JP4455807B2 - 伝動ベルト用スリーブのカット方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベルトスリーブを所定のベルト巾に輪切りカットする方法に係わり、詳しくは溝付きベルトスリーブを1軸上に掛架して少なくとも2箇所の挟持ロール部を備えて1軸周りに円弧状にベルトスリーブを挟み付けることにより、簡便に案内走行させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のベルトスリーブのカット方法及びそのカット装置としては、図5と図6にその正面図と側面図を示している。図5ではベルトスリーブBSを主軸111と従動軸122の2軸間に懸架し、従動軸122を移動させ2軸間を拡げて伸張させてベルトスリーブBSに張力を加えて切断時の滑りを防ぎながら、主軸上の近傍で挟持ロール部106を溝に合わせ主軸111と挟持ロール部106でベルトスリーブBを挟み込み固定して蛇行を抑えて走行させ、所定のベルト幅に輪切りを行っていた。
【0003】
また例えば特開平10−309692号公報がある。これによれば、駆動ロールとテンションロールとの2軸間にベルト成形体(ここではベルトスリーブという)を張架走行させてその片寄り速度測定手段よりの信号を受けてテンションロールのひねり量を調整して、真っ直ぐに走行させて精度良くカットしようとするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような2軸間にベルトスリーブを張架して走行させる従来技術では、軸間に張架することでこれらの軸は張力を受けて撓み変形が避けられず、また2軸間走行だからベルト蛇行も起こりやすくこれらを防止するために、2軸走行機構102を剛性の得やすい両端軸受け構造として同時に筒状スリーブの投入やリング状のカットベルトの取り外しのために軸端の一方が開放出来るテールストック機構115(図6参照)等が用いてある。
【0005】
また蛇行防止の対応としては、テンションロール軸を揺動させる機構などが用いられており、こんなことから取り扱う軟らかいベルトの割には部材剛性も確保せねばならず且つ機構が複雑化して装置コストが割高になり高価であるとともに性能維持にも保全費用が嵩むという問題があり、生産性向上にも障害があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の伝動ベルト用スリーブのカット方法においては、全周にわたる溝を幅方向に複数有したベルトスリーブを蛇行を防ぎながら走行させてベルトスリーブを幅方向に輪切りするベルトスリーブのカット方法において、主軸のみの1軸からなる軸上にベルトスリーブの溝面を表にして懸吊し、この主軸周に接離可能に設けた複数の山を備えて且つ何れかが走行駆動する少なくとも2箇所の挟持ロール部で案内しベルトスリーブをこの主軸上の円弧面に沿わせて挟みつけて走行させることを可能にする。
【0007】
これによれば、周長の異なるベルトスリーブを懸架する工程を一軸で実装できて、更にこの主軸上に懸吊するベルトスリーブの蛇行防止に当たってその入り口側と出口側に山付きロールを用いる単純な機構で効果的に対応出来る。
【0008】
請求項2の伝動ベルト用スリーブのカット方法においては、前記少なくとも2箇所の挟持ロール部が、他方は走行ブレーキを備えて円弧面に密着させることが出来る。これによれば、主軸上に懸吊したベルトスリーブの溝面にその出口側で回転駆動する挟持ロール部をはめ合わせて引き出す一方で、入口側でベルトスリーブの溝面にの挟持ロール部をはめ合わせてブレーキを与えることからこの間の円孤面で延伸作用を加えてシワの発生やカット切り込み時のベルトスリーブの逃げを防ぐことが出来る。
【0009】
請求項3の伝動ベルト用スリーブのカット方法においては、前記ベルトスリーブが、リブドVベルト、ダブルVリブドベルト、多本掛けローエッジベルトへの対応を可能に出来た。これによれば、何れも全周にわたり溝を構成しており、更にその溝形状に置いてその断面形状がV字形を有しているから蛇行を防止する挟持ロール部の山付きロールのはめ合わせが楔効果で遊び無く容易に行える。
【0010】
請求項4の伝動ベルト用スリーブのカット方法においては、主軸が、懸吊したベルトスリーブを被せて挟みつけた挟持ロール部の走行駆動に連れて回転出来る。これによれば、主軸面上でベルトスリーブがスリップすることがなく、スリップに伴う蛇行や主軸表面上にライニングした樹脂への損傷を最少に出来る。
【0011】
請求項5の伝動ベルト用スリーブのカット方法においては、主軸が懸吊したベルトスリーブを被せて挟みつけた挟持ロール部の走行駆動に対して周速を遅らせて自律回転させる請求項1または3に記載の伝動ベルト用スリーブのカット方法。これによれば、走行駆動する挟持ロール部が主軸回転より早い周速を持ちスリーブの走行を先導する一方で主軸円弧上に密着したベルトスリーブを引き出す作用が加わり、円孤面上での延伸分布の調整が出来る。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の伝動ベルト用スリーブのカット方法の一実施形態について、図1〜図6を参照して、説明する。先ず図1では本発明の伝動ベルト用スリーブのカット方法を表した概略図である。(a)主軸上にベルトスリーブを懸吊した状態、(b)2箇所の挟持ロール部でベルトスリーブをこの主軸上の円弧面に沿わせて挟みつけた状態、(c)片方の挟持ロール部を回転駆動してベルトスリーブを走行させカッタ刃を押し付けて切り込み輪切りしている状態を表している。
【0015】
まず本発明の伝動ベルト用スリーブのカット方法としては、図1(a)に示すように筒状のベルトスリーブBSを主軸3の奥まで差し込んで主軸に吊す掛架工程と、図1(b)に示すように主軸3から離した状態の2つの挟持ロール部5a,5bをそれぞれ主軸3に押し付けて、ベルトスリーブBSを主軸3の円弧面に位置決めする挟持工程と、図1(c)では以下を一体にして示しているが、一方の挟持ロール部5aを回転駆動させベルトスリーブBSを摩擦走行させ主軸円弧上を周回走行する走行工程と、この走行中のベルトスリーブBSの切断位置にカッタ刃10を切り込ませるカット工程との4工程で構成している。
【0016】
次に、伝動ベルト用スリーブのカット装置について、図3にその正面図が示してあり、このカット装置1は、筒状ベルトスリーブBSを吊しカッタ刃10の受台を兼ねた主軸3と、それぞれ主軸に押し付ける挟持機構を附帯し、その一方の挟持ロール部5aが回転駆動機構19を備え他方の挟持ロール部5bが回転ブレーキ機構20を備えて、そのロール外周に複数の山(ベルトスリーブの溝形状にはめ合う形状を持っている)を有した2つの挟持ロール部5a,5bと、主軸3に平行に位置決め移動する移動機構14と主軸3に当接する切り込み機構15と切り込みテーブル43上に固持されたカッタ刃10とを備えたカッタ7とから構成されている。
【0017】
ここで、このカット装置1による伝動ベルト用スリーブのカット方法について図1を参照しながら説明する。先ず(a)図で、主軸3において、その軸周りに外設してある挟持ロール部5a,5bを何れも主軸から離した状態にして、片持ち状態で一端を開放して支持された主軸3に、その溝面を表にした筒状のベルトスリーブBSを奥まで差し込んで主軸に吊すように掛ける。
【0018】
次に(b)図で、2つの挟持ロール部5a,5bにおいて、溝面が表に露出した筒状のベルトスリーブ面に、主軸3から離した状態のそれぞれの挟持ロール部を主軸に押し付け、その挟持ロール部の外周面に設けてある山部をベルトスリーブの溝面に嵌め合わせて挟持しベルトスリーブの幅方向の位置決めを行う。
【0019】
続いて(c)図で、一方の挟持ロール部5aを駆動回転させることでこのロール溝に挟持されたベルトスリーブBSを摩擦走行させる。それによって主軸3がつられて回転し、更に他方の挟持ロール部5bもつられて回転してベルトスリーブBSが走行し、主軸上に山付きロール21a,21bで位置保持されながら蛇行を防いでベルトスリーブBSが周回する。
【0020】
この時、本発明に係わる上記の他方の挟持ロール部5bを、単につられて回転させるのみでなく、ベルトスリーブの性状によっては、後述の回転制動をさせてブレーキ作用を加えて更に主軸上に密着保持させて、カット時の逃げを軽減して対応できる。
【0021】
次いで、主軸3も自律駆動させて、走行先導する挟持ロール部5aの駆動回転は主軸3より周速で5〜35%早くした周速差を持たすことで、前述の主軸3の連れまい時と比較してベルトスリーブBSの走行力が強くできて、主軸円弧上に密着させる延伸力の分布にも差を設けることが出来て、厚みや硬さの異なるベルトスリーブへの条件設定への対応が自在である。
【0022】
続いてカッタ7においては、走行しているベルトスリーブBSの幅方向のカット位置へカッタ刃10を所定の幅で軸方向に横移動させてカッタを位置決めし、周回走行中のスリーブの厚み方向にカッタ刃10を切り込ませて、ベルトスリーブBSの輪切りを行っている。
【0023】
以上のようにカットされる全周にわたる溝を幅方向に複数有したベルトスリーブの形状を、図2に斜視図で表しており、(a)Vリブドベルト、(b)ダブルVリブドベルト、(c)多本掛けローエッジベルト等の伝動ベルトがある。まず(a)VリブドベルトはV形状の溝部Mを幅方向に所定のピッチで片面に並べて形成されたベルトであり、(b)ダブルVリブドベルトは前述のV形状の溝部Mを幅方向に所定のピッチで両面に並べたベルトで、(c)多本掛けローエッジベルトは複数のベルトの背面を帆布等で接合して複数のV形状の溝部を幅方向に有したベルトである。これらのV形状の溝部にベルトプーリの山が嵌着して伝動力を発揮しており、この種のベルトスリーブは、後述の本発明の山付きロール21でその山部をベルトスリーブの溝形状に嵌めあわせてベルトが保持できるから、主軸上で蛇行を防止出来て好適に走行出来る。
【0024】
続いて、図3を用いて伝動ベルト用スリーブのカット装置1の各部の構造について説明する。まず主軸3は、軸部分12と軸受け部分11からなり、水平な片持ち軸で軸端に連結した駆動部を切り離すことでフリー回転が出来るように装置架台9上面に回転軸支(図示しない)してある。この軸部分には、ベルトスリーブBSを吊す中心軸穴付きの太径の外筒軸13が着脱容易に中心軸部分に外挿してあり、この外筒軸13には、ベルトスリーブBSを切り込んだカッタ刃10の刃先が当接して刃こぼれしないように外筒軸13表面にウレタン樹脂がライニングしてある。
【0025】
また例えば、ダブルVリブドベルトスリーブBSでは、スリーブ裏面にも溝部Mを有しており、その溝部にはめ合う山部を設けた上記のウレタン樹脂をライニングした外筒軸13が必要であり、後述のベルトスリーブBSの溝部にはめ合うロール部16a,16bの山付きロール21a、21bと同様にコアー軸に筒状に嵌挿し、回転止めにはキーが用い交換着脱対応が容易に出来る構成にしてある。
【0026】
次いで2つの挟持ロール部5a,5bは、走行駆動用と走行制動用とから成り、それぞれ溝付きベルトスリーブBSの溝にはめ合う複数の山を有したロール部16a,16bと、これらのロール部を回転駆動したり回転制動する回転機構17a,17bと、これらのロール部を主軸面に接離させる押し付け機構18a,18bとから構成してある。
【0027】
まずロール部16については、山付きロール21a、21bと両軸端で軸支する回転軸受け22a、22bと軸受け支持部材24a,24bから構成してある。山付きロール21a、21bは、中心軸とこれに嵌挿されて回り止めを施した筒状カセット形体から成り、この筒状カセットの外周には走行するベルトスリーブ面の溝にはめ合う山が複数設けてあり、着脱が容易にしてある。
【0028】
次に回転機構17は、図3に示しているように回転駆動機構19と回転ブレーキ機構20があり、回転駆動機構19は山付きロール21aの軸端にプーリ29を設け、軸受け支持部材24aに装着した駆動モータ23軸のプーリ29間をタイミングベルト29で繋いで回転伝動させている。
【0029】
また回転制動機構20は、山付きロール21bの軸端にブレーキプーリ31を備えてブレーキバンド33を巻掛けてその一端を軸受け支持部材24bに固定し、他端を軸受け支持部材24bに係属したネジで引きつけてブレーキプーリ31を制動しその力をネジ調整できるようにしている。
【0030】
次いで押し付け機構18は、前述の回転機構17を備えたそれぞれのロール部16a,16bを支持している軸受け支持部材24a,24bを各スライド台25a、25b上に固着し、スライドレール26a、26b上を摺動可能にして主軸3と接離自在にしてあり、スライドレール26a、26bの外方端部に装着したシリンダ28a、28bの押し引き作動で構成している。
【0031】
次に位置決め移動機構14と切り込み機構15とカッタ刃10とを備えたカッタ7について、図3を用いて説明する。まず位置決め移動機構14については、主軸の軸方向に平行に直線移動出来るように架台上に移動用リニアーレール48を配設して、その移動テーブル47をサーボモータを用いてその回転をボールスクリュウで直線駆動に変換して移動させ予めプログラムした位置で停止して位置決めできる。
【0032】
切り込み機構15については、軸方向に位置決めされた移動テーブル47上にカッタホルダー41で保持したカッタ刃10を配設して、主軸に接離させる構成であり、市販されるスライドユニットを用いて、切り込み用テーブル43とリニアーレール44と切り込み用のサーボモータ45とから構成してある。切り込み量はサーボモータ45の回転をボールスクリュウで直線に変換して制御してある。
【0033】
次いでカッタ7はカッタ刃10と、カッタホルダ41とから構成してあり、カッタ刃10は円形刃を用いてその中心穴をカッタホルダ軸にはめ込んで両面で挟んで保持してあり、刃先はベルト切断部への食い込み状態を勘案してその刃先の両面のシノギ条件を予め求めて用いている。
【0034】
ベルトスリーブBSの溝部にはめ合うロール部16a,16bの山付きロール21a、21bは、図示しない2重構造の軸体で中心部の軸部に筒状に嵌挿し、回転止めにはキーが用いてあり、段取り替えへの対応が容易に出来る。
【0035】
次に本発明の伝動ベルト用スリーブのカット装置の動作について、図4のフローシートと図3正面図を用いて説明する。まずスリーブ懸吊(S10)は、片持ち状態で突き出した主軸3に筒状のベルトスリーブBSを引っ掛けて軸奥に突き当てる。
【0036】
以下、自動作動しながらまず挟持ロール押し付け(S11)に入り、挟持ロール部5a,5bがそれぞれのスライドユニットをそれぞれのシリンダ28a,28bで主軸に当接する様に押し当て作動して、ベルトスリーブの表側にある全周にわたる溝部分に山付きロール21a,21bの山をはめ合わせて主軸回りに懸吊したベルトスリーブを挟持して主軸上に位置決めする。
【0037】
所定時間経過後、挟持ロール回転駆動(S12)が始まり、一方の挟持ロールが回転駆動してこれに接したベルトスリーブが主軸と伴に回転し始めて走行状態に入る。この時、駆動する挟持ロールの回転とは周速差を遅らせて主軸を自律回転駆動して走行する方法が選択的に用いられる。同時にカッタ位置決め移動(S13)が始まり作動原点位置で待機状態のカッタを予め求められたカット位置へ主軸方向に平行に移動してカット位置に停止してブレーキが掛かり位置固定される。
【0038】
走行時間経過後、カッタ切り込み(S14)が開始してカッタ刃が主軸面に向かって高速接近して走行中のベルトスリーブ直前で低速に切り換えて切り込みを始める。予め求められた切り込み量とセンサ等で、輪切り:未了/完了?(S15)の判定を行って未了時はカッタ切り込み(S15)を継続し、完了にともなってカッタ戻し(S17)でカッタ刃を主軸から離間させる。
【0039】
更に、残カット位置:有無?(S16)で次のカッタ移動位置を判定して、更に残カットがあればカット位置決め移動(S13)に戻ってカット切り込みを繰り返す。また残カット位置:無しに成れば、挟持ロール開放(S18)で主軸周りに位置決めしたカット後のベルトの保持状態を解いて、カットベルト取り外し(S19)で、主軸に懸吊されたカットベルトを主軸から掛け外す。
【0040】
以上のようにベルトスリーブBSを主軸上で蛇行を防止して走行させ周回させながら、ベルトスリーブの幅方向に所定の幅でその位置までカッタを平行移動させて位置決めし、その位置でベルトスリーブBSに押し込んで、主軸面に刃先が到達することで輪切り状にカットするものである。
【0041】
尚、本発明の伝動ベルト用スリーブのカット方法及びそのカット装置では、その実施の形態は必ずしも前記に限定されるものではなく、例えば次の様な別形態も出来る。1)図3に2つの挟持ロール部を示しているが、この図では押し付け動作を直線的機構で説明してあるが、例えばスウィング機構を有した円弧作動等とすることも可能である。
【0042】
2)また、カッタ刃10はカッタホルダ41に固持した形態としているが、連続回転させながらカットしたり、切れ味が低下する都度微少に刃当たり位置をズラス方法でタクト回転作動させてもよい。
【0043】
3)回転制動を行う回転ブレーキ機構20では、必ずしも山付きロール体に限定されるものではなく、山付きで円弧状のスライド板状も可能である。
【0044】
4)カッタ刃10は、1枚とは限らず多枚刃とし、例えば2枚刃の構成としてカット幅のバラツキを防いだ高精度幅カットや幅狭カットへの対応も出来る。
【0045】
【発明の効果】
請求項1に記載の伝動ベルト用スリーブのカット方法においては、ベルトスリーブの張架を主軸上で行うことから従動軸並びに従動軸の伸張機構が不要に出来て更に主軸に伸張力を作用させる必要が無く軸撓みが低減できるから片持ち構造が容易であり、蛇行防止も単純でこれらによって機構がシンプルに出来るから設備コスト並びにメンテナンスコストが安価に出来且つカット品質も安定した。
【0046】
請求項2、5に記載の伝動ベルト用スリーブのカット方法では、カットする主軸の円孤面でベルトスリーブのシワの発生やカット切り込み時の逃げを防ぐことが出来るから、幅カット寸法精度のバラツキが少なくなりカットベルト精度が向上した。
【0047】
請求項3に記載の伝動ベルト用スリーブのカット方法では、全周にわたる溝を持ったベルトスリーブに対して楔作用を用いて蛇行防止を単純に行えるから、幅カットへの対応がし易くひいては工程品質の確保並びに原価低減効果が得やすい。
【0048】
請求項4に記載の伝動ベルト用スリーブのカット方法では、ベルトスリーブの蛇行を軽減できてカット精度が向上し、主軸にライニングした樹脂の補修費が低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の伝動ベルト用スリーブのカット方法を表した概要図である。(a)主軸上にベルトスリーブを懸吊した状態、(b)2箇所の挟持ロール部でベルトスリーブをこの主軸上の円弧面に沿わせて挟みつけた状態、(c)片方の挟持ロール部を回転駆動してベルトスリーブを走行させカッタ刃を押し付けて切り込み輪切りしている状態を表している。
【図2】ベルトスリーブの形状を表す斜視図で(a)Vリブドベルト、(b)ダブルVリブドベルト、(c)多本掛けローエッジベルトである。
【図3】本発明の伝動ベルト用スリーブのカット装置を示す正面図である。
【図4】本発明の伝動ベルト用スリーブのカット装置の作動フロー図である。
【図5】従来の2軸タイプの伝動ベルト用スリーブのカット装置の正面図である。
【図6】従来の2軸タイプの伝動ベルト用スリーブのカット装置の側面図である。
【符号の説明】
1 カット装置
3 主軸
5 挟持ロール部
7 カッタ
10 カッタ刃
16 ロール部
17 回転機構
18 押し付け機構
19 回転駆動機構
20 回転ブレーキ機構
21 山付きロール
31 ブレーキプーリ
BS ベルトスリーブ
M 溝部
Claims (5)
- 全周にわたる溝を幅方向に複数有したベルトスリーブの蛇行を防ぎながら走行させてベルトスリーブを幅方向に輪切りするベルトスリーブのカット方法において、
主軸のみの1軸からなる軸上にベルトスリーブの溝面を表にして懸吊し、この主軸周に接離可能に設けた複数の山を備えて且つ何れかが走行駆動する少なくとも2箇所の挟持ロール部で案内しベルトスリーブをこの主軸上の円弧面に沿わせて挟みつけて走行させることを特徴とする伝動ベルト用スリーブのカット方法。 - 前記少なくとも2箇所の挟持ロール部が、他方は走行ブレーキを備えて円弧面に密着させる請求項1に記載の伝動ベルト用スリーブのカット方法。
- 前記ベルトスリーブが、リブドVベルト、ダブルVリブドベルト、多本掛けローエッジベルトである請求項1または2に記載の伝動ベルト用スリーブのカット方法。
- 前記主軸が懸吊したベルトスリーブを被せて挟みつけた挟持ロール部の走行駆動に連れて回転する請求項1〜3の何れかに記載の伝動ベルト用スリーブのカット方法。
- 前記主軸が懸吊したベルトスリーブを被せて挟みつけた挟持ロール部の走行駆動に対して周速を遅らせて自律回転させる請求項1または3に記載の伝動ベルト用スリーブのカット方法。
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