JPH0428671A - 伝動ベルト成形における巻付けコードの繰出し制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、伝動ベルトを成形するためあらかじめ金型上
にコードを巻き付けるに際し、テンション（張力）が一
定になるようコードを繰り出す制御方法に関する。

［従来の技術］ ■ベルトや歯付き（ノンクロ）ヘルドなどの伝動ベルト
に補強材として埋め込まれているコードは、ベルトの成
形に先たち、テンションを所定の一定値に保たれながら
成形用金型の表面上に巻き付けられる。もししテンショ
ンか所定値を外れておれば、そのコードに対しゴムなと
を一体に成形して得られた伝動ベルトか、周方向に規格
外の伸縮変形を起こしてしまう。

金型上に所定のテンションでコードを巻き付けるために
は、第２図のように、回転する金型Ｚへ向けて繰り出す
そのコードＸを一対のダンサ−プーリ３に巻き掛けると
ともに、その一方のプーリ３ａにおもり（ウェイト）５
を接続することによりコードＸにテンションを与えるこ
とが多い。ダンサープーリ３はプーリ３ａ・３ｂの間隔
が自在に変化するので、コードＸの繰り出される速度か
金型Ｚに巻き付けられる速度と一致しない期間があって
も、その差が円滑に吸収される。このようなダンサ−プ
ーリ３に対して図のようにおもり５を接続しているので
、そのおもりの重さ等に基づくテン７ョンかコードＸに
かかる。

テンノヨン設定用荷重としておもりを用いる上記の方法
は、流体圧シリンダやダイヤフラムを用いて荷重をかけ
る方法と比べて、コードに一定したテン７ョンを与えや
すい。後者の方法では、シリンダ等における摺動部分の
摩擦などにより、コードにかける荷重が変わりやすいか
らである。しかしながら、おもりによる方法の難点は、
コードの繰出し速度・巻付は速度間に差があっておもり
の上下位置が安定しない場合に、おもりの加速度に基づ
いて荷重すなわちコードテンションが変化してしまうこ
とである。

そこで、従来、コードの速度検出器やおもりの変位検出
器などを用いて、コードの繰出し速度を金型への巻付は
速度に合わせるよう制御がなされている。すなわち、第
２図でいえば、コード繰出し機２による繰出し速度を、
速度検出器（タコジェネレータ）６で検出されるコード
Ｘの巻付は速度の信号と変位検出器（ポテンショメータ
）４て検出されるおもり５の変位の信号とに基づいて調
整するのである。コードＸの繰出し速度は、検出される
上記の速度信号値（これをＡで表わす）に合わせるのが
原則であるが、おもり５を短時間のうちに基準点（変位
の中心位置）に戻す補正の目的で上記の変位信号値（Ｂ
て表わす）を使用する。

そしてコード繰出し機２への指令信号として、従来は、
これら二つの信号値ＡとＢと（各定数倍の増幅を含む）
をそれぞれ主信号および補正信号として加算した Ａ＋Ｂ を用いていた。

［発明が解決しようとする課題］ 速度信号値Ａと変位信号値Ｂとの和に従ってコードの繰
出し速度を調整するという従来のコード繰出し制御方法
の課題は、それぞれの信号値の大きさ（比率）が常には
望ましい状態に保たれないので、的確な制御ができない
場合があることである。すなわち、金型へのコードの巻
付は速度が切り替えられた場合、速度信号値Ａ（主信号
）のレベルか相当に切り替わるのに対して変位信号値Ｂ
（補正信号）のレベルには変化がないため、両信号の取
扱いバランスは制御上最適な状態から外れてしまう。主
信号と補正信号との比率が不適当ならば、コードの巻付
は速度に繰出し速度を合わせるまでに長時間を要し、成
形されるベルトのうちにフードテンションの不適当な部
分が増えることになる。しかも、伝動ベルトの成形に関
しては、金型のサイズが変わったときその径に比例して
コードの巻付は速度が変わるのが普通なので、この課題
は無視することができない。

本発明の目的は、コードの巻付は速度がしばしば切り替
えられる場合でも、繰出し速度を的確に調整し速やかに
巻付は速度に一致させて、そのコードのテン７ョンを所
定の一定値にすることがてきるコードの繰出し制御方法
を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る伝動ベルト成形における巻付はコードの繰
出し制御方法は、金型上に巻き付けるコードを、前述の
ように、テンション設定用おもりに接続されたうえコー
ドが巻き掛けられたダンサ−プーリ、そのおもりの変位
検出器、コードの速度検出器、および可変速のコード繰
出し機を用い、一定テンノヨンで繰り出すよう制御する
方法であって、コード繰出し機によって繰り出されるコ
ードの速度を、上記の速度検出器にて検出された速度信
号値Ａ（Ａの定数倍のものを含む）を主信号とし、その
速度信号値Ａと上記変位検出器にて検出された変位信号
値Ｂ（Ｂの定数倍のものを含む）との積を補正信号とし
て、両者の和すなわちＡ＋（ＡＸＢ） に従って調整するものである。

［作用〕 本発明のコード繰出し制御方法は、前述した従来の制御
方法と同じく、コード繰出し機による繰出し速度を、コ
ードの速度信号値Ａとおもりの変位信号値Ｂとを指令信
号として調整するものであるが、主信号である信号値Ａ
に加算する補正信号として、信号値Ａ−Ｂの積を用いる
。この積は、金型へのコードの巻付は速度が変化した場
合にもその速度とともに信号値Ａに比例して増加するの
で、指令信号のうちの主信号（Ａ）と補正信号（ＡＸＢ
）との比率（指令信号のうちに占める割合）が巻付は速
度によらず一定である。したがって、主信号・補正信号
の大きさの比率をいったん最適状態に設定しておけば、
たとえば金型の交換にともなってコードの巻付は速度が
切り替えられても最適なその比率が保たれ、コードの繰
出し速度は常に速やかに巻付は速度に合わせられる。コ
ードの繰出し速度が速やかに調整されると、おもりの上
下位置が落ち着いてコードテンションが所定の一定値と
なるまでの時間が短くなるので、成形されるベルトから
不良部分が減少する。

「実施例」 第１図は、本発明の一実施例であるコード繰出し制御方
法における信号の流れを表わす制御系統図であり、第２
図は、コードの繰出しと金型への巻付けとを行う機械装
置であって従来同様に本実施例にて使用したものを示す
概念図である。、なお、ここでいうコードＸはベルトの
内装材としての補強用コードであり、この実施例は、歯
付き伝動ベルトの素材（輪切りにして最終製品とする前
のスラブ）を成形するにあたり、金型Ｚの表面上にその
コードを巻き付ける際のコードＸの繰出しに関連するも
のである。ベルトの歯に相当する溝が表面に形成された
金型Ｚには、第２図のように帆布Ｙをかぶせたうえでこ
のコードＸが巻き付けられるが、その状態の金型Ｚに対
して外側にゴム材料が成形され加硫されることによりベ
ルト素材かできあがる。

第２図に示す機械装置は、すでに部分的に説明した２と
おり、回転する金型Ｚ上に、コードＸを繰り出して所定
のテンションで巻き付けるためのもので、図のようにコ
ードボビント繰出し機２・ダンサ−プーリ３・金型駆動
装置７などを主要機器として構成されている。繰出し機
２は、可変速の繰出しモータ２ａに直結された駆動プー
リ２ｂと他方のアイドルプーリ２ｃとからなり、両プー
リ２ｂ・２Ｃの間にコードＸが数回巻き掛けられている
。金型駆動装置７は、定速回転時の速度のほか加・減速
時の加速度がそれぞれ設定されたモータ７ａと減速機７
ｂ、そしてコードＸを金型Ｚ上に押し付けるとともにそ
の軸方向に移動するタッチプーリ７ｃを有する。ダンサ
−プーリ３は、位置の定まっ１ニプーリ３ｂと上下動自
在なプーリ３ａとが対にｔっ１こもので、両者の間隔が
変化することにより、コードＸの金型Ｚ上への巻付は速
度と繰出し機２による繰出し速度との差を吸収する。そ
のプーリ３ａは、タイミングベルト５ａとその支持プー
リ５ｂとを介して図のようにウェイト５と接続されてい
るので、コードＸにテンションを与えることになる。両
プーリ３ａ・３ｂ間にはコードＸが３回巻き掛けられて
いるので、そのテンションの大きさは、ウェイト５の重
量（厳密にはさらにプーリ３ａの重量や各部の摩擦力を
考慮する）をプーリ３ａ・３ｂ間のコードＸの本数（−
６）で除した値に相当する。そのほか、図中の符号ｉは
、回転自在なアイドルプーリをさす。

またこの装置では、図のように、コードＸの速度検出器
としてタコジェネレータ６が配備され、ウェイト５の変
位の検出器としてポテンショメータ４が配備されている
。これは、繰出し機２による繰出し速度は金型Ｚ上に巻
き付けられるコードＸの速度に一致させる必要があり、
また、ウェイト５の高さすなわちプーリ３ａの位置は基
準点（可動範囲の中心）で静止するのがよいからである
。

タコジェネレータ６は、コードＸが巻き掛けられたアイ
ドルプーリ６ａがその軸に直結されているので、その回
転速度からコードＸの速度（この例では定速時の速度が
毎分数百メートルに達する）を検出する。一方のポテン
ショメータ４は、前記支持プーリ５ｂの軸と連結されて
おり、ベルト５ａの変位にともなうその軸の回転変位に
より、プーリ３ａおよびウェイト５の基準点からの変位
を検出する。

タコジェネレータ６によって検出される速度信号値（Ａ
とする）は巻付は速度に比例する正の値であり、ポテン
ショメータ４による変位信号値（Ｂとする）は、ウェイ
ト５が基準点より上がったとき正の値で基準点より下が
ったとき負の値となり変位量に比例する値であるが、い
ずれも電圧信号として繰出し制御装置８へ出力される。

第１図は、タコジェネレータ６とポテンショメータ４・
制御装置８・繰出し機２の間の信号の流れを示している
。タコジェネレータ６から出力（ステップＳｔ）される
信号値Ａと、ポテンショメータ４からの信号値Ｂ（ステ
ップＳ２）とがそれぞれ制御装置８に送られ、制御装置
８はそれらを処理して繰出し機２のモータ２ａへ速度調
整用指令信号を発する（ステップＳ６）が、本実施例の
繰出し制御方法では、制御装置８による上記信号値の処
理に特徴がある。すなわち制御装置８は、まず、内部の
アナログ掛算器（図示せず）に信号値Ａと信号値Ｂとを
送ってＡＸＢ　を算出（ステップＳ３）したうえ、その
ＡＸＢとステップＳ１の信号値Ａとを加算器（図示せず
）にて加算することによりＡ＋（ＡＸＢ）を算出（ステ
ップＳ４）する。そしてモータ２ａの逆転防止策として
この算出値を方向制限器（図示せず）に通しくステップ
Ｓ５）たうえ、モータ２ａへ送る（ステップＳ６）。な
お、アナログ掛算器や加算器については、演算増幅器な
ど公知の各種機能素子類を組み合わせて構成された市販
のものを利用できる。

モータ２ａへの指令信号として上記のように算出したＡ
＋（ＡＸＢ）のうち、第一項のＡは主信号であって、目
標となる速度信号値そのものを表わし、第二項のＡＸＢ
は、補正信号であってウェイト５を基準点に戻すための
ものである。補正信号をこのように求めるのは、主信号
に対する補正信号の大きさ（比率）が不適当であれば、
ウェイト５の基準点への収束が遅れたりハンチングが起
きたりするからである。すなわち、本実施例のように補
正信号がＡＸＢ　（もしくはその定数倍）であれば、主
信号であるＡの大きさに拘わらず両者の比率が変わらな
いので、−旦その比率を最適状態に設定すると、コード
Ｘの速度が切り替わっても、ウェイト５が常にスムーズ
に基準点に収束する。

この点は、第２図に示した機械装置−同装置では、成形
すべきベルト素材のサイズに応して金型Ｚ（の径）か変
わったときも、巻付は処理時間の一律化やモータ７ａの
制御の単純化のため駆動装置７の運転速度を変えないの
で、コードＸの速度が金型Ｚの径に応じて切り替わる−
において極めて有効である。もしウェイト５がうまく収
束しなければ、その上下動の加速度に基ついてコードＸ
のテンションが長時間変動し、ヘルド素材のうちにコー
ドテンションの不良部分（成形後に伸縮変形して径や歯
のピッチか規定値を外れるので切除すべき部分）が増え
てしまうことになる。本実施例では、巻付けの開始時お
よび終了時の加・減速時にはわずかながらウェイト５が
変動してベルト素材の両端にのみ多少の不良部分ができ
るものの、ウェイト５の収束が速やかであるゆえに、そ
の部分の発生量（軸方向に沿った幅）は従来の半分程度
に減少した。

［発明の効果］ 本発明に係るコードの繰出し制御方法には、つぎの効果
がある。

１）金型へコードを巻き付ける速度か変更されても、主
信号と補正信号との比率を常に最適に保つことにより、
その巻付は速度に繰出し速度を速やかに一致させてコー
ドのテンションを所定の一定値にすることができ、成形
されるベルトのうちに不良部分が少なくなる。

２）上記Ｉ）を理由として、コードの巻付は速度を一定
に保つ目的で金型径ごとにその回転速度を変える必要が
ないことから、金型駆動装置を単純に構成できるととも
に、金型の軸長（ベルト素材の幅）が−律である限り同
一時間での巻付けが可能となる。

３）本制御方法を実現するためには、たとえば従来の装
置に対して掛算器を追加する程度でよく、わずかなコス
トしか必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるコード繰出し制御方
法における信号の流れを示す制御系統図。 また第２図は、コードの繰出しと金型への巻付けとを行
う機械装置を表わす概念図である。 ２・繰出し機、３・・・ダンサ−プーリ、４・・・ポテ
ンショメータ（変位検出器）、５・・ウェイト（おもり
）、６・・タコジェネレータ（速度検出器）、７・金型
駆動装置、８・・・繰出し制御装置、 Ｘ・　コード、Ｚ・・・金型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 伝動ベルトの成形にあたり金型上に巻き付けるコードを
   、テンション設定用おもりに接続されたうえコードが巻
   き掛けられたダンサープーリ、そのおもりの変位検出器
   、コードの速度検出器、および可変速のコード繰出し機
   を用い、一定テンションで繰り出すよう制御する方法で
   あって、コード繰出し機によって繰り出されるコードの
   速度を、上記の速度検出器にて検出された速度信号値を
   主信号とし、その速度信号値と上記変位検出器にて検出
   された変位信号値との積を補正信号として、両者の和に
   従って調整する ことを特徴とする伝動ベルト成形における巻付けコード
   の繰出し制御方法。