(57)【要約】【課題】製品のばらつきや不良品の発生を長期間に亘って効果的に防止できる金属製無端ベルトの製造方法を提供する。【解決手段】固定ローラ１と引張りローラ３の間に無端状金属ベルト素材１を巻き掛け、圧延ローラ４により素材１を圧延しつつ引張りローラ３により素材１を引き伸ばし、所望寸法の金属製無端ベルトを製造する方法において、所定加工回数毎に、検定用の荷重を与えて得られた応答特性を、初期正常時において得られた応答特性と比較して相互間のずれ量を求める検定を行い、次回検定時までの加工を、該ずれ量を補正する荷重制御条件に従って行う。【選択図】        図１
2004291050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ローラと引張りローラとの間に無端状金属ベルト素材を循環回送自在に巻き掛けておき、圧延ローラが前記固定ローラとの間で前記素材を圧延しつつ前記引張りローラが該素材を引き伸ばして、所望の板幅及び／又は板厚を有する所望の周長の金属製無端ベルトを製造する方法において、
所定加工回数毎に、検定用の圧延荷重及び引張り荷重を各々別個独立に与えて得られた応答特性を、初期正常時における前記検定用と同様の圧延荷重及び引張り荷重を各々別個独立に与えて得られた応答特性と各々比較して相互間の各ずれ量を求める検定を行い、次回検定時までの加工を、該ずれ量を補正する荷重制御条件により行うことを特徴とする金属製無端ベルトの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の金属製無端ベルトの製造方法において、求められたずれ量が予め設定された閾値を超えたときにその旨を報知することを特徴とする金属製無端ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）ベルト等の金属製無端ベルトの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のベルトの製造方法としては、金属製無端ベルトの素材（無端状金属ベルト素材）の板幅又は板厚を、目標板幅又は目標板厚にするように張力制御し、その後、素材の周長を目標周長にするように張力を制御して、金属製無端ベルトの製造をする方法がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平２−３６３２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述従来技術では、加工パラメータ、特に機械系パラメータが初期調整にて最適化された値に固定されており、機械系の特性の経時的な変化について配慮されてなく、以下のような問題点があった。
すなわち、金属材の圧延装置は、素材を送ったり、引っ張ったり、圧延するためのローラや、各ローラの回転部を支持するベアリング、あるいは圧延荷重や引張り荷重測定用のロードセル等の機械構成部（構成要素）を多く備えているが、圧延工程を含む金属製無端ベルトの製造装置もその例外ではない。
このような装置において、上記ローラやベアリング等の構成要素は摩耗により経時的な寸法変化が生じる。また、各ベアリングには「なじみ」という経時的な変化要素がある。更に、圧延荷重や引張り荷重測定用のロードセル等のばね係数も経時的に変化する。
このため、装置の各構成要素の応答特性は経時的に変化するが、上記のように従来技術では、このような応答特性の経時的変化に何ら配慮されてなく、したがって、その変化がそのまま加工精度に影響してしまい、製品にばらつきが生じた。また、定期あるいは不定期の精度検査が行われるまで、製品不良が発見されず、不良品を多発するという問題点もあった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するためになされたもので、製品にばらつきを生じさせたり、不良品を生じさせることのない金属製無端ベルトの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、固定ローラと引張りローラとの間に無端状金属ベルト素材を循環回送自在に巻き掛けておき、圧延ローラが前記固定ローラとの間で前記素材を圧延しつつ前記引張りローラが該素材を引き伸ばして、所望の板幅及び／又は板厚を有する所望の周長の金属製無端ベルトを製造する方法において、所定加工回数毎に、検定用の圧延荷重及び引張り荷重を各々別個独立に与えて得られた応答特性を、初期正常時における前記検定用と同様の圧延荷重及び引張り荷重を各々別個独立に与えて得られた応答特性と各々比較して相互間の各ずれ量を求める検定を行い、次回検定時までの加工を、該ずれ量を補正する荷重制御条件により行うことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、求められたずれ量が予め設定された閾値を超えたときにその旨を報知することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図間において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図１は、本発明による金属製無端ベルトの製造方法の一実施形態の説明図である。
この図において、１は無端状金属ベルト素材であり、固定ローラ２と引張りローラ３との間に循環回送自在に巻き掛けられている。
圧延ローラ４は、上記固定ローラ２との間で上記無端状金属ベルト素材１を圧延する径大のローラである。この圧延ローラ４は、圧延ローラ回転用モータ５によって回転され、また、圧延モータ６によってそのローラ面を上記固定ローラ２のローラ面側（矢印イ方向）に所望の力で加圧可能である。圧延ロードセル７は、圧延ローラ４の矢印イ方向への加圧力（圧延荷重）測定用の測定器である。
引張りモータ８は、引張りローラ３に対して、固定ローラ２側とは反対側（矢印ロ方向）に所望の力で引っ張り、無端状金属ベルト素材１を引き伸ばすための張力を付与するモータである。また、引張りロードセル９は、上記引張りローラ３の矢印ロ方向への張力（引張り荷重）測定用の測定器である。リニアゲージ１０は、無端状金属ベルト素材１の周長測定用の測定器である。
【０００９】
演算・制御装置１２は、無端状金属ベルト素材１を所望の板幅及び／又は板厚を有する所望の周長の金属製無端ベルトに加工（金属製無端ベルトを製造）するために、各モータ５，６，８等を予め設定された値（初期設定値）に従って制御する装置である。
この演算・制御装置１２は、図１に示す構成各部（構成要素）における機械系の特性の経時的変化に起因する同構成各部の応答特性の経時的変化を、定期的に修正する機能も備える。
各機能は、内蔵する制御プログラムがメモリに記録された各種パラメータ等のデータや、ロードセル７，９、リニアゲージ１０等からの出力信号（測定値）を参照して実行されることにより実現される。
【００１０】
図１に示す構成において、固定ローラ２と引張りローラ３との間に巻き掛けられた無端状金属ベルト素材１は、同ローラ２，３間において循環回送中に、モータ５により回転されている圧延ローラ４がモータ６により矢印イ方向に加圧されると共に、モータ８により矢印ロ方向に引っ張られる。
この際、圧延荷重、引張り荷重及び無端状金属ベルト素材１の周長は、ロードセル７，９及びリニアゲージ１０からの信号を受けた演算・制御装置１２によって測定され、無端状金属ベルト素材１は所望の板幅及び／又は板厚を有する所望の周長の金属製無端ベルトに加工（金属製無端ベルトが製造）される。
上述したように、基本的なベルト製造工程は、従来技術と大きく変わるところはないが、本発明においては、それに加え、所定加工（製造）回数毎に応答特性の検定を行い、初期正常時の応答特性との間にずれが生じていれば、そのずれを補正するようにしたものである。
【００１１】
以下このずれ補正につき、図２のフローチャートを併用して説明する。
図２における各処理は、ロードセル７，９からの測定値を受けた演算・制御装置１２が実行する。
すなわち、演算・制御装置１２は、まず加工回数（ベルト製造数）が予め設定された回数に達したか否かを判定する（ステップ２１）。
判定結果が肯定されればステップ２２に進み、否定されればステップ２９に跳ぶ。
ステップ２２では、検定用の圧延荷重を与える。すなわち、被圧延材である無端状金属ベルト素材１のない状態（ローラ２，４間に何も挟まない状態）で、モータ６に動作指令を与え、このモータ６により、予め決められた検定荷重にて圧延ローラ４を固定ローラ２に圧接する（矢印イ参照）。
次に、この状態で一定時間、ロードセル７の出力信号波形、すなわち検定用の加圧力測定信号波形（圧延荷重応答特性）を測定し、記録する（ステップ２３参照）。
ステップ２４では、圧延ローラ４を固定ローラ２から離し、検定用の引張り荷重を与える。すなわち、被圧延材である無端状金属ベルト素材１よりも硬い材質からなる他は、同素材１とほぼ同様に形成された検定用ワークを固定ローラ２と引張りローラ３との間に巻き掛け、モータ８に動作指令を与え、このモータ８により、予め決められた検定荷重にて引張りローラ３を矢印ロ方向に引っ張る。  次に、この状態で一定時間、ロードセル９の出力信号波形、すなわち検定用の張力測定信号波形（引張り荷重応答特性）を測定し、記録する（ステップ２５参照）。
【００１２】
ステップ２６では、初期正常時に、上記検定用と同様の圧延荷重及び引張り荷重を与えて得られ、記録しておいたロードセル７，９の出力信号波形、すなわち基準用の加圧力測定信号波形及び張力測定信号波形（圧延荷重応答特性及び引張り荷重応答特性）を読み出す。なお、基準用の張力測定信号波形（引張り荷重応答特性）は上記検定用ワークを用いて得られたものである。
そして、上記検定用の加圧力測定信号波形を基準用の加圧力測定信号波形と比較すると共に、検定用の張力測定信号波形を基準用の張力測定信号波形と比較し、各々相互間に生じた所定の項目（制御対象項目）についてのずれ量を演算する。
ステップ２７では、ステップ２６で演算されたずれ量が補正されて加工（製造）が行われるように、上記ずれ量を元に加工パターン（素材１に与える圧延荷重や引張り荷重等の制御条件）を修正する。
ステップ２８では、ステップ２６で演算されたずれ量が予め設定された閾値（ずれ量が自動修正不可能となる上下限値）を超えたときに、異常が発生したとして、その旨を報知する。報知は、ランプ、ブザー等で行われる。
ステップ２９では、ステップ２７で修正された加工パターン（制御条件）により各モータ５，６，８等を制御し、加工を開始する。
以下、ステップ２１〜２９を繰り返し、所望時の終了操作で加工（製造）を終了する。
【００１３】
次に、上記制御対象項目の具体例について図３〜図５を参照して説明する。
各図において、曲線２０１は図２中のステップ２２（又は２４）で与えられる荷重指令（検定荷重）波形、曲線２０２は曲線２０１に示す荷重が与えられた時のロードセル７（又は９）の出力信号波形、すなわち荷重応答波形である。また、２０３は荷重目標値、２０４は荷重目標値の±５％以内の範囲、２０５は荷重目標値の５０％値、２０６は荷重目標値の９０％値、２０７は荷重目標値の６３％値、２０８は荷重目標値の１０％値であり、Ｔ０は荷重指令時点である。  制御対象項目としては、ここでは整定時間Ｔｓ、遅れ時間Ｔｄ、立上がり時間Ｔｒ、時定数Ｔ、むだ時間Ｔｚ、行過ぎ時間Ｔｐ、行過ぎ量Ｐｖ、行過ぎ回数Ｐｔ及び定常偏差ｅｓが選定されている。
この場合、整定時間Ｔｓは荷重目標値の±５％に収まる時間、遅れ時間Ｔｄは荷重目標値の５０％に達する時間を指す（図３参照）。また、立上がり時間Ｔｒは荷重目標値の１０％から９０％に達する時間、時定数Ｔは荷重目標値の６３％に達する時間を指す（図４参照）。更に、むだ時間Ｔｚは荷重指令後、変化が現れるまでの時間、行過ぎ時間Ｔｐは初期最大行過ぎ量が出るまでの時間、行過ぎ量Ｐｖは最大行過ぎ量の荷重目標値からの超過量を指す（図５参照）。行過ぎ回数Ｐｔは整定時間Ｔｓに達するまでの行過ぎ回数を指す。
【００１４】
図２中のステップ２７では、同ステップ２６で演算された制御対象項目Ｔｓ、Ｔｄ、Ｔｒ、Ｔ、Ｔｚ、Ｔｐ、Ｐｖ、Ｐｔ及びｅｓについてのずれ量（差分）Ｔｓ′、Ｔｄ′、Ｔｒ′、Ｔ′、Ｔｚ′、Ｔｐ′、Ｐｖ′、Ｐｔ′及びｅｓ′を元に加工パラメータＰ１〜Ｐｎを、
Ｐ１＝ｆ１（Ｔｓ′、Ｔｄ′、Ｔｒ′、Ｔ′、Ｔｚ′、Ｔｐ′、Ｐｖ′、Ｐｔ′ｅｓ′）
Ｐ２＝ｆ２（Ｔｓ′、Ｔｄ′、Ｔｒ′、Ｔ′、Ｔｚ′、Ｔｐ′、Ｐｖ′、Ｐｔ′ｅｓ′）
：
Ｐｎ＝ｆｎ（Ｔｓ′、Ｔｄ′、Ｔｒ′、Ｔ′、Ｔｚ′、Ｔｐ′、Ｐｖ′、Ｐｔ′ｅｓ′）
のように演算する。
そして、この加工パラメータＰ１〜Ｐｎによる新たな加工パターンを作成（加工パターンを修正）し、上記ずれ量を補正した加工（製造）を行う。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、所定加工回数毎に、現在の応答特性と初期正常時の応答特性とを比較し、相互間の各ずれ量を求める検定を行い、次回検定時までの加工を、上記ずれ量を補正する荷重制御条件により行うようにしたので、製品のばらつきや不良品の発生を長期間に亘って効果的に防止できる。
また、ずれ量が予め設定された閾値を超えたときに、その旨を報知するようにしたことによれば、金属製無端ベルトの製造方法を適用した装置において、その異常を即座に、かつ低コストで知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の一実施形態の説明図である。
【図２】同上方法におけるずれ補正を説明するためのフローチャートである。
【図３】制御対象項目の具体例（その１）を説明する波形図である。
【図４】制御対象項目の具体例（その２）を説明する波形図である。
【図５】制御対象項目の具体例（その３）を説明する波形図である。
【符号の説明】
１  無端状金属ベルト素材
２  固定ローラ
３  引張りローラ
４  圧延ローラ
５，６，８  モータ
７，９  ロードセル
１２  演算・制御装置
【図１】
2004291050.tif 000003
【図２】
2004291050.tif 000004
【図３】
2004291050.tif 000005
【図４】
2004291050.tif 000006
【図５】
2004291050.tif 000007