(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｖリブドベルトの予備加工を効率的に行い、形状精度に優れ且つ研削延べ加工時間の短縮を図ったＶリブドベルトの製造方法及び加硫スリーブの予備加工装置を提供する。【解決手段】予備加工工程では、外周に多数の掻き取り刃が形成された円盤状の回転刃５０を用い、この回転刃５０を前記回転ロール１の軸方向に沿う軸心回りに回転させて予備加工を行う。また、そのための予備加工装置Ａとして、加硫スリーブ１０８の外表面になる粗皮層に、外周に多数の掻き取り刃が形成された円盤状の回転刃５０を押し当てて、この回転刃５０を前記回転ロール１の軸方向に沿う軸心回りに回転させてながら前記軸方向に横送りして粗皮層を切削する回転刃手段ｂと、加硫スリーブを個々に分割して小幅加硫スリーブにする切断手段１１とから成るカッターユニットＵと、上記カッターユニットＵの回転刃手段ｂと切断手段ｃを共有設置したカッターベース２６とを備えるものにする。【選択図】        図１
2004230712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、心線が巻き付けられた接着ゴム層と、その上に積層された圧縮ゴム層を含むゴム成形体を作製し、得られたゴム成形体を加硫して加硫スリーブに仕上る成形工程と、前記加硫スリーブを回転ロールに巻掛けて回転走行させ、前記回転ロールに巻掛けた部分において前記加硫スリーブの外周面を刃物によって切削する予備加工工程と、予備加工された加硫スリーブを所定幅の小幅加硫スリーブに分割する分割工程と、前記小幅加硫スリーブを１つもしくは複数個のＶ状溝に研削するＶ溝加工工程とを備え、前記予備加工工程で用いる前記刃物は、外周に多数の掻き取り刃が形成された円盤状の回転刃であり、この回転刃を前記回転ロールの軸方向に沿う軸心回りに回転させて予備加工を行うことを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
【請求項２】
前記予備加工工程は、前記回転刃による切削だけで行われることを特徴とするＶリブドベルトの製造方法。
【請求項３】
前記予備加工工程の前記回転刃を前記回転ロールの軸方向に沿う軸心回りに回転させるにあたり、一対の前記回転ロールに加硫スリーブが巻回されない無負荷時と、一対の前記回転ロールに特定の加硫スリーブが巻回された負荷時との、前記回転刃を前記一方の回転ロールの軸方向に沿って平行移動させるに伴う加硫スリーブ外周の前記一方の回転ロールの径方向差を求める差検出工程と、目標加工量と、前記回転刃による実際の加工量との関係から切り込み深さの補正率を求める補正率検出工程とを備え、前記特定加硫スリーブを前記一対の回転ロールに亘って巻掛け、前記差検出工程にて求められた値に前記補正率検出工程にて求められた補正率を乗じて算出された径方向差だけ前記回転刃を前記一方の回転ロールの径方向に移動させながら前記加硫スリーブの外周を予備加工する請求項１又は２に記載のＶリブドベルトの製造方法。
【請求項４】
加硫した加硫スリーブの表面にＶ状溝を研削する前に、予め加硫スリーブの粗皮層を除去して平坦面を有する小幅加硫スリーブに予備加工する加硫スリーブの予備加工装置において、（１）加硫スリーブを回転ロール間に張架して回転走行させる二軸張架ユニットと、（２）加硫スリーブの外表面になる粗皮層に、外周に多数の掻き取り刃が形成された円盤状の回転刃を押し当てて、この回転刃を前記回転ロールの軸方向に沿う軸心回りに回転させてながら前記軸方向に横送りして粗皮層を切削する回転刃手段と、加硫スリーブを個々に分割して小幅加硫スリーブにする切断手段とから成るカッターユニットと、（３）上記カッターユニットの回転刃手段と切断手段を共有設置したカッターベースと、（４）該カッターベースを上記二軸張架ユニットに張架された加硫スリーブへ近接離反する方向（Ｘ軸方向）と、加硫スリーブの幅方向（Ｙ軸方向）に沿って移動させる移動手段とからなるサーボテーブルユニットとを備えたことを特徴とする加硫スリーブの予備加工装置。
【請求項５】
前記回転刃を、前記Ｘ方向への押込み量調節が自在に構成し、前記回転刃を前記Ｙ方向に平行移動させるに伴う前記押し込み量を記憶する記憶手段を設けるとともに、前記押し込み量は、目標加工量と、前記回転刃による実際の加工量との関係から求められた切り込み深さの補正率が加味されたものである請求項４記載の加硫スリーブの予備加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｖリブドベルトの製造方法及び加硫スリーブの予備加工装置に係わり、詳しくは加硫スリーブの表面にＶ状溝を研削する前に、予め加硫スリーブの粗皮層を除去して平坦面とし、更にそのスリーブを小幅加硫スリーブに分割カットする予備加工の後、そのスリーブをＶ状溝に研削してなるＶリブドベルトの製造方法及び加硫スリーブの予備加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下記特許文献１のように、表面にカバー帆布を積層した伸張ゴム層と、ベルト長手方向に沿って心線を埋設した接着ゴム層と、接着ゴム層に隣接した圧縮ゴム層にベルトの周方向に延びる複数のリブ部を有するＶリブドベルトの製造方法において、少なくとも接着ゴム層に心線を巻き付け、その上に圧縮ゴム層を積層したゴム成形体を作製し、得られたゴム成形体を加硫して加硫スリーブに仕上る成形工程と、加硫スリーブの粗皮層を刃物によって切削した後、その表面を粒度の粗い砥石を用いて平坦に研削し、更に所定幅の小幅加硫スリーブに分割する予備加工工程と、小幅加硫スリーブを１つもしくは複数個のＶ状溝に研削するＶ溝加工工程と、からなるＶリブドベルトの製造方法が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３６３８４号公報（段落０００８、図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献による予備加工工程により、Ｖリブドベルトの品質の向上と生産性の向上が図れるものの、ベルト材質によって、切削及び研削が期待通りに行われない場合があり、上記予備加工工程において、更に改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、Ｖリブドベルトの予備加工を効率的に行うことにより、形状精度に優れ且つ研削延べ加工時間の短縮を図ったＶリブドベルトの製造方法及び加硫スリーブの予備加工装置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】
上記課題を解決する請求項１に係る発明は、少なくとも、心線が巻き付けられた接着ゴム層と、その上に積層された圧縮ゴム層を含むゴム成形体を作製し、得られたゴム成形体を加硫して加硫スリーブに仕上る成形工程と、前記加硫スリーブを回転ロールに巻掛けて回転走行させ、前記回転ロールに巻掛けた部分において前記加硫スリーブの外周面を刃物によって切削する予備加工工程と、予備加工された加硫スリーブを所定幅の小幅加硫スリーブに分割する分割工程と、前記小幅加硫スリーブを１つもしくは複数個のＶ状溝に研削するＶ溝加工工程とを備え、前記予備加工工程で用いる前記刃物は、外周に多数の掻き取り刃が形成された円盤状の回転刃であり、この回転刃を前記回転ロールの軸方向に沿う軸心回りに回転させて予備加工を行うことを特徴とするＶリブドベルトの製造方法である。
【０００７】
上記構成によると、予備加工工程で用いる前記刃物は、外周に多数の掻き取り刃が形成された円盤状の回転刃であり、この回転刃を前記回転ロールの軸方向に沿う軸心回りに回転させて予備加工を行うと、ベルト材質に関わらず、所定の加工代を１パスで削り取ることができる。すなわち、回転刃による加工では、高速で移動する掻き取り歯が加硫スリーブの外周面を一瞬にして削り取る動作が連続するような状況となり、強い摩擦や発熱が生じないとともに、スプリングバックも生じないので、設定値に近い加工代を一度に実現できる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記予備加工工程は、前記回転刃による切削だけで行われることを特徴とする。
上記構成によると、一つの回転刃の切削だけで予備加工を高精度に行うことができる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記予備加工工程の前記回転刃を前記回転ロールの軸方向に沿う軸心回りに回転させるにあたり、一対の前記回転ロールに加硫スリーブが巻回されない無負荷時と、一対の前記回転ロールに特定の加硫スリーブが巻回された負荷時との、前記回転刃を前記一方の回転ロールの軸方向に沿って平行移動させるに伴う加硫スリーブ外周の前記一方の回転ロールの径方向差を求める差検出工程と、目標加工量と、前記回転刃による実際の加工量との関係から切り込み深さの補正率を求める補正率検出工程とを備え、前記特定加硫スリーブを前記一対の回転ロールに亘って巻掛け、前記差検出工程にて求められた値に前記補正率検出工程にて求められた補正率を乗じて算出された径方向差だけ前記回転刃を前記一方の回転ロールの径方向に移動させながら前記加硫スリーブの外周を予備加工する請求項１又は２に記載のＶリブドベルトの製造方法である。
【００１０】
上記構成によると、加硫スリーブにおける回転ロールに巻回された部分の外径寸法として、ベルト緊張力の作用しない自由状態のときの外径と、特定のベルト緊張力が作用して回転ロールが撓んでいる撓み状態のときの外径との差を求める差検出工程を行い、ベルト緊張力に起因した回転ロールの各部における撓み量を予め検出しておく。そして、次に行う予備加工工程では、差検出工程にて求められた径方向差だけ回転刃を一方の回転ロールの径方向に移動させながら加硫スリーブの外周を切削するので、ベルト緊張力に起因した撓み量を相殺しながら切削できるようになり、前作終了後に回転ロールから外されて自由状態となった加硫スリーブの厚みを、その幅方向の如何に拘らずに均一化することが可能になる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、加硫した加硫スリーブの表面にＶ状溝を研削する前に、予め加硫スリーブの粗皮層を除去して平坦面を有する小幅加硫スリーブに予備加工する加硫スリーブの予備加工装置において、（１）加硫スリーブを回転ロール間に張架して回転走行させる二軸張架ユニットと、（２）加硫スリーブの外表面になる粗皮層に、外周に多数の掻き取り刃が形成された円盤状の回転刃を押し当てて、この回転刃を前記回転ロールの軸方向に沿う軸心回りに回転させてながら前記軸方向に横送りして粗皮層を切削する回転刃手段と、加硫スリーブを個々に分割して小幅加硫スリーブにする切断手段とから成るカッターユニットと、（３）上記カッターユニットの回転刃手段と切断手段を共有設置したカッターベースと、（４）該カッターベースを上記二軸張架ユニットに張架された加硫スリーブへ近接離反する方向（Ｘ軸方向）と、加硫スリーブの幅方向（Ｙ軸方向）に沿って移動させる移動手段とからなるサーボテーブルユニットとを備えたことを特徴とする加硫スリーブの予備加工装置である。
【００１２】
請求項４の構成は、請求項１の方法を装置化したものであり、請求項１の方法による前記作用効果と同等の作用効果を得ることができる。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項４において、前記回転刃を、前記Ｙ方向への押込み量調節が自在に構成し、前記回転刃を前記Ｙ方向に平行移動させるに伴う前記押し込み量を記憶する記憶手段を設けるとともに、前記押し込み量は、目標加工量と、前記回転刃による実際の加工量との関係から求められた切り込み深さの補正率が加味されたものである。
請求項５の構成は、請求項３の方法を装置化したものであり、請求項３の方法による前記作用効果と同等の作用効果を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるＶリブドベルトの製造方法及び加硫スリーブの予備加工装置について各実施の形態を説明する。
まず、加硫スリーブに仕上げる成形工程、加硫スリーブの外周面を切削する予備加工工程、小幅スリーブに分割する分割工程と、Ｖ状溝に研削するＶ溝加工工程とからなるＶリブドベルトの製造方法を説明する。
【００１５】
〔成形工程〕
加硫スリーブに仕上げる成形工程は、以下の様に成型ドラム１０１にベルト構成材を順次積層した積層体を加硫して、加硫スリーブ１０８を形成する工程である。図９に示すように、円筒状の成型ドラム１０１の周面にカバー帆布１０２が１枚から複数枚巻き付けて伸張ゴム層１０３を、ついで接着ゴム層１０４、そして同層１０４に螺旋状に巻き付けられたロープからなる心線１０５，更に圧縮ゴム層１０６を順次積層する。この積層体１０７が下記の如く加硫されて、加硫スリーブ１０８となる。上述の圧縮ゴム層１０６には、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、綿等からなる長さ１〜１０ｍｍのカット繊維が１〜１５ｖｏｌ％混入され、加硫スリーブの幅方向に配列されている。
【００１６】
この加硫スリーブ１０８は、以下の加硫工程で形成される。図１０に示す様に、前述の積層体１０７の円筒外面に筒状の加硫用ゴムジャケット１４５（以下、単にジャケットとよぶ）を外挿して、次に加硫缶内の平底板に立設密封して上面も上蓋で密封して缶内に蒸気を充圧する。積層体１０７には外側のジャケット１４５から温度と圧力が加わり同時に内側の成型ドラム１０１の内部からは温度が加わる。同時に積層体７の内面側は成型ドラム１０１の外表面を固定面にして、積層体１０７の外面側はジャケットの内面で均等に圧縮加硫成形される。缶から取り出し、ジャケット１４５が抜かれ、さらに成型ドラム１０１から離型されて円筒状の加硫スリーブ１０８となる。
【００１７】
ところで、加硫成形された円筒状の加硫スリーブ１０８の表面層は真円に近いが、積層体１０７やジャケット１４５の厚みバラツキのため、凹凸は避けられず、最終製品厚みからやや厚め０．０５〜１．０ｍｍに成形されている。
【００１８】
〔予備加工工程及び分割工程〕
次に、本発明の要部である予備加工工程及び分割工程は、上述の加硫スリーブ８を次工程でリブベルトとして小幅でＶ溝加工する工程に先立って、下加工する工程である。その下加工の内容は、前述の加硫スリーブ８の粗皮層９を切削し平坦化する予備加工工程と、小幅に切断分割する分割工程とから成る。
先ず、加硫スリーブ８の表面層である粗皮の除去方法について説明する。この除去方法は、外周に多数の掻き取り刃が形成された円盤状の回転刃５０を、駆動ロール１の軸方向に沿う軸心回りに回転させて行う切削工程だけで構成される。
【００１９】
図１１（イ）と図１２に示すように、加硫スリーブ１０８は圧縮ゴム層１０６が表面側に位置するように駆動ロール１と従動ロール２に張架され所定の張力を保持して、従動ロール２の一端部の固定フランジで加硫スリーブ１０８の回転寄りを止めて回転走行させる。切削工程１１５は、加硫スリーブ１０８表面に円盤状の回転刃５０をＸ方向に押し付けてＹ方向に横移動させながら、加硫スリーブ１０８の表面である粗皮層１０９（図１２参照）を１パスで切削し除去する。これにより、加硫スリーブ１０８の全幅にわたる切削面が平坦化される。この結果、加硫スリーブ１０８の外表面である粗皮層１０９を軽い切削負荷で、しかもその横送り速度を早く切削して除き、最終研削仕上げ代０．０３〜０．１ｍｍを残して平坦化を終える。従って、加硫スリーブ１０８に切削の過大な加工熱を与えることなく、早く短時間で粗皮層１０９の除去が出来る。
【００２０】
ついで、図１１（ロ）に示す、分割工程１１６は、丸刃１１を走行回転中の加硫スリーブ１０８に押し込み、所要サイズに応じて加硫スリーブ１０８を１〜複数回の分割カットをおこない、１０〜４００ｍｍ幅の小幅な加硫スリーブを得る。この分割工程は、加硫スリーブ１０８の所定幅切断の前に、加硫スリーブ１０８の耳部を切除する工程を含む。この分割工程は、前述の切削工程に組み込まれている。
【００２１】
〔Ｖ溝加工工程〕
最後にＶ溝加工工程は、前述の予備加工工程で粗皮層１０９を除去し平坦化され、前述の分割工程で小幅に切断された加硫スリーブ１０８にＶ状溝を研削してＶ溝を仕上げる工程である。例えば特公平０７−０３７０８４号公報にも記される様に、小幅に切断された加硫スリーブ１０８を図１３に示す様に駆動ロール１４６と従動ロール１４７に掛架して所定の張力下で回転走行しながら、同時に図１４に示す研削ホイール１４８を加硫スリーブ１０８と逆方向又は順方向に１５００〜２０００ｒｐｍで回転させて、加硫スリーブ１０８に当接させて、その表面に５０〜１５０個の溝状部１４９を一度にＶ状溝に研削する工程である。
【００２２】
つぎに、本発明の要部である予備加工工程及び分割工程、これら工程に用いられる予備加工装置をより詳細に説明する。まず、予備加工装置Ａを説明する。
【００２３】
予備加工装置Ａは、図１、図２に示すように、駆動ロール（回転ロール）１と従動ロール（回転ロール）２とに巻回して加硫スリーブ１０８を回転駆動自在な駆動部ａと、駆動部ａによって回転駆動される加硫スリーブ１０８の外周を切削する回転刃手段ｂと切削後のベルトスリーブを小幅に切断する切断手段ｃからなるカッターユニットＵと、を備える。
【００２４】
駆動部ａは、主軸３を介して第１主軸受け４と第１副軸受け５とで回転自在に支承された駆動ロール１と、テンション軸６を介して第２主軸受け７と第２副軸受け８とに支承されたベルト緊張用の従動ロール２と、主軸３を駆動するためのベルト伝動機構９と駆動モータ１０とを設けて構成されている。駆動ロール１は、その外周面にエラストマーライニングによって表面材１ａが施されている。
【００２５】
回転刃手段ｂは、回転刃５０と、これを駆動ロール１の軸方向に沿うＹ方向と、駆動ロール１の径方向に沿うＸ方向とに駆動移動自在な移動手段１２とから構成されている。即ち、Ｙ方向に長い長尺状の基台１３と、横送りモータ１５とネジ送り機構１６とレール支持機構４２とによって基台１３に対してＹ方向に駆動移動自在に支持された移動台（サーポテーブルユニット）１４と、回転刃５０が支承された台（カッターベース）２６を移動台１４に対してＸ方向に移動自在とするための電動モータ１７と、回転刃５０を駆動回転させる駆動モータ１８（駆動手段の一例）と、を設けてある。前記回転刃５０は、駆動ロール１に対向する部分を露出して集塵カバーで覆われており、回転刃５０の集塵カバー側の側面にはレーザセンサ３０が設けられている。回転刃５０の回転方向は、加硫スリーブ１０８に対して逆方向又は順方向のいずれでも良い。
【００２６】
２１は、回転刃５０用の軸受け、２３は、回転刃５０用のベルト伝動機構である。基台１３における横送りモータ１５存在側の反対側には、ネジ軸１６ａの回転数から移動台１４の基台１３に対する横送り位置を検出するための横送りエンコーダ２５が装備されている。叉、電動モータ１７には、台２６の移動台１４に対する縦送り位置を検出するためのロータリエンコーダ等の位置センサ２８が内装されている。これら縦送りや横送り位置の検出は、電動モータ１５，１７にサーボモータを用いて、サーボシステムによって直接コントロールすることができる。
【００２７】
切断手段ｃは、丸刃１１と、その切り刃が加硫ベルトスリーブ１０８の走行方向となるように丸刃１１を支持する支持箱２２と、支持箱２２を台（カッターベース）２６の上でＸ方向にスライド自在とするスライド台２４と、このスランド台２４を進退させる進退駆動手段としてのシリンダ１９と、このシリンダ１９によるスライド台２４の進退端を検出するリミットスイッチ等の進退端検出手段２９とを備えて成る。丸刃１１は、回転しないもの、フリー回転するもの、駆動回転されるもののいずれでも良い。
【００２８】
支持箱２２は、回転しない丸刃１１の場合、切り刃の位置をときどき変更できるように、丸刃１１の軸を所定の回転位置で固定できるようになっている。シリンダ１９による退出状態では、丸刃１１は回転刃５０により退出した待機状態になる。シリンダ１９による進出状態では、丸刃１１は回転刃５０より更に加硫スリーブ１０８の側に進出した作動状態となる。この作動状態における丸刃１１の加硫スリーブ１０８に対する切り込み量は、台２６の移動台１４に対する縦送りを行う電動モータ１７と、台２６の移動台１４に対する縦送り位置を検出するためのロータリエンコーダ等の位置センサ２８とによるサーボシステムでコントロールされる。そのため、丸刃１１の進退状態を検出するために、前述した検出手段２９が設けられている。
このように、回転刃手段ｂと切断手段ｃとからなるカッターユニットＵは、台２６（カッターベース）上に共有設置されている。特に、回転刃手段ｂと切断手段ｃのＸ方向への切り込み量の設定は共通のサーボシステムで行うようになっている。
【００２９】
主軸３及びテンション軸６は、夫々基本的には第１主軸受け４、第２主軸受け７による片持ち支持状態であり、反対側端を補助的に第１副軸受け５、第２副軸受け８で支持している。従って、両副軸受け５，８を外して各ロール１，２を片持ち状態として側方にスライドさせることにより、加硫スリーブ１０８を駆動ロール１及び従動ロール２に巻回したり外したりすることができる。
【００３０】
図示は省略するが、第２主軸受け７と第２副軸受け８とを支持する移動台を、加硫スリーブ１０８の緊張方向（Ｘ方向）に移動及び所要の張力で伸張させる伸縮機構を備えてあり、これによって従動ロール２を第２方向における反駆動ロール１側に移動させて、加硫スリーブ１０８を緊張させることができるように構成されている。
【００３１】
図３に示すように、回転刃５０を覆う集塵カバーの側面にレーザセンサ３０が装備してあり、このレーザセンサ３０と測定用加硫スリーブ１０８ａ（特定の加硫スリーブの一例）とにより、切削対象となる加硫スリーブ１０８を駆動ロール１と従動ロール２とに亘って巻回したときの駆動ロール１と回転刃５０との台方向での間隔（クリアランス）を検出する距離検出手段３６を構成してある。これは、ベルト緊張力による駆動ロール１の撓み量が求まる手段でもある。
【００３２】
測定用加硫スリーブ１０８ａは、切削対象となる加硫スリーブ１０８に、Ｙ方向に適宜の間隔（例：５０ｍｍ）を空けて多数の貫通孔３１が一直線上に形成されたものであり、実際に切削する加硫後の加硫スリーブ１０８と同じ寸法、形状といった同条件のものを用いる。従って、貫通孔３１が丁度回転刃手段ｂを向く位置にて測定用加硫スリーブ１０８ａを停止させた状態で、横送りモータ１５を駆動させて移動台１４を横送り移動させることにより、加硫スリーブ１０８の張力によって撓む駆動ロール１の外面と回転刃５０との間隔を、レーザセンサ３０によって検出してゆくことができるのである。なお、この間隔の測定は、レーザセンサ３０に代わるダイヤルゲージで簡便に行うこともできる。
【００３３】
つまり、切削対象となる加硫後の加硫スリーブ１０８を切削するには、先ず予め、Ｙ方向に均等間隔毎に多数の測定用貫通孔３１が開けられ、かつ、加硫スリーブ１０８と同じ材料、形状、寸法のものとして作成された測定用加硫スリーブ１０８ａを用いて伸張させ貫通孔３１を通しての間隔測定を行った値と、ベルト１０８が巻回されない状態において駆動ロール１と回転刃５０との第１方向での間隔をレーザセンサ３０を用いて測定した値との差を求める差検出工程を行うことにより、加硫スリーブ１０８の緊張力による駆動ロール１の撓み量を求めることができる。
【００３４】
図４に予備加工装置Ａに使用される制御回路Ｂが示されている。即ち、横送りエンコーダ２５、位置センサ２８、リミットスイッチ（進退端検出手段）２９、レーザセンサ３０、駆動モータ１０、横送りモータ１５、電動モータ１７、駆動モータ１８、位置補正量を制御ソフト上に設定するための入力手段であるタッチパネル３２の各要素を制御装置３３に接続して制御回路Ｂを構成してある。
制御装置３３には、位置補正量を記憶し、必要に応じて切込位置を自動的に微調整する制御ソフトである制御手段３４が組み込まれている。
【００３５】
制御回路Ｂには、回転刃５０をＹ方向に平行移動させるに伴うＸ方向での押し込み量を記憶する記憶手段３５と、その記憶手段３５を行うために、回転刃５０と駆動ロール１とのＸ方向での間隔を、Ｙ方向に互いに離れた複数箇所にて検出する距離検出手段３６とが設けてある。又、研磨作動時に、記憶手段３５によって記憶されているルートを辿るよう、記憶手段３５の記憶情報に基づいて移動機構１２を制御する再現制御手段３７を備えてある。
【００３６】
次に、予備加工装置Ａによる制御動作の手順、即ち加硫スリーブ切削及び切断方法を、図５を参照して説明する。図５には、制御回路Ｂによる制御フロー図を示してある。先ず、加硫スリーブ１０８を駆動ロール１と従動ロール２に亘って巻回させるスリーブセットを行う（ステップ♯１）と、加硫スリーブ１０８の耳部（スリーブ端）をスクラップとして除去することが行われる。
【００３７】
ステップ♯１のスリーブセットの後、スタートボタンを押し（ステップ♯２）、テールストック（第１及び第２副軸受け５，８）入りによる主軸３及びテンション軸６のＸ方向の拡張が行われ（ステップ♯３）、この従動ロール２と駆動ロール１との反対側への伸張移動により加硫スリーブ１０８が伸長状態となる（ステップ♯４）。
【００３８】
駆動ロール１の回転による主軸回転開始（ステップ♯５）の後、切断手段ｃの丸刃１１が左耳端位置になるように、移動機構１２を作動させる（ステップ♯６）。つぎに、シリンダ１９を伸長させ、丸刃１１を前進させる（ステップ♯７）。つぎに、電動モータ１７を作動させるサーボシステムにより、丸刃１１を切り込み位置までＸ方向前進させる（ステップ♯８）。所定のカット時間を経過させてから（ステップ♯９）、丸刃１１を切り込み位置からＸ方向に後退させる（ステップ♯１０）。つぎに、シリンダ１９を短縮させ、丸刃１１を待機位置まで後退させる（ステップ♯１１）。つぎに、加硫スリーブ１０８の伸長状態を戻し（ステップ♯１２）、切断された耳端を除去した後に再スタートさせる（ステップ♯１３）。
【００３９】
つぎに、加硫スリーブ１０８を伸長状態にした後（ステップ♯２０）、回転刃５０が自動的にＹ軸切削開始位置に移動される自動原点移動（ステップ♯２１）が行われる。
なお、測定用ベルトスリーブ１０８ａを用い、測定開始位置までＹ方向に移動し、測定位置まで高速前進し、レーザによる距離測定・演算しながらのＹ方向に移動させる差検出工程は予め行われている。
回転刃５０の回転が開始され（ステップ♯２２）、それから再現制御手段３７（記憶手段３５）によって回転刃５０が切削位置に向かうべく、Ｘ方向における駆動ロール１に近づく方向へ前進移動し（ステップ♯２３）、次いでＹ方向の切削終了位置に向けて回転刃５０が横行する（ステップ♯２４）。これにより、ベルトスリーブ１０８外周（背面）の切削工程が開始される。再現制御手段３７の機能により、移動台１４が第２方向へ移動しながら、例えば５０ｍｍ間隔で横送りされるに伴って、その時点での駆動ロール１とのＸ方向での間隔（切込位置）が補正され（ステップ♯２６，２７）、横送りエンコーダ２５の作動にも基づき、切削終了位置まで横送りされたか否かの判断が為される（ステップ♯２６）。切削終了位置まで横送りされたら、移動台１４の横行が停止される（ステップ♯２８）。
【００４０】
すると、回転刃５０は切り込み位置から後退し（ステップ♯３０）、回転刃５０の回転が停止される（ステップ♯３１）。つぎに、移動台１４が小幅加硫スリーブの予備カット位置へとＹ方向に横行する（ステップ♯３１）。
つぎに、シリンダ１９を伸長させ、丸刃１１を前進させる（ステップ♯３３）。つぎに、電動モータ１７を作動させるサーボシステムにより、丸刃１１を切り込み位置までＸ方向前進させる（ステップ♯３４）。所定のカット時間を経過させてから（ステップ♯３５）、丸刃１１を切り込み位置からＸ方向に後退させる（ステップ♯３６）。全てのカットが終了するまで（ステップ♯３７）、次に予備カット位置まで移動させ（ステップ♯３８）、ステップ♯３４からステップ♯３８を繰り返す。全てのカットが終了すると（ステップ♯３７，ＮＯ）、シリンダ１９を短縮させて丸刃１１を後退させ（ステップ♯３９）、さらに駆動ロール１の回転を停止させる（ステップ♯４０）。
【００４１】
つぎに、移動台１４が原点位置へ戻り（ステップ♯４１）、小幅に切断された加硫スリーブ１０８を伸長状態に戻し（ステップ♯４２）、テールストック（第１及び第２副軸受け５，８）も戻る（ステップ♯４３）。そして、終了ブザーが鳴り（ステップ♯４４）、切断された小幅加硫スリーブの取り出しが行われる（ステップ♯４５）。切断された耳端を除去した後に再スタートさせる（ステップ♯１３）。
これら一連の動作は、ベルト厚さｂを同時に個々に切り込み送り制御させることにより、１回のサイクル、すなわち１パス加工によって行われる。
【００４２】
説明は前後するが、制御回路Ｂによる上述の工程に先立って、駆動ロール１の外周を研磨するロール研磨工程が行なわれる。これは、駆動ロールの入替や定修の際に行うもので、即ち、一対の回転ロール１，２に加硫スリーブ１０８が巻掛けされない無負荷状態での駆動ロール１の表面材１ａを、砥石等をＹ方向に移動させて研磨するロール研磨工程が、差検出工程に先立って行うようになっている。これにより、駆動ロール１の外径がほぼ完全に均一化でき、駆動ロール１の寸法誤差や製品誤差に起因したベルト厚さ均一化精度への悪影響は生じないようになる。
【００４３】
上記の予備加工装置Ａを用いて、位置補正（研磨位置補正）を実施した。図６は、前述の差検出工程に基づいて、距離検出手段３６のレーザセンサ３０などで測定した無伸張の値と測定用ベルトスリーブ１０８ａを用いた伸張時の値をもとに補正して切削したベルトを、小幅にカットして軸方向の同等位置のベルト厚みを測定した結果である。加硫スリーブ１０８の巻回時（伸長時）の測定曲線はグラフ左端から右端へ撓み量を増す傾向線となり、更に細かく見れば中間部がより撓みを増した曲線を示している。
【００４４】
何故なら、駆動ロール１の両端支持機構（軸受け４，５）の差と両端支持軸ではその中央部の撓みが最大となるからである。先ず、グラフ左端部側では、固定軸受け４端に主軸３が挿入支持してあって撓み難いが、グラフ右端部側では、無端状の加硫スリーブ１０８の掛架に当り、主軸支持機構（第１副軸受け５）は開放構造を採っており、主軸３側に設けた嵌合部（図示省略）に、円錐状の伸縮する芯出し軸（第１副軸受け５）を内蔵して首振り自在の主軸支持機構（テールストックと呼ぶ）としてある。つまり、可動部の多い支持機構構造であるため、どうしても撓み量が多くなる傾向にある。しかし、補正後の値は全体にバラツキを抑えたものとすることが出来た。
【００４５】
上記の回転刃５０の切り込み深さの補正手順について説明する。
次の▲１▼〜▲５▼の各処理を行うことで回転刃切り込み深さを補正することができる。
【００４６】
▲１▼  駆動ロール１の外径ばらつきと、ベルト巻回時の駆動ロール１の撓み量を、レーザセンサ３０を用いて実測する。
▲２▼  移動台１４上に装着されたレーザセンサ３０を用いて、レーザ走査線を回転刃５０の駆動ロール１への当接点で軸方向に構成される接線上の離間距離を測定する。
▲３▼  測定が、１つは駆動ロール１自体の外径差を離間距離で測定し、もう１つは加硫スリーブ巻回時の駆動ロール１の撓み量を測定する。
【００４７】
▲４▼  前者の測定は、レーザ走査線を駆動ロール１外面に直接照射して行い、後者測定は前述の走査接線上の測定箇所に断続的な孔（貫通孔３１）を開けた実際の加硫スリーブ（測定用加硫スリーブ１０８ａ）を用いてベルト巻回による緊張状態を付与する。
▲５▼  駆動ロール１自体の外径差とベルト緊張時の駆動ロール１の撓み量の測定値を基に、回転刃切り込み原点からの距離量を加算して、回転刃切り込み補正値を駆動ロール１の軸長の横送り方向で算出してプログラムとする。
【００４８】
上記の駆動ロール１撓み補正量の例について説明する。
次の（イ）、（ロ）の処理を行うことで回転刃５０の切込み量補正を行うことが可能である。
（イ）  シーケンサ（制御装置３３）の内部には、図６に示すグラフの「補正内容」を、存在する必要な条件数に相当するセットとして制御ソフト内に持たせる。
（ロ）  図６の切込み補正に当っては、例えば、厚みを現在より０．１ｍｍ薄く仕上げるには、砥石を０．１ｍｍ以上切込まなければならないことが分かっており、位置補正係数として取扱い重要なパラメータであり、実験データにより求められるその係数は材料配合等の要因により変動する。
【００４９】
本発明は、回転刃５０のＸ方向への移動を、エアシリンダ及びストッパによる手段から、ＡＣサーボモータによって自在に位置調節できる構造に変更してあり、電気的に位置決めを行うことにより、回転刃５０による加硫スリーブ１０８への切込位置を自由に設定できるようにしてある。そして、予め駆動ロール１の撓み量を位置補正量に変換して制御プログラム内（制御装置３３内）に記憶させておき、軸方向トラバース（横送り）の現在位置によって切込位置の自動補正を行うことにより、撓みの厚みへの影響を排除出来るようにしてある。また、位置補正量のデータセットを、プログラム内に複数持ち、加工条件が変わればこれを自動的に切換えることで、撓み量の変化に対応させることも可能である。
【００５０】
次に、回転刃５０による切削工程について更に説明する。この切削工程においては、切り込み代が増加するに伴って削取率も増えるので、その補正が加味された自動切り込み制御を行う必要があるからである。
【００５１】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に回転刃５０を示してある。電気カンナ刃として用いられることの多い回転刃５０は、中心に装着用孔５１を有した取付け周部５２、板厚の薄い中間周部５３、及び最も外径側となる刃部５４を有した円盤状に形成されている。刃部５４は多数の掻き取り歯５５から成るものであり、掻き取り歯５５は、外周側ほど回転方向上手側に寄る傾斜と、左右方向の傾斜との双方による複合傾斜した左右幅の広い先端切削部５６と、これに続く支持部５７とで形成されているとともに、先端切削部５６の内径側に続いて湾入形成された逃がし部５８を有している。また、先端切削部５６には、すくい角αと、リード角βとが設けられている。なお、掻き取り歯５５の歯数は、８〜１６程度が好ましい。歯数が２４を超えると、振動が発生することがある。
【００５２】
回転刃５０を用いることによる利点は次のようである。従来の円盤砥石で研削する手段では、これを加硫スリーブに強く押し付けての強大な摩擦によって擦り取るような状態で研磨することから、砥石を回転させるに必要なトルクが大きくなって駆動モータに大電流が必要であり、加硫スリーブが発熱するとともに、加硫スリーブの弾性によるスプリングバックによって削り残しが生じるものであった。加硫スリーブや砥石の温度上昇は、製品としてのベルトの物性に悪影響を与えるおそれがあるため、好ましくない。これに対して、回転刃５０で研磨する本発明の切削手段では、高速で移動する掻き取り歯５５が加硫スリーブ１０８の外周面を一瞬にして削り取る動作が連続するような状況となり、強い摩擦や発熱が生じないとともに、スプリングバックも生じないので、設定値に近い切削代を実現できるのである。
【００５３】
回転刃５０による切削工程では、前述のように、削り残しが少なく、駆動電流が少なくて済み、ベルトの発熱も殆ど無い好ましいものであるが、切り込み量によって削り残り量が変化するため、切削前の加硫スリーブの厚みをレーザセンサ３０で測定し、切り込み量補正値を求め、さらに予めベルト種毎に求められている撓み補正値を加味した自動演算を行い、適切な切り込み位置を最適に制御することが必要である。そこで、前述の記憶手段３５を、回転刃５０による切削時には、目標切削量と、回転刃５０による実際の切削量との関係から求められた切り込み深さの補正率が加味されるように構成してある。すなわち、制御装置３３に、削取り量補正手段４３を含んだ自動切込み制御手段４４を装備してあり、切削工程においては、自動切り込み制御手段４４が加味されるように記憶手段３５が機能する。回転刃５０による切削工程では、前述のように、削り残しが少なく、駆動電流が少なくて済み、ベルトの発熱も殆ど無い好ましいものであるが、切り込み量によって削り残り量が変化するため、切削前のベルトスリーブの厚みをレーザセンサ３０で測定し、切り込み量補正値を求め、更に予めベルト種毎に求められている撓み補正値を加味した自動演算を行い、最適な切り込み位置を最適に制御することが必要である。そこで、前述の記憶手段３５を、回転刃５０による切削時には、目標切削量と、回転刃５０による実際の切削量との関係から求められた切り込み深さの補正率が加味されるように構成してある。すなわち、制御装置３３に、削取り量補正手段４３を含んだ自動切り込み制御手段４４を装備してあり、切削工程においては、自動切り込み制御手段４４が加味されるように記憶手段３５が機能する。
【００５４】
回転刃５０による切削を高精度に行うので、研削ホイール１４８では０．１ｍｍ程度の切り込みで抑えることができ、駆動電流、ベルト発熱の面で有利に加工できる。回転刃５０による切削によって厚みばらつきが少なくなっているので、研削ホイール１４８については切り込み位置の自動演算は行わず、前述の撓み補正だけとすることを実現している。
【００５５】
削取り量補正手段４３は、設定された目標切り込み量に基づいて、そのときの実際の切削量を補正して算出する補正率検出工程に必要な手段であり、目標切削量と、回転刃５０による実際の切削量との関係から切り込み深さの補正率を求める実験（目標切削量と、回転刃５０による実際の切削量との関係から切り込み深さの補正率を求める補正率検出工程に相当する）を予め行い、その実験データにより求められて設定されている。そして、記憶手段３５は、切削工程時に、削取り量補正手段４３により、目標切削量と、回転刃５０による実際の切削量との関係から求められた切り込み深さの補正率が、前述の撓み補正に加味された切り込み制御が機能するように、自動切り込み制御手段４４に発令するのである。
【００５６】
ここで、自動切り込み制御手段４４の作動に必要となる削残率Ｋや、荒削設定値、或いは仕上げ削設定値Ｌについて説明する。
【００５７】
−削残率Ｋの算出−
ベルトスリーブ厚みの測定値をＨ（ｍｍ）、ベルトスリーブ厚みの目標値をＩ（ｍｍ）とすると、目標削取り量Ｊは、Ｊ＝Ｈ−Ｉ（ｍｍ）である。
【００５８】
削残率とは次のように定義される。すなわち、被削材が弾性に富むゴム製の加硫スリーブ１０８であるため、刃物５０を被削材に押し付けて切り込む際に、加硫スリーブ１０８が変形して逃げ変位するようになり、設定された切り込み量を１００％切削することはできず，切り残しが発生する。そこで、その切り残し分を予め加算して切り込む対応が必要であり、この切り込み量に対する加算切り込み量の比率を削残率という。
【００５９】
−荒削設定値、或いは仕上げ削設定値Ｌ（ｍｍ）の算出−削残率をＫ、加硫スリーブ厚みの測定値をＨ（ｍｍ）、加硫スリーブ厚みの目標値をＩ（ｍｍ）とすると、（全切り込み量）＝Ｈ−Ｌであり、（目標値からさらに切込む量）＝Ｉ−Ｌであるため、（Ｈ−Ｌ）Ｋ＝Ｉ−Ｌという方程式が導かれる。これを順次変形していくと、ＫＨ−ＫＬ＝Ｉ−Ｌ、Ｌ−ＫＬ＝Ｉ−ＫＨ、（１−Ｋ）Ｌ＝Ｉ−ＫＨとなる。よって、Ｌ＝（Ｉ−ＫＨ）／（１−Ｋ）（ｍｍ）となる。実際の計算では、桁合わせや負数処理、ゼロ除算処理等、もう少し複雑なものになる。参考として、図８に、削残率Ｋや仕上げ削設定値（製品としてのベルトの厚み）Ｌ等の関係を示す概念モデルを示す。
【００６０】
従来の丸刃、荒砥石、仕上げ砥石等の砥石、及び回転刃５０それぞれの削取率を比較すると、次のような傾向がある。砥石を用いた場合は、切り込み代（切り込み量）の如何に拘らずに削取率はほぼ４０（％）という低い値に一定であることが分かる。丸刃を用いた場合は、切り込み代の増加に伴って削取率がほぼ線形に増加するものの、その勾配は急カーブとなる。これは、切り込み代が多くなると効率良く研磨できるが、その反面として、微妙な削取量の調節制御は行い難いことを意味する。回転刃５０を用いた場合では、切り込み代の増加に伴って削取率も増加するが、切り込み代が大になる程、削取率の増加率は小さくなるので、丸刃を用いる場合に比べて、切り込み代が大きくなれば微妙な削取量の調節制御は行い易くなる利点を有している。
【００６１】
荒砥石、仕上げ砥石等の砥石、及び回転刃５０を用いた場合のベルト温度（加硫スリーブ温度）を比較すると、次のような傾向がある。すなわち、切り込み代（切り込み量）の増加に伴ってベルト温度が上昇するとともに、その温度自体が高い（発熱量が多い）砥石に比べて、回転刃５０を用いた場合には、切り込み代を増やしてもベルト温度は殆ど変化しないとともに、その温度自体も明確に低く、研磨に伴う発熱量は著しく少ない。
【００６２】
荒砥石、仕上げ砥石等の砥石、及び回転刃５０を用いた場合の駆動モータ１８に供給される電流値を比較すると、次のような傾向がある。砥石を用いた場合には、切り込み代（切り込み量）の増加に伴って電流値がほぼ線形に増加するが、回転刃５０を用いた場合には、切り込み代の如何に拘わらずに低い値の電流値で一定している。つまり、回転刃５０による研磨は省電力で済む経済的なものであると言える。
【００６３】
（別実施形態）
（１）数値補正には、駆動ロール１外径の基準差と、ベルト伸張時（緊張時）の駆動ロール１の撓みの基準差とロール研磨工程後の厚み測定結果差の全体補正に加え、切削時の回転刃５０を加硫スリーブ１０８に押し付けることによる押圧による駆動ロール１の撓み増分や、表面材１ａや加硫スリーブ１０８のゴム弾性による切り込み効率の補正等を明確にして、よりきめ細かに補正することにより、ベルト厚みの均一化精度をより一層向上させる方法に適用できる。
【００６４】
（２）回転刃５０の回転方向は、加硫スリーブ１０８に当接する掻き取り歯５５部分が、加硫スリーブ１０８の移動方向と反対向き移動するように設定（アップカット）するのが望ましいが、回転刃５０の回転速度が十分に速ければ、加硫スリーブ１０８に当接する掻き取り歯５５部分が、加硫スリーブ１０８の移動方向と同じ方向に移動するように設定（ダウンカット）しても良い。
【００６５】
（３）回転刃５０に加えて、ダイヤモンドホイール又は多孔質砥石を仕上げ用研削部材として用いることもできる。また、ロール研磨工程において、無負荷状態で駆動ロール１の表面材１ａ（ウレタン材）を研磨させるようにしても良い。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるＶリブドベルトの製造方法及び加硫スリーブの予備加工装置によれば、全削り量の大部分を、外周に多数の掻き取り歯が形成された円盤状の回転刃を用いて行うようにしたので、砥石などによる研削を行う場合によりもさらに厚み精度の向上が図れる。そのため、Ｖ状溝に研削するＶ溝加工工程の溝研削時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。また、研削効率に優れて電力消費が少なくて済む省エネルギー化、並びに研削時の発熱も軽減されてベルト製品としての品質向上にも寄与可能となる利点がある。
【００６７】
また、切削時の回転刃や砥石の外面と、回転刃や砥石に対面する回転ロール外面との間隔（クリアランス）を測定できて、主軸全幅に亘って砥石の切り込み深さを最適プログラムで補正できるから、即ち、切削工程に介在する切削バラツキの全てのばらつき要因を数値評価できて、かつ、その数値制御に基づいてプログラム制御ができるから、あらゆるベルトをその最適条件を用いて制御することができる。その結果、加硫スリーブの厚み均一化精度を飛躍的に向上させることができた。叉、切削速度を精密に最適の状態でプログラムすることにより、最小時間で切削できる等、切削時間の短縮化が図れる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】加硫スリーブ予備加工装置の概略構造を示す平面図である。
【図２】切削機構の要部を示す一部切欠き側面図である。
【図３】３距離検出手段による距離検出作用を示す斜視図である。
【図４】制御回路を示すブロック図である。
【図５】制御の動作フローチャートを示す図である。
【図６】駆動ロールの撓み測定グラフを示す図である。
【図７】回転刃を示す図であり、（ａ）は回転刃の側面図を示す図であり、（ｂ）は回転刃の断面図であり、（ｃ）は回転刃の掻取り歯先端を示す正面図である。
【図８】回転刃による切り込み量の補正制御概念を示す。
【図９】本発明において使用されるＶリブドベルトの加硫スリーブの断面構成図である。
【図１０】積層体の加硫概略図である。
【図１１】加硫スリーブの予備加工と切断の機器構成を示す図である。
【図１２】加硫スリーブの予備加工工程と切断工程とを示す図である。
【図１３】加硫スリーブを研削ホイールで研削している状態を示す図である。
【図１４】研削ホイールの断面図である。
【図１５】Ｖリブドベルトの斜視図である。
【符号の説明】
１          回転ロール（駆動ロール）
２          回転ロール
１１        丸刃
１２      移動手段
１４      移動台（サーポテーブルユニット）
２６      台（カッターベース）
３５      記憶手段
３６          距離検出手段
５０          回転刃
５５          掻き取り歯
１０８      加硫スリーブ
ａ      駆動部
ｂ      回転刃手段
ｃ      切断手段
Ｕ      カッターユニット
【図１】
2004230712.tif 000003
【図２】
2004230712.tif 000004
【図３】
2004230712.tif 000005
【図４】
2004230712.tif 000006
【図５】
2004230712.tif 000007
【図６】
2004230712.tif 000008
【図７】
2004230712.tif 000009
【図８】
2004230712.tif 000010
【図９】
2004230712.tif 000011
【図１０】
2004230712.tif 000012
【図１１】
2004230712.tif 000013
【図１２】
2004230712.tif 000014
【図１３】
2004230712.tif 000015
【図１４】
2004230712.tif 000016
【図１５】
2004230712.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成15年3月10日(2003.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
つぎに、移動台１４が原点位置へ戻り（ステップ＃４１）、小幅に切断された加硫スリーブ１０８を伸長状態に戻し（ステップ＃４２）、テールストック（第１及び第２副軸受け５，８）も戻る（ステップ＃４３）。そして、終了ブザーが鳴り（ステップ＃４４）、切断された小幅加硫スリーブの取り出しが行われる（ステップ＃４５）。切断された耳端を除去した後に再スタートさせる（ステップ＃１）。
これら一連の動作は、ベルト厚さｂを同時に個々に切り込み送り制御させることにより、１回のサイクル、すなわち１パス加工によって行われる。