(57)【要約】【課題】ベルト端面の欠陥を高速で、かつ自動的に精度よく検査することができる駆動用ベルトの欠陥検査方法を提供する。【解決手段】第１の発明では、駆動用ベルト１のベルト端面にレーザ光源２からスリットレーザを照射し、ベルト周方向及びベルト端面方向の正反射光をそれぞれ受光装置４、５、６により受光し、それらの受光波形に基づいてベルト端面の欠陥を検出する。第２の発明では、磁性体からなる駆動用ベルトのベルト胴部を周方向に磁化させ、ベルト端面上部及びベルト胴部でそれぞれ漏洩磁束を計測し、ベルト胴部の計測値によりベルトの溶接線の信号をマスクしながらベルト端面の欠陥を検出する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用ベルトのベルト端面にスリットレーザを照射し、ベルト周方向及びベルト端面方向の正反射光をそれぞれ受光し、それらの受光波形に基づいてベルト端面の欠陥を検出することを特徴とする駆動用ベルトの欠陥検査方法。
【請求項２】
磁性体からなる駆動用ベルトのベルト胴部を周方向に磁化させ、ベルト端面上部及びベルト胴部でそれぞれ漏洩磁束を計測し、ベルト胴部の計測値によりベルトの溶接線の信号をマスクしながらベルト端面の欠陥を検出することを特徴とする駆動用ベルトの欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動用ベルトの製造工程においてベルト端面に発生する欠陥を、精度良く検出することができる駆動用ベルトの欠陥検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
搬送や動力伝達のための駆動用ベルトは、各種の産業分野において広く用いられているが、特に高速、高張力条件下で使用される場合には、ベルト端面に欠陥があると稼動中に欠陥を起点としてベルト破断に至り、重大な事故につながる可能性がある。そこでスチールベルトのような金属製ベルトではベルト端面を研磨処理しているが、欠陥を完全になくすることは困難であり、また研磨によって新たな欠陥が付くこともある。
【０００３】
そこで従来は、駆動用ベルトを走査しながらベルトの幅方向の両端面を拡大鏡により撮影し、モニターに表示させた拡大画像を見ながら、検査員による欠陥検査が行なわれていた。
【０００４】
しかしこのようにモニターを見ながら検査員が欠陥を検査する方法では、欠陥の検出精度を上げるためにはベルトの走査速度を速くすることができない。従って検査時間が長くかかり、検査能率が上がらないという問題があった。また検査員により検査精度にばらつきが生ずるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、駆動用ベルトの破断につながるようなベルト端面の欠陥を高速で、かつ自動的に精度よく検査することができる駆動用ベルトの欠陥検査方法を提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた請求項１の発明の駆動用ベルトの欠陥検査方法は、駆動用ベルトのベルト端面にスリットレーザを照射し、ベルト周方向及びベルト端面方向の正反射光をそれぞれ受光し、それらの受光波形に基づいてベルト端面の欠陥を検出することを特徴とするものである。
【０００７】
また同一の課題を解決するためになされた請求項２の発明の駆動用ベルトの欠陥検査方法は、磁性体からなる駆動用ベルトのベルト胴部を周方向に磁化させ、ベルト端面上部及びベルト胴部でそれぞれ漏洩磁束を計測し、ベルト胴部の計測値によりベルトの溶接線の信号をマスクしながらベルト端面の欠陥を検出することを特徴とするものである。なお、請求項２の発明はスチールベルトのような磁性体ベルトに適用されるものである。
【０００８】
本発明の検査方法によれば、駆動用ベルトの製造工程において発生する欠陥を、光学的手段によりあるいは磁気的手段により、高速かつ自動的に精度よく検査することができるため検査員が不要となり、検査時間による製造ネックを解消して高い生産効率を達成することができる。
【０００９】
なお、以下に示す実施形態では駆動用ベルトは無段変速機に組み込まれるスチールベルトであるが、本明細書において駆動用ベルトとは、印刷機、複写機、ロボット、ＯＡプリンターなどの精密機器駆動用ベルト、半導体部品、電子・電気部品などの精密部品搬送用ベルト、乾燥炉や加熱炉などの高温部での搬送用ベルト、焼成部品などの高温部品の搬送用ベルト、食品、化学薬品、医薬品などの衛生品搬送用ベルト、精密検査搬送用ベルトなどの各種のベルトを包含するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を示す。
図１は請求項１の発明の実施形態を示す模式的な斜視図であり、１は検査対象物である駆動用ベルト、２はそのベルト端面にスリットレーザ３を照射するレーザ光源である。図２に示すように、スリットレーザ３の幅はベルト端面に発生する検査対象欠陥の幅と同等あるいはそれ以下とし、長さはベルト走査時に振動によってベルトが振れても外れることのないように、ベルト変動幅と同等としておくことが好ましい。ここでは、幅を５〜２０μｍ、長さを１００〜３００μｍとしている。このスリットレーザ３は、ベルト端面に入射角度θが３０°以内となるように照射する。
【００１１】
本発明では、このスリットレーザ３の正反射光をベルト周方向及びベルト端面方向に設置された３台の受光装置で受光する。図３、図４に示すように、ベルト周方向の正反射光は中央部正反射受光装置４により、またベルト端面方向の正反射光は右斜面正反射受光装置５と、左斜面正反射受光装置６とにより受光される。この例では駆動用ベルト１の断面がほぼ半円状であるので、中央部正反射受光装置４は図３に示すようにベルト厚み方向角度を０として配置される。また右斜面正反射受光装置５と左斜面正反射受光装置６とは、図３に示すようにスリットレーザ３が照射されるベルト端面の法線に対して、入射角度αと等しい角度を持たせて配置される。
【００１２】
次に、ベルト端面の欠陥と各受光装置の受光波形との関係を説明する。図５はベルト端面の欠陥例を示すもので、欠陥Ａはベルト端面中央部で形状が乱れたもの、欠陥Ｂはベルト端面左側斜面で形状が乱れたもの、欠陥Ｃはベルト端面右側斜面で形状が乱れたものである。
【００１３】
図６は各受光装置の受光波形を示す図である。ベルト端面中央部で形状が乱れた欠陥Ａでは、スリットレーザ３の正反射光が中央部正反射受光装置４に入射しなくなるため、その受光信号が低下する。ベルト端面左側斜面で形状が乱れた欠陥Ｂでは、スリットレーザ３の左側斜面での正反射光が左斜面正反射受光装置６に入射しなくなるため、その受光信号が低下する。同様に欠陥Ｃでは、右斜面正反射受光装置５の受光信号が低下する。このように３台の受光装置を配置することにより、ベルト端面の欠陥を自動検出することが可能となる。
【００１４】
なおベルト端面形状が水平に近い場合には、中央部正反射受光装置４のみによってもある程度の欠陥検出が可能となる。逆にベルト端面形状がより複雑な場合には、断面形状の各部の法線に対応させてそれぞれ正反射受光装置を配置することにより、より確実に欠陥検出を行なわせることが可能となる。
【００１５】
上記したように、請求項１記載の駆動用ベルトの欠陥検査方法によれば、駆動用ベルトの破断につながるようなベルト端面の欠陥を高速で、かつ自動的に精度よく検査することができる。
【００１６】
図７は請求項２の発明の実施形態を示す模式的な断面図である。
請求項２の発明では、磁性体からなる駆動用ベルト１のベルト胴部を周方向に磁化させる。この実施形態では、中空ステンレスロール１０の表面に駆動用ベルト１を巻きつけながら回転させ、中空ステンレスロール１０の内部に収納した磁化器１１により、ベルト胴部を周方向に磁化させる。
【００１７】
図７に示すように、ベルト端面に欠陥があるとその欠陥から全周方向に漏洩磁束が発生するので、ベルト端面上部に配置した磁気センサー１２で漏洩磁束を計測する。磁気センサー１２としては電磁コイルを使用することができる。この方式によれば高速応答性を得ることができ、駆動用ベルト１を例えば毎分１２００ｍで走行させても精度よく欠陥検出が可能である。なお、磁化を周方向としたのは、厚み方向に磁化すると端面境界で漏洩磁束が漏れてしまうためである。ただし検出対象欠陥が端面境界による漏洩磁束よりも十分に大きい場合には、この限りではない。
【００１８】
しかし磁性体からなる駆動用ベルト１のほとんどは、平板をつなぎ合わせ電気溶接またはレーザー溶接をしたスチールベルトである。このため溶接線上では材質が変化するため漏洩磁束が発生し、欠陥と誤検出する可能性がある。そこで本発明では、図８に示すようにベルト胴部中心の上部にも磁気センサー１３を配置して漏洩磁束により溶接線を検出し、この磁気センサー１３によるベルト胴部の計測値によりベルトの溶接線の信号をマスクしながらベルト端面の欠陥を検出する。その具体例を図９に示した。
【００１９】
このように磁気センサー１３が溶接線を検出したときには、ベルト端面上部に配置した磁気センサー１２で漏洩磁束を検出しても欠陥とみなさない誤検出対策を講ずることにより、磁性体からなる駆動用ベルト１の端面欠陥を高速かつ確実に検出することが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１の駆動用ベルトの欠陥検査方法は、駆動用ベルトのベルト端面にスリットレーザを照射し、ベルト周方向及びベルト端面方向の正反射光をそれぞれ受光し、それらの受光波形に基づいてベルト端面の欠陥を検出することにより、ベルト端面の欠陥を光学的に高速かつ確実に自動検出することができる。
【００２１】
また請求項２の駆動用ベルトの欠陥検査方法は、磁性体からなる駆動用ベルトのベルト胴部を周方向に磁化させ、ベルト端面上部及びベルト胴部でそれぞれ漏洩磁束を計測し、ベルト胴部の計測値によりベルトの溶接線の信号をマスクしながらベルト端面の欠陥を検出することにより、溶接線による誤検出を避けながら、磁性体からなる駆動用ベルトの端面の欠陥を高速かつ確実に自動検出することができる。
【００２２】
従ってこれらの発明によれば、従来よりも検査時間を大幅に短縮して検査能率を上げることができ、検査員が不要となるうえ、検査員による検査精度のばらつきも防止することができるなどの多くの利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の実施形態を示す模式的な斜視図である。
【図２】スリットレーザのサイズを示す平面図である。
【図３】受光装置の配置図である。
【図４】受光装置の配置図である。
【図５】ベルト端面の欠陥例を示す断面図である。
【図６】各受光装置の受光波形を示す図である。
【図７】請求項２の発明の実施形態を示す模式的な断面図である。
【図８】磁気センサーの配置図である。
【図９】漏洩磁気信号の波形図である。
【符号の説明】
１　駆動用ベルト
２　レーザ光源
３　スリットレーザ
４　中央部正反射受光装置
５　右斜面正反射受光装置
６　左斜面正反射受光装置
１０　中空ステンレスロール
１１　磁化器
１２　ベルト端面上部に配置した磁気センサー
１３　ベルト胴部中心の上部に配置した磁気センサー
【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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