーブＢや環状のカットベルトＢの脱着が出来る様に、案内ロール６は上方に退避して手前に開放位置が出来る。
【００４４】
次に本発明に係わるカッタ手段３における２枚刃の構成について、図３を用いて詳述する。ここでは２枚刃の構造について説明し、この機能については後述する。２枚刃構造は、図３に示す様に２枚の丸刃７ａ，７ｂを挟むように対面させて配置し、刃先が正面に面するベルトスリーブＢに接近作動した際に同時にカット出来る構成である。２枚の丸刃間の間隔を狙いのベルト幅に対して細かく調節自在に設定出来て、正確にカットできる構成にしてある。
【００４５】
次に刃先形状等については、機能と共に後述するとして、先に２枚刃間隔の可変自在な構造について図３を用いて説明する。これは刃間隔設定ユニット５０を用いた仕組みである。固定刃７ａに対して対面するもう一方の刃である可動刃７ｂを遠近移動させる事により行う。この遠近移動はリニアーガイドとボールネジと可動ヘッド４９と駆動モータ５１が一体でコンパクトに組込で市販された一体構造アクチェータ５０を用いて、精密高速の直線運動を実装してある。
【００４６】
その可動ヘッド４９上に、刃物支持台４８で装着高さを揃えてカッタホルダ４６と一体とした可動刃７ｂが止着してあり、駆動モータ５１の正逆制御で遠近移動が出来る。薄い丸刃を安全に装着出来る様にカッタホルダ４６に一体で止着した構成にしてある。
【００４７】
一方、カッタホルダ４６と一体とした固定刃７ａは、刃物保持台４７に載せてカッタベーステーブル５２上に固定されている。このテーブル５２を共通ベッドにして、前述の刃間隔設定ユニット５０とこの可動ヘッド４９上に、刃物支持台４８に載せたカッタホルダ４６と一体とした可動刃７ｂが止着されている。
この構成で、カッタ手段３はカッタベーステーブル５２上に刃間隔設定ユニット５０を備えて実装されて、固定刃７ａと可動刃７ｂの刃間隔をサーボ駆動制御して精密に設定出来る。
【００４８】
刃間隔は、カット後のベルト幅に合致するように、予め求めた幅で試し切りして仕上げ寸法に合致する刃間隔に設定する。これらはプログラマブルコントローラとサーボ制御ユニットを用いて計装して、加工品仕様値の入力と釦選択で最適制御が出来るシステムである。
【００４９】
次に、本発明に係わる２枚刃のカッタ手段３の機能について詳述する。本発明では一つ、２枚の刃先で１本のベルトをカットする。二つ、その２枚の刃先を左右対称に配置してある。三つ、その刃先形状でシノギ条件を確立した。これらを用いて、例え厚みのある刃先でも、カット後、刃間に挟持したカットベルトを外したフリー状態で所定の寸法外観に仕上げる事が出来る。
【００５０】
これらは、以下の考え方に基づいている。先ず刃間隔内にカットベルトを好適に圧縮保持して、カット隙間が発生しない様にしてある。次に、刃厚の楔作用によるスリーブの圧縮変形の大半は両刃の外方に変形させ逃がせる様に刃の外面側のシノギ量を大きくし、逆に内面側は小さくして、この様にカッタ刃の厚みの影響を刃先の内外に好適に按分してある。
【００５１】
以上の様に、厚肉の刃先で、刃先頂点をその中央から左右刃とも内面側に左右対称に設定したことで、２枚刃の間でカットベルトが好適に挟持されて輪切りする回動中も横ズレなく真っ直ぐにカット出来る。
【００５２】
続いてカッタの刃先形状については、図１０（ａ）の符号を用いて説明する。刃先のシノギ角度θ１、θ２につては、切れ味に係わりθ１、θ２が小さいほど切れ味は良くなる。逆に刃こぼれは、θ１が小さいほど、刃こぼれしやすい関係がある。
【００５３】
左右刃の内面側の形状は、１段シノギで、シノギ角θ１は５〜１０°、シノギ厚みＴ１は０．０２〜０．１ミリにしてある。この様にして、両刃先がベルトスリーブＢに食い込んでシノギ厚みに相当する圧縮を受けるが、左右が好適にバランスして横ズレが起こらない。
【００５４】
また刃厚の食い込みによる変形は、カットベルトの左右外方へ極力排除して、２枚の刃で挟んだカットベルトは、内面側の１段シノギ刃で挟まれて切り込みと伴にシノギ量に相当する適度な圧縮を受けて、２枚刃間の遊び隙間もなく好適に切断が出来る。
【００５５】
次に左右刃の外面側の形状は、２段シノギにしてあり、刃先になる１段目は内面側と同等のシノギ角θ２は５〜２０°で、シノギ厚みＴ２は０．１５〜０．２５ミリにしてありこれに続いた２段目はシノギ角θ３は３〜１０°で、刃の厚みは０．５〜２．５ミリが用いてある。
【００５６】
この様に、内面に比し外面のシノギ量を大きくとって、刃厚の食い込みによる圧縮変形は、カットベルトの左右外方へ極力排除してある。また、２枚の刃先形状を左右対称とすることで、左右に発生する圧縮反力を極力相殺できる様にしてある。
【００５７】
次に、刃物がベルトスリーブＢ断面に切り込んでカットする状態について、図１０（ａ）カット開始状態、（ｂ）カット完了状態を用いて説明する。先ず（ａ）カット開始時については、２枚刃の刃先の内面のシノギ角がリブ山斜面に沿ってシノギ量だけカットベルトを圧縮し始めて、刃先が斜面の切口を捉えてカットが始まる。
【００５８】
次に、刃先の内面のシノギ量により切り進むにつれて、徐々に左右に押しやりスリーブを変形させながら厚みを切り通す。刃の内面側は適度な圧縮量を維持し、刃の外面側は徐々に刃のシノギ量の増大に応じて外方への変形と圧縮力を増す。
【００５９】
更に、切り込み深さを増して、刃厚みの侵入に伴いゴムスリーブＢに圧縮変形が加わる。カット終期では図１０（ｂ）に示す様に、２枚刃間のカットベルトは刃の内面間に挟まれシノギ量に応じた適度で均一な圧縮状態で保持される。これを阻害する多くの変形量は、刃の外面に押しやるシノギ条件を設けている。
【００６０】
この様に、この圧縮変形の分散については、刃厚の中心に刃先があるケースでは刃先を挟んで両側に均等に圧縮変形が生じる。これに対して、刃先を中心から外した位置に置くことで刃先の両側に発生する圧縮変形量に差を設けてスリーブＢの横逃げを最小限に調整出来る。
【００６１】
続いて本発明に係わるリブ山を研磨形成したベルトスリーブＢを幅狭にカットする作動について、以下説明する。
（１）図１のカット装置１の操作盤でカット条件を入力設定する。次に準備完了押し釦操作で従動軸２２は入力ベルト周長から予め決めた軸離間隔に移動する、同時に入力値に従って予め求めた両刃間隔に可動刃７ｂの位置を設定する。
（２）主軸１１と従動軸２２は片持ち状態で手前の軸端は開放され、且つ案内ロールは上方の退避位置に停止している。カットする筒状のベルトスリーブＢを開放端部から両軸１１，２２に挿入して、従動軸２２の奥に位置する固定フランジ３０に突き当てて懸架する。従動軸の傾斜は予め各種ベルトスリーブＢを走行させて最適値に決定してある。
【００６２】
（３）スタート釦により、先ず主軸１１と従動軸２２の開放端部の揺動アーム１６，２５を旋回シリンダ１９，２８で旋回起立させて開放軸端を芯出しシリンダ１７，２６で連結して両端支持にする。
（４）タイマー後、従動軸２２は主軸１１との軸間距離を拡げて所定の張力にストレッチする。
【００６３】
（５）タイマー後、主軸１１の回転が始まり同時にほぼ位置決めして回動するベルトスリーブＢのリブ溝上に案内ロール６が下降してリブ溝を合わせて所定位置に正確に案内する。
（６）以上のカット前段動作に引き続いて、以下のカッタ手段３を入力条件から予め決めた進退作動と横送り作動を繰り返してベルトスリーブＢの全幅を輪切りする。先ず２枚刃カット（図８参照）ではカッタ切り込み速度を０．５ｍｍ／ｓｅｃで進出させ、横送りピッチはベルト標準幅Ｗ２として、もう一つの４枚刃カット（図９参照）ではカッタ切り込み速度を半減した０．２５ｍｍ／ｓｅｃで進出させ、横送りピッチは同様にベルト標準幅Ｗ２として、これらは操作盤の中のカッタ方式の選択設定で自動設定出来る。こうして、ベルトスリーブＢの全幅を輪切りして、主軸１１の回転駆動を停止し、案内ロール６は上方の退避位置に戻り、カッタ手段３はスタート原位置に戻る。
【００６４】
（７）カッタの原位置復帰に合わせ、従動軸２２は軸離を縮小してスタート位置に戻って張力を開放してリラックスする。
（８）次いで、主軸１１と従動軸２２の芯出しシリンダ１７，２６の連結を解消して揺動アーム１６，２５をシリンダ１９，２８で旋回転倒させて手前軸端を開放させる。
（９）主軸１１と従動軸２２間に輪切りを終えたカットベルトとカットベルト間の薄肉の環状ベルト屑が懸架した状態で装置は１サイクル停止する。これを取り出してスリーブ１本のカットは終了する。
（１０）以下、おなじ仕様ベルトでは、上項（２）から（９）を繰り返す。仕様が異なれば上項（１）で段取り替えを行い同様に繰り返す事により作動対応できる。
【００６５】
続いて、本発明に係わる２枚刃によるカット方法について、以下の実施例を加えて詳述する。カットの直前で溝付き案内ロール６にベルトの研磨溝を案内ロール溝に嵌合セットして幅方向の周回位置を正確に保持させる。その上で、刃先が左右対称形状を有した２枚刃から成るカット手段３を用いて、ベルトを２枚の刃で挟み込んで、刃先のシノギ量を最適化して、所定幅にカットする方法であって以下に一例を示す。
【００６６】
〔実施例〕
図８に示す様に、２枚刃ベルトカット方式でベルトサイズが１７１５ｍｍ、幅狭幅Ｗ２（図５参照）が２１．０６ｍｍ（つまり、リブピッチ３．５６ｍｍ×リブ数６−０．３ｍｍ）のカットにおいて、以下のカット主要条件に設定して狙いの幅狭カットを実現した。
【００６７】
従動軸傾斜距離は１５ｍｍにして安定回動出来る、カッタ刃先の形状は左右対称刃で配置しその内面側刃は１段シノギθ１＝１０°とし、外面羽は２段シノギ刃として１段目がシノギθ２＝１０°で２段目がシノギθ３＝６°にして、刃先は刃厚１．５ｍｍに対し刃の内側面からＴ１＝０．０５ｍｍ入り、Ｔ２＝０．１８ミリのほぼ片シノギ刃に近い両刃とした。
【００６８】
次いで、主軸の回転数を主軸径がφ１２０で５０〜３６０ｒｐｍ、テンション設定を８００〜５０００Ｎ、カッタ切込み速度を０．５ｍｍ／ｓｅｃとすることで、０．３ｍｍの薄肉をスライスカットが確実に出来た。
【００６９】
更に、本発明のもう一つのカット方法である４枚刃によるカット方法について、図９を用いて詳述する。先ず、カッタ手段３を図示するように４枚刃から構成するものである。
【００７０】
刃間隔は左右に対して中央部が広くなっている。図９において、４枚の刃はＮ２、Ｎ３、Ｎ６、Ｎ７の位置に成るように間隔設定してある。これは所定幅のスペーサを挟んで設定する。Ｎ２からＮ３、Ｎ４からＮ５、Ｎ６からＮ７は幅狭ベルトであり、Ｎ３からＮ４，Ｎ５からＮ６は切除する環状の薄肉屑である。
【００７１】
前記第１進退位置Ｗ１から、次の第２進退位置Ｗ２に、Ｎ２からＮ４までの標準ベルト幅分Ｘ１の横送りをする。そこでこの４枚刃のカッタ手段３に第２進退作動Ｗ２つまり切断動作をさせるとこれらの２回のカット作動でカットベルトＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が４本得られる。つまり先の２枚刃に比べて同一速度であれば、カット能力が倍に出来る。ここでは逆にカット能力を同等としてカット速度を半減して精度の向上を実現する。
【００７２】
刃先先端形状は、Ｎ２とＮ３を前述の２枚刃と同様に対称配置し、Ｎ６とＮ７もＮ２とＮ３と同様に対称配置する。この様に刃間隔を左右に対して中央部を広くしたことから、Ｎ３からＮ４，Ｎ５からＮ６の切除する環状の薄肉屑部を片側づつ２回に区分してカット出来る組み合わせにしてある。
【００７３】
（適用例）
以上、本発明に係わるＶリブドベルトの幅狭カットについて詳述したが、さらに伝動ベルトで、本事例のＶリブドベルトに類似して背面にもリブ山を有したダブルＶリブドベルトにも同様に適用できる。
【００７４】
尚、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば次の様に変更実施して良い。
２枚刃はＶリブドベルトの幅狭カットで左右対称形に限って詳述したが、
必ずしも対称形に拘束されず、ベルト切断面の構成によっては左右の切断結果を基にして、横ズレの少ない各シノギ条件を見直して、カット面の状況に応じて左右差を設ける事でバランス良く好適に用いることが出来る。
適用ゴムスリーブは、Ｖ溝形状を有したＶリブドベルト、ダブルＶリブド
ベルトに限定されるものではなく、平ベルトでは、案内ロール手段をフリーにして２枚刃カット手段が好適に用いられる。
（３）２軸軸架手段２については、必ずしも水平面内への配置に限らず垂直配置でも良い。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１、２、４に記載の伝動ベルトのカット装置、及び請求項５に記載の伝動ベルトのカット方法によれば、先ず案内ロールの表面溝で回動中のベルトスリーブの外表面上の凹凸部が幅方向に整列されて直後に回動軸面上に保持されるので、カット位置で刃先をベルトスリーブ中に侵入させて押し切りしようとした時の横逃げを阻止できる。更に２枚の刃でカット幅を適度に挟圧しカット後の解放時の変形戻りの姿を安定できる。これらから幅狭カットに伴う薄肉の環状切除が可能になった。
【００７６】
請求項３に記載の伝動ベルトのカット装置によれば、カット幅の異なるカット条件の変化への段取り替えが容易に機械化自動化出来る。これにサーボ制御を用いて微調整が可能となり、微少な再現性が確保できカット精度が向上した。
【００７７】
請求項６に記載の伝動ベルトのカット方法によれば、４枚刃で真ん中のベルト１本とばしてカット出来る、また４枚刃で２本同時にカット出来る事から、２枚刃に比し２倍のカット能力を持つことになる。逆に同一能力では、カット速度を落として低速切断が出来る。低速切断によりカット精度が向上して、薄肉切除が片側ずつ切断出来るから幅狭カットが実現できた（図９参照）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の伝動ベルトのカット装置の全体側面図である。
【図２】本発明の伝動ベルトのカット装置の正面図であり、図１のＹ１−Ｙ１´矢視断面図で、駆動軸両端軸支とその片側端を開放機構、駆動軸上方から接離自在に配設した案内ロールを示している。
【図３】２枚刃の刃間隔設定機構を示す詳細図である。
【図４】装置の背面図で、図１のＹ２−Ｙ２´矢視図である。従動軸の走行寄せ機構と走行軸の両端軸支機構を示している。
【図５】Ｖリブドのベルトスリーブの断面図と幅カット位置模式図である。
【図６】プーリ装着時の強接干渉部を示す構成図である。
【図７】プーリの段付き部を示す段付きプーリ図である。
【図８】本発明の２枚刃による薄肉カット模式図である。
【図９】本発明の４枚刃による薄肉カット模式図である。
【図１０】本発明の２枚刃による刃先侵入時の反力分散模式図と刃先の形状図で（ａ）カット開始（ｂ）カット終期である。
【図１１】本発明の案内ロールの（ａ）機能模式図（ｂ）噛み合い位置決め図である。
【符号の説明】
１ カット装置
２ 軸架手段
３ カッタ手段
４ カッタ移動手段
６ 案内ロール
７ カッタ手段
７ａ 固定刃
７ｂ 可動刃
１５ 開放端部
２３ 旋回フレーム
４０ リフタベース
５０ 刃間隔設定ユニット
５１ サーボモーター
５６ 一体構造アクチェター
Ａ 薄肉切除部
Ｂ ベルトスリーブ
Ｗ１ 標準ベルト幅
Ｗ２ 幅狭ベルト幅
ｄ 強接干渉部
ｊ 段付部
【発明の属する技術分野】
この発明は、伝動ベルトの幅カット装置およびカット方法に係わり、詳しくは厚みを持つ刃物を弾性変形するベルトスリーブに喰い込ませてその変形を凌ぎながらベルトを高精度でカットする技術で、とりわけベルトスリーブのカット表面が斜面を形成したＶリブドベルトの斜面部を輪切りするカット代が薄い幅狭カットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｖリブドベルトはリブ山数を3〜１０山の何れかを選択して、その両端の谷底中央部（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）で直角にカットした標準カット品が広く用いられている（図５参照）。これに対して、この標準カット品の両端部を構成するベルト谷底の半円弧部を取り除いた、いわゆる幅狭カット品が以下の理由から一部で用いられている。
【０００３】
その理由は、標準カット品ではフランジｆを配したプーリＰ装着の際に、ベルトＢの両端部の前記半円弧部がそのフランジが干渉してベルト側に強接干渉部ｄが発生する（図６参照）。この事から装着初期では、主として発音問題があり、更に走行させた耐久過程においては、寿命品質にも影響する。この耐久過程に関して特開２０００―７４１５４号公報に記載されている。
【０００４】
また、前記のフランジ付きプーリにおいては、その強接干渉部ｄを解消させる一方法として、フランジｆに段付きｊ加工をしたリブ付ベルト用プーリＰに関して本出願人からも実開昭５７−６３１４７に提案してある（図７参照）。
【０００５】
一方、前述の幅狭カット品では、ベルトの両端部を構成するベルト谷底の円弧部を全周に渡って薄く確実に切除するのに問題があった。何故ならこの厚みはベルトサイズ種により異なるが、多用されるところでは約０．６ミリ前後と極めて薄肉の切除を要するから。このように筒状のベルトスリーブにカット刃先を侵入させて、その変形を凌いで高精度で確実な輪切りをすることが課題であった。
【０００６】
この事から、従来は薄肉のスライスカットの歩留まりに限界があり、またカット品質のバラツキを避けて１リブ山をカット屑に加えてわざわざ厚肉にして、幅カットする厚肉カットも考えられた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の厚肉カットではカット屑の廃棄増に伴う製造原価また環境面でのロスコストが避けられず、一方フランジ付きプーリ側での段付き形状加工ではプーリ加工コストの低減に問題を与えることとなり、これらを抜本的に改善できる薄肉のスライスカットの実現が課題であった。
【０００８】
本発明はこのような弾性のあるゴムスリーブを、厚みのある刃物を用いてその刃厚が周囲のスリーブを押し変形させながら切り込ませて薄く輪切りしても、その切れ端の切除片がカット回動中に切れて飛散して巻き込んで噛み込まず、リング状の薄いスライスカットが出来る幅カット技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本願請求項１記載の発明では、ベルトスリーブを張架し回転走行させる軸架手段と、ベルトスリーブを所定幅に切断する刃物を用いたカッター手段と、片方の張架軸面に垂直に進退自在で軸線に平行に横移動送り可能なカッター移動手段とからなるベルトカット装置であって、前記軸架手段においてベルトスリーブ面の凹凸部をロール表面溝に噛み合わせて前記ベルトを保持する案内ロールを有し、前記カッター手段がその間隔でベルト幅をカットする２枚刃とを備えた事を特徴とし、とりわけカット時の刃先の侵入に伴うベルトスリーブの左右方向の逃げを阻止する対応を可能とすることにある。
【００１０】
この請求項１のカット装置によれば、軸架手段と、カッター手段と、カッター移動手段とから構成してあり、軸架手段にベルトスリーブ面上の凹凸形状をキャッチして案内するロールをカッタの上流近傍に配設して幅方向への逃げを阻止し、またカッター手段が刃先と刃間隔を調整した２枚刃から構成してあり、２枚刃をベルトカット幅の左右に配して幅方向でベルトを挟持し隙間のバラツキもなく確実に保持する事から横逃げがなくて、正確なカットが出来る。
【００１１】
本願請求項２記載の発明は、前記カッター手段の２枚刃が、それぞれ刃先の内外側面にシノギ形状を有して内面側の各シノギ刃でカットベルトを挟み込むようにしてカット隙間を排除し、外面側の各シノギ刃で刃厚による押し退け変形を各外方に分散させる左右対称とすることで、カット時の刃先侵入時のベルトスリーブの変形逃がし量がシノギ形状刃を変えて凹凸部の形状毎に最適な刃先が構成できる。つまり２枚の刃先を左右対称形状にして、刃物によるベルトの左右への逃げを左右で均等にして左右への逃げを阻止出来る。また２枚の刃間にカットして挟み込まれるカットベルトの挟み込まれによる圧縮変形量が最適化出来る。また刃物の左右への押し逃がし力がシノギ角度とシノギ長さ好適にで調整できる。
【００１２】
本願請求項３記載の発明では、前記カッター手段で、その２枚刃の間隔が調節自在である。このカット装置によれば、２枚刃の間隔を調節自在に構成して、山数の異なるつまりカット幅の異種サイズに対して、段取り替えが自動的に行えて、カット幅の細かな微調節が容易に行える。
【００１３】
本願請求項４記載の発明では、前記軸架手段で、ベルトスリーブ面の凹凸部をロール表面溝に噛み合わせて前記ベルトを保持する案内ロールが、前記カッター手段に当接する軸架手段に巻き付く直前の位置に接離可能に配設される。このカット装置によれば、２軸間を回動するスリーブの凹凸部を回転案内するロール表面溝に噛み込ませて、カッタを備えた回動軸への接触直前つまり回転上流近傍に案内ロールを備えて、カット位置でのスリーブの左右への逃げを阻止できる構成にしてある。
【００１４】
本願請求項５記載の発明では、加硫したベルトスリーブを２軸間に張架して回動させて、刃物を用いて、片方の張架軸面に直角に接離自在で軸線に平行に所定幅の横送りさせてベルトを輪切りするカット方法であって、前記ベルトスリーブ面の凹凸部を外面にして案内ロールで逃げを阻止して、その間隔をベルト幅に合わせてその左右２枚の刃の間にベルトを挟み込んで保持しながらカットする事を特徴としたカット方法である。
【００１５】
この請求項５によるカット方法では、２枚刃でベルトのカット幅の両側面を左右均等に押し切りし、刃間に適度な圧縮を与えて挟み込みながら、スリーブの左右への逃げを阻止できる方法であり、２枚刃間隔が可変出来る機構と併せてカット幅を自在に自動設定し且つその微調整が出来るカット方法にしてある。
【００１６】
本願請求項６記載の発明では、加硫したベルトスリーブを２軸間に張架して回動させて、刃物を用いて、片方の張架軸面に直角に接離自在で軸線に平行に所定幅の横送りさせてベルトを輪切りするカット方法であって、前記ベルトスリーブ面の凹凸部を外面にして案内ロールで逃げを阻止して、４枚刃から成る３間隔を狭幅、標準幅、狭幅としてカットし標準幅分の横送り後、次のカットを行いこの組み合わせで薄肉切除部を片側ずつ切断する事を特徴としたカット方法である。
【００１７】
請求項６に記載のカット方法によれば、４枚刃で構成される３間隔で中央のベルト１本とばして左右のカット幅の両側面を左右均等に押し切りし、刃間に挟み込みながら、スリーブの左右への逃げを阻止できる方法であり、４枚刃で同時にベルト２本がカット出来る構成である。
【００１８】
〔作用〕
請求項１、２の構成によれば、図１０（ａ）、（ｂ）に示す様にカッタの刃先形状は、切り込み時にゴムスリーブＢを刃先で押し切りして徐々に左右に押しやりながらスリーブ厚みを切り通す。刃先のシノギ角度θ１は切れ味に係わりθ１が小さいほど切れ味は良くなる、逆に刃こぼれはθ１が小さいほど、刃こぼれしやすい関係がある。更に、カット後の刃厚みの侵入に伴いゴムスリーブＢに圧縮変形が加わることになる。
【００１９】
この圧縮変形の分散において、刃厚の中心に刃先があるケースでは刃先を挟んで両側に均等に圧縮変形が生じ、平坦な面を真っ二つに直角カットするには都合がよい。これに対して、刃先を中心から外した位置に置くことで刃先の両側に発生する圧縮変形量に差を設けることが出来る。
【００２０】
特に厚みのある刃先でベルトスリーブＢの厚みを押し切るに際して、とりわけカット幅を高精度にカットする方法として、本発明では２枚の刃先を左右対称に配置して刃間隔内にカットベルトを好適に圧縮保持させる。それ以上の圧縮変形分は両刃の外方に逃がして排除できる様に刃先を中心から外して内側に設けてある。この様に刃先のシノギ量に差を与える事でベルトスリーブＢの圧縮変形量を変えカット断面の外観を最適化出来る。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例を、図面に基づいて詳述する。図１は、本発明の伝動ベルトのカット装置の一部破断側面図であり、図２は正面図で、図４は背面図である。この伝動ベルトのカット装置１は、加硫済の筒状ベルトスリーブＢを軸架して、所定幅に輪切りして所定の伝動ベルトに加工する装置である。以下これら筒状ベルトスリーブＢの中にあって、外表面にＶ形の研磨溝を形成したＶリブドベルトの幅狭カットを一例として説明する。
【００２２】
このカット装置１の全体構成は、リブ山溝を研磨加工した筒状のベルトスリーブＢが２軸１１，２２間に張架されて回動する軸架手段２と、丸いカッタ刃７を止着するカッタホルダ４６を備えたカッタ手段３と、このカッタ手段３を主軸１１に対して接離作動及び横行作動させるカッタ移動手段４とが、本体５に組み付け構成してある。
【００２３】
これに加えて、本発明に係わる構成として１つは案内ロール６、もう一つは２枚刃カッタがある。前者は軸架手段２においてゴムスリーブＢを確実に位置決めし主軸１１の近傍に設ける。後者はカッタ手段３であってカッタ刃７を２枚のカッタ刃７ａ，７ｂとして、一方の刃７ｂ（図３参照）を遠近移動自在にしてカット幅が可変自在である新たな機能を設けたものである。これら２つの構成を加えて全体が構成してある。
【００２４】
以下、これらの要素手段について順を追って説明する。先ず軸架手段２は、駆動軸とカッターの切り込みを裏から受ける受台を兼ねた回転主軸１１と、筒状ベルトスリーブＢの周長に対応して主軸１１からの軸間距離を伸縮させてまたベルトスリーブＢの回動中の蛇行を軸芯を傾けて２軸の奥方向に押しつける従動軸２２とから構成されている。
【００２５】
主軸１１は、図２に示す様に回転駆動側に片持ち構造で支持してあり、図中で右端が開放出来る。これにより環状のベルトスリーブＢの装着やカット後のベルトの取り外しは、主軸１１の右端の開放端１５から着脱出来る。ベルトスリーブＢを装着し張架する際には、開放端１５は次のように芯出し連結支持されて密閉端に変わり、軸の両端支持状態にして軸振れが防いである。
【００２６】
この両端支持状態は、旋回用シリンダ１９を伸張してアーム１６を回転支軸１８を中心に旋回起立させて突き出しシリンダ１７を伸張して主軸１１の端面にあるセンタ穴にセンタリング軸を嵌合して連結する。その上で、主軸は本体５に軸受１２された主軸左端と本体５の下方ベッドに装着した電動機１４の出力軸間を伝動ベルト１３で連結して回転駆動が出来る。
【００２７】
主軸１１は、カッターの切り込みを裏から受ける受台を兼ねているが、刃先がタッチするその外表面は刃先を保護するウレタン樹脂層がライニングして研磨してあり、刃の接触傷が大きくなると補修交換出来るようにしてある。
【００２８】
次に従動軸２２は、図４に示す様にＬ型の旋回フレーム２３に片持ちで回転可能に軸支されて、図中で左端が開放端としてあり、主軸１１と同様にベルトスリーブＢの装着やカット後のベルトの取り外しが出来る。これは旋回フレーム２３の左端に設置した旋回支軸２７を中心にして遥動アーム２５を旋回シリンダ２８の伸張により旋回起立させて、突き出しシリンダ２６を伸張し軸端面のセンタ穴にセンタリング軸を嵌合して連結する。
【００２９】
従動軸２２は、主軸１１の回転軸線を含む同一水平面上の平行軸線で、その軸線の一端を支点にして垂直面内で他端を傾斜できる構成にしてある（図４参照）。つまり旋回支軸２４を中心にして図４中、矢印方向に傾斜できる。これは摺動テーブル３２上に立設した支持フレーム３１の上部に設けた旋回支軸２４に軸支されたＬ型の旋回フレーム２３が、摺動テーブル３２上の他方に設けた首振りナット３４と噛み合う調節ボルト３３の捻り回転によって突き上げられたり、引き下げられたりして傾斜量が調節できるようにしてある。
【００３０】
従動軸２２の片持ち軸受け側には、ベルトの蛇行を制限する固定フランジ３０が設けてあり、また回転軸芯の傾斜調整によってベルトスリーブＢは従動軸２２の奥の方に寄り走行して、この固定フランジ３０に突き当たり制限されて回動位置をほぼ決定される。
【００３１】
従動軸２２は、固設した主軸１１と異なり可動出来る構造にしてあり、両軸間の間隔が伸縮出来る。これにより、ベルトスリーブＢの装着やカット後のベルトの取り外しの際には間隔を縮めて、環状体をリラックスさせて容易に脱着が出来る。これは本体５のベッド上に配設したガイドレール３６に摺動嵌合したリニア軸受ナット３５上に止着した摺動テーブル３２の移動により行う。このテーブル３２の移動は、テーブル３２端から下方に延設した連結チャンネル３７に、ベッド２０内に収容した伸縮シリンダ３８のロッド先端を止着してシリンダ３８の伸縮で行う。
【００３２】
次にカッタ手段３について、図１及び３を用いて詳述する。カッタ手段３はカッタ刃７とカッタホルダ４６と刃間隔設定ユニット５０とカッタベーステーブル５２から構成してある。尚、本発明に係わる２枚刃機能や２枚刃間隔の可変自在な構造については、詳しく後述する。
【００３３】
カッタ刃７は、２枚の丸刃７ａ，７ｂで構成され、何れもカッタホルダ４６に止着されて一体で安全に取り扱える様にしてある。また、図１に示す様に、カッタ刃７はその円盤面を主軸断面と平行面として主軸１１の軸線に直角に配置してあり、主軸外面上に沿って回動するベルトスリーブＢの厚みを直角にカット出来る。
【００３４】
カッタホルダ４６は、カッタの刃当たり調節や刃交換時の位置の再現が可能に位置決め止着してある。また、刃当り位置つまりカット位置は切れ味の劣化に対しては、予め定めた使用間隔で少しずつ当たり位置を変えて用いる。
【００３５】
次いでカッタ移動手段４は、図１のように主として２枚のカッタ刃７と刃間隔設定ユニット５０をカッタベーステーブル５２上に備えたカッタ手段３に以下の接離作動と、横行作動を与える手段で、これらを高精度で高速で実行しコンパクトに構成にしてある。
【００３６】
接離作動は、主軸１１面へ刃物を直角に移動させる切り込み動作であり、横行動作は、主軸１１軸線に平行方向に走行と停止を繰り返し刃物の位置決めを行う動作である。
【００３７】
接離作動は、カッタベーステーブル５２を主軸１１に直角方向に前後進させて、テーブル５２上のカッタ手段３を主軸１１に近接離間する作動である。これは、テーブル５２を主軸１１の回転軸線と直角方向に移動させるもので、カッタ横行テーブル６０上にリニアレール５４を２条配設してこの軌条にリニアボール摺動するリニアヘッド５３上に組合わせて、リニアレール５４間に収容したボールスクリュウ６５をサーボモータ６６で正逆回転させる事によりボールスクリュウ６５にネジ結合したナットの直線運動に変えて駆動される。
【００３８】
次いで横行作動は、本体５上にリニアレール６２を２条配設して、この軌条をボール摺動するリニアヘッド６１上に横行テーブル６０を配して、リニアレール６２間に併設したボールネジ軸をサーボモータ６３で正逆回転させて、予め回転量等のパラメータを設定して、カットサイズに応じて選択する制御方式とサーボ制御を組み合わせて高速高精度で横行出来るようにしてある。
【００３９】
以上の軸架手段２とカッタ手段３とカッタ移動手段４とを本体５に組み付け構成したカッタ装置１の説明に加えて、本発明に係わる軸架手段２で案内ロール６を備えたこと、カッタ手段３を２枚刃で構成した内容について、図を用いて詳述する。
【００４０】
先ず本発明に係わる案内ロール６については、図１に示す側面図と図２の正面図と図１１（ａ）の機能模式図（ｂ）位置決め状態図に基づいて詳述する。案内ロール６の外周には、図１１（ｂ）に示す様に、ベルトスリーブＢの外表面にあるリブ溝に嵌合する山をその面長に刻設して、ベルトスリーブＢを確実に位置決めできる構成としてある。
【００４１】
両端の回転軸を回転軸受体４１で軸の左右への遊びを阻止した軸支にして、リフターベース４０に固設してある。このリフターベース４０は左右両端にリニア軸受４２と摺動ロッド４３を配して中央の伸縮シリンダ４４で上下摺動されて、案内ロール６が上下動可能に着装されている。
【００４２】
また案内ロール６は、図１に示す様に、カッタの近傍で主軸１１上に巻掛けられたベルトスリーブＢが主軸１１に巻き付く直前で横逃げ出来る位置を狙って、図中上方から回動中のベルトスリーブＢ上面に下降させて、そのロール溝に案内嵌合させて主軸上での位置を所定位置に誘導する。図１１中で、主軸との間隙はＣ１＝3〜１０ミリ、スリーブの押し代はＣ２＝５〜１５ミリが好適に用いられる。
【００４３】
本体５の上部から張り出しフレーム４５を設けて装着してある。ベルトスリーブＢや環状のカットベルトＢの脱着が出来る様に、案内ロール６は上方に退避して手前に開放位置が出来る。
【００４４】
次に本発明に係わるカッタ手段３における２枚刃の構成について、図３を用いて詳述する。ここでは２枚刃の構造について説明し、この機能については後述する。２枚刃構造は、図３に示す様に２枚の丸刃７ａ，７ｂを挟むように対面させて配置し、刃先が正面に面するベルトスリーブＢに接近作動した際に同時にカット出来る構成である。２枚の丸刃間の間隔を狙いのベルト幅に対して細かく調節自在に設定出来て、正確にカットできる構成にしてある。
【００４５】
次に刃先形状等については、機能と共に後述するとして、先に２枚刃間隔の可変自在な構造について図３を用いて説明する。これは刃間隔設定ユニット５０を用いた仕組みである。固定刃７ａに対して対面するもう一方の刃である可動刃７ｂを遠近移動させる事により行う。この遠近移動はリニアーガイドとボールネジと可動ヘッド４９と駆動モータ５１が一体でコンパクトに組込で市販された一体構造アクチェータ５０を用いて、精密高速の直線運動を実装してある。
【００４６】
その可動ヘッド４９上に、刃物支持台４８で装着高さを揃えてカッタホルダ４６と一体とした可動刃７ｂが止着してあり、駆動モータ５１の正逆制御で遠近移動が出来る。薄い丸刃を安全に装着出来る様にカッタホルダ４６に一体で止着した構成にしてある。
【００４７】
一方、カッタホルダ４６と一体とした固定刃７ａは、刃物保持台４７に載せてカッタベーステーブル５２上に固定されている。このテーブル５２を共通ベッドにして、前述の刃間隔設定ユニット５０とこの可動ヘッド４９上に、刃物支持台４８に載せたカッタホルダ４６と一体とした可動刃７ｂが止着されている。
この構成で、カッタ手段３はカッタベーステーブル５２上に刃間隔設定ユニット５０を備えて実装されて、固定刃７ａと可動刃７ｂの刃間隔をサーボ駆動制御して精密に設定出来る。
【００４８】
刃間隔は、カット後のベルト幅に合致するように、予め求めた幅で試し切りして仕上げ寸法に合致する刃間隔に設定する。これらはプログラマブルコントローラとサーボ制御ユニットを用いて計装して、加工品仕様値の入力と釦選択で最適制御が出来るシステムである。
【００４９】
次に、本発明に係わる２枚刃のカッタ手段３の機能について詳述する。本発明では一つ、２枚の刃先で１本のベルトをカットする。二つ、その２枚の刃先を左右対称に配置してある。三つ、その刃先形状でシノギ条件を確立した。これらを用いて、例え厚みのある刃先でも、カット後、刃間に挟持したカットベルトを外したフリー状態で所定の寸法外観に仕上げる事が出来る。
【００５０】
これらは、以下の考え方に基づいている。先ず刃間隔内にカットベルトを好適に圧縮保持して、カット隙間が発生しない様にしてある。次に、刃厚の楔作用によるスリーブの圧縮変形の大半は両刃の外方に変形させ逃がせる様に刃の外面側のシノギ量を大きくし、逆に内面側は小さくして、この様にカッタ刃の厚みの影響を刃先の内外に好適に按分してある。
【００５１】
以上の様に、厚肉の刃先で、刃先頂点をその中央から左右刃とも内面側に左右対称に設定したことで、２枚刃の間でカットベルトが好適に挟持されて輪切りする回動中も横ズレなく真っ直ぐにカット出来る。
【００５２】
続いてカッタの刃先形状については、図１０（ａ）の符号を用いて説明する。刃先のシノギ角度θ１、θ２につては、切れ味に係わりθ１、θ２が小さいほど切れ味は良くなる。逆に刃こぼれは、θ１が小さいほど、刃こぼれしやすい関係がある。
【００５３】
左右刃の内面側の形状は、１段シノギで、シノギ角θ１は５〜１０°、シノギ厚みＴ１は０．０２〜０．１ミリにしてある。この様にして、両刃先がベルトスリーブＢに食い込んでシノギ厚みに相当する圧縮を受けるが、左右が好適にバランスして横ズレが起こらない。
【００５４】
また刃厚の食い込みによる変形は、カットベルトの左右外方へ極力排除して、２枚の刃で挟んだカットベルトは、内面側の１段シノギ刃で挟まれて切り込みと伴にシノギ量に相当する適度な圧縮を受けて、２枚刃間の遊び隙間もなく好適に切断が出来る。
【００５５】
次に左右刃の外面側の形状は、２段シノギにしてあり、刃先になる１段目は内面側と同等のシノギ角θ２は５〜２０°で、シノギ厚みＴ２は０．１５〜０．２５ミリにしてありこれに続いた２段目はシノギ角θ３は３〜１０°で、刃の厚みは０．５〜２．５ミリが用いてある。
【００５６】
この様に、内面に比し外面のシノギ量を大きくとって、刃厚の食い込みによる圧縮変形は、カットベルトの左右外方へ極力排除してある。また、２枚の刃先形状を左右対称とすることで、左右に発生する圧縮反力を極力相殺できる様にしてある。
【００５７】
次に、刃物がベルトスリーブＢ断面に切り込んでカットする状態について、図１０（ａ）カット開始状態、（ｂ）カット完了状態を用いて説明する。先ず（ａ）カット開始時については、２枚刃の刃先の内面のシノギ角がリブ山斜面に沿ってシノギ量だけカットベルトを圧縮し始めて、刃先が斜面の切口を捉えてカットが始まる。
【００５８】
次に、刃先の内面のシノギ量により切り進むにつれて、徐々に左右に押しやりスリーブを変形させながら厚みを切り通す。刃の内面側は適度な圧縮量を維持し、刃の外面側は徐々に刃のシノギ量の増大に応じて外方への変形と圧縮力を増す。
【００５９】
更に、切り込み深さを増して、刃厚みの侵入に伴いゴムスリーブＢに圧縮変形が加わる。カット終期では図１０（ｂ）に示す様に、２枚刃間のカットベルトは刃の内面間に挟まれシノギ量に応じた適度で均一な圧縮状態で保持される。これを阻害する多くの変形量は、刃の外面に押しやるシノギ条件を設けている。
【００６０】
この様に、この圧縮変形の分散については、刃厚の中心に刃先があるケースでは刃先を挟んで両側に均等に圧縮変形が生じる。これに対して、刃先を中心から外した位置に置くことで刃先の両側に発生する圧縮変形量に差を設けてスリーブＢの横逃げを最小限に調整出来る。
【００６１】
続いて本発明に係わるリブ山を研磨形成したベルトスリーブＢを幅狭にカットする作動について、以下説明する。
（１）図１のカット装置１の操作盤でカット条件を入力設定する。次に準備完了押し釦操作で従動軸２２は入力ベルト周長から予め決めた軸離間隔に移動する、同時に入力値に従って予め求めた両刃間隔に可動刃７ｂの位置を設定する。
（２）主軸１１と従動軸２２は片持ち状態で手前の軸端は開放され、且つ案内ロールは上方の退避位置に停止している。カットする筒状のベルトスリーブＢを開放端部から両軸１１，２２に挿入して、従動軸２２の奥に位置する固定フランジ３０に突き当てて懸架する。従動軸の傾斜は予め各種ベルトスリーブＢを走行させて最適値に決定してある。
【００６２】
（３）スタート釦により、先ず主軸１１と従動軸２２の開放端部の揺動アーム１６，２５を旋回シリンダ１９，２８で旋回起立させて開放軸端を芯出しシリンダ１７，２６で連結して両端支持にする。
（４）タイマー後、従動軸２２は主軸１１との軸間距離を拡げて所定の張力にストレッチする。
【００６３】
（５）タイマー後、主軸１１の回転が始まり同時にほぼ位置決めして回動するベルトスリーブＢのリブ溝上に案内ロール６が下降してリブ溝を合わせて所定位置に正確に案内する。
（６）以上のカット前段動作に引き続いて、以下のカッタ手段３を入力条件から予め決めた進退作動と横送り作動を繰り返してベルトスリーブＢの全幅を輪切りする。先ず２枚刃カット（図８参照）ではカッタ切り込み速度を０．５ｍｍ／ｓｅｃで進出させ、横送りピッチはベルト標準幅Ｗ２として、もう一つの４枚刃カット（図９参照）ではカッタ切り込み速度を半減した０．２５ｍｍ／ｓｅｃで進出させ、横送りピッチは同様にベルト標準幅Ｗ２として、これらは操作盤の中のカッタ方式の選択設定で自動設定出来る。こうして、ベルトスリーブＢの全幅を輪切りして、主軸１１の回転駆動を停止し、案内ロール６は上方の退避位置に戻り、カッタ手段３はスタート原位置に戻る。
【００６４】
（７）カッタの原位置復帰に合わせ、従動軸２２は軸離を縮小してスタート位置に戻って張力を開放してリラックスする。
（８）次いで、主軸１１と従動軸２２の芯出しシリンダ１７，２６の連結を解消して揺動アーム１６，２５をシリンダ１９，２８で旋回転倒させて手前軸端を開放させる。
（９）主軸１１と従動軸２２間に輪切りを終えたカットベルトとカットベルト間の薄肉の環状ベルト屑が懸架した状態で装置は１サイクル停止する。これを取り出してスリーブ１本のカットは終了する。
（１０）以下、おなじ仕様ベルトでは、上項（２）から（９）を繰り返す。仕様が異なれば上項（１）で段取り替えを行い同様に繰り返す事により作動対応できる。
【００６５】
続いて、本発明に係わる２枚刃によるカット方法について、以下の実施例を加えて詳述する。カットの直前で溝付き案内ロール６にベルトの研磨溝を案内ロール溝に嵌合セットして幅方向の周回位置を正確に保持させる。その上で、刃先が左右対称形状を有した２枚刃から成るカット手段３を用いて、ベルトを２枚の刃で挟み込んで、刃先のシノギ量を最適化して、所定幅にカットする方法であって以下に一例を示す。
【００６６】
〔実施例〕
図８に示す様に、２枚刃ベルトカット方式でベルトサイズが１７１５ｍｍ、幅狭幅Ｗ２（図５参照）が２１．０６ｍｍ（つまり、リブピッチ３．５６ｍｍ×リブ数６−０．３ｍｍ）のカットにおいて、以下のカット主要条件に設定して狙いの幅狭カットを実現した。
【００６７】
従動軸傾斜距離は１５ｍｍにして安定回動出来る、カッタ刃先の形状は左右対称刃で配置しその内面側刃は１段シノギθ１＝１０°とし、外面羽は２段シノギ刃として１段目がシノギθ２＝１０°で２段目がシノギθ３＝６°にして、刃先は刃厚１．５ｍｍに対し刃の内側面からＴ１＝０．０５ｍｍ入り、Ｔ２＝０．１８ミリのほぼ片シノギ刃に近い両刃とした。
【００６８】
次いで、主軸の回転数を主軸径がφ１２０で５０〜３６０ｒｐｍ、テンション設定を８００〜５０００Ｎ、カッタ切込み速度を０．５ｍｍ／ｓｅｃとすることで、０．３ｍｍの薄肉をスライスカットが確実に出来た。
【００６９】
更に、本発明のもう一つのカット方法である４枚刃によるカット方法について、図９を用いて詳述する。先ず、カッタ手段３を図示するように４枚刃から構成するものである。
【００７０】
刃間隔は左右に対して中央部が広くなっている。図９において、４枚の刃はＮ２、Ｎ３、Ｎ６、Ｎ７の位置に成るように間隔設定してある。これは所定幅のスペーサを挟んで設定する。Ｎ２からＮ３、Ｎ４からＮ５、Ｎ６からＮ７は幅狭ベルトであり、Ｎ３からＮ４，Ｎ５からＮ６は切除する環状の薄肉屑である。
【００７１】
前記第１進退位置Ｗ１から、次の第２進退位置Ｗ２に、Ｎ２からＮ４までの標準ベルト幅分Ｘ１の横送りをする。そこでこの４枚刃のカッタ手段３に第２進退作動Ｗ２つまり切断動作をさせるとこれらの２回のカット作動でカットベルトＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が４本得られる。つまり先の２枚刃に比べて同一速度であれば、カット能力が倍に出来る。ここでは逆にカット能力を同等としてカット速度を半減して精度の向上を実現する。
【００７２】
刃先先端形状は、Ｎ２とＮ３を前述の２枚刃と同様に対称配置し、Ｎ６とＮ７もＮ２とＮ３と同様に対称配置する。この様に刃間隔を左右に対して中央部を広くしたことから、Ｎ３からＮ４，Ｎ５からＮ６の切除する環状の薄肉屑部を片側づつ２回に区分してカット出来る組み合わせにしてある。
【００７３】
（適用例）
以上、本発明に係わるＶリブドベルトの幅狭カットについて詳述したが、さらに伝動ベルトで、本事例のＶリブドベルトに類似して背面にもリブ山を有したダブルＶリブドベルトにも同様に適用できる。
【００７４】
尚、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば次の様に変更実施して良い。
２枚刃はＶリブドベルトの幅狭カットで左右対称形に限って詳述したが、
必ずしも対称形に拘束されず、ベルト切断面の構成によっては左右の切断結果を基にして、横ズレの少ない各シノギ条件を見直して、カット面の状況に応じて左右差を設ける事でバランス良く好適に用いることが出来る。
適用ゴムスリーブは、Ｖ溝形状を有したＶリブドベルト、ダブルＶリブド
ベルトに限定されるものではなく、平ベルトでは、案内ロール手段をフリーにして２枚刃カット手段が好適に用いられる。
（３）２軸軸架手段２については、必ずしも水平面内への配置に限らず垂直配置でも良い。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１、２、４に記載の伝動ベルトのカット装置、及び請求項５に記載の伝動ベルトのカット方法によれば、先ず案内ロールの表面溝で回動中のベルトスリーブの外表面上の凹凸部が幅方向に整列されて直後に回動軸面上に保持されるので、カット位置で刃先をベルトスリーブ中に侵入させて押し切りしようとした時の横逃げを阻止できる。更に２枚の刃でカット幅を適度に挟圧しカット後の解放時の変形戻りの姿を安定できる。これらから幅狭カットに伴う薄肉の環状切除が可能になった。
【００７６】
請求項３に記載の伝動ベルトのカット装置によれば、カット幅の異なるカット条件の変化への段取り替えが容易に機械化自動化出来る。これにサーボ制御を用いて微調整が可能となり、微少な再現性が確保できカット精度が向上した。
【００７７】
請求項６に記載の伝動ベルトのカット方法によれば、４枚刃で真ん中のベルト１本とばしてカット出来る、また４枚刃で２本同時にカット出来る事から、２枚刃に比し２倍のカット能力を持つことになる。逆に同一能力では、カット速度を落として低速切断が出来る。低速切断によりカット精度が向上して、薄肉切除が片側ずつ切断出来るから幅狭カットが実現できた（図９参照）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の伝動ベルトのカット装置の全体側面図である。
【図２】本発明の伝動ベルトのカット装置の正面図であり、図１のＹ１−Ｙ１´矢視断面図で、駆動軸両端軸支とその片側端を開放機構、駆動軸上方から接離自在に配設した案内ロールを示している。
【図３】２枚刃の刃間隔設定機構を示す詳細図である。
【図４】装置の背面図で、図１のＹ２−Ｙ２´矢視図である。従動軸の走行寄せ機構と走行軸の両端軸支機構を示している。
【図５】Ｖリブドのベルトスリーブの断面図と幅カット位置模式図である。
【図６】プーリ装着時の強接干渉部を示す構成図である。
【図７】プーリの段付き部を示す段付きプーリ図である。
【図８】本発明の２枚刃による薄肉カット模式図である。
【図９】本発明の４枚刃による薄肉カット模式図である。
【図１０】本発明の２枚刃による刃先侵入時の反力分散模式図と刃先の形状図で（ａ）カット開始（ｂ）カット終期である。
【図１１】本発明の案内ロールの（ａ）機能模式図（ｂ）噛み合い位置決め図である。
【符号の説明】
１ カット装置
２ 軸架手段
３ カッタ手段
４ カッタ移動手段
６ 案内ロール
７ カッタ手段
７ａ 固定刃
７ｂ 可動刃
１５ 開放端部
２３ 旋回フレーム
４０ リフタベース
５０ 刃間隔設定ユニット
５１ サーボモーター
５６ 一体構造アクチェター
Ａ 薄肉切除部
Ｂ ベルトスリーブ
Ｗ１ 標準ベルト幅
Ｗ２ 幅狭ベルト幅
ｄ 強接干渉部
ｊ 段付部
Claims (6)
- ベルトスリーブを張架し回転走行させる軸架手段と、ベルトスリーブを所定幅に切断する刃物を用いたカッター手段と、片方の張架軸面に垂直に進退自在で軸線に平行に横移動送り可能なカッター移動手段とからなるベルトカット装置であって、前記軸架手段においてベルトスリーブ面の凹凸部をロール表面溝に噛み合わせて前記ベルトを保持する案内ロールを有し、前記カッター手段がその間隔でベルト幅をカットする２枚刃とを備えた事を特徴とする伝動ベルトのカット装置。
- 前記カッター手段の２枚刃が、それぞれ刃先の内外側面にシノギ形状を有して、内面側の各シノギ刃でカットベルトを挟み込むようにしてカット隙間を排除し、外面側の各シノギ刃で刃厚による押し退け変形を各外方に分散させる左右対称である請求項１に記載の伝動ベルトのカット装置。
- 前記カッター手段で、その２枚刃の間隔が調節自在である請求項１,２のいずれかに記載の伝動ベルトのカット装置。
- 前記軸架手段で、ベルトスリーブ面の凹凸部をロール表面溝に噛み合わせて前記ベルトを保持する案内ロールが、前記カッター手段に当接する軸架手段に巻き付く直前の位置に接離可能に配設される請求項１から３のいずれかに記載の伝動ベルトのカット装置。
- ベルトスリーブを２軸間に張架して回動させて、刃物を用いて、片方の張架軸面に直角に接離自在で軸線に平行に所定幅の横送りさせてベルトを輪切りするカット方法であって、前記ベルトスリーブ面の凹凸部を外面にして案内ロールで逃げを阻止して、その間隔をベルト幅に合わせてその左右２枚の刃の間にベルトを挟み込んで保持しながらカットする事を特徴とした伝動ベルトのカット方法。
- ベルトスリーブを２軸間に張架して回動させて、刃物を用いて、片方の張架軸面に直角に接離自在で軸線に平行に所定幅の横送りさせてベルトを輪切りするカット方法であって、前記ベルトスリーブ面の凹凸部を外面にして案内ロールで逃げを阻止して、４枚刃から成る３間隔を狭幅、標準幅、狭幅としてカットし標準幅分の横送り後、次のカットを行いこの組み合わせで薄肉切除部を片側ずつ切断する事を特徴とした伝動ベルトのカット方法。
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