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
【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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