(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材の端面の二つの稜線部に面取り加工を施すにあたり、加工対象となる稜線部と平行な軸線を回転中心として、その板材を連続走行している研磨ベルトに対して回転運動させることにより、前記稜線部をベルト研削にて面取りするようにした方法であって、
ベルト送り出しリールから送り出した研磨ベルトを複数のガイドローラに巻き掛けた上でベルト巻き取りリールに導入し、
前記研磨ベルトを連続走行させながらベルト巻き取りリールで巻き取り、かつ一対のガイドローラ間において連続走行している研磨ベルトに対して板材を回転させつつ接触させるとともに、
前記研磨ベルトと板材との相対移動に伴う実研削中の研磨ベルト張力を可変制御して、研削前半の研磨ベルト張力を研削後半の研磨ベルト張力よりも大きくすることを特徴とする板材の面取り加工方法。
【請求項２】
前記研磨ベルトの摩耗進行に併せて実研削時の研磨ベルト張力を高くすることを特徴とする請求項１に記載の板材の面取り加工方法。
【請求項３】
請求項１に記載の板材の面取り加工方法に用いる装置であって、
研磨ベルトがフープ状に巻き付けられたベルト送り出しリールと、
前記ベルト送り出しリールから送り出された研磨ベルトを案内するとともに、少なくとも一つのキャプスタンを含む複数のガイドローラと、
巻き取り用モータによって回転駆動され、前記複数のガイドローラを経た研磨ベルトを巻き取るベルト巻き取りリールと、
前記キャプスタンに圧接するとともに、このキャプスタンが送り用モータにて定速回転駆動されることにより、該キャプスタンとともに研磨ベルトを定速走行させるピンチローラと、
前記研磨ベルトに接触するとともにその研磨ベルトに対する押付力が調整可能であって、研磨ベルトに付与すべき張力を、上記押付力の調整をもって可変制御可能なベルトテンショナーと、
板材を保持するとともにこの板材とともにワーク用モータにて回転駆動されて、一対のガイドローラ間において連続走行している研磨ベルトに対して板材を接触させる板材保持手段と、
前記ワーク用モータの回転信号を入力とするとともにベルトテンショナーに指令を与えて、実研削中の板材の回転角位置に応じベルトテンショナーが研磨ベルトに付与すべき張力を可変制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする板材の面取り加工装置。
【請求項４】
前記巻き取り用モータによる駆動経路がベルト送り出しリール側およびベルト巻き取りリール側のうちのいずれか一方に選択的に切換可能に構成されている一方、
ベルト送り出しリールからの研磨ベルトの送り出しが限界となったときには、前記巻き取り用モータによる駆動経路がベルト送り出しリール側に切り換えられるとともに、キャプスタンが逆転駆動されて、研磨ベルトがベルト巻き取りリールからベルト送り出しリール側へと逆転駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の板材の面取り加工装置。
【請求項５】
請求項１に記載の板材の面取り加工方法に用いる装置であって、
研磨ベルトがフープ状に巻き付けられベルト送り出しリールと、
前記ベルト送り出しリールから送り出された研磨ベルトを案内する複数のガイドローラと、
前記複数のガイドローラを経た研磨ベルトを巻き取るベルト巻き取りリールと、
前記複数のガイドローラのうちいずれか一つのガイドローラの回転速度を検出する回転検出手段と、
板材を保持するとともにこの板材とともにワーク用モータにて回転駆動されて、一対のガイドローラ間において連続走行している研磨ベルトに対して板材を接触させる板材保持手段と、
前記ベルト送り出しリールを回転駆動させるための送り出し用モータおよびベルト巻き取りリールを回転駆動させるための巻き取り用モータと、
前記ワーク用モータの回転信号および回転検出手段の出力を入力として、前記回転検出手段によって検出された回転速度が一定となるように、巻き取り用モータによって駆動されるベルト巻き取りリールのベルト巻き取り速度を可変制御する一方、これに追従するように送り出し用モータによって駆動されるベルト送り出しリールのベルト送り出しトルクを制御して走行中の研磨ベルトに所定の張力を付与しつつ、且つ実研削中の板材の回転角位置に応じ研磨ベルトに付与すべき張力を可変制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする板材の面取り加工装置。
【請求項６】
前記ベルト送り出しリールからの研磨ベルトの送り出しが限界となったときには、ベルト送り出しリールおよび送り出し用モータがベルト巻き取り側に、またベルト巻き取りリールおよび巻き取り用モータがベルト送り出し側にそれぞれ切り換えられて、研磨ベルトがベルト巻き取りリールからベルト送り出しリール側へと逆転駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の板材の面取り加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行している有限長の長尺な研磨ベルト（研磨テープ）と板材の稜線部とを相対移動させて、研削によりその稜線部に面取りを施すようにした板材の面取り加工方法および面取り加工装置に関し、特にＣＶＴ用ベルトを構成するエレメントの首部に面取りを施すのに好適な面取り加工方法および面取り加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＶＴ用ベルトを構成するエレメントの首部に面取りを施す技術が特開平２−１４６３３４号公報として知られている。
【０００３】
例えば図８に示すように、エレメント１は左右一対の傾斜したトルク伝達面２と同じく左右一対のバンド受容溝３とを備えた板状のものとして形成されていて、各バンド受容溝３に図示外の無端状のスチールバンドをはめ合わせることにより数百枚のエレメント１がつながれて金属ベルトとして機能することになる。
【０００４】
そして、双方のバンド受容溝３，３間にはさまれた首部４の稜線部５ａ，５ｂおよび６ａ，６ｂに面取り加工を施すのは、それらの稜線部５ａ，５ｂおよび６ａ，６ｂが鋭利なままであると、スチールバンドとの接触によってスチールバンドを破損してしまうおそれがあるからである。
【０００５】
上記特開平２−１４６３３４号公報では、図９に示すように、回転ディスク７のスロット８に上記エレメント１を嵌合させて上記の稜線部５ａ，５ｂまたは６ａ，６ｂがサンドリボン（研磨テープまたは研磨ベルト）９に接するように回転させるか、あるいは上記稜線部５ａ，５ｂもしくは６ａ，６ｂに沿ってサンドリボン９を引っ張ることで面取りを施すようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開平２−１４６３３４号公報における面取り加工技術を模式的に描くと図１０および図１１のようになり、いずれの場合にも一長一短があり量産加工の上でなおも問題を残している。
【０００７】
すなわち、図１０に示す方法では、エンドレスな研磨ベルト９を連続的に回転走行させる一方で、所定のワーク保持手段１０に支持されたワークたるエレメント１をそのワーク保持手段１０ごと１８０度回転運動させることにより、ワーク１のうち一方の端面における稜線部５ａ，５ｂまたは６ａ，６ｂに同時に面取りを施すものであるが、エンドレスな研磨ベルト９そのものの長さに限界があるために研磨ベルト９の耐久性に欠け、量産加工ラインでは研磨ベルト９の交換に伴う段取り替えが頻繁に発生することとなって好ましくない。
【０００８】
また、図１１に示す方法では、ワーク一つにつき研磨ベルト９を所定量ずつ間欠的に送り出した上、その研磨ベルト９をベルトクランプ１１にてワーク１側に押し出す一方で、その研磨ベルト９に対して、ワーク保持手段１１に支持されたワーク１を回転させるものであるが、研磨ベルト９が静止しているためにワーク１を何回も回転させなければならず、ワーク一つに要する面取り加工時間すなわちタクトタイムが長くなるという欠点がある。
【０００９】
本発明は以上のような課題に着目してなされたもので、とりわけ少ない段取り替え工数で効率よく板材の面取り加工を行えるようにした面取り加工方法および面取り加工装置を提供することを目的としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、板材の端面の二つの稜線部に面取り加工を施すにあたり、加工対象となる稜線部と平行な軸線を回転中心として、その板材を連続走行している研磨ベルトに対して回転運動させることにより、前記稜線部をベルト研削にて面取りするようにした方法であって、ベルト送り出しリールから送り出した研磨ベルトを複数のガイドローラに巻き掛けた上でベルト巻き取りリールに導入し、前記研磨ベルトを連続走行させながらベルト巻き取りリールで巻き取り、かつ一対のガイドローラ間において連続走行している研磨ベルトに対して板材を回転させつつ接触させるとともに、前記研磨ベルトと板材との相対移動に伴う実研削中の研磨ベルト張力を可変制御して、研削前半の研磨ベルト張力を研削後半の研磨ベルト張力よりも大きくすることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明における研磨ベルトの摩耗進行に併せて実研削時の研磨ベルト張力を高くすることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の板材の面取り加工方法に用いる装置として、研磨ベルトがフープ状に巻き付けられたベルト送り出しリールと、前記ベルト送り出しリールから送り出された研磨ベルトを案内するとともに、少なくとも一つのキャプスタンを含む複数のガイドローラと、巻き取り用モータによって回転駆動され、前記複数のガイドローラを経た研磨ベルトを巻き取るベルト巻き取りリールと、前記キャプスタンに圧接するとともに、このキャプスタンが送り用モータにて定速回転駆動されることにより、該キャプスタンとともに研磨ベルトを定速走行させるピンチローラと、前記研磨ベルトに接触するとともにその研磨ベルトに対する押付力が調整可能であって、研磨ベルトに付与すべき張力を、上記押付力の調整をもって可変制御可能なベルトテンショナーと、板材を保持するとともにこの板材とともにワーク用モータにて回転駆動されて、一対のガイドローラ間において連続走行している研磨ベルトに対して板材を接触させる板材保持手段と、前記ワーク用モータの回転信号を入力とするとともにベルトテンショナーに指令を与えて、実研削中の板材の回転角位置に応じベルトテンショナーが研磨ベルトに付与すべき張力を可変制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の装置を前提として、前記巻き取り用モータによる駆動経路がベルト送り出しリール側およびベルト巻き取りリール側のうちのいずれか一方に選択的に切換可能に構成されている一方、ベルト送り出しリールからの研磨ベルトの送り出しが限界となったときには、前記巻き取り用モータによる駆動経路がベルト送り出しリール側に切り換えられるとともに、キャプスタンが逆転駆動されて、研磨ベルトがベルト巻き取りリールからベルト送り出しリール側へと逆転駆動されるように構成されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の板材の面取り加工方法に用いる装置として、研磨ベルトがフープ状に巻き付けられベルト送り出しリールと、前記ベルト送り出しリールから送り出された研磨ベルトを案内する複数のガイドローラと、前記複数のガイドローラを経た研磨ベルトを巻き取るベルト巻き取りリールと、前記複数のガイドローラのうちいずれか一つのガイドローラの回転速度を検出する回転検出手段と、板材を保持するとともにこの板材とともにワーク用モータにて回転駆動されて、一対のガイドローラ間において連続走行している研磨ベルトに対して板材を接触させる板材保持手段と、前記ベルト送り出しリールを回転駆動させるための送り出し用モータおよびベルト巻き取りリールを回転駆動させるための巻き取り用モータと、前記ワーク用モータの回転信号および回転検出手段の出力を入力として、前記回転検出手段によって検出された回転速度が一定となるように、巻き取り用モータによって駆動されるベルト巻き取りリールのベルト巻き取り速度を可変制御する一方、これに追従するように送り出し用モータによって駆動されるベルト送り出しリールのベルト送り出しトルクを制御して走行中の研磨ベルトに所定の張力を付与しつつ、且つ実研削中の板材の回転角位置に応じ研磨ベルトに付与すべき張力を可変制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の装置を前提として、前記ベルト送り出しリールからの研磨ベルトの送り出しが限界となったときには、ベルト送り出しリールおよび送り出し用モータがベルト巻き取り側に、またベルト巻き取りリールおよび巻き取り用モータがベルト送り出し側にそれぞれ切り換えられて、研磨ベルトがベルト巻き取りリールからベルト送り出しリール側へと逆転駆動されるように構成されていることを特徴としている。
【００１８】
したがって、請求項１に記載の発明では、エンドレスでない有限長の研磨ベルトが一定の速度および張力で連続走行している状態で、その研磨ベルトに対して接触するように板材を回転運動させることで、板材の稜線部が研削されて面取りが施される。
この場合、定速走行している研磨ベルトに対して板材を回転させてその稜線部の面取りを行うと、研磨ベルトの走行方向や板材の回転方向を問わず、研磨ベルトに板材が接触しはじめる時よりも、研磨ベルトから板材が離間しはじめるときの方が多く削り取られる傾向がある。
そこで、この点に着目し、研磨ベルトと板材との相対移動に伴う実研削中の研磨ベルト張力を可変制御して、研削前半の研磨ベルト張力を研削後半の研磨ベルト張力よりも大きくする。このようにすることにより全体として均一な面取りが可能となる。
【００１９】
請求項２に記載の発明では、研磨ベルトの摩耗に伴って研削性が低下しても、それに応じて研磨ベルトの張力を増加させることにより初期状態と同等の研削性を維持できるようになる。
【００２０】
請求項３に記載の発明では、ベルト送り出しリールから送り出された研磨ベルトは複数のガイドローラを経て最終的にベルト巻き取りリールに巻き取られることになるものの、その研磨ベルトは、キャプスタンとピンチローラとによって定速走行するとともに、ベルトテンショナーによって張力が可変制御される。これにより、請求項１に記載の発明と同様に、エンドレスでない有限長の研磨ベルトが所定の速度および張力で連続走行している状態で、その研磨ベルトに対して接触するように板材を回転運動させることで、板材の稜線部が研削されて面取りが施される。
【００２１】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明におけるベルト送り出しリールからの研磨ベルトの送り出しが限界になると、それまでのベルト送り出しリールがベルト巻き取りリールとして機能する一方でベルト巻き取りリールがベルト送り出しリールとして機能し、さらにキャプスタンが逆転駆動されることで研磨ベルトが逆転駆動される。これにより、有限長の研磨ベルトが寿命になるまで繰り返し使用することができるようになる。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、ベルト巻き取りリール側での巻き取り速度を制御しつつベルト送り出しリール側でのベルト張力を制御することにより、たとえベルトテンショナーがなくとも、一定のベルト速度および張力のもとでの板材の面取り加工が可能となる。
【００２３】
請求項６に記載の発明では、請求項４に記載の発明と同様に、ベルト送り出しリールからの研磨ベルトの送り出しが限界になったときに、ベルト巻き取りリール側からベルト送り出しリール側へと研磨ベルトが逆転走行されて、結果的にエンドレスでない研磨ベルトを繰り返し使用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１，３に記載の発明によれば、ベルト送り出しリールから送り出した研磨ベルトを一定速度で走行させつつベルト巻き取りリールで巻き取り、定速走行している研磨ベルトに対して板材を押し当てて面取りを行うようにしたため、板材を何回も回転させる必要がないためにタクトタイムを短縮化できることはもちろんのこと、巻き取り型ベルトをエンドレスベルトと同レベルの劣化まで使用できるようになってベルトの全長をかせぐことができ、段取り替え工数を大幅に削減できる効果がある。しかも、実際の研削中の研磨ベルト張力を可変制御して、研削前半の研磨ベルト張力を後半の研磨ベルト張力よりも大きくすることにより、板材の二つの端面のうち研削開始側となる部分と研削終了側となる部分とで研削量を均一化でき、品質の向上が図れる。
【００２７】
特に請求項４に記載の発明によれば、研磨ベルトをベルト送り出しリールとベルト巻き取りリールとの間で往動と復動とを繰り返すため、一段とベルト全長をかせぐことができるとともに、ベルト交換に伴う段取り替え工数を大幅に削減できる効果がある。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、研磨ベルトが摩耗して研削性が低下してもある程度までは初期状態と同等の加工品質を保つことができ、結果として研磨ベルトの寿命が長くなって研磨ベルト交換頻度が小さくなる効果がある。
【００２９】
請求項５に記載の発明によれば、ベルト巻き取りリールの巻き取り速度を制御しつつベルト送り出しリール側の送り出しトルクをトルク制御して、そのベルト送り出しリールから送り出される研磨ベルトに所定の張力を付与するようにしたため、請求項１，３に記載の発明と同様の効果のほかに、ベルトテンショナーを廃止してその構造を簡素化できる効果がある。
【００３０】
請求項６に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明と同様に、ベルト送り出しリールとベルト巻き取りリールとの間で研磨ベルトの往動と復動とを繰り返すために、研磨ベルトの全長をかせいでそのベルト交換に伴う段取り替え工数を削減できる効果がある。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の好ましい実施の形態を示す図であって、図８に示すように、ＣＶＴ用ベルトを構成する板材たるエレメント（以下、ワークという）１の首部４の左右それぞれ一対ずつの稜線部（エッジ部）５ａ，５ｂまたは６ａ，６ｂにベルト研削による面取り加工を施す場合の例を示している。
【００３３】
図１に示すように、所定幅の研磨ベルト２１がフープ状に巻き付けられたベルト送り出しリール２２（以下、単に送り出しリールという）とこの研磨ベルト２１を巻き取るベルト巻き取りリール（以下、単に巻き取りリールという）２３とが設けられている。研磨ベルト２１は複数のガイドローラ２４〜２６と二組のキャプスタン２７，２８およびピンチローラ２９，３０によって送り出しリール２２から順次引き出されて巻き取りリール２３に巻き取られる。
【００３４】
より詳しくは、二つのキャプスタン２７，２８はコントローラ３３からの指示により共有する単一の速度制御タイプのサーボモータ（送り用モータ）３１によって定速回転駆動されるようになっており、各キャプスタン２７，２８とこれらのキャプスタン２７，２８に圧接するピンチローラ２９，３０とによって研磨ベルト２１が送り出しリール２２から引き出されて一定速度で走行する。
【００３５】
他方、送り出しリール２２と巻き取りリール２３はコントローラ３３からの指示により共有する単一のトルク制御タイプのサーボモータ３２により回転駆動されるようになっているものの、各リール２２，２３と同軸上に設けた図示外のクラッチの切換操作によっていずれか一方のリール２２または２３が選択的に回転駆動され、且つ他方のリール２３または２２がフリー状態となるように設定されている。
【００３６】
したがって、図示の例では、送り出しリール２２がフリー状態であるのに対して巻き取りリール２３がトルク制御タイプのサーボモータ（巻き取り用モータ）３２によって所定のトルクで回転駆動されており、キャプスタン２７，２８とピンチローラ２９，３０の駆動力によって送り出しリール２２から引き出されて走行する研磨ベルト２１は最終的に巻き取りリール２３に巻き取られる。ただし、巻き取りリール２３による研磨ベルト２１の巻き取りトルクは、キャプスタン２７，２８とピンチローラ２９，３０とによる研磨ベルト２１の走行速度に影響を与えることがないようにトルク制御タイプのサーボモータによって制御される。
【００３７】
また、二つのガイドローラ２４，２５同士の間にはベルトテンショナー３４が設けられており、定速走行する研磨ベルト２１がベルトテンショナー３４のテンションローラ３５に巻き掛けられていることにより、研磨ベルト２１が常に一定の張力となるように張力制御される。
【００３８】
上記のベルトテンショナー３４は、図２，３に示すように、ハウジング３６内に、ピストン３７によって画成されるシリンダ室３８とは別にガイド収容室３９を設けるとともに、このガイド収容室３９内にボールスライド式のリニアガイド４０を配置したもので、ピストン３７とリニアガイド４０とはピストンロッド４１によって連結されている。そして、リニアガイド４０には回転自在なテンションローラ３５を取り付けてある。
【００３９】
また、上記のシリンダ室３８には図示外の空気圧力源からレギュレータ４２を介して所定のエアが導入されるようになっている一方、そのシリンダ室３８内の圧力は圧力センサ４３によって検出されてコントローラ３３に取り込まれるようになっており、シリンダ室３８に接続された電磁弁タイプのリリーフバルブ４４の開閉もしくは開度制御によってシリンダ室３８内の圧力がフィードバック制御されるようになっている。
【００４０】
そして、図１のほか図２，３に示すように、テンションローラ３５に研磨ベルト２１が巻き掛けられたことによってそのテンションローラ３５に矢印ａ１方向の力が加わる一方、テンションローラ３５のａ１方向の力とシリンダ室３８内の圧力とが相互に拮抗し、圧力センサ４３によって検出されたシリンダ室３８の圧力が設定値から外れるとコントローラ３３からの指示によりリリーフバルブ４４が開閉もしくは開度制御されて、結果的にシリンダ室３８内の圧力が常に所定の圧力となるように、言い換えれば、テンションローラ３５に巻き掛けられている研磨ベルト２１の張力が一定となるように制御されることになる。
【００４１】
図１に示すように、ガイドローラ２４とキャプスタン２７との間および同じくガイドローラ２５とキャプスタン２８との間にはそれぞれに板材保持手段たるワークホルダ４５が設けられており、このワークホルダ４５に図８に示したワーク１が保持されて、モータ４６によって矢印のごとく１８０度だけ回転駆動されることになる。
【００４２】
したがって、本実施の形態によれば、図１に示すように、キャプスタン２７，２８とピンチローラ２９，３０との駆動力によって送り出しリール２２から研磨ベルト２１が連続的に送り出されながら同時に巻き取りリール２３に連続的に巻き取られており、結果的に研磨ベルト２１は送り出しリール２２から巻き取りリール２３に向かって一定の速度および一定の張力のもとで連続的に走行している。
【００４３】
すなわち、巻き取りリール２２をトルク制御タイプのサーボモータ３２によって巻き取り方向に回転駆動させる一方、各キャプスタン２７，２８とピンチローラ２９，３０との間に研磨ベルト２１をはさんだ上で、キャプスタン２７，２８を速度制御タイプのサーボモータ３１にて定速回転させることで研磨ベルト２１の走行速度が一定に保たれる。同時に、ベルトテンショナー３４が図２に示したように自律的に張力制御することで、上記の研磨ベルト２１の張力もまた一定に保たれる。この時、図２に示したテンションローラ３４がボールスライド式のリニアガイド４０を介して矢印ａ1，ａ2方向にスライドすることで、リニアガイド４０とハウジング３６との間の摩擦抵抗を低減してテンションローラ３５のいわゆるスティックスリップ現象が防止される。
【００４４】
上記のように研磨ベルト２１が一定の速度および一定の張力のもとで走行している状態で、各ワークホルダ４５に保持されているワーク１をワークホルダ４５ごと１８０度回転させる。すなわち、図４に示すように加工すべき稜線部と平行な軸心まわりに１８０度回転させる。これにより、図４に示すようにワーク１のスリット３の開口部からその奥部に向かって研磨ベルト２１が入り込み、ワーク１の首部４における片側の稜線部５ａ，５ｂまたは６ａ，６ｂが研磨ベルト２１に押し付けられながら相対移動することで、それらの稜線部５ａ，５ｂまたは６ａ，６ｂに面取りが施される。この場合、スリット３の幅寸法ｗよりも若干幅広の研磨ベルト２１を用いると研削効率が一段と顕著となる。
【００４５】
上記のような研磨ベルト２１による面取り加工を繰り返す過程で研磨ベルト２１を巻き取りリール２３側に巻き取り終えたならば、トルク制御タイプのサーボモータ３２によって駆動すべきリールを送り出しリール２２側に切り換え、同時にキャプスタン２７，２８を逆転駆動させる。これによって、研磨ベルト２１は巻き取りリール２３から送り出しリール２２側に向かって一定の速度および一定の張力で先の場合と逆方向に連続走行するかたちとなり、この状態でもワークホルダ４５を１８０度回転させて上記と同様にワーク１の稜線部５ａ，５ｂまたは６ａ，６ｂについての面取り加工を行う。
【００４６】
このように研磨ベルト２１の正転と逆転とを繰り返し行うことにより、面取り加工品質を保てなくなるまで研磨ベルト２１を効率的に使用することができる。つまり、有限長の研磨ベルト２１を巻き取って正逆転を繰り返すことにより、その研磨ベルト２１をエンドレスベルトと同程度の劣化まで使用することができてベルト全長をかせぐことができることから、結果的に段取り替え工数を削減して作業効率を改善することができる。
【００４７】
なお、図１の例では二つのワークホルダ４５を用いてともにワーク１の首部４の片側の稜線部５ａ，５ｂまたは６ａ，６ｂの面取りを行う場合について説明したが、例えば一方のワークホルダ４５にて片側の稜線部５ａ，５ｂの面取りを行いながら、他方のワークホルダ４５側では、片側の稜線部５ａ，５ｂの面取り加工を終えたワーク１についてもう一方の側の稜線部６ａ，６ｂの面取り加工を行うようにしてもよい。
【００４８】
ここで、図５に示すように、研磨ベルト２１が一定の速度および一定の張力で矢印ｂ方向またはその逆方向に連続走行している状態でワーク１を例えば矢印ｃ方向に回転させてベルト研削による面取り加工を行った場合、加工開始側の稜線部５ａと加工終了側の稜線部５ｂとでは研磨（研削）加工量に差が生じ、加工終了側の稜線部５ｂの方が研削量が多くなる傾向がある。このようなことから、図５に示すように、ワーク１の回転角位置に応じて研磨ベルト２１の張力を可変制御し、研削開始側研削時の研磨ベルト張力よりも研削終了側研削時の研磨ベルト張力を小さくすることで上記の研削量のばらつきを解消することができる。
【００４９】
同様に、研磨ベルト２１を繰り返し使用することによりその研磨ベルト２１が摩耗すると研磨ベルト２１本来の研削性が研削トルクとともに低下し、同一条件で加工を続けているかぎり図５に示すように徐々に研削量が低下してしまうことになる。
【００５０】
そこで、研磨ベルト２１の摩耗を実研削時におけるワーク回転用モータ４６の負荷トルクの変化から検知し、その変化量に応じて図５に破線ｄで示すように初期状態よりも研磨ベルト２１の張力を大きくする。このようにすることにより、研磨ベルト２１の摩耗によって研削性が低下してもある程度までは初期状態と同等の加工品質を維持することができ、研削量のばらつき解消と併せて研磨ベルトの長寿命化を達成できる。
【００５１】
以上のような研削量のばらつき解消のための制御は図６に示すような回路構成で実現できる。
【００５２】
すなわち、図６は図１の回路に変更を加えたもので、実研削中における巻き取りリール駆動用のサーボモータ３２の負荷トルクを検出してコントローラ３３に取り込むとともに、同じくワーク回転駆動用のサーボモータ４６の回転位置信号を検出してコントローラ３３に取り込み、それら二つのパラメータに応じてリリーフバルブ４４を開閉制御もしくは開度制御してベルトテンショナー３４のテンションローラ３５に巻き掛けられている研磨ベルト２１の張力を可変制御する。
【００５３】
より詳しくは、図５に示すように、ワークホルダ４５に支持されているワーク１が１８０度回転する過程において、研削開始側から研削中期および研削終了側に向かって研磨ベルト２１の張力すなわち研磨ベルト２１に対するワーク１の押付力を段階的に小さくする。これにより、例えばワーク１の稜線部５ａ，５ｂのうち研削開始側の稜線部５ａと研削終了側の稜線部５ｂの研削量を同等のものとすることができる。なお、研磨ベルト２１に対するワーク１の押付力を段階的に小さくしているのは圧力制御の安定化のためである。
【００５４】
同時に、上記の張力制御の際に、実研削中における研磨ベルト巻き取り側のモータ３２のトルク変化を監視し、図５に示すようにそのトルクの低下分Δｘの大きさに応じて、先のリリーフバルブ４４の開度を調節して研磨ベルト２１の張力すなわち研磨ベルト２１に対するワーク１の押付力を図５に破線ｄで示すように上昇させる。これにより、研磨ベルト２１が摩耗したとしても初期状態と同等の加工品質を維持することができる。
【００５５】
図７は本発明の第２の実施の形態を示す図で、巻き取りリール２３および送り出しリール２２をそれぞれ別個のサーボモータ５１，５２によって駆動制御するようにした点で先の実施の形態と異なっている。
【００５６】
図７に示すように、送り出しリール２２および巻き取りリール２３はそれぞれに別個のサーボモータ５１または５２を備えており、また、研磨ベルト２１を案内する複数のガイドローラ５３〜５７のうち特定の一つのガイドローラ５３と同一軸線上に回転検出手段たるロータリーエンコーダ５８が設けられていて、このロータリーエンコーダ５８によって該当するガイドローラ５３の回転速度ひいては研磨ベルト２１の走行速度が検出されるようになっている。そして、ロータリーエンコーダ５８の検出出力は、コントローラ５９に入力されるようになっている。
【００５７】
ここで、研磨ベルト２１を走行させる際には、巻き取りリール２３側のモータ５２が速度制御される一方で、送り出しリール２２用のモータ５１がトルク制御され、特に巻き取りリール２３は、ロータリーエンコーダ５８によって検出される研磨ベルト２１の走行速度がコントローラ３３に予め設定されている基準速度と一致するように、巻き取りリール２３の回転速度がモータ５２によって制御される。同時に、送り出しリール２２側では研磨ベルト２１の走行速度を乱すことがない程度にモータ５１によって逆転トルクが加えられ、実質的に定速走行している研磨ベルト２１の張力を一定に保つ役目をする。
【００５８】
このように、研磨ベルト２１が一定の速度および一定の張力で走行している状態で、各ワークホルダ４５に保持されたワーク１を１８０度回転させることにより先の実施の形態と同様の面取り加工が施される。
【００５９】
送り出しリール２２側の研磨ベルト２１を巻き取りリール２３側に巻き取り終えたならば、送り出しリール２２側のモータ５１の制御方式がそれまでのトルク制御から速度制御に切り換えられるとともに、逆に巻き取りリール２３側のモータ５２の制御方式がそれまでの速度制御からトルク制御に切り換えられ、実質的に送り出しリール２２が巻き取りリールとして、巻き取りリール２３が送り出しリールとしてそれぞれ機能して、研磨ベルト２１が巻き取りリール２３から送り出しリール２１へと向かって逆転駆動される。
【００６０】
このように、研磨ベルト２１の正逆転を繰り返すことにより、先の実施の形態と同様に、研磨ベルト２１をエンドレスベルトと同程度の劣化まで使用することができる。しかも本実施の形態によれば、送り出し側となるリールに逆転トルクが加えられることで研磨ベルト２１の張力が一定となるように制御されることから、先の実施の形態におけるベルトテンショナー３４を廃止できる効果がある。
【００６１】
ここで、本実施の形態では、ワーク回転駆動用のモータ４６の回転角信号と研磨ベルト巻き取り側のモータ５１または５２の負荷トルクとに応じて研磨ベルト２１の張力制御用のモータ５２または５１のトルクを可変制御することで、図５と同様に研磨ベルト２１の摩耗状態あるいはワーク１の回転角位置に応じて研削量を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す構成説明図。
【図２】図１におけるベルトテンショナーの詳細を示す断面説明図。
【図３】図２のＡ方向矢視図。
【図４】ワークと研磨ベルトとの関係を示す要部拡大図。
【図５】ワークの回転角位置と研磨ベルト張力およびトルクとの関係を示す説明図。
【図６】図１の要部の詳細を示す回路説明図。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す構成説明図。
【図８】ＣＶＴ用ベルトのエレメントの斜視図。
【図９】従来の面取り加工方法の一例を示す要部斜視図。
【図１０】図９を模式化した説明図。
【図１１】図９を模式化した他の説明図。
【符号の説明】
１…エレメント（板材）
５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ…稜線部
２１…研磨ベルト
２２…ベルト巻き取りリール
２３…ベルト送り出しリール
２４，２５，２６…ガイドローラ
２７，２８…キャプスタン
２９，３０…ピンチローラ
３１…サーボモータ（送り用モータ）
３２…サーボモータ（巻き取り用モータ）
３３…コントローラ（制御手段）
３４…ベルトテンショナー
４５…ワークホルダ（板材保持手段）
４６…サーボモータ（ワーク用モータ）
５１…サーボモータ（送り出し用モータまたは巻き取り用モータ）
５２…サーボモータ（巻き取り用モータまたは送り出し用モータ）
５８…ロータリーエンコーダ（回転検出手段）
５９…コントローラ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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