コンベヤベルト及びガイドローラの不良判定システム
【課題】コンベヤベルトが走行中に上下に大きくうねった場合でも、回転不良が発生したガイドローラの位置を特定する。
【解決手段】コンベヤベルト１０の下面１０ｂに、ガイドローラ３３ａ〜３３ｃ，との接触により変形する下面側のゴム部材１２の変形の大きさを検出する歪みセンサー１６ａ〜１６ｃを取付けてガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良を検出するとともに、突起１７Ｄとこの突起１７Ｄがガイドローラ３３ａ〜３３ｃに接触したときにＯＦＦ状態からＯＮ状態になるスイッチ１７ａ〜１７ｃとを備えた突起スイッチを取り付けて、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３ａ〜３３ｃ上を通過したか否かを検出するようにした。
【解決手段】コンベヤベルト１０の下面１０ｂに、ガイドローラ３３ａ〜３３ｃ，との接触により変形する下面側のゴム部材１２の変形の大きさを検出する歪みセンサー１６ａ〜１６ｃを取付けてガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良を検出するとともに、突起１７Ｄとこの突起１７Ｄがガイドローラ３３ａ〜３３ｃに接触したときにＯＦＦ状態からＯＮ状態になるスイッチ１７ａ〜１７ｃとを備えた突起スイッチを取り付けて、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３ａ〜３３ｃ上を通過したか否かを検出するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトコンベヤ装置のガイドローラの回転不良を検出可能なコンベヤベルトとこのコンベヤベルトを用いたガイドローラの不良判定システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンベヤベルトの物理的な変動をモニタリングする方法として、コンベヤベルトのガイドローラと接触する側の面であるベルト下面に、センサー，ＣＰＵ，メモリ，バッテリ，ＲＦＩＤを小型化して一体化した小型検出ユニットを埋設し、センサーがガイドローラを通過した際の入力信号をＣＰＵで処理して順次メモリに保存しておき、コンベヤベルトが所定期間走行した後、コンベヤベルトから小型検出ユニットを取り出して、メモリに蓄積されたデータを読み出す方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、ベルトコンベヤ装置では、機長が長くなるほどコンベヤベルトを案内するガイドローラの数が多くなる。例えば、機長が１０ｋｍ、ローラ間隔が１ｍ、３本トラフ型（図２参照）の場合には、ガイドローラの数は３万本にもなる。そのため、ガイドローラの点検を目視や触診で行うことは大きな労力を必要とする。
【０００４】
ガイドローラの不良の大半は回転不良である。
ガイドローラが回転不良を起こしている場合には、コンベヤベルトとガイドローラとの間の摩擦が大きいので、コンベヤベルトのガイドローラ側のゴム部材に作用する剪断力もしくは上記ゴム部材の剪断変形が大きくなる。
そこで、前記小型検出ユニットのセンサーを、例えば、歪みセンサーなどのような、コンベヤベルトとガイドローラとの接触状態により出力が変化するセンサーとすれば、センサーへの入力の大小によりガイドローラの回転不良を判定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７９４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ガイドローラの点検は、センサーによりガイドローラの回転不良を検出するだけではなく、回転不良を起こしたガイドローラの位置を特定する必要がある。
ガイドローラの特定方法としては、ガイドローラ１個ずつにＩＤを付与する方法や、センサーに入力があったときにカウントする方法、あるいは、走行時間からガイドローラ位置を割り出す方法などがある。
【０００７】
しかしながら、ガイドローラ１個ずつにＩＤを付与する方法は、確実ではあるが、手間もかかり、かつ、費用もかかるので、特に、機長の長いコンベヤベルトにおいては、現実的な方法とはいえない。
また、走行時間からガイドローラ位置を割り出す方法では、ローラピッチとベルトスピードが一定の場合には時間間隔から追跡すれば位置を特定できるが、機長が長いベルトコンベヤ装置では、ローラピッチが途中で変わったり、ベルトスピードにむらが出易いことなどから、位置の特定が困難となる場合がある。
【０００８】
センサーに入力があったときにカウントする方法は有力ではあるが、コンベヤベルトが走行中に上下に大きくうねってしまい、コンベヤベルトとガイドローラとが接触しない場合には、センサーへの入力はない。すなわち、コンベヤベルトと接触しないガイドローラがあると、このガイドローラはないものと判定されてしまう。したがって、ガイドローラに番号付けした場合、ローラ番号がずれてしまうため、回転不良を起こしたガイドローラを特定することが困難となる。
【０００９】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、コンベヤベルトが走行中に上下に大きくうねった場合でも、回転不良が発生したガイドローラの位置を特定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、ガイドローラを備えたベルトコンベヤ装置に用いられるコンベヤベルトであって、コンベヤベルトのガイドローラ側に配置されて前記ガイドローラの回転不良を検出する第１の検出手段と、コンベヤベルトのガイドローラ側でかつ前記第１の検出手段とコンベヤベルトの周方向に所定距離離隔して配置されて、前記コンベヤベルトが前記ガイドローラ上を通過したか否かを検出する第２の検出手段とを備え、前記第１の検出手段が、前記コンベヤベルトと前記ガイドローラとが接触しているときの接触状態の変化に起因する物理量を検出するセンサーであり、前記第２の検出手段が、コンベヤベルトの底面からガイドローラ側に突出する突起と、この突起の突出方向とは反対側に配置されて、前記突起の突出方向の圧縮力が作用したときにＯＦＦ状態からＯＮ状態、もしくは、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に状態が切換わるスイッチとを備えた突起スイッチであることを特徴とする。
【００１１】
一般に、ガイドローラが回転不良を起こしている場合には、コンベヤベルトとガイドローラとの間の摩擦が大きいので、コンベヤベルトのガイドローラ側のゴム部材に作用する剪断力もしくはゴム部材の剪断変形が大きくなったり、摩擦熱や接触音が発生したりする。そこで、第１の検出手段として、ゴム部材に作用する応力の大きさ、ゴム部材の変形の大きさ、あるいは、熱による温度上昇を検出するセンサー、もしくは、コンベヤベルトとガイドローラとの接触音の変化を検出するセンサーを用いるとともに、予め閾値を設けて、センサーの検出値と閾値とを比較すれば、ガイドローラが回転不良か否かを容易に検出することができる。すなわち、検出値が閾値を超えた場合、ガイドローラが回転不良であると推定できる。
【００１２】
本発明のコンベヤベルトは、第１の検出手段に加えて、コンベヤベルトとガイドローラとが接触していない場合でも、コンベヤベルトがガイドローラ上を通過したことを検出することのできる第２の検出手段（突起スイッチ）を備えているので、通過したガイドローラに番号付けを確実に行うことができる。すなわち、不良判定されたガイドローラのローラ番号を特定することができる。
【００１３】
また、本発明のコンベヤベルトを用いることにより、ガイドローラの回転不良判定を行うとともに、コンベヤベルトが通過したガイドローラの数をカウントして、通過したガイドローラに番号付けを行い、不良判定されたガイドローラのローラ番号を特定することのできるガイドローラの不良判定システムを構築することも可能である。
【００１４】
また、本願発明は、突起スイッチの突起に、突出高さがコンベヤベルトの搬送方向側で低くなるように形成されたテーパー部を設けて、コンベヤベルトがガイドローラに接する際にコンベヤベルトに無駄な抵抗がかからないようにしたので、突起スイッチの耐久性を向上させることができる。また、突起がガイドローラと衝突することなく、ガイドローラ上を滑らかに通過するので、測定の信頼性を高めることができる。
【００１５】
また、本願発明では、第１及び第２の検出手段をコンベヤベルトのガイドローラ側に取付けられる外装材内に埋設し、センサーやスイッチが直接ガイドローラに接触しないようにしているので、第１及び第２の検出手段の耐久性を向上させることができる。また、センサーやスイッチの交換も容易であるという利点も有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンベヤベルトの構成を示す図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るガイドローラの不良判定システムの概要を示す図である。
【図４】ガイドローラの不良判定システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図５】回転不良ローラの特定方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１８】
図１（ａ）は、本実施の形態に係るコンベヤベルト１０の構成を示す図で、図１（ｂ）は、（ａ）図のＸ−Ｘ断面図である。
また、図２（ａ），（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図で、図３は、コンベヤベルト１０を用いたガイドローラの不良判定システム２０の概要を示す図で、図４は、ガイドローラの不良判定システム２０の構成を示す機能ブロック図である。
コンベヤベルト１０は、ベルトコンベヤ装置３０の駆動プーリ３１と従動プーリ３２との間に無端状に掛け回された帯状の部材で、図３の上側が往路、下側が復路、矢印に示す方向が搬送方向である。
【００１９】
このベルトコンベヤ装置３０は３本トラフ型で、コンベヤベルト１０の往路側の搬送面である上面１０ａが、中央が凹状である樋型になるように、コンベヤベルトの下面（搬送面とは反対側の面）１０ｂが３本のガイドローラ３３（３３ａ〜３３ｃ）により支持されている。
ここで、コンベヤベルト１０の搬送方向を前側とすると、図１（ａ）では、図の上側が左側、下側が右側になる。図２では、搬送方向を紙面の裏側から表側に向かう方向とすると、図の左右がそのまま左側と右側になる。そこで、以下、ガイドローラ３３ａを左ローラ、ガイドローラ３３ｂを中ローラ、ガイドローラ３３ｃを右ローラと呼ぶ。
なお、本例では、復路側のガイドローラを省略したが、復路側にもガイドローラを設けてもよい。
【００２０】
符号３４は、コンベヤベルト１０の幅方向に平行に延長する水平片３４ａと水平片３４ａの両端部を支持する２本の脚部３４ｂを備えた門型のフレームで、これら門型のフレーム３４同士は、コンベヤベルト１０の搬送方向に延長する補強部材３５により連結されている。
３本のガイドローラ３３ａ〜３３ｃは、フレーム３４の水平片３４ａに立設されたローラ支持部材３６に、それぞれ、回転自在に取付けられている。なお、ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転軸はコンベヤベルト１０の幅方向と平行な方向である。よって、コンベヤベルト１０を搬送方向にスムースに案内することができる。
【００２１】
図１に示すように、コンベヤベルト１０は、上面側のゴム部材１１と下面側のゴム部材１２と２枚のゴム部材１１，１２との間に介挿された芯体（補強部材）１３とを備えたベルト本体１４と、下面側のゴム部材１２の下側に取付けられた外装材１５と、第１及び第２の検出手段１６（１６ａ〜１６ｃ），１７（１７ａ〜１７ｃ）と、記憶・演算手段１８とを備える。外装材１５としては、シリコン等の防水性の被覆材が好適に用いられる。
【００２２】
第１の検出手段１６は、外装材１５の内部に埋設される３個の歪みセンサー１６ａ〜１６ｃを備える。
歪みセンサー１６ａは左ローラ３３ａの周面中央部に対向する位置に配置され、歪みセンサー１６ｂは中ローラ３３ｂの周面中央部に対向する位置に配置され、歪みセンサー１６ｃは右ローラ３３ｃの周面中央部に対向する位置に配置されて、各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃから受ける剪断応力によって発生する下面側のゴム部材１２の剪断変形の大きさをそれぞれ検出する。
なお、３個の歪みセンサー１６ａ〜１６ｃは、コンベヤベルト１０の幅方向に沿って配列される。
【００２３】
第２の検出手段１７は、３個のスイッチ１７ａ〜１７ｃと突起１７Ｄとを備える。
スイッチ１７ａ〜１７ｃは、外装材１５の内部の、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃから搬送方向側に所定距離離隔した位置に埋設される。この所定距離は、コンベヤベルト１０とガイドローラ３３ａ〜３３ｃとが正常に接触する場合に、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃと突起１７Ｄとが同時にガイドローラ３３ａ〜３３ｃに接触しない程度の距離（ローラ径にもよるが、５ｍｍ程度の長さ）を指す。なお、スイッチ１７ａ〜１７ｃは突起１７Ｄの直上に配置される。
また、スイッチ１７ａは左ローラ３３ａの周面中央部に対向する位置に配置され、スイッチ１７ｂは中ローラ３３ｂの周面中央部に対向する位置に配置され、スイッチ１７ｃは右ローラ３３ｃの周面中央部に対向する位置に配置されて、それぞれ、下記に詳述する突起１７Ｄが各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃによって圧縮されたときに、ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの存在を検知する。
なお、スイッチ１７ａ〜１７ｃも、コンベヤベルト１０の幅方向に沿って配列される。
突起１７Ｄは、スイッチ１７ａ〜１７ｃのガイドローラ側に設けられて、外装材１５の下面からガイドローラ側に突出する。
スイッチ１７ａ〜１７ｃは通常はＯＦＦ状態であり、突起１７Ｄがガイドローラ３３ａ〜３３ｃに接触して突出方向に圧縮力されたときにＯＮ状態に切換わる。
突起１７Ｄの搬送方向側には、突出高さがコンベヤベルト１０の搬送方向側で低くなるように形成されたテーパー部１７ｐが形成されている。これにより、コンベヤベルト１０のガイドローラ３３乗越え時の抵抗を緩和することができる。
本例では、突起１７Ｄをコンベヤベルト１０の幅方向に延長する方向に設けている。
突起１７Ｄの突出高さは高い方がガイドローラ３３の検出には有利であるが、高すぎると突起１７Ｄの変形が大きくなり、耐久性が低下する。一方、低すぎると、上下のうねりが大きい場合にガイドローラ３３を検出しない。したがって、突起１７Ｄの突出高さとしては、１０ｍｍ〜２０ｍｍとすることが好ましい。
【００２４】
図４に示すように、記憶・演算手段１８は、演算部１８Ａとメモリ１８Ｍとバッテリ１８Ｐと送信部１８Ｔとを備える。記憶・演算手段１８は、外装材１５の外側で、コンベヤベルト１０の幅方向端部に取り付けられている。
記憶・演算手段１８と第１及び第２の検出手段１６，１７とは、第１及び第２の検出手段１６，１７からの出力信号を取り出すケーブル１９ａ，１９ｂにより電気的に接続される。本例では、ケーブル１９ａ，１９ｂをターミナル１９ｃに集めて、このターミナル１９ｃに設けられたコネクター１９ｄに記憶・演算手段１８の図示しない接続端子を接続することで、記憶・演算手段１８を、外装材１５内に埋設されている第１及び第２の検出手段１６，１７から容易に分離して取り外すことができるようにしている。
【００２５】
演算部１８Ａは、回転不良判定手段１８ａと、ローラ番号設定手段１８ｂとを備える。
回転不良判定手段１８ａは、第１の検出手段１６の歪みセンサー１６ａ〜１６ｃとそれぞれ独立に接続されている。すなわち、入力端子を３個有しており、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃの出力信号の大きさＶa〜Ｖｃと予め設定した閾値（第１の閾値）Ｖhとをそれぞれ比較して、各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良判定を１つずつ行う。
例えば、左ローラ３３ａが回転不良を起こした場合、下面側のゴム部材１２の左ローラ３３ａに接触している部分では、左ローラ３３ａが滑らかに回転している場合に比べて剪断変形する変形量が大きいので、歪みセンサー１６ａの出力信号の大きさＶaは大きくなる。そこで、このＶaと予め設定した閾値Ｖhとを比較し、ＶaがＶhを超えた場合に、左ローラ３３ａが回転不良であると判定する。
中ローラ３３ｂ、右ローラ３３ｃについても同様に不良判定する。
【００２６】
また、図２（ａ）に示すように、中ローラ３３ｂと右ローラ３３ｃとがコンベヤベルト１０と接触していない場合には、ＶbもＶcも出力信号は「ゼロ」となる。そこで、第２の閾値Ｖｌを設け、Ｖj（ｊ＝ａ，ｂ，ｃ）がＶlに満たない場合には、判定不良とする。
なお、コンベヤベルト１０の上下方向のうねりが大きく、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３ａ〜３３ｃのいずれとも接触していない場合には、Ｖa，Ｖb，Ｖcの全てが「ゼロ」となる。これは、第１の検出手段１６が、隣接するガイドローラ３３，３３間にあるときの出力と同じである。すなわち、第１の検出手段１６だけでは、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３上を通過したかどうかを判定する検出することはできない。
【００２７】
ローラ番号設定手段１８ｂは、並列接続されている第２の検出手段１７のスイッチ１７ａ〜１７ｃと接続されている。すなわち、第２の検出手段１７を一つのスイッチとみなした場合、スイッチ１７ａ〜１７ｃの少なくとも１個がＯＮ状態である場合に、スイッチ（第２の検出手段１７）はＯＮ状態となるので、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３を通過したと判定することができる。
すなわち、図２（ｂ）に示すように、中ローラ３３ｂと右ローラ３３ｃとが突起１７Ｄと接触していない場合でも、左ローラ３３ａが突起１７Ｄと接触していれば、第２の検出手段１７はＯＮ状態となる。したがって、コンベヤベルト１０がガイドローラ上を通過したことを確実に検出することができる。
【００２８】
また、ローラ番号設定手段１８ｂは、通過したガイドローラ３３の数をカウントして、ガイドローラ３３に番号付けも行う。
番号付けの方法としては、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３を通過するごとに、すなわち、スイッチ１７ａ〜１７ｃのうちの少なくとも１個のスイッチがＯＮ状態にあることを検出するごとに、ローラ番号設定手段１８ｂでこのＯＮ状態を検出してパルスを１個出力させるとともに、このパルス数を積算し、この積算した値を通過したガイドローラのローラ番号として出力すればよい。
これにより、ローラ番号設定手段１８ｂからは、１，２，３，…，…、という数字列（実際には、ｎ＝３ならば、０００１１といったようなパルス列）が出力される。
【００２９】
メモリ１８Ｍは、回転不良判定手段１８ａで判定した各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良判定の判定結果と、ローラ番号設定手段１８ｂで番号付けされた通過したガイドローラのローラ番号とを、それぞれ、時系列に記憶する。
なお、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃの各出力のデータと、並列接続されたスイッチ１７ａ〜１７ｃの状態を示すデータとを、一旦メモリ１８Ｍに記憶しておき、この記憶されたデータを演算部１８Ａに送って、各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良判定と通過したガイドローラのローラ番号付けを行ってもよい。
【００３０】
バッテリ１８Ｐは、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃ、スイッチ１７ａ〜１７ｃ、演算部１８Ａ、及び、メモリ１８Ｍに給電するとともに、後述する送信部１８Ｔの図示しない発信回路を駆動する電力を送信部１８Ｔに供給する。
送信部１８Ｔは、メモリ１８Ｍに時系列に記憶された各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良判定の判定結果と、通過したガイドローラのローラ番号とを、受信手段２１に無線にて送信する。
【００３１】
コンベヤベルト１０を用いたガイドローラの不良判定システム２０は、詳細には、コンベヤベルト１０に設けられた第１の検出手段１６、第２の検出手段１７、及び、記憶・演算手段１８と、コンベヤベルト１０外に設けられた、受信手段２１と不良ローラ特定手段２２と、送信手段２３とから構成される。受信手段２１と不良ローラ特定手段２２とは、ベルトコンベヤ装置３０の最下流側に設置される。
受信手段２１は、記憶・演算手段１８の送信部１８Ｔから無線により送信された、ガイドローラ３３の回転不良判定の判定結果と、通過したガイドローラのローラ番号とを受信する。
不良ローラ特定手段２２は、通過したガイドローラのローラ番号とガイドローラ３３の回転不良判定の判定結果とを、時系列に配列し、通過したガイドローラ毎の回転不良判定の判定結果から回転不良が発生したガイドローラのローラ番号を特定する。
【００３２】
図５に示すように、ローラ番号ｎの信号が入力した時間からローラ番号（ｎ＋１）の信号が入力する直前の時間までを１フレームとすると、コンベヤベルト１０の上下方向のうねりが小さい場合には、コンベヤベルト１０はローラ番号ｎのガイドローラ３３と接触するので、１フレーム中には、ローラ番号ｎの３つのガイドローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ上を通過した３個の歪みセンサー１６ａ，１６ｂ，１６ｃの出力信号のデータに対する判定結果の信号が入っている。判定結果の信号としては、例えば、「ＯＫ」をパルス列「１００」とし、「ＮＧ」をパルス列「１１１」とすればよい。
【００３３】
したがって、不良ローラ特定手段２２は、この判定結果が「ＯＫ」であっ場合には、ローラ番号ｎのガイドローラ３３に対して、「ＯＫ」というデータを付加し、判定結果が「ＮＧ」であった場合には、ローラ番号ｎのガイドローラ３３に対して、「ＮＧ」のというデータを付加することができる。
一方、コンベヤベルト１０の上下方向のうねりが大きく、コンベヤベルト１０とローラ番号ｎのガイドローラ３３と接触していない場合には、１フレーム中には、判定結果の信号は現れない。不良ローラ特定手段２２は、この場合には、ローラ番号ｎのガイドローラ３３に対して、判定不能というデータを付加する。
送信手段２３は、特定された回転不良ローラのローラ番号と判定不能であったガイドローラのローラ番号とを、図示しないベルトコンベヤ管理装置に送信する。
【００３４】
次に、ガイドローラの不良判定システム２０を用いた回転不良ローラの特定方法について説明する。
コンベヤベルト１０に取付けた第２の検出手段１７が通過したガイドローラ３３の数をカウントし、このカウント数を積算することで、通過したガイドローラに番号付けを行うとともに、第１の検出手段１６でガイドローラ３３との接触時におけるコンベヤベルト１０の下面側のゴム部材１２の変形の大きさＶj（ｊ＝ａ，ｂ，ｃ）を検出してこれを閾値Ｖhと比較することで、ガイドローラ３３に回転不良が発生しているか否かを判定する。
そして、時間をローラ番号ｎ毎に区切ったフレームを設定して、ガイドローラ３３の回転不良の判定結果を示す信号がフレーム内にあるか否かを調べて、判定結果が「ＮＧ」であった場合には、ローラ番号ｎのガイドローラが回転不良のガイドローラ３３であると特定する。
一方、フレーム内に回転不良の判定結果がない場合には、そのガイドローラ３３に、判定不能のデータを付加する。
これにより、コンベヤベルト１０の上下方向のうねりが大きい場合でも、回転不良ローラを確実に特定することができる。
【００３５】
本実施の形態によれば、コンベヤベルト１０の下面１０ｂに、ガイドローラ３３との接触により剪断変形する下面側のゴム部材１２の変形の大きさを検出する歪みセンサー１６ａ〜１６ｃを取付けてガイドローラ３３の回転不良を検出するとともに、突起１７Ｄとこの突起１７Ｄがガイドローラ３３に接触したときにＯＦＦ状態からＯＮ状態になるスイッチ１７ａ〜１７ｃとを備えた突起スイッチ（第２の検出手段）１７を取り付けて、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３上を通過したか否かを検出し、かつ、通過したガイドローラ３３に番号付けを行うようにしたので、コンベヤベルト１０の上下方向のうねりが大きい場合でも、回転不良ローラのローラ番号を確実に特定することができる。
このとき、突起１７Ｄの搬送方向側に、突出高さがコンベヤベルト１０の搬送方向側で低くなるように形成されたテーパー部１７ｐを設ければ、コンベヤベルト１０のガイドローラ３３乗越え時の抵抗を緩和することができるので、不要なノイズの混入を低減することができる。
【００３６】
なお、前記実施の形態では、３本トラフ型のベルトコンベヤ装置３０について説明したが、本発明は、案内ローラが平ローラであるベルトコンベヤ装置にも適用可能である。
また、前記例では、突起１７Ｄを除く、第１及び第２の検出手段１６，１７を外装材１５内に埋設したが、コンベヤベルト１０の下面側のゴム部材１２の内部に埋設してもよい。なお、この場合にも、突起１７Ｄを除く、第１及び第２の検出手段１６，１７を外装材１５で被覆することが、耐久性向上の上で好ましい。
また、第１の検出手段１６を構成するセンサーとしては、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃに限るものではなく、例えば、圧力センサーや加速度センサーなどのような、コンベヤベルト１０に作用するガイドローラ３３からの応力もしくは前記応力によるコンベヤベルト１０の変形の大きさなどのコンベヤベルトとガイドローラとが接触しているときの接触状態の変化に起因する物理量を検出するセンサーであればよい。
あるいは、ガイドローラの回転不良によってコンベヤベルトとガイドローラ間の摩擦が大きくなったときに発生する熱による温度上昇を検出するセンサーや、コンベヤベルトとガイドローラとの接触音の変化を検出するセンサーを第１の検出手段１６を構成するセンサーとして用いてもよい。
また、前記例では、記憶・演算手段１８に送信部１８Ｔを設けて、各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良判定の判定結果と、通過したガイドローラのローラ番号とを、受信手段２１に無線にて送信するようにしたが、送信部１８Ｔと受信手段２１を省略してもよい。
本例では、記憶・演算手段１８と第１及び第２の検出手段１６，１７とは、コネクター１９ｄにより接続されているので、測定後に、記憶・演算手段１８をコネクター１９ｄから取り外して、メモリ１８Ｍの内容を不良ローラ特定手段２２に読み込んで回転不良が発生したガイドローラのローラ番号を特定するようにしてもよい。
【００３７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
このように、本発明によれば、コンベヤベルトが上下に大きくうねった場合でも、回転不良が発生したガイドローラの位置を特定することができるので、ガイドローラの修理ないしは交換を早期に行うことができる。したがって、ベルトコンベヤ装置を安定して運転することができ、搬送物を確実に搬送することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０ コンベヤベルト、１１ 上面側のゴム部材、１２ 下面側のゴム部材、
１３ 芯体（補強部材）、１４ ベルト本体、１５ 外装材、１６ 第１の検出手段、
１６ａ〜１６ｃ 歪みセンサー、１７ 第２の検出手段（突起スイッチ）、
１７ａ〜１７ｃ スイッチ、１７Ｄ 突起、１７ｐ テーパー部、
１８ 記憶・演算手段、１８Ａ 演算部、１８Ｍ メモリ、１８Ｐ バッテリ、
１８Ｔ 送信部、１８ａ 回転不良判定手段、１８ｂ ローラ番号設定手段、
１９ａ，１９ｂ ケーブル、１９ｃ ターミナル、１９ｄ コネクター、
２０ ガイドローラの不良判定システム、２１ 受信手段、
２２ 不良ローラ特定手段、３０ ベルトコンベヤ装置、３１ 駆動プーリ、
３２ 従動プーリ、３３，３３ａ〜３３ｃ ガイドローラ、３４ フレーム、
３５ 補強部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトコンベヤ装置のガイドローラの回転不良を検出可能なコンベヤベルトとこのコンベヤベルトを用いたガイドローラの不良判定システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンベヤベルトの物理的な変動をモニタリングする方法として、コンベヤベルトのガイドローラと接触する側の面であるベルト下面に、センサー，ＣＰＵ，メモリ，バッテリ，ＲＦＩＤを小型化して一体化した小型検出ユニットを埋設し、センサーがガイドローラを通過した際の入力信号をＣＰＵで処理して順次メモリに保存しておき、コンベヤベルトが所定期間走行した後、コンベヤベルトから小型検出ユニットを取り出して、メモリに蓄積されたデータを読み出す方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、ベルトコンベヤ装置では、機長が長くなるほどコンベヤベルトを案内するガイドローラの数が多くなる。例えば、機長が１０ｋｍ、ローラ間隔が１ｍ、３本トラフ型（図２参照）の場合には、ガイドローラの数は３万本にもなる。そのため、ガイドローラの点検を目視や触診で行うことは大きな労力を必要とする。
【０００４】
ガイドローラの不良の大半は回転不良である。
ガイドローラが回転不良を起こしている場合には、コンベヤベルトとガイドローラとの間の摩擦が大きいので、コンベヤベルトのガイドローラ側のゴム部材に作用する剪断力もしくは上記ゴム部材の剪断変形が大きくなる。
そこで、前記小型検出ユニットのセンサーを、例えば、歪みセンサーなどのような、コンベヤベルトとガイドローラとの接触状態により出力が変化するセンサーとすれば、センサーへの入力の大小によりガイドローラの回転不良を判定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７９４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ガイドローラの点検は、センサーによりガイドローラの回転不良を検出するだけではなく、回転不良を起こしたガイドローラの位置を特定する必要がある。
ガイドローラの特定方法としては、ガイドローラ１個ずつにＩＤを付与する方法や、センサーに入力があったときにカウントする方法、あるいは、走行時間からガイドローラ位置を割り出す方法などがある。
【０００７】
しかしながら、ガイドローラ１個ずつにＩＤを付与する方法は、確実ではあるが、手間もかかり、かつ、費用もかかるので、特に、機長の長いコンベヤベルトにおいては、現実的な方法とはいえない。
また、走行時間からガイドローラ位置を割り出す方法では、ローラピッチとベルトスピードが一定の場合には時間間隔から追跡すれば位置を特定できるが、機長が長いベルトコンベヤ装置では、ローラピッチが途中で変わったり、ベルトスピードにむらが出易いことなどから、位置の特定が困難となる場合がある。
【０００８】
センサーに入力があったときにカウントする方法は有力ではあるが、コンベヤベルトが走行中に上下に大きくうねってしまい、コンベヤベルトとガイドローラとが接触しない場合には、センサーへの入力はない。すなわち、コンベヤベルトと接触しないガイドローラがあると、このガイドローラはないものと判定されてしまう。したがって、ガイドローラに番号付けした場合、ローラ番号がずれてしまうため、回転不良を起こしたガイドローラを特定することが困難となる。
【０００９】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、コンベヤベルトが走行中に上下に大きくうねった場合でも、回転不良が発生したガイドローラの位置を特定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、ガイドローラを備えたベルトコンベヤ装置に用いられるコンベヤベルトであって、コンベヤベルトのガイドローラ側に配置されて前記ガイドローラの回転不良を検出する第１の検出手段と、コンベヤベルトのガイドローラ側でかつ前記第１の検出手段とコンベヤベルトの周方向に所定距離離隔して配置されて、前記コンベヤベルトが前記ガイドローラ上を通過したか否かを検出する第２の検出手段とを備え、前記第１の検出手段が、前記コンベヤベルトと前記ガイドローラとが接触しているときの接触状態の変化に起因する物理量を検出するセンサーであり、前記第２の検出手段が、コンベヤベルトの底面からガイドローラ側に突出する突起と、この突起の突出方向とは反対側に配置されて、前記突起の突出方向の圧縮力が作用したときにＯＦＦ状態からＯＮ状態、もしくは、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に状態が切換わるスイッチとを備えた突起スイッチであることを特徴とする。
【００１１】
一般に、ガイドローラが回転不良を起こしている場合には、コンベヤベルトとガイドローラとの間の摩擦が大きいので、コンベヤベルトのガイドローラ側のゴム部材に作用する剪断力もしくはゴム部材の剪断変形が大きくなったり、摩擦熱や接触音が発生したりする。そこで、第１の検出手段として、ゴム部材に作用する応力の大きさ、ゴム部材の変形の大きさ、あるいは、熱による温度上昇を検出するセンサー、もしくは、コンベヤベルトとガイドローラとの接触音の変化を検出するセンサーを用いるとともに、予め閾値を設けて、センサーの検出値と閾値とを比較すれば、ガイドローラが回転不良か否かを容易に検出することができる。すなわち、検出値が閾値を超えた場合、ガイドローラが回転不良であると推定できる。
【００１２】
本発明のコンベヤベルトは、第１の検出手段に加えて、コンベヤベルトとガイドローラとが接触していない場合でも、コンベヤベルトがガイドローラ上を通過したことを検出することのできる第２の検出手段（突起スイッチ）を備えているので、通過したガイドローラに番号付けを確実に行うことができる。すなわち、不良判定されたガイドローラのローラ番号を特定することができる。
【００１３】
また、本発明のコンベヤベルトを用いることにより、ガイドローラの回転不良判定を行うとともに、コンベヤベルトが通過したガイドローラの数をカウントして、通過したガイドローラに番号付けを行い、不良判定されたガイドローラのローラ番号を特定することのできるガイドローラの不良判定システムを構築することも可能である。
【００１４】
また、本願発明は、突起スイッチの突起に、突出高さがコンベヤベルトの搬送方向側で低くなるように形成されたテーパー部を設けて、コンベヤベルトがガイドローラに接する際にコンベヤベルトに無駄な抵抗がかからないようにしたので、突起スイッチの耐久性を向上させることができる。また、突起がガイドローラと衝突することなく、ガイドローラ上を滑らかに通過するので、測定の信頼性を高めることができる。
【００１５】
また、本願発明では、第１及び第２の検出手段をコンベヤベルトのガイドローラ側に取付けられる外装材内に埋設し、センサーやスイッチが直接ガイドローラに接触しないようにしているので、第１及び第２の検出手段の耐久性を向上させることができる。また、センサーやスイッチの交換も容易であるという利点も有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンベヤベルトの構成を示す図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るガイドローラの不良判定システムの概要を示す図である。
【図４】ガイドローラの不良判定システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図５】回転不良ローラの特定方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１８】
図１（ａ）は、本実施の形態に係るコンベヤベルト１０の構成を示す図で、図１（ｂ）は、（ａ）図のＸ−Ｘ断面図である。
また、図２（ａ），（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図で、図３は、コンベヤベルト１０を用いたガイドローラの不良判定システム２０の概要を示す図で、図４は、ガイドローラの不良判定システム２０の構成を示す機能ブロック図である。
コンベヤベルト１０は、ベルトコンベヤ装置３０の駆動プーリ３１と従動プーリ３２との間に無端状に掛け回された帯状の部材で、図３の上側が往路、下側が復路、矢印に示す方向が搬送方向である。
【００１９】
このベルトコンベヤ装置３０は３本トラフ型で、コンベヤベルト１０の往路側の搬送面である上面１０ａが、中央が凹状である樋型になるように、コンベヤベルトの下面（搬送面とは反対側の面）１０ｂが３本のガイドローラ３３（３３ａ〜３３ｃ）により支持されている。
ここで、コンベヤベルト１０の搬送方向を前側とすると、図１（ａ）では、図の上側が左側、下側が右側になる。図２では、搬送方向を紙面の裏側から表側に向かう方向とすると、図の左右がそのまま左側と右側になる。そこで、以下、ガイドローラ３３ａを左ローラ、ガイドローラ３３ｂを中ローラ、ガイドローラ３３ｃを右ローラと呼ぶ。
なお、本例では、復路側のガイドローラを省略したが、復路側にもガイドローラを設けてもよい。
【００２０】
符号３４は、コンベヤベルト１０の幅方向に平行に延長する水平片３４ａと水平片３４ａの両端部を支持する２本の脚部３４ｂを備えた門型のフレームで、これら門型のフレーム３４同士は、コンベヤベルト１０の搬送方向に延長する補強部材３５により連結されている。
３本のガイドローラ３３ａ〜３３ｃは、フレーム３４の水平片３４ａに立設されたローラ支持部材３６に、それぞれ、回転自在に取付けられている。なお、ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転軸はコンベヤベルト１０の幅方向と平行な方向である。よって、コンベヤベルト１０を搬送方向にスムースに案内することができる。
【００２１】
図１に示すように、コンベヤベルト１０は、上面側のゴム部材１１と下面側のゴム部材１２と２枚のゴム部材１１，１２との間に介挿された芯体（補強部材）１３とを備えたベルト本体１４と、下面側のゴム部材１２の下側に取付けられた外装材１５と、第１及び第２の検出手段１６（１６ａ〜１６ｃ），１７（１７ａ〜１７ｃ）と、記憶・演算手段１８とを備える。外装材１５としては、シリコン等の防水性の被覆材が好適に用いられる。
【００２２】
第１の検出手段１６は、外装材１５の内部に埋設される３個の歪みセンサー１６ａ〜１６ｃを備える。
歪みセンサー１６ａは左ローラ３３ａの周面中央部に対向する位置に配置され、歪みセンサー１６ｂは中ローラ３３ｂの周面中央部に対向する位置に配置され、歪みセンサー１６ｃは右ローラ３３ｃの周面中央部に対向する位置に配置されて、各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃから受ける剪断応力によって発生する下面側のゴム部材１２の剪断変形の大きさをそれぞれ検出する。
なお、３個の歪みセンサー１６ａ〜１６ｃは、コンベヤベルト１０の幅方向に沿って配列される。
【００２３】
第２の検出手段１７は、３個のスイッチ１７ａ〜１７ｃと突起１７Ｄとを備える。
スイッチ１７ａ〜１７ｃは、外装材１５の内部の、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃから搬送方向側に所定距離離隔した位置に埋設される。この所定距離は、コンベヤベルト１０とガイドローラ３３ａ〜３３ｃとが正常に接触する場合に、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃと突起１７Ｄとが同時にガイドローラ３３ａ〜３３ｃに接触しない程度の距離（ローラ径にもよるが、５ｍｍ程度の長さ）を指す。なお、スイッチ１７ａ〜１７ｃは突起１７Ｄの直上に配置される。
また、スイッチ１７ａは左ローラ３３ａの周面中央部に対向する位置に配置され、スイッチ１７ｂは中ローラ３３ｂの周面中央部に対向する位置に配置され、スイッチ１７ｃは右ローラ３３ｃの周面中央部に対向する位置に配置されて、それぞれ、下記に詳述する突起１７Ｄが各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃによって圧縮されたときに、ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの存在を検知する。
なお、スイッチ１７ａ〜１７ｃも、コンベヤベルト１０の幅方向に沿って配列される。
突起１７Ｄは、スイッチ１７ａ〜１７ｃのガイドローラ側に設けられて、外装材１５の下面からガイドローラ側に突出する。
スイッチ１７ａ〜１７ｃは通常はＯＦＦ状態であり、突起１７Ｄがガイドローラ３３ａ〜３３ｃに接触して突出方向に圧縮力されたときにＯＮ状態に切換わる。
突起１７Ｄの搬送方向側には、突出高さがコンベヤベルト１０の搬送方向側で低くなるように形成されたテーパー部１７ｐが形成されている。これにより、コンベヤベルト１０のガイドローラ３３乗越え時の抵抗を緩和することができる。
本例では、突起１７Ｄをコンベヤベルト１０の幅方向に延長する方向に設けている。
突起１７Ｄの突出高さは高い方がガイドローラ３３の検出には有利であるが、高すぎると突起１７Ｄの変形が大きくなり、耐久性が低下する。一方、低すぎると、上下のうねりが大きい場合にガイドローラ３３を検出しない。したがって、突起１７Ｄの突出高さとしては、１０ｍｍ〜２０ｍｍとすることが好ましい。
【００２４】
図４に示すように、記憶・演算手段１８は、演算部１８Ａとメモリ１８Ｍとバッテリ１８Ｐと送信部１８Ｔとを備える。記憶・演算手段１８は、外装材１５の外側で、コンベヤベルト１０の幅方向端部に取り付けられている。
記憶・演算手段１８と第１及び第２の検出手段１６，１７とは、第１及び第２の検出手段１６，１７からの出力信号を取り出すケーブル１９ａ，１９ｂにより電気的に接続される。本例では、ケーブル１９ａ，１９ｂをターミナル１９ｃに集めて、このターミナル１９ｃに設けられたコネクター１９ｄに記憶・演算手段１８の図示しない接続端子を接続することで、記憶・演算手段１８を、外装材１５内に埋設されている第１及び第２の検出手段１６，１７から容易に分離して取り外すことができるようにしている。
【００２５】
演算部１８Ａは、回転不良判定手段１８ａと、ローラ番号設定手段１８ｂとを備える。
回転不良判定手段１８ａは、第１の検出手段１６の歪みセンサー１６ａ〜１６ｃとそれぞれ独立に接続されている。すなわち、入力端子を３個有しており、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃの出力信号の大きさＶa〜Ｖｃと予め設定した閾値（第１の閾値）Ｖhとをそれぞれ比較して、各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良判定を１つずつ行う。
例えば、左ローラ３３ａが回転不良を起こした場合、下面側のゴム部材１２の左ローラ３３ａに接触している部分では、左ローラ３３ａが滑らかに回転している場合に比べて剪断変形する変形量が大きいので、歪みセンサー１６ａの出力信号の大きさＶaは大きくなる。そこで、このＶaと予め設定した閾値Ｖhとを比較し、ＶaがＶhを超えた場合に、左ローラ３３ａが回転不良であると判定する。
中ローラ３３ｂ、右ローラ３３ｃについても同様に不良判定する。
【００２６】
また、図２（ａ）に示すように、中ローラ３３ｂと右ローラ３３ｃとがコンベヤベルト１０と接触していない場合には、ＶbもＶcも出力信号は「ゼロ」となる。そこで、第２の閾値Ｖｌを設け、Ｖj（ｊ＝ａ，ｂ，ｃ）がＶlに満たない場合には、判定不良とする。
なお、コンベヤベルト１０の上下方向のうねりが大きく、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３ａ〜３３ｃのいずれとも接触していない場合には、Ｖa，Ｖb，Ｖcの全てが「ゼロ」となる。これは、第１の検出手段１６が、隣接するガイドローラ３３，３３間にあるときの出力と同じである。すなわち、第１の検出手段１６だけでは、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３上を通過したかどうかを判定する検出することはできない。
【００２７】
ローラ番号設定手段１８ｂは、並列接続されている第２の検出手段１７のスイッチ１７ａ〜１７ｃと接続されている。すなわち、第２の検出手段１７を一つのスイッチとみなした場合、スイッチ１７ａ〜１７ｃの少なくとも１個がＯＮ状態である場合に、スイッチ（第２の検出手段１７）はＯＮ状態となるので、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３を通過したと判定することができる。
すなわち、図２（ｂ）に示すように、中ローラ３３ｂと右ローラ３３ｃとが突起１７Ｄと接触していない場合でも、左ローラ３３ａが突起１７Ｄと接触していれば、第２の検出手段１７はＯＮ状態となる。したがって、コンベヤベルト１０がガイドローラ上を通過したことを確実に検出することができる。
【００２８】
また、ローラ番号設定手段１８ｂは、通過したガイドローラ３３の数をカウントして、ガイドローラ３３に番号付けも行う。
番号付けの方法としては、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３を通過するごとに、すなわち、スイッチ１７ａ〜１７ｃのうちの少なくとも１個のスイッチがＯＮ状態にあることを検出するごとに、ローラ番号設定手段１８ｂでこのＯＮ状態を検出してパルスを１個出力させるとともに、このパルス数を積算し、この積算した値を通過したガイドローラのローラ番号として出力すればよい。
これにより、ローラ番号設定手段１８ｂからは、１，２，３，…，…、という数字列（実際には、ｎ＝３ならば、０００１１といったようなパルス列）が出力される。
【００２９】
メモリ１８Ｍは、回転不良判定手段１８ａで判定した各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良判定の判定結果と、ローラ番号設定手段１８ｂで番号付けされた通過したガイドローラのローラ番号とを、それぞれ、時系列に記憶する。
なお、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃの各出力のデータと、並列接続されたスイッチ１７ａ〜１７ｃの状態を示すデータとを、一旦メモリ１８Ｍに記憶しておき、この記憶されたデータを演算部１８Ａに送って、各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良判定と通過したガイドローラのローラ番号付けを行ってもよい。
【００３０】
バッテリ１８Ｐは、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃ、スイッチ１７ａ〜１７ｃ、演算部１８Ａ、及び、メモリ１８Ｍに給電するとともに、後述する送信部１８Ｔの図示しない発信回路を駆動する電力を送信部１８Ｔに供給する。
送信部１８Ｔは、メモリ１８Ｍに時系列に記憶された各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良判定の判定結果と、通過したガイドローラのローラ番号とを、受信手段２１に無線にて送信する。
【００３１】
コンベヤベルト１０を用いたガイドローラの不良判定システム２０は、詳細には、コンベヤベルト１０に設けられた第１の検出手段１６、第２の検出手段１７、及び、記憶・演算手段１８と、コンベヤベルト１０外に設けられた、受信手段２１と不良ローラ特定手段２２と、送信手段２３とから構成される。受信手段２１と不良ローラ特定手段２２とは、ベルトコンベヤ装置３０の最下流側に設置される。
受信手段２１は、記憶・演算手段１８の送信部１８Ｔから無線により送信された、ガイドローラ３３の回転不良判定の判定結果と、通過したガイドローラのローラ番号とを受信する。
不良ローラ特定手段２２は、通過したガイドローラのローラ番号とガイドローラ３３の回転不良判定の判定結果とを、時系列に配列し、通過したガイドローラ毎の回転不良判定の判定結果から回転不良が発生したガイドローラのローラ番号を特定する。
【００３２】
図５に示すように、ローラ番号ｎの信号が入力した時間からローラ番号（ｎ＋１）の信号が入力する直前の時間までを１フレームとすると、コンベヤベルト１０の上下方向のうねりが小さい場合には、コンベヤベルト１０はローラ番号ｎのガイドローラ３３と接触するので、１フレーム中には、ローラ番号ｎの３つのガイドローラ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ上を通過した３個の歪みセンサー１６ａ，１６ｂ，１６ｃの出力信号のデータに対する判定結果の信号が入っている。判定結果の信号としては、例えば、「ＯＫ」をパルス列「１００」とし、「ＮＧ」をパルス列「１１１」とすればよい。
【００３３】
したがって、不良ローラ特定手段２２は、この判定結果が「ＯＫ」であっ場合には、ローラ番号ｎのガイドローラ３３に対して、「ＯＫ」というデータを付加し、判定結果が「ＮＧ」であった場合には、ローラ番号ｎのガイドローラ３３に対して、「ＮＧ」のというデータを付加することができる。
一方、コンベヤベルト１０の上下方向のうねりが大きく、コンベヤベルト１０とローラ番号ｎのガイドローラ３３と接触していない場合には、１フレーム中には、判定結果の信号は現れない。不良ローラ特定手段２２は、この場合には、ローラ番号ｎのガイドローラ３３に対して、判定不能というデータを付加する。
送信手段２３は、特定された回転不良ローラのローラ番号と判定不能であったガイドローラのローラ番号とを、図示しないベルトコンベヤ管理装置に送信する。
【００３４】
次に、ガイドローラの不良判定システム２０を用いた回転不良ローラの特定方法について説明する。
コンベヤベルト１０に取付けた第２の検出手段１７が通過したガイドローラ３３の数をカウントし、このカウント数を積算することで、通過したガイドローラに番号付けを行うとともに、第１の検出手段１６でガイドローラ３３との接触時におけるコンベヤベルト１０の下面側のゴム部材１２の変形の大きさＶj（ｊ＝ａ，ｂ，ｃ）を検出してこれを閾値Ｖhと比較することで、ガイドローラ３３に回転不良が発生しているか否かを判定する。
そして、時間をローラ番号ｎ毎に区切ったフレームを設定して、ガイドローラ３３の回転不良の判定結果を示す信号がフレーム内にあるか否かを調べて、判定結果が「ＮＧ」であった場合には、ローラ番号ｎのガイドローラが回転不良のガイドローラ３３であると特定する。
一方、フレーム内に回転不良の判定結果がない場合には、そのガイドローラ３３に、判定不能のデータを付加する。
これにより、コンベヤベルト１０の上下方向のうねりが大きい場合でも、回転不良ローラを確実に特定することができる。
【００３５】
本実施の形態によれば、コンベヤベルト１０の下面１０ｂに、ガイドローラ３３との接触により剪断変形する下面側のゴム部材１２の変形の大きさを検出する歪みセンサー１６ａ〜１６ｃを取付けてガイドローラ３３の回転不良を検出するとともに、突起１７Ｄとこの突起１７Ｄがガイドローラ３３に接触したときにＯＦＦ状態からＯＮ状態になるスイッチ１７ａ〜１７ｃとを備えた突起スイッチ（第２の検出手段）１７を取り付けて、コンベヤベルト１０がガイドローラ３３上を通過したか否かを検出し、かつ、通過したガイドローラ３３に番号付けを行うようにしたので、コンベヤベルト１０の上下方向のうねりが大きい場合でも、回転不良ローラのローラ番号を確実に特定することができる。
このとき、突起１７Ｄの搬送方向側に、突出高さがコンベヤベルト１０の搬送方向側で低くなるように形成されたテーパー部１７ｐを設ければ、コンベヤベルト１０のガイドローラ３３乗越え時の抵抗を緩和することができるので、不要なノイズの混入を低減することができる。
【００３６】
なお、前記実施の形態では、３本トラフ型のベルトコンベヤ装置３０について説明したが、本発明は、案内ローラが平ローラであるベルトコンベヤ装置にも適用可能である。
また、前記例では、突起１７Ｄを除く、第１及び第２の検出手段１６，１７を外装材１５内に埋設したが、コンベヤベルト１０の下面側のゴム部材１２の内部に埋設してもよい。なお、この場合にも、突起１７Ｄを除く、第１及び第２の検出手段１６，１７を外装材１５で被覆することが、耐久性向上の上で好ましい。
また、第１の検出手段１６を構成するセンサーとしては、歪みセンサー１６ａ〜１６ｃに限るものではなく、例えば、圧力センサーや加速度センサーなどのような、コンベヤベルト１０に作用するガイドローラ３３からの応力もしくは前記応力によるコンベヤベルト１０の変形の大きさなどのコンベヤベルトとガイドローラとが接触しているときの接触状態の変化に起因する物理量を検出するセンサーであればよい。
あるいは、ガイドローラの回転不良によってコンベヤベルトとガイドローラ間の摩擦が大きくなったときに発生する熱による温度上昇を検出するセンサーや、コンベヤベルトとガイドローラとの接触音の変化を検出するセンサーを第１の検出手段１６を構成するセンサーとして用いてもよい。
また、前記例では、記憶・演算手段１８に送信部１８Ｔを設けて、各ガイドローラ３３ａ〜３３ｃの回転不良判定の判定結果と、通過したガイドローラのローラ番号とを、受信手段２１に無線にて送信するようにしたが、送信部１８Ｔと受信手段２１を省略してもよい。
本例では、記憶・演算手段１８と第１及び第２の検出手段１６，１７とは、コネクター１９ｄにより接続されているので、測定後に、記憶・演算手段１８をコネクター１９ｄから取り外して、メモリ１８Ｍの内容を不良ローラ特定手段２２に読み込んで回転不良が発生したガイドローラのローラ番号を特定するようにしてもよい。
【００３７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
このように、本発明によれば、コンベヤベルトが上下に大きくうねった場合でも、回転不良が発生したガイドローラの位置を特定することができるので、ガイドローラの修理ないしは交換を早期に行うことができる。したがって、ベルトコンベヤ装置を安定して運転することができ、搬送物を確実に搬送することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０ コンベヤベルト、１１ 上面側のゴム部材、１２ 下面側のゴム部材、
１３ 芯体（補強部材）、１４ ベルト本体、１５ 外装材、１６ 第１の検出手段、
１６ａ〜１６ｃ 歪みセンサー、１７ 第２の検出手段（突起スイッチ）、
１７ａ〜１７ｃ スイッチ、１７Ｄ 突起、１７ｐ テーパー部、
１８ 記憶・演算手段、１８Ａ 演算部、１８Ｍ メモリ、１８Ｐ バッテリ、
１８Ｔ 送信部、１８ａ 回転不良判定手段、１８ｂ ローラ番号設定手段、
１９ａ，１９ｂ ケーブル、１９ｃ ターミナル、１９ｄ コネクター、
２０ ガイドローラの不良判定システム、２１ 受信手段、
２２ 不良ローラ特定手段、３０ ベルトコンベヤ装置、３１ 駆動プーリ、
３２ 従動プーリ、３３，３３ａ〜３３ｃ ガイドローラ、３４ フレーム、
３５ 補強部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベヤベルトのガイドローラ側に配置されて前記ガイドローラの回転不良を検出する第１の検出手段と、
コンベヤベルトのガイドローラ側でかつ前記第１の検出手段とコンベヤベルトの周方向に所定距離離隔して配置されて、前記コンベヤベルトが前記ガイドローラ上を通過したか否かを検出する第２の検出手段とを備え、
前記第１の検出手段が、前記コンベヤベルトと前記ガイドローラとが接触しているときの接触状態の変化に起因する物理量を検出するセンサーであり、
前記第２の検出手段が、コンベヤベルトの底面からガイドローラ側に突出する突起と、この突起の基部側に配置されて、前記突起の突出方向の圧縮力が作用したときにＯＦＦ状態からＯＮ状態、もしくは、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に状態が切換わるスイッチとを備えた突起スイッチであることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項２】
前記突起は、突出高さがコンベヤベルトの搬送方向側で低くなるように形成されたテーパー部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤベルト。
【請求項３】
前記第１及び第２の検出手段が、コンベヤベルトのガイドローラ側に取付けられる外装材内に収納されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンベヤベルト。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のコンベヤベルトと、
前記第１の検出手段の出力信号の大きさと予め設定した閾値とを比較して、前記ガイドローラの回転不良判定を行う回転不良判定手段と、
前記第２の検出手段の出力信号に基づいて、前記コンベヤベルトが通過したガイドローラの数をカウントして、前記通過したガイドローラに番号付けを行うローラ番号設定手段と、
前記回転不良判定手段で不良判定されたガイドローラのローラ番号を特定する不良ローラ特定手段とを備えたことを特徴とするガイドローラの不良判定システム。
【請求項１】
コンベヤベルトのガイドローラ側に配置されて前記ガイドローラの回転不良を検出する第１の検出手段と、
コンベヤベルトのガイドローラ側でかつ前記第１の検出手段とコンベヤベルトの周方向に所定距離離隔して配置されて、前記コンベヤベルトが前記ガイドローラ上を通過したか否かを検出する第２の検出手段とを備え、
前記第１の検出手段が、前記コンベヤベルトと前記ガイドローラとが接触しているときの接触状態の変化に起因する物理量を検出するセンサーであり、
前記第２の検出手段が、コンベヤベルトの底面からガイドローラ側に突出する突起と、この突起の基部側に配置されて、前記突起の突出方向の圧縮力が作用したときにＯＦＦ状態からＯＮ状態、もしくは、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に状態が切換わるスイッチとを備えた突起スイッチであることを特徴とするコンベヤベルト。
【請求項２】
前記突起は、突出高さがコンベヤベルトの搬送方向側で低くなるように形成されたテーパー部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤベルト。
【請求項３】
前記第１及び第２の検出手段が、コンベヤベルトのガイドローラ側に取付けられる外装材内に収納されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンベヤベルト。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のコンベヤベルトと、
前記第１の検出手段の出力信号の大きさと予め設定した閾値とを比較して、前記ガイドローラの回転不良判定を行う回転不良判定手段と、
前記第２の検出手段の出力信号に基づいて、前記コンベヤベルトが通過したガイドローラの数をカウントして、前記通過したガイドローラに番号付けを行うローラ番号設定手段と、
前記回転不良判定手段で不良判定されたガイドローラのローラ番号を特定する不良ローラ特定手段とを備えたことを特徴とするガイドローラの不良判定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１８９１６６（Ｐ２０１０−１８９１６６Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３７０１４（Ｐ２００９−３７０１４）
【出願日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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