JPH02198766A - 研削装置の研削量制御装置 - 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］ この発明は、例えばベルトの製造過程において、加硫成
形した後で、所定のベルト幅に切断される前の円筒状ベ
ルト材（スラブともいう）の背面を研削して、ベルト材
の厚みを規格寸法通りに仕上げるための研削装置におい
て、前記ベルト材に対する研削量（送り込み量）を制御
するための制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 研削装置によって前記ベルト材を一定の厚みに研削する
際の研削量を制御する装置としては、従来、下記の構成
のものが一般的に用いられている。

すなわち、第７図に示すように、研磨ベルト７°を備え
た研削機３°を設置したベース１２°を、ヘッド２°上
に摺動自在に配設すると共に、ヘッド２°上の一端部に
駆動モータ７０を配備し、駆動モータ７０の駆動軸にカ
ップリング７１を介して連結したボールねじ棒又は送り
ねじ棒７２を、ベース１２°の下面に固設した雌ねじ部
材７３に螺合する。そして、定位置に保持された主軸ロ
ール２１′とテンションロール２６′との間に掛は渡し
たベルト材Ａに対し、前記ねじ棒７２を回転させること
により前記研削機３°を接触させ、回転する研磨ベルト
７°でベルト材Ａを研削する。こうして、ベルト材Ａに
対する研磨ベルト７°の送り込み量が、あらかじめ設定
した値に達すると、駆動モータが停止し、研削作業が終
了する。

そのほか、研削機を移動させるための前記駆動モータや
ねじ棒などの代わりに油圧シリンダを用いた研削量制御
装置や、駆動モータなどの研削機の移動装置をいっさい
用いない手動方式の研削量制御装置がある。

［発明か解決しようとする課題］ 上記した従来の研削量制御装置のうち駆動モータ７０を
用いた制御装置では、制御の精度を高めようとすると、
サーボモータやパルスモータなどの高価な駆動モータ７
０が必要になり、製造コストが高くなる。またベルト材
Ａの研削作業中に、研磨ベルト７′に作用する負荷抵抗
が増大した場合に、駆動モータ７０の回転を一旦停止し
てベルト材Ａへの送り込みを中止する、いイつゆる負荷
制御を行う場合に、駆動モータ７０がノイズなどの外乱
の影響を受けやすいので、負荷制御が的確になされない
おそれがある。

研削機の移動装置として油圧シリンダを用いた制御装置
では、油温が変化することによって研削量の制御の精度
ら変化するので、制御が不安定になりやすい上に、油圧
シリンダによる研削量の微妙な制御は、機構的に困難で
ある。

手動方式による制御装置では、作業者が装置に付きっき
りで作業を行う必要があり、作業能率が非常に悪いうえ
に、作業者の負担が大きい。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、従来の駆動
モータを用いて電気的に制御する装置に比べて製造コス
トが安く、また電気的な外乱の影響を受けず精度が高く
、更に研削後における被研削物の最終的な厚みの変更が
簡単に行える、研削装置の研削量制御装置を提供しよう
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記した目的を達成するためにこの発明の研削量制御装
置は、砥石車や研磨ベルトなどの研削部材と、ベルト材
などの被研削物との少なくとも一方を回転させ、いずれ
か一方を定位置に保持し他方を接触させ更に送り込むこ
とにより被研削物を一定の厚みに研削するための、研削
装置の研削量制御装置であって、ａ）前記研削部材又は
被研削物の一方を他方に対し接触させながら送り込むた
めの送り装置と、ｂ）その送り込みをあらかじめ設定し
た最大送り込み位置まで段階的に規制するためのカム装
置と、Ｃ）該カム装置による研削部材の最大送り込み位
置における、被研削物の最終厚みを設定するための厚み
設定手段とを備えたものである。

［作用コ 上記の構成を有するこの発明の研削量制御装置により、
例えば被研削物としてベルト材を一定の厚みに研削する
場合、ベルト材を定位置で回転させると共に、回転又は
非回転の研削部材を前記ベルト材に対し送り装置により
接近させる。そして前記ベルト材に対し研削部材が所定
の範囲内まで接近または接触すると、カム装置により研
削部材の送り込みが規制されつつ、このカム装置によっ
て最大送り込み位置まで規制されながらベルト材に対し
研削部材が徐々に（段階的に）送り込まれ、最終的にベ
ルト材はあらかじめ設定された厚さに研削される。した
がって、ベルト材に対する研削部材の最大研削量の制御
は、カム装置のカム形状（段差）によって定まることに
なるので、仮にカム装置（回転式の場合）を回転させる
ために用いられる駆動モータが外乱の影響を受けても、
ベルト材に対する研削部材の最大研削量の精度には全く
影響せず、ベルト材を常に一定の厚みに研削できる。

またベルト材の研削後の最終的な厚みを変更する場合に
は、プレートなどの厚み設定手段を前記カム装置との当
接位置などに挿入したり、あらかじめ挿入した厚み設定
手段を交換したりすることによって、カム装置により研
削量が規制され研削が終了したベルト材の、最終的な仕
上げ厚みを変更できる。

なお上記したものとは逆に、定位置に保持した研削部材
に対してベルト材を接触させて送り込む場合にも、上記
と同様な作用を奏する。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図はこの発明の実施例にかかる研削量制御装置を備
えたベルト材の研削装置を示す全体概要正面図、第５図
は同平面図である。

最初に研削装置全体の構成について説明すると、第４図
及び第５図に示すように、研削装置ｌのベツド２上の一
方（図の左側）に、ベルト研削機３が配備されている。

ベルト研削機３は公知の構造で、ベツド２の中央寄りに
配置されたコンタクトホイール４、ベツド２の一端側に
配置された駆動ホイール５、両方のホイール４及び５の
ほぼ中間位置の上方に配置されたテンションホイール６
に一連に、研磨布紙ベルト７（サングーペーパーと称す
る）が掛は渡されている。また、前記コンタクトホイー
ル４と駆動ホイール５は同じ高さに設定されている。そ
して、両ホイール４及び５の下方には、集塵器８が配設
されており、集塵器８の一端に接続された吸引装置（図
示せず）で吸引して研削作業時に生じる研削粉を集塵す
るようにしである。前記駆動ホイール５は、ベツド２内
の下端部に設けた駆動モータ９と駆動ベルトＩＯで接続
され、駆動モータ９により駆動ホイール５が回転する。

前記テンションホイール６は、一対のブラケット６ａ間
に回動自在に支持されており、またそのブラケット６ａ
は、一端が支持部材６ｂに枢支され、他端がテンション
シリンダ６ｃに連結され、テンションシリンダ６ｃの伸
長動により、前記研磨布紙ベルト７に張力が与えられる
ようになっている。更に、一方のブラケット６ａの一端
には、トラッキングシリンダ６ｄが連結され、このトラ
ッキングシリンダ６ｄの伸縮動により、テンションホイ
ール６の一端部側が左右に揺動して研磨布紙ベルト７を
適度に蛇行させるようになっている。なお、研磨布紙ベ
ルト７を研削作業時に蛇行させることにより、ベルト７
の寿命が延びると共に、被研削物である後述のベルト材
Ａ（第６図）の仕上がりが向上する。

前記ベツド２上の他方（図の右側）に、ベルト材Ａの回
転支持装置１１が配備されている。この回転支持装置１
１は下記の構成からなる。

すなわち、ベツド２上に直線動ベアリング１３を介して
ベース１２が、水平移動可能に配設されている。ベース
１２から下方に延設された支持片１４の下端に、本実施
例では、送り装置としての油圧シリンダ１５の一端が連
結されると共に、他端がベツド２に連結され、油圧シリ
ンダ１５の伸縮動により、ベース１２が前記ベルト研削
機３に対して接近及び離間するようになっている。

ワークロール２１は、前記ベルト研削機３のコンタクト
ホイール４に対向させ、かつホイール４と軸心が同一高
さになるように、前記ベース１２の一端部（ベツド２の
中央寄り）に配置されている。ワークロール２１の一端
部は、ベース１２上の一側に立設した支持部材２２に軸
受（図示せず）を介して回動自在に支持され、またワー
クロール２１の他端が回転センタ２３で回動自在に支持
されている。回転センタ２３は、揺動可能に支持部材（
図示せず）に支持された芯押し金具２４に装着されてお
り、ベルト材Ａをワークロール２１に取り付けあるいは
取り外す際に、回転センタ２３をワークロール２１の端
部から取り外せるようになっている。

前記ワークロール２１より外径がかなり小さい複数本の
アイドラ軸２６が、所定間隔を設は支持部材（図示せず
）を介しそれぞれ回動自在にベース１２上に配設されて
いる。図示は省略するが、アイドラ軸２６の一端側の支
持部材は、ベルト材Ａを取り付けあるいは取り外す際に
、アイドラ軸２６から取り外仕るようになっている。

第６図に示すように、加硫成形後の円筒状ベルト材Ａが
、ワークロール２１とアイドラ軸２６との間に掛は渡さ
れている。本実施例では、ベル部材Ａとして小型歯付ベ
ルト用の最小径（現状ではφ２９ｍ１＋）のベルト材を
研削する場合を示している。このため、ワークロール２
１の周面には、小型歯付ベルト材Ａの歯型に対応した歯
溝２１ａが形成されている。ワークロール２１上の小型
歯付ベルト材Ａに添うように円弧状とした、摺接部材と
しての倣い板２７を先端部に架設した枠状レバー２８か
、上下方向に回動自在に枢支軸２８ａで枢支され、付勢
手段としてのエアシリンダ２９（第４図）により上方へ
付勢されて、倣い板２７がワークロール２１の下位部（
研磨布紙ベルト７との接触部位に対し反回転方向側）の
小型歯付ベルト材Ａに圧接されている。また、前記枠状
レバー２８の上方には、回動自在な絞りロール３０を先
端部に架設した枠状レバー３１（第４図及び第５図）が
、上下方向に回動自在に枢支軸３１ａで枢支され、付勢
手段としてのエアシリンダ３２（第４図）により下方へ
付勢されて、絞りロール３０がワークロール２１の上位
部（研磨布紙ベルト７との接触部位に対し回転方向側）
の小型歯付ベルトＨＡに圧接されている。ワークロール
２１は、第５図のように駆動ベルト３３を介して駆動モ
ータ３４により回転される。ワークロール２１の回転方
向は時計方向で、前記ベルト研削機３の研磨布紙ベルト
７と前記ベルト材Ａとの接触部における回転方向が逆向
きになるようにしている。第６図のように、ワークロー
ル２１の回転に伴って小型歯付ベルト材Ａが時計方向へ
回転するが、この時、ワークロール２１の下位部でベル
ト材Ａに前記倣い板２７が圧接され、ベルト材Ａの回転
が抑えられる。また同時に、ワークロール２１の上位部
でベルト材Ａに前記絞りロール３０が圧接されるので、
ベルト材Ａが、ワークロール２１の添接周面に沿って絞
り込まれる。したがって、ワークロール２１との添接部
位Ｃ以外では、ベルト材Ａは図のようにやや弛みが生じ
ており、ベルト（最終製品）の使用状態に近くなってい
る。

第４図において、油圧シリンダ１５が収縮してベース１
２がベルト研削機３の方向へ接近し、ベルト材Ａは上記
した第６図の状態の下に、前記コンタクトホイール４上
の研磨布紙ベルト７に接触して、その背面の研削作業が
開始されるが、小型歯付ベルトの場合、ベルト材Ａの背
面の研削量は１ｍｍ程度と非常に小さい。そこで、本発
明の研削量制御装置によって、ベルト材Ａの研削量の調
整を行なうようにしている。

以下、本発明の実施例にかかる研削量制御装置４０につ
いて詳しく説明する。

すなわち、第１図及び第２図に示すように、ベツド２の
後端面に、一定の間隔をあけて一対の軸受部材４２をそ
れぞれ後方に向けて突設し、各軸受部材４２の間に略円
形の板カム４１を回転軸４３により一体回転可能に軸支
し、ベツド２の後端面に固設した低速駆動モータ４４の
駆動軸に、回転軸４３の一端（基端）をカップリング４
６により一体回転可能に連結する。前記板カム４１は、
ベルト材Ａに対する最大研削量（最大送り込み量）、い
いかえれば最大段差（板カム４１の最小径と最大径との
差）を本実施例では１ｍｍになるように設定した突出部
４１ａが設けられている。

また前記低速駆動モータ４４には、前記ベルト研削機３
の駆動モータ９の電流値が設定電流を越えると回転が停
止し、設定電流以下になると回転か開始する、いわゆる
負荷制御しながら駆動させる制御回路が組み込まれてい
る。

駆動軸４３の他端（先端）゛に、前記仮カム４１が最大
送り込み位置まで回転した時に板カム４１の回転を停止
させ、続いて仮カム４１を回転開始位置（原点）に復帰
させるためのスイッチ操作用（補助）板カム４７が取着
され、この操作用板カム４７に接触するリミットスイッ
チ４５が、ベツド２の後端面に固設されている。

一方、ベース１２の下面の後部には、その長芋方向にガ
イド部材５２ａが突設され、このガイド部材５２ａに沿
って一対の支持体５２が摺動自在に垂設されている。各
支持体５２の間には、前記板カム４１の従動接触子であ
るローラベアリング５１が回動自在に設けられている。

またベース１２の下面の後端には、プレート装着部材５
３が下方へ配設されている。このプレート装着部材５３
の下端面には、前方（ヘッド２）へ向けてプレート載置
板５３ａが延設され、ベルト材Ａの厚み設定手段として
の厚み設定プレート５５を前記載置板５３ａ上に載置で
きるようになっている。この厚み設定プレート５５は、
研削作業が終了した後のベルト材Ａの最終的な厚みを決
めるためのプレートである。なお第１図中の符号５６及
び５７は、ヘッド２上におけるベース１２の最前端位置
を規制するためのストッパ一部材である。

次に、上記した実施例のベルト材の研削装置について、
その使用状態及び動作を説明する。

第１図、第２図又は第４図において、■ワークロール２
１とアイドラ軸２６との間に、被研削用ベルト材Ａを掛
は渡す。■ベルト厚み設定プレート５５を、前記プレー
ト装着部材５３の載置板５３ａ上にセットする。■ベル
ト研削機３の研磨布紙ベルト７を、駆動モータ９により
時計方向に回転させる。■集塵器８の吸引装置を駆動さ
せて、切削粉を集塵できるようにする。■駆動モータ３
４によりワークロール２１を回転させ、ベルト材Ａを時
計方向に回転させる。■エアシリンダ３２を伸長して絞
りロール３０を、ワークロール２１上のベルト付人に圧
接した後、エアシリンダ２９を収縮して倣い板２７をベ
ルト付人に圧接する。

■回転支持装置１１を、油圧シリンダ１５を収縮してベ
ルト研削機３に徐々に接近させる。■油圧シリンダ１５
の収縮に伴ってヘッド２上をベース１２が前方へ摺動し
、プレート装着部材５３及び厚み設定プレート５５を介
して支持体５２が前方へ押され、前記板カム４１の突出
部４１ａにローラベアリング５１が接触すると同時に、
板カム４１ら低速駆動モータ４４により時計方向に回転
を始めろ。

この状態で、コンタクトホイール４上の研磨布紙ベルト
７に、ワークロール２１上のベルト材Ａの背面が接触し
て研削作業が開始される。こうして仮カム４１により、
ベルト材Ａ（ワークロール２１上）に対する研磨布ベル
ト７（コンタクトホイール４上）の研削量が規制されな
がら、板カム４１の回転に伴ってベルト材Ａに対し研磨
布ベルト７か徐々に切り込まれて研削作業が進行してい
く。そして上記したように、研磨布ベルト７に作用する
負荷抵抗が増大してベルト研削機３の駆動モータ９の電
流値が設定値より大きくなると板カム４１の回転が停止
し、逆に負荷抵抗が減少して電流値が設定以下に戻ると
板カム４１が回転し、自動制御される。■板カム４１が
ほぼ１回転し、ローラベアリング２１に対して仮カム４
１の最小径位置がくると、ベアリング材Ａに対する研磨
布ベルト７の送り込み量が最大となり、ベルト付人が予
め設定した厚みまで研削される。また同時に、補助板カ
ム４７によってリミットスイッチ４５が操作され、駆動
モータ４４が停止し板カム４１の回転が停止する。［株
］前記■の状態から更に数秒間、ベルト材Ａの研削作業
が継続された後、油圧シリンダ１５を急速に伸長して回
転支持装置１１を、ベルト研削機３から元の位置へ戻す
。■絞りロール３０及び倣い板２７を、エアシリンダ３
２を収縮すると共にエアシリンダ２９を伸長してワーク
ロール２１上のベルト材Ａからそれぞれ離間した後、ベ
ルト材Ａの回転を停止する。同時に、ベルト研削機３の
研磨布紙ベルト７の回転ら停止する。また、集塵器８の
吸引装置の駆動も停止する。更に、前記板カム４１も回
転して、回転開始基準点である原点位置に戻る。なお、
仮カム４１の原点位置は、前記補助板カム４７とこれに
接触するリミットスイッチ４５とによって検知される。

■最後に、ワークロール２１とアイドラ軸２６から、研
削済みのベルト材Ａを取り外せば、研削作業が終了する
。

ところで、上記実施例では、プレート装着部材５３に厚
み設定プレート５５を装着するようにしたが、第３図に
示すように、厚み設定プレート５５を支持体５２側に着
脱自在に装着すると共に、プレート装着部材５３に補正
用のプレート５４を装着するようにしてもよい。また上
記実施例では、油圧シリンダ１５の収縮時にベース１２
が前進するようにしたが、逆に油圧シリンダ１５の伸長
時にベース１２が前進するようにしてもよい。更にベル
ト研削機３に代えて砥石車式の研削機を用いてもよく、
また上記実施例とは逆に、ベルト材Ａなどの被研削物を
定位置に保持し、その被研削物に対して研削機を接近・
離間させるようにしてもよい。更にまた、被研削物はベ
ルト材Ａに限るものではなく、例えば金型や歯車の研削
にも利用できる。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなように、この発明の研削
装置の研削量制御装置は、下記の効果を奏する。

すなわち、従来の駆動モータを用いて電気的に制御する
装置に比べて、構造が簡単で、しかも比較的安価な構成
部材からなるので、製造コストが安い。また、研削量（
送り込み量）の制御をカム装置で行うので、電気的な外
乱の影響を受けにくく、高精度の制御が安定してなされ
、被研削物をあらかじめ設定した厚みまで研削できる。

更に、厚み設定手段によって被研削物の厚みを設定でき
るので、被研削物の仕上げ（最終的な）厚みの変更など
が簡単に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の研削量制御装置の実施例を示す正面
図、第２図は第１図の平面図、第３図はこの発明の他の
実施例にかかる研削量制御装置を示す正面図である。第
４図はこの発明の実施例にかかる研削量制御装置を備え
たベルト材の研削装置を示す全体概要正面図、第５図は
同平面図、第６図は第４図のワークロール付近の拡大正
面図である。第７図は従来の研削装置の研削量制御装置
を示す概要正面図である。 １・・・研削装置、２・・・ベツド、３・・・研削機、
７・・・研磨布ベルト（研削部材）、４０・・・研削量
制御装置、４１・・・仮カム、４４・・・駆動モータ、
４５・・・リミットスイッチ、４７・・・スイッチ操作
用板カム、５１・・・ローラベアリング、５３・・・プ
レート装着部材、５３ａ・・・固定板、５４．５５・・
・プレート、Ａ・・ベルト材（被研削物）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 砥石車や研磨ベルトなどの研削部材と、ベルト材などの
   被研削物との少なくとも一方を回転させ、いずれか一方
   を定位置に保持し他方を接触させて送り込むことにより
   被研削物を一定の厚みに研削するための、研削装置の研
   削量制御装置であって、 前記研削部材又は被研削物の一方を他方に対し接触させ
   、更に送り込むための送り装置と、その送り込みをあら
   かじめ設定した最大送り込み位置まで段階的に規制する
   ためのカム装置と、 該カム装置による研削部材の最大送り込み位置における
   、被研削物の最終厚みを設定するための厚み設定手段と
   を備えたことを特徴とする研削装置の研削量制御装置。