JP2005162430A - コンベアベルトの縦裂き検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンベアベルトの縦裂きを精度良く検出することが可能なコンベアベルトの縦裂き検出装置を得る。
【解決手段】 第１、第２の検出センサ２８、３０の第１、第２の発信器が、コンベアベルト２２の走行によって通過するループコイル２６（２６Ａ〜２６Ｐ）に高周波を供給する。ループコイル２６が断線していなければ、ループコイル２６には誘導電流が流れ、第１、第２の検出センサ２８、３０の第１、第２の受信器が、この誘導電流を検知する。ここで、判定手段３４は、ループコイル２６が第１の検出センサ２８又は第２の検出センサ３０を通過する時期に誘導電流が検知されなければ、ループコイル２６が断線状態にあると判定する。これにより、ノイズによるループコイル２６の誤検出を減少させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、使用中のコンベアベルトに発生した縦裂きを検出するコンベアベルトの縦裂き検出装置に関する。

コンベアベルトの縦裂き検出装置においては、ベルトの縦裂きを検出するために、ベルトに被検出体を埋設すると共に、この被検出体の状態を検知するセンサを設置するものがある（例えば、特許文献１参照）。

このようなセンサは、１組の高周波発信器と受信器とを組み合わせたもので、ベルトの走行によってセンサの設置点に到達したコイルが断線していなければ、発信器からの高周波によりコイルに誘導電流が流れ、これを受信器で受信するようになっている。

しかし、この従来のコンベアベルトの縦裂き検出装置では、外部からノイズが混入すると、誤検出する可能性があり、これにより誤動作する場合もある。
特開平６−４８５４９号公報

本発明は、上記事実を考慮して、コンベアベルトの縦裂きを精度良く検出することが可能なコンベアベルトの縦裂き検出装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載する本発明のコンベアベルトの縦裂き検出装置は、無端環状のコンベアベルトと、前記コンベアベルトの幅方向に延びて埋設され、導電性のループコイルを備えた複数の被検出体と、前記コンベアベルトの近くに固定配置され、通過する前記被検出体に高周波を供給する第１の発信器及び誘導電流を検知する第１の受信器を備えた第１の検出センサと、前記コンベアベルトの近くであって前記第１の検出センサに対して前記コンベアベルトの走行方向に所定距離をおいて固定配置され、通過する前記被検出体に高周波を供給する第２の発信器及び誘導電流を検知する第２の受信器を備えた第２の検出センサと、前記被検出体が前記第１の検出センサ又は前記第２の検出センサを通過する時期に前記第１の受信器又は前記第２の受信器が誘導電流を検知しない場合に前記被検出体が断線状態にあることを判定する判定手段と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載する本発明のコンベアベルトの縦裂き検出装置によれば、第１、第２の発信器が、コンベアベルトの走行によって通過する被検出体に高周波を供給する。このとき、被検出体が断線していなければ、供給された高周波により被検出体のループコイルに誘導電流が流れ、第１、第２の受信器が、この誘導電流を検知する。ここで、判定手段は、被検出体が第１の検出センサ又は第２の検出センサを通過する時期に第１の受信器又は第２の受信器が誘導電流を検知しなければ被検出体が断線状態にあると判定する。このように、コンベアベルトの走行方向に所定距離をおいて第１の検出センサ及び第２の検出センサを固定配置することで、外部ノイズによる被検出体の誤検出を減少させることが可能となり、コンベアベルトの縦裂きを精度良く検出することができる。

以上説明したように、本発明のコンベアベルトの縦裂き検出装置によれば、確実に縦裂き検出を行えるという優れた効果を有する。

本発明におけるコンベアベルトの縦裂き検出装置の実施の形態を図面に基づき説明する。
（コンベアベルト縦裂き検出装置の全体構成）
図１には、コンベアベルト装置１０の構成図が示されている。図１に示すように、コンベアベルト装置１０には、動力回転体としての駆動プーリ１２が配置され、この駆動プーリ１２と対となる従動プーリ１４が設けられている。駆動プーリ１２には、図示しないモータがギヤを介して連結されて回転されるようになっている。

図４に示される駆動プーリ１２の側面１２Ａには、２枚の検出用金属である鉄片１６が取り付けられている。駆動プーリ１２の側面１２Ａの近傍には、回転センササポートフレーム１８が配置され、この回転センササポートフレーム１８には、２個の近接センサ（第１近接センサ２０Ａ、第２近接センサ２０Ｂ）が駆動プーリ１２の軸心を中心とした同一円弧上に若干の間隔を持って固定されている。第１近接センサ２０Ａ及び第２近接センサ２０Ｂには、図示しない増幅部を介して判定手段３４（図１参照）が接続されており、第１近接センサ２０Ａ及び第２近接センサ２０Ｂは、駆動プーリ１２の回転によって鉄片１６が第１近接センサ２０Ａ及び第２近接センサ２０Ｂを通過する毎に、判定手段３４にパルス信号を出力するようになっている。なお、第１近接センサ２０Ａ及び第２近接センサ２０Ｂは、同一円弧上から半径方向にずらして配置され、駆動プーリ１２の回転方向を判断可能とされている。

図１に示すように、駆動プーリ１２及び従動プーリ１４には、無端環状のゴム製のコンベアベルト２２が巻き掛けられている。ここで、駆動プーリ１２の回転量とコンベアベルト２２の走行距離とは、駆動プーリ１２とコンベアベルト２２とのずれを除いてほぼ対応するので、第１、第２近接センサ２０Ａ、２０Ｂから判定手段３４に出力されるパルス信号の数もコンベアベルト２２の走行距離にほぼ対応することになる。コンベアベルト２２の上方には、ホッパ２４が配設されており、このホッパ２４からコンベアベルト２２上に被搬送物質が供給されることになる。

コンベアベルト２２の内部（下面に近いゴム内）には、走行方向に沿って所定間隔毎に細い撚り亜鉛めっき鋼線のループコイル２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、・・・）が埋設されている。ループコイル２６は、図２に示すように、同心状に配置された２本のスチールケーブルからなり、長辺がコンベアベルト２２のほぼ全幅にわたる略矩形状の閉ループを導線で形成している。これらのループコイル２６には、コンベアベルト２２の縦裂き時に必ず断線する低い強度の導線が用いられる。また、コンベアベルト２２の伸びや曲げによる変形を吸収するために、図２（Ｂ）に示すように、導線は、波状に形成されている。ループコイル２６の繋ぎ目は、耐久性を考慮して編み込み結合されている。

図２（Ａ）に示される、近接して（本実施例では間隔Ａが５ｍで）埋設された２本のループコイル２６Ａ、２６Ｂは、スタートループコイルとされてベルト走行距離を計算するための基準とされている。スタートループコイル２６Ｂに続く各ループコイル２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅは、本実施例では、間隔Ｂが５０〜１００ｍとなるように配置されてスタートループコイル２６Ａからの移動距離が検出できるようになっている。なお、ループコイル２６の数や間隔は、種々の設定が可能である。

図１及び図３に示すように、コンベアベルト２２の近傍下方には、第１の検出センサ２８が固定配置されると共に、この第１の検出センサ２８に対してコンベアベルト２２の走行方向（矢印Ｃ方向）に所定距離をおいて第２の検出センサ３０が固定配置されている。第１の検出センサ２８は、コンベアベルト２２の縦裂きが発生しやすい位置に対応して配置するのが好ましく、本実施例では、図１に示すように、ホッパ２４の配設位置からコンベアベルト２２の走行方向（矢印Ｃ方向）にややずれた位置に対応して配置している。

図３に示すように、第１、第２の検出センサ２８、３０は、それぞれ発信器（第１、第２の発信器２８Ａ、３０Ａ）と受信器（第１、第２の受信器２８Ｂ、３０Ｂ）とを備え、コンベアベルト２２の下方にて幅方向（矢印Ｗ方向）両側近くでサポートフレーム３２に装着されている。第１、第２の発信器２８Ａ、３０Ａは、高周波（例えば、１１ｋＨｚ程度）を発し、ループコイル２６が通過するときに、ループコイル２６に高周波を供給するようになっている。ここで、通過するループコイル２６が断線していなければ、第１、第２の発信器２８Ａ、３０Ａからの高周波により電磁誘導が生じてループコイル２６に誘導電流が流れ、第１、第２の受信器２８Ｂ、３０Ｂは、この誘導電流を各々検知することができる。図１に示すように、第１、第２の検出センサ２８、３０には、図示しない増幅部を介して判定手段３４が接続されている。第１、第２の受信器２８Ｂ、３０Ｂ（図３参照）が検知した信号は、増幅部を介して判定手段３４に出力されるようになっている。

判定手段３４は、ＣＰＵ３６及びメモリ３８から構成される。ＣＰＵ３６は、メモリ３８に記憶されたプログラムに基づき、第１近接センサ２０Ａ及び第２近接センサ２０Ｂからのパルス数等を記憶し、第１、第２近接センサ２０Ａ、２０Ｂからのパルス信号と第１、第２の検出センサ２８、３０からの信号とによりコンベアベルト２２の縦裂きの有無及びその位置を判定する。ＣＰＵ３６には、駆動制御部４０が接続されており、コンベアベルト２２の縦裂きが有ると判定された場合にＣＰＵ３６から駆動制御部４０に信号が出力され、これにより、駆動プーリ１２を駆動するモータ（図示省略）が縦裂き部を所定位置に停止させるようになっている。
（コンベアベルトの縦裂き検出）
次に、コンベアベルト装置１０における、コンベアベルト２２の縦裂き検出について、図１及び図５〜図７を参照しながら説明する。

まず、図１に示されるループコイル２６Ａ〜２６Ｐの各間隔を記憶するために、コンベアベルト装置１０を運転する。図５には、運転時における各種信号のタイミングチャートが示されている。ここで、回転センサ信号Ｖ１は、第１近接センサ２０Ａから入力される信号であり、回転センサ信号Ｖ１よりも所定時間遅延してパルス信号が入力される回転センサ信号Ｖ２は、第２近接センサ２０Ｂから入力される信号である。また、ループコイル信号Ｖ３は、第１の検出センサ２８からの信号が図示しない増幅部で増幅されて判定手段３４に入力されたものであり、ループコイル信号Ｖ４は、第２の検出センサ３０からの信号が図示しない増幅部で増幅されて判定手段３４に入力されたものである。

図５のループコイル信号Ｖ３において、ほぼ連続して発生するパルス信号３２６Ａ、３２６Ｂは、図１に示される第１の検出センサ２８がほぼ連続して２つのループコイル２６Ａ、２６Ｂを検知したことを示し、２つのループコイル２６Ａ、２６Ｂは、スタートループコイルとして認識される。スタートループコイル２６Ａ、２６Ｂの検知以後、判定手段３４は、図５に示されるループコイル信号Ｖ３にコイル検知の信号であるパルス信号（３２６Ａ、３２６Ｂ、３２６Ｃ、３２６Ｄ、・・・）が発生する毎に、各パルス信号（３２６Ａ、３２６Ｂ、３２６Ｃ、３２６Ｄ、・・・）が入力される間に回転センサ信号Ｖ１及び回転センサ信号Ｖ２で入力されたパルス数を図１に示される各ループコイル２６Ａ〜２６Ｐ間の間隔として記憶する。第１の検出センサ２８が、再びほぼ連続して２つのループコイル（スタートループコイル）２６Ａ、２６Ｂを検出し、図５に示されるループコイル信号Ｖ３において、再びパルス信号３２６Ａ、３２６Ｂが連続して発生した段階で、図１に示される判定手段３４は、コンベアベルト２２が一周したものと判断して各ループコイル２６Ａ〜２６Ｐ間の間隔の記憶を終了し、コンベアベルト２２の縦裂き検出を開始する。

ここで、判定手段３４は、第１の検出センサ２８からのパルス信号（３２６Ａ、３２６Ｂ、３２６Ｃ、３２６Ｄ・・・）に基づく各ループコイル２６Ａ〜２６Ｐ間の間隔の記憶と平行して、第２の検出センサ３０からのパルス信号（４２６Ａ、４２６Ｂ、４２６Ｃ、４２６Ｄ・・・）に基づく各ループコイル２６Ａ〜２６Ｐ間の間隔の記憶を行う。各ループコイル２６Ａ〜２６Ｐ間の間隔記憶は、第１の検出センサ２８からのパルス信号（３２６Ａ、３２６Ｂ、３２６Ｃ、３２６Ｄ・・・）に基づく場合と同様である。

縦裂き検出は、第１の検出センサ２８及び第２の検出センサ３０に基づいて行う。図１に示されるループコイル２６Ｃは、第１の検出センサ２８を通過し、その後、第２の検出センサ３０を通過する。

第１の検出センサ２８に基づくループコイル２６Ｃの縦裂き検出では、まず、判定手段３４が、図５に示されるスタートループコイルのパルス信号３２６Ａ、３２６Ｂの入力後における、回転センサ信号Ｖ１及び回転センサ信号Ｖ２で発生したパルス数をカウントする。カウントされたパルス数と、ループコイル２６Ｃ（図１参照）の埋設箇所までのパルス数として記憶された数と、を比較対応させ、これらが等しい場合に、ループコイル２６Ｃの図５に示されるパルス信号（コイル検知の信号）３２６Ｃの有無を判定する。ここで、パルス信号（コイル検知の信号）３２６Ｃがあれば、図１に示されるループコイル２６Ｃの埋設箇所で縦裂きは発生していないと判定する。一方、パルス信号（コイル検知の信号）３２６Ｃがなければ、ループコイル２６Ｃの埋設箇所での縦裂きによりループコイル２６Ｃが破断している（断線状態にある）と判定して駆動制御部４０に信号を出力し、駆動プーリ１２の駆動を停止する。

第２の検出センサ３０に基づくループコイル２６Ｃの縦裂き検出では、まず、判定手段３４が、図５に示されるスタートループコイルのパルス信号４２６Ａ、４２６Ｂの入力後における、回転センサ信号Ｖ１及び回転センサ信号Ｖ２で発生したパルス数をカウントする。カウントされたパルス数と、ループコイル２６Ｃ（図１参照）の埋設箇所までのパルス数として記憶された数と、を比較対応させ、これらが等しい場合に、ループコイル２６Ｃの図５に示されるパルス信号（コイル検知の信号）４２６Ｃの有無を判定する。ここで、パルス信号（コイル検知の信号）４２６Ｃがあれば、図１に示されるループコイル２６Ｃの埋設箇所で縦裂きは発生していないと判定する。一方、パルス信号（コイル検知の信号）４２６Ｃがなければ、ループコイル２６Ｃの埋設箇所での縦裂きによりループコイル２６Ｃが破断している（断線状態にある）と判定して駆動制御部４０に信号を出力し、駆動プーリ１２の駆動を停止する。

第１の検出センサ２８及び第２の検出センサ３０がともにループコイル２６Ｃについての縦裂き検知をしなければ、ループコイル２６Ｃに続いてループコイル２６Ｄが、第１の検出センサ２８を通過し、その後、第２の検出センサ３０を通過する。

以下、同様にループコイル（２６Ｄ、２６Ｅ、・・・）のコイル位置におけるパルス信号（例えば、ループコイル２６Ｄに対しては、図５に示される３２６Ｄ、４２６Ｄ）の検出有無により埋設箇所での縦裂き発生の有無を検知する。

図６は、ループコイル２６Ｄ（図１参照）の埋設箇所において縦裂きが発生した場合のパルス発生状態を示しており、ループコイル２６Ｄに対応するパルス信号３２６Ｄ、４２６Ｄが発生していない。

図７は、ループコイル２６Ｄ（図１参照）の埋設箇所において縦裂きが発生した場合において、ループコイル信号Ｖ３に外部ノイズが混入した場合のパルス発生状態を示している。外部ノイズの混入により、ループコイル信号Ｖ３には、ループコイル２６Ｄに対応するように見える外部ノイズのパルス信号３２６ＤＮが発生しているが、ループコイル信号Ｖ４には、外部ノイズの混入がないため、ループコイル２６Ｄに対応するパルス信号４２６Ｄが発生していない。この場合、図１に示される第１の検出センサ２８では、誤検出をしているが、第２の検出センサ３０により、ループコイル２６Ｄの埋設箇所での縦裂き発生を検知できるので、結果として縦裂き検出の精度を高めることができる。

このように、コンベアベルト２２の走行方向（矢印Ｃ方向）に所定距離をおいて第１の検出センサ２８及び第２の検出センサ３０を固定配置することで、コンベアベルト２２に縦裂きがあった場合に、第１、第２の検出センサ２８、３０の一方が外部ノイズによるループコイル２６の誤検出をしても、他方は外部ノイズによる誤検出の可能性は低く、コンベアベルト２２の縦裂きを精度良く検出することができる。

なお、上記の実施の形態では、第１、第２近接センサ２０Ａ、２０Ｂによりコンベアベルト２２の走行距離を推定しているが、タイマにてコンベアベルト２２の走行距離を推定してもよい。また、鉄片１６を駆動プーリ側面１２Ａでなく、従動プーリ１４の側面に取り付けると共に、第１、第２の近接センサ２０Ａ、２０Ｂを駆動プーリ側面１２Ａの近傍でなく、従動プーリ１４の側面の近傍に設けてもよい。

また、第１の検出センサ２８と第２の検出センサ３０との両方がループコイル２６を検知した場合に別途第３のパルス信号を発生させ、この発生させたパルス信号と第１、第２近接センサ２０Ａ、２０Ｂのパルス信号とを対比させて判定してもよい。

さらに、第１、第２の検出センサ２８、３０に基づくループコイル信号Ｖ３、Ｖ４同士を比較演算処理して別途第３のパルス信号を発生させ、この発生させたパルス信号と第１、第２近接センサ２０Ａ、２０Ｂのパルス信号とを対比させて判定してもよい。

本発明の実施の形態に係るコンベアベルト装置の構成図である。 図２（Ａ） は、図１の２Ａ−２Ａ線矢視図である。図２（Ｂ）は、ループコイルの平面図である。 コンベアベルト及び第１、第２の検出センサを示す斜視図である。 駆動プーリ及び近接センサを示す斜視図である。 運転時における各種信号のタイミングチャートである。 ループコイル２６Ｄの埋設箇所で縦裂きが発生した場合の各種信号のタイミングチャートである。 ループコイル２６Ｄの埋設箇所で縦裂きが発生した場合において、ノイズが混入した状態を示す各種信号のタイミングチャートである。

符号の説明

１０ コンベアベルト装置（コンベアベルトの縦裂き検出装置）
２２ コンベアベルト
２６ ループコイル（被検出体）
２８ 第１の検出センサ
２８Ａ 第１の発信器
２８Ｂ 第１の受信器
３０ 第２の検出センサ
３０Ａ 第２の発信器
３０Ｂ 第２の受信器
３４ 判定手段

Claims (1)

1. 無端環状のコンベアベルトと、
   前記コンベアベルトの幅方向に延びて埋設され、導電性のループコイルを備えた複数の被検出体と、
   前記コンベアベルトの近くに固定配置され、通過する前記被検出体に高周波を供給する第１の発信器及び誘導電流を検知する第１の受信器を備えた第１の検出センサと、
   前記コンベアベルトの近くであって前記第１の検出センサに対して前記コンベアベルトの走行方向に所定距離をおいて固定配置され、通過する前記被検出体に高周波を供給する第２の発信器及び誘導電流を検知する第２の受信器を備えた第２の検出センサと、
   前記被検出体が前記第１の検出センサ又は前記第２の検出センサを通過する時期に前記第１の受信器又は前記第２の受信器が誘導電流を検知しない場合に前記被検出体が断線状態にあることを判定する判定手段と、
   を有することを特徴とするコンベアベルトの縦裂き検出装置。

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