パイプコンベヤの捩れ状態検出装置
【課題】搬送ベルトの丸められた部分の蛇行角度と潰れの度合を容易にかつ精度よく検出する。
【解決手段】搬送ベルト１０の端部に永久磁石２を所定の間隔で設置し、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が通過する位置に、上記搬送ベルト１０を囲むようにループコイル３１〜３８を円周状に配列するとともに、上記ループコイル３１〜３８の円周方向外側にループコイル４１〜４８を配列して、上記各ループコイルの出力信号のピーク値を検出した後、上記ループコイル３１〜３８の上記ピーク値を比較して上記搬送ベルト１０の蛇行角度θを演算し、上記θが許容範囲内にある場合には、上記θ方向に位置する内側のループコイルのピーク値ＰKと外側のループコイルのピーク値ｐkとの比から、永久磁石２と内側のループコイルとの距離ｒを演算して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の重合位置を特定するようにした。
【解決手段】搬送ベルト１０の端部に永久磁石２を所定の間隔で設置し、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が通過する位置に、上記搬送ベルト１０を囲むようにループコイル３１〜３８を円周状に配列するとともに、上記ループコイル３１〜３８の円周方向外側にループコイル４１〜４８を配列して、上記各ループコイルの出力信号のピーク値を検出した後、上記ループコイル３１〜３８の上記ピーク値を比較して上記搬送ベルト１０の蛇行角度θを演算し、上記θが許容範囲内にある場合には、上記θ方向に位置する内側のループコイルのピーク値ＰKと外側のループコイルのピーク値ｐkとの比から、永久磁石２と内側のループコイルとの距離ｒを演算して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の重合位置を特定するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環走行する無端の帯状搬送ベルトの一部分をパイプ状に丸め、その内部に被搬送物を包み込んで搬送するパイプコンベヤの捩れ状態を検出する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
循環走行する無端の帯状搬送ベルトの一部分をパイプ状に丸め、その内部に粉体等の被搬送物を包み込んで搬送するパイプコンベヤにおいては、搬送中に搬送ベルトの丸められた部分が捩れないようにするため、図３（ａ）に示すように、上記搬送ベルト１０の丸められた部分が通過する領域に、複数の矯正ローラ２０を配置して、上記矯正ローラ２０を上記丸められた搬送ベルト１０の周囲から上記搬送ベルトに当接させながら上記搬送ベルト１０を循環させるとともに、図２（ｂ）に示すように、上記搬送ベルト１０の重なり部分の近傍に、検知片２１を有する一対の揺動部材２２とセンサ２３とを配置して、上記検知片２１が上記センサ２３に接触したことを検知して上記搬送ベルト１０の捩れの大きさと方向とを検出し、この検出された捩れの大きさと方向とに基づいて、上記矯正ローラ２０を傾斜させて上記捩れを矯正するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来の空気浮上式ベルトコンベヤにおいては、樋状をなして走行するコンベヤベルトの両端部に永久磁石を埋設するとともに、上記ベルトの両端面を含む上下方向の走行面に、上記永久磁石からの磁界を検出するための磁気センサを多数配置し、上記各磁気センサの出力差から、上記コンベヤベルトの両端部の位置を特定して蛇行の有無を検知する方法が行なわれている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
しかしながら、従来の揺動部材２２とセンサ２３とを用いた検出方法では、搬送ベルト１０の丸められた部分がどの程度内方へ潰れたかを検出することが困難であり、また、永久磁石と磁気センサを組合わせた検出方法では、多数の磁気センサ用いなければならないため、これをパイプコンベヤの捩れ状態検出に適用しようとすると、上記磁気センサの支持構造が複雑となるとともに、コスト高になるといった問題点あった。
そこで、本出願人は、上記問題点を解決すべく、図４に示すように、搬送ベルト１０の両端部に永久磁石５１，５１を設置するとともに、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が通過する位置に、上記搬送ベルト１０を囲むように、複数のループコイル５２１〜５２８を設置して、各ループコイル５２１〜５２８の出力信号を比較し、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩れ度合と重合部の内側への潰れ度合とが予め設定された許容限度を超えたかどうかを判定する方法を提案している（特願２００５−２７９２８７号）。
具体的には、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の外周側を、上記永久磁石５１，５１が配置された上記搬送ベルト１０の重合部が捩れて移動する際の許容ゾーン（Ａ）と非許容ゾーン（Ｂ）とに区分するとともに、上記ループコイル５２１〜５２８の出力を比較して捩れの有無を判定する判定手段５３を設けて、上記許容ゾーン（Ａ）に配置されたループコイル５２４〜ループコイル５２６が検知した上記永久磁石５１からの磁力が最も大きい場合には、上記判定手段５３の捩れ判定手段５３ａが、捩れは生じていないと判定し、他のループコイル５２１〜ループコイル５２３及ループコイル５２７，５２８が検知した上記永久磁石５１からの磁力が大きい場合には、上記搬送ベルト１０に捩れが生じていると判定する。また、捩れが生じていない場合には、上記判定手段５３の潰れ判定手段５３ｂにて、上記ループコイル５２４〜ループコイル５２６のうちの出力信号が最も大きいループコイルの信号のピーク値を予め設定した限界値Ｄと比較し、上記ピーク値が上記限界値Ｄを下回った場合には、潰れが生じたと判定する。これにより、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩れ状態が許容範囲内にあるかどうかを精度よく判定することができる。
【特許文献１】特開２００１−１０６３２１号公報
【特許文献２】特開平９−１６９４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の方法では、パイプ状に丸められた搬送ベルトの捩れ角（蛇行角度）については求めることができるものの、ピーク値が出力されるループコイルが１個であるので、搬送ベルトが蛇行している場合には、上記搬送ベルトがどの程度内側に潰れているかについては求めることができず、搬送ベルトの捩れ状態を精度よく把握することが困難であった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、パイプコンベヤの搬送ベルトの丸められた部分の蛇行角度と潰れの度合を容易にかつ精度よく検出することのできるパイプコンベヤの捩れ状態検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の請求項１に記載の発明は、循環走行する無端の帯状搬送ベルトの一部分をパイプ状に丸めて、その内部に被搬送物を包み込んで搬送するパイプコンベヤの捩れ状態を検出する装置であって、上記搬送ベルトの端部に設置された永久磁石と、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトが通過する位置に、上記搬送ベルトを囲むように円周状に配列された複数のループコイルから成る第１のセンサ群と、第１のセンサ群の円周方向外側に円周状に配列された複数のループコイルから成る第２のセンサ群と、上記第１または第２のセンサ群の各ループコイルの出力信号を比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置の角度を算出する手段と、上記第１のセンサ群のループコイルと、このループコイルと上記搬送ベルトの中心からの角度が等しい位置に位置する上記第２のセンサ群のループコイルの出力信号とを比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置と上記ループコイルとの距離を算出する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置において、上記第１のセンサ群のループコイルと、このループコイルと上記搬送ベルトの中心からの角度が等しい位置に位置する上記第２のセンサ群のループコイルの出力信号のピーク信号強度比を算出し、上記算出されたピーク信号強度比に基づいて、上記重合位置と上記ループコイルとの距離を算出するようにしたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置において、上記第１または第２のセンサ群のループコイルのうち、出力信号のピーク信号強度が最大であるループコイルと、このループコイルに隣接する少なくとも１つのループコイルを含む複数のループコイルの出力信号のピーク信号強度と上記最大強度のピーク信号強度との比を算出し、上記算出されたピーク信号強度比に基づいて、上記重合位置の角度を算出するようにしたものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置において、上記算出された重合位置の角度と上記重合位置とループコイルとの距離とから、上記重合位置を算出して表示する手段を設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、搬送ベルトの端部に永久磁石を設置するとともに、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトが通過する位置に、上記搬送ベルトを囲むように円周状に配列された複数のループコイルから成る、搬送ベルトの中心からの距離の異なる第１及び第２のセンサ群を設置して、上記第１または第２のセンサ群の各ループコイルの出力信号を比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置の蛇行角度を推定するとともに、上記第１のセンサ群のループコイルと、このループコイルと上記搬送ベルトの中心からの角度が等しい位置に位置する上記第２のセンサ群のループコイルの出力信号を比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置と上記ループコイルとの距離を算出して、上記重合位置の潰れ度合を推定するようにしたので、簡単な構成で、パイプコンベヤの捩れ状態を精度よく検出することができる。
また、第１または第２のセンサ群のループコイルのうち、出力信号のピーク信号強度が最大のループコイルと、このループコイルに隣接する少なくとも１つのループコイルを含む複数のループコイルの出力信号のピーク信号強度と上記最大強度のピーク信号強度との比をそれぞれ算出し、上記算出されたピーク信号強度比に基づいて、上記重合位置の角度を算出するようにすれば、重合位置の蛇行角度を更に精度よく推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の最良の形態に係るパイプコンベヤの捩れ状態検出装置１の構成を示す図で、同図において、２は搬送ベルト１０の一方の端部に所定の間隔で設置された永久磁石、３は上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が通過する位置に、上記搬送ベルト１０を囲むように円周状に配列された複数のループコイル３１〜３８を備えたる第１のセンサ群、４は上記第１のセンサ群３の円周方向外側に、上記第１のセンサ群の各ループコイル３１〜３８とそれぞれ所定の距離ｇだけ離隔して配列された複数のループコイル４１〜４８を備えた第２のセンサ群、５は上記ループコイル３１〜３８及びループコイル４１〜４８の出力信号を処理してそれぞれのピーク値を検出するピーク検出部５ａと、上記ピーク検出部５ａで検出された第１のセンサ群３の各ループコイル３１〜３８の出力信号のピーク値を比較して、上記永久磁石２と、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が捩れていない状態での上記搬送ベルト１０の中心との角度である蛇行角度θを演算する蛇行角演算部５ｂと、上記蛇行角度θが所定の値（ここでは、θ＝±４５°）を超えたときには、許容範囲を超える捩れが発生している判定する捩れ判定手段５ｃと、上記捩れ判定手段５ｃが捩れが許容範囲内であると判定した場合に、上記蛇行角度θ方向に位置する第１のセンサ群３のループコイルＫ（Ｋ＝３４，３５，３６）のピーク値ＰKと第２のセンサ群４のループコイルｋ（ｋ＝４４，４５，４６）のピーク値ｐkとの比から、上記永久磁石２と上記第１のセンサ群３との距離ｒを演算する距離演算部５ｄとを備えた演算手段、６は上記演算手段５で演算された蛇行角度θと距離ｒとから、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の重合位置を特定して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩れ状態を表示する表示手段で、７は捩れ判定手段５ｃが許容範囲を超える捩れが発生していると判定したときに、図示しないコンベヤ制御装置に作動停止信号を出力する停止信号発生手段である。
なお、許容ゾーン（Ａ）と非許容ゾーン（Ｂ）との区分については、図４に示したものと同様で、第１のセンサ群３のループコイル３４，３５，３６、及び、第２のセンサ群４のループコイル４４，４５，４６が配置されている領域が許容ゾーン（Ａ）で、それ以外のループコイルが配置されている領域が非許容ゾーン（Ｂ）である。
【００１０】
次に、上記構成の捩れ状態検出装置１を用いてパイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩れ状態を検出する方法について説明する。
図２（ａ）に示すように、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が捩じれてはいないが、内側に若干潰れている場合には、上記永久磁石２との距離が最も小さいループコイルは上記搬送ベルト１０の真上に配置されたループコイル３５，４５なので、演算手段のピーク検出部５ａでは、第１のセンサ群３のループコイル３５の出力信号と第２のセンサ群４のループコイル４５の出力信号のみが検出される。また、蛇行角演算部５ｂは、予め記憶しておいたループコイルの位置と蛇行角度との関係に基づいて、上記搬送ベルト１０の蛇行角度をθ＝０°として出力する。捩れ判定手段５ｃは上記蛇行角度θを許容範囲内であると判定し、距離演算部５ｄに上記永久磁石２と上記第１のセンサ群３との距離ｒを演算する指令を出力する。
距離演算部５ｄでは上記指令に基づき、上記ピーク検出部５ａで検出された第１のセンサ群３のループコイル３５のピーク値Ｐ35と第２のセンサ群４のループコイル４５のピーク値ｐ45との比であるピーク信号強度比Ｘ＝（Ｐ35／ｐ45）を演算するとともに、予め実験で求めておいた、上記距離ｒと上記ピーク信号強度比Ｘとの関係を示す下記の近似式（１）を用いて、永久磁石２と第１のセンサ群３との距離ｒを算出する。
Ｘ2＝ａ・ｒ2＋ｂｒ＋ｃ‥‥（１）
ａ，ｂ，ｃは定数
上記距離演算部５ｄで求められた距離ｒと蛇行角演算部５ｂで求められた蛇行角度θは表示手段６に送られ、図２（ａ）に示すような、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が図示しないディスプレイ上に表示される。
【００１１】
また、図２（ｂ）に示すように、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が蛇行し、かつ、内側に若干潰れている場合には、上記搬送ベルト１０の斜め上方に配置された第１のセンサ群３のループコイル３４の出力信号と第２のセンサ群４のループコイル４４の出力信号のみが検出される。蛇行角演算部５ｂは、上記ループコイル３４の位置から、搬送ベルト１０の蛇行角度をθ＝４５°として出力する。捩れ判定手段５ｃは上記蛇行角度θを許容範囲内であると判定し、距離演算部５ｄに上記永久磁石２と上記第１のセンサ群３との距離ｒを演算する指令を出力する。距離演算部５ｄでは上記指令に基づき、上記の、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が捩じれてはいないが、内側に若干潰れている場合と同様にして、永久磁石２と第１のセンサ群３との距離ｒを算出する。
上記距離演算部５ｄで求められた距離ｒと蛇行角演算部５ｂで求められた蛇行角度θは表示手段６に送られ、図２（ｂ）に示すような、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が図示しないディスプレイ上に表示される。
また、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩じれが大きく、許容ゾーン（Ａ）に配置されたループコイル３４，３５，３６に出力信号のピークが現れなかった場合には、蛇行角演算部５ｂは、上記搬送ベルト１０の蛇行角度θが許容範囲を超えていると判定し距離ｒの演算を行わず、停止信号発生手段７に作動停止信号を出力する指令を出力する。
【００１２】
このように、本最良の形態によれば、搬送ベルト１０の一方の端部に永久磁石２を所定の間隔で設置し、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が通過する位置に、上記搬送ベルト１０を囲むように複数のループコイル３１〜３８を円周状に配列するとともに、上記ループコイル３１〜３８の円周方向外側に、上記所定の距離ｇだけ離隔して複数のループコイル４１〜４８を配列して、上記ループコイル３１〜３８及びループコイル４１〜４８の出力信号のピーク値を検出し、上記ループコイル３１〜３８の出力信号のピーク値を比較して上記搬送ベルト１０の蛇行角度θを演算し、上記蛇行角度θが許容範囲内にある場合には、上記蛇行角度θ方向に位置する内側のループコイルのピーク値ＰKと外側のループコイルのピーク値ｐkとの比から、永久磁石２と内側のループコイルとの距離ｒを演算して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の重合位置を特定するようにしたので、上記搬送ベルト１０の丸められた部分の蛇行角度と潰れの度合とを容易にかつ精度よく検出することができる。
【００１３】
なお、上記最良の形態では、永久磁石２を搬送ベルト１０の一方の端部のみに配置したが、永久磁石２を搬送ベルト１０の両端部に配置するとともに、上記搬送ベルト１０を丸めたときに、一方の永久磁石のＮ極と他方の永久磁石のＳ極とが対向するように配置してもよい。また、永久磁石２の間隔は狭い方がよいが、不必要に数を増やすのは効率的ではないので、搬送物の最大重量やパイプコンベヤの長さ等により適宜決定すればよい。
また、上記例では、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の外周側を８つの領域に分け、真上の領域とその両隣の領域とを許容ゾーン（Ａ）としたが、領域の区分についてはこれに限るものではなく、６分割あるいは１２分割などであってもよい。
また、上記例では、永久磁石２が非許容ゾーン（Ｂ）にあるときには、距離ｒの演算を省略したが、許容ゾーン（Ａ）にある場合と同様に、距離ｒを演算してパイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩れ状態を求めるようにしてもよい。
【００１４】
また、上記例では、永久磁石２に最も近い角度に位置するループコイル以外はループコイルのピーク値ＰKが小さいものとしたが、上記永久磁石２の作る磁力の大きさやループコイルの巻数や形状を変えて、検出されるループコイルのピーク値ＰKを大きくするようにすれば、検出精度を更に向上させることができる。
また、このときには、他のループコイルのピーク値ＰKもある程度大きくすることができるので、円周方向に隣接する２個以上のループコイルのピーク値を比較すれば、上記重合位置の角度を更に精度よく算出することができる。例えば、第１のセンサ群３のループコイル３１〜３８のうち、出力信号のピーク信号強度（ピーク値）が最大であるループコイルの番号がｋであったとすると、このとき、上記ループコイルｋに隣接するループコイル（ｋ−１），（ｋ＋１）についてもそれぞれピーク値を求め、その強度比Ｐk-1：Ｐk：Ｐk+1を求める。この強度比は永久磁石２の位置により決まるので、蛇行角度θと上記強度比との関係を調べたり、数値解析するなどして蛇行角度θの較正曲線を予め求めておき、この較正曲線を用いて蛇行角度θを算出する。これにより、例えば、ループコイル３５のＰ35が最大のときには単にθ＝０°とするのではなく、Ｐ34：Ｐ35：Ｐ36＝１：１０：１ならθ＝０°であり、Ｐ34：Ｐ35：Ｐ36＝１：７：２ならθ＝５°であるというように、蛇行角度θを精度よく推定することができる。
上記強度比は、ピーク値が最大であるループコイルｋと上記ループコイルｋに隣接するループコイル（ｋ−１），（ｋ＋１）のうちのピーク値が大きい方のループコイルのピーク信号強度比のように２つのループコイルのピーク信号強度比であってもよいし、４個以上のループコイルのピーク信号強度比であってもよい。
なお、第２のセンサ群４を用いても同様のことが可能だが、蛇行角度θの推定は、出力の大きい第１のセンサ群３を用いる方が有利である。
これにより、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の重合位置を更に正確に特定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
このように、本発明によれば、パイプコンベヤの捩れ状態を容易にかつ精度よく検出することができるので、上記捩れ状態のデータをフィードバックして上記丸められた搬送ベルトの捩れ状態を修正するようにすれば、パイプコンベヤを安定して作動させることができ、搬送物を確実に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の最良の形態に係るパイプコンベヤの捩れ状態検出装置の構成を示す図である。
【図２】パイプコンベヤの捩れ状態を示す図である。
【図３】従来のパイプコンベヤの捩れ状態の検出方法の一例を示す図である。
【図４】従来のパイプコンベヤの捩れ状態の検出方法の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ パイプコンベヤの捩れ状態検出装置、２ 永久磁石、３ 第１のセンサ群、
３１〜３８ 第１のセンサ群のループコイル、４ 第１のセンサ群、
４１〜４８ 第２のセンサ群のループコイル、５ 演算手段、５ａ ピーク検出部、
５ｂ 蛇行角演算部、５ｃ 捩れ判定手段、５ｄ 距離演算部、６ 表示手段、
７ 停止信号発生手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環走行する無端の帯状搬送ベルトの一部分をパイプ状に丸め、その内部に被搬送物を包み込んで搬送するパイプコンベヤの捩れ状態を検出する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
循環走行する無端の帯状搬送ベルトの一部分をパイプ状に丸め、その内部に粉体等の被搬送物を包み込んで搬送するパイプコンベヤにおいては、搬送中に搬送ベルトの丸められた部分が捩れないようにするため、図３（ａ）に示すように、上記搬送ベルト１０の丸められた部分が通過する領域に、複数の矯正ローラ２０を配置して、上記矯正ローラ２０を上記丸められた搬送ベルト１０の周囲から上記搬送ベルトに当接させながら上記搬送ベルト１０を循環させるとともに、図２（ｂ）に示すように、上記搬送ベルト１０の重なり部分の近傍に、検知片２１を有する一対の揺動部材２２とセンサ２３とを配置して、上記検知片２１が上記センサ２３に接触したことを検知して上記搬送ベルト１０の捩れの大きさと方向とを検出し、この検出された捩れの大きさと方向とに基づいて、上記矯正ローラ２０を傾斜させて上記捩れを矯正するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来の空気浮上式ベルトコンベヤにおいては、樋状をなして走行するコンベヤベルトの両端部に永久磁石を埋設するとともに、上記ベルトの両端面を含む上下方向の走行面に、上記永久磁石からの磁界を検出するための磁気センサを多数配置し、上記各磁気センサの出力差から、上記コンベヤベルトの両端部の位置を特定して蛇行の有無を検知する方法が行なわれている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
しかしながら、従来の揺動部材２２とセンサ２３とを用いた検出方法では、搬送ベルト１０の丸められた部分がどの程度内方へ潰れたかを検出することが困難であり、また、永久磁石と磁気センサを組合わせた検出方法では、多数の磁気センサ用いなければならないため、これをパイプコンベヤの捩れ状態検出に適用しようとすると、上記磁気センサの支持構造が複雑となるとともに、コスト高になるといった問題点あった。
そこで、本出願人は、上記問題点を解決すべく、図４に示すように、搬送ベルト１０の両端部に永久磁石５１，５１を設置するとともに、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が通過する位置に、上記搬送ベルト１０を囲むように、複数のループコイル５２１〜５２８を設置して、各ループコイル５２１〜５２８の出力信号を比較し、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩れ度合と重合部の内側への潰れ度合とが予め設定された許容限度を超えたかどうかを判定する方法を提案している（特願２００５−２７９２８７号）。
具体的には、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の外周側を、上記永久磁石５１，５１が配置された上記搬送ベルト１０の重合部が捩れて移動する際の許容ゾーン（Ａ）と非許容ゾーン（Ｂ）とに区分するとともに、上記ループコイル５２１〜５２８の出力を比較して捩れの有無を判定する判定手段５３を設けて、上記許容ゾーン（Ａ）に配置されたループコイル５２４〜ループコイル５２６が検知した上記永久磁石５１からの磁力が最も大きい場合には、上記判定手段５３の捩れ判定手段５３ａが、捩れは生じていないと判定し、他のループコイル５２１〜ループコイル５２３及ループコイル５２７，５２８が検知した上記永久磁石５１からの磁力が大きい場合には、上記搬送ベルト１０に捩れが生じていると判定する。また、捩れが生じていない場合には、上記判定手段５３の潰れ判定手段５３ｂにて、上記ループコイル５２４〜ループコイル５２６のうちの出力信号が最も大きいループコイルの信号のピーク値を予め設定した限界値Ｄと比較し、上記ピーク値が上記限界値Ｄを下回った場合には、潰れが生じたと判定する。これにより、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩れ状態が許容範囲内にあるかどうかを精度よく判定することができる。
【特許文献１】特開２００１−１０６３２１号公報
【特許文献２】特開平９−１６９４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の方法では、パイプ状に丸められた搬送ベルトの捩れ角（蛇行角度）については求めることができるものの、ピーク値が出力されるループコイルが１個であるので、搬送ベルトが蛇行している場合には、上記搬送ベルトがどの程度内側に潰れているかについては求めることができず、搬送ベルトの捩れ状態を精度よく把握することが困難であった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、パイプコンベヤの搬送ベルトの丸められた部分の蛇行角度と潰れの度合を容易にかつ精度よく検出することのできるパイプコンベヤの捩れ状態検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の請求項１に記載の発明は、循環走行する無端の帯状搬送ベルトの一部分をパイプ状に丸めて、その内部に被搬送物を包み込んで搬送するパイプコンベヤの捩れ状態を検出する装置であって、上記搬送ベルトの端部に設置された永久磁石と、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトが通過する位置に、上記搬送ベルトを囲むように円周状に配列された複数のループコイルから成る第１のセンサ群と、第１のセンサ群の円周方向外側に円周状に配列された複数のループコイルから成る第２のセンサ群と、上記第１または第２のセンサ群の各ループコイルの出力信号を比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置の角度を算出する手段と、上記第１のセンサ群のループコイルと、このループコイルと上記搬送ベルトの中心からの角度が等しい位置に位置する上記第２のセンサ群のループコイルの出力信号とを比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置と上記ループコイルとの距離を算出する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置において、上記第１のセンサ群のループコイルと、このループコイルと上記搬送ベルトの中心からの角度が等しい位置に位置する上記第２のセンサ群のループコイルの出力信号のピーク信号強度比を算出し、上記算出されたピーク信号強度比に基づいて、上記重合位置と上記ループコイルとの距離を算出するようにしたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置において、上記第１または第２のセンサ群のループコイルのうち、出力信号のピーク信号強度が最大であるループコイルと、このループコイルに隣接する少なくとも１つのループコイルを含む複数のループコイルの出力信号のピーク信号強度と上記最大強度のピーク信号強度との比を算出し、上記算出されたピーク信号強度比に基づいて、上記重合位置の角度を算出するようにしたものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置において、上記算出された重合位置の角度と上記重合位置とループコイルとの距離とから、上記重合位置を算出して表示する手段を設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、搬送ベルトの端部に永久磁石を設置するとともに、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトが通過する位置に、上記搬送ベルトを囲むように円周状に配列された複数のループコイルから成る、搬送ベルトの中心からの距離の異なる第１及び第２のセンサ群を設置して、上記第１または第２のセンサ群の各ループコイルの出力信号を比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置の蛇行角度を推定するとともに、上記第１のセンサ群のループコイルと、このループコイルと上記搬送ベルトの中心からの角度が等しい位置に位置する上記第２のセンサ群のループコイルの出力信号を比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置と上記ループコイルとの距離を算出して、上記重合位置の潰れ度合を推定するようにしたので、簡単な構成で、パイプコンベヤの捩れ状態を精度よく検出することができる。
また、第１または第２のセンサ群のループコイルのうち、出力信号のピーク信号強度が最大のループコイルと、このループコイルに隣接する少なくとも１つのループコイルを含む複数のループコイルの出力信号のピーク信号強度と上記最大強度のピーク信号強度との比をそれぞれ算出し、上記算出されたピーク信号強度比に基づいて、上記重合位置の角度を算出するようにすれば、重合位置の蛇行角度を更に精度よく推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の最良の形態に係るパイプコンベヤの捩れ状態検出装置１の構成を示す図で、同図において、２は搬送ベルト１０の一方の端部に所定の間隔で設置された永久磁石、３は上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が通過する位置に、上記搬送ベルト１０を囲むように円周状に配列された複数のループコイル３１〜３８を備えたる第１のセンサ群、４は上記第１のセンサ群３の円周方向外側に、上記第１のセンサ群の各ループコイル３１〜３８とそれぞれ所定の距離ｇだけ離隔して配列された複数のループコイル４１〜４８を備えた第２のセンサ群、５は上記ループコイル３１〜３８及びループコイル４１〜４８の出力信号を処理してそれぞれのピーク値を検出するピーク検出部５ａと、上記ピーク検出部５ａで検出された第１のセンサ群３の各ループコイル３１〜３８の出力信号のピーク値を比較して、上記永久磁石２と、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が捩れていない状態での上記搬送ベルト１０の中心との角度である蛇行角度θを演算する蛇行角演算部５ｂと、上記蛇行角度θが所定の値（ここでは、θ＝±４５°）を超えたときには、許容範囲を超える捩れが発生している判定する捩れ判定手段５ｃと、上記捩れ判定手段５ｃが捩れが許容範囲内であると判定した場合に、上記蛇行角度θ方向に位置する第１のセンサ群３のループコイルＫ（Ｋ＝３４，３５，３６）のピーク値ＰKと第２のセンサ群４のループコイルｋ（ｋ＝４４，４５，４６）のピーク値ｐkとの比から、上記永久磁石２と上記第１のセンサ群３との距離ｒを演算する距離演算部５ｄとを備えた演算手段、６は上記演算手段５で演算された蛇行角度θと距離ｒとから、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の重合位置を特定して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩れ状態を表示する表示手段で、７は捩れ判定手段５ｃが許容範囲を超える捩れが発生していると判定したときに、図示しないコンベヤ制御装置に作動停止信号を出力する停止信号発生手段である。
なお、許容ゾーン（Ａ）と非許容ゾーン（Ｂ）との区分については、図４に示したものと同様で、第１のセンサ群３のループコイル３４，３５，３６、及び、第２のセンサ群４のループコイル４４，４５，４６が配置されている領域が許容ゾーン（Ａ）で、それ以外のループコイルが配置されている領域が非許容ゾーン（Ｂ）である。
【００１０】
次に、上記構成の捩れ状態検出装置１を用いてパイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩れ状態を検出する方法について説明する。
図２（ａ）に示すように、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が捩じれてはいないが、内側に若干潰れている場合には、上記永久磁石２との距離が最も小さいループコイルは上記搬送ベルト１０の真上に配置されたループコイル３５，４５なので、演算手段のピーク検出部５ａでは、第１のセンサ群３のループコイル３５の出力信号と第２のセンサ群４のループコイル４５の出力信号のみが検出される。また、蛇行角演算部５ｂは、予め記憶しておいたループコイルの位置と蛇行角度との関係に基づいて、上記搬送ベルト１０の蛇行角度をθ＝０°として出力する。捩れ判定手段５ｃは上記蛇行角度θを許容範囲内であると判定し、距離演算部５ｄに上記永久磁石２と上記第１のセンサ群３との距離ｒを演算する指令を出力する。
距離演算部５ｄでは上記指令に基づき、上記ピーク検出部５ａで検出された第１のセンサ群３のループコイル３５のピーク値Ｐ35と第２のセンサ群４のループコイル４５のピーク値ｐ45との比であるピーク信号強度比Ｘ＝（Ｐ35／ｐ45）を演算するとともに、予め実験で求めておいた、上記距離ｒと上記ピーク信号強度比Ｘとの関係を示す下記の近似式（１）を用いて、永久磁石２と第１のセンサ群３との距離ｒを算出する。
Ｘ2＝ａ・ｒ2＋ｂｒ＋ｃ‥‥（１）
ａ，ｂ，ｃは定数
上記距離演算部５ｄで求められた距離ｒと蛇行角演算部５ｂで求められた蛇行角度θは表示手段６に送られ、図２（ａ）に示すような、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が図示しないディスプレイ上に表示される。
【００１１】
また、図２（ｂ）に示すように、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が蛇行し、かつ、内側に若干潰れている場合には、上記搬送ベルト１０の斜め上方に配置された第１のセンサ群３のループコイル３４の出力信号と第２のセンサ群４のループコイル４４の出力信号のみが検出される。蛇行角演算部５ｂは、上記ループコイル３４の位置から、搬送ベルト１０の蛇行角度をθ＝４５°として出力する。捩れ判定手段５ｃは上記蛇行角度θを許容範囲内であると判定し、距離演算部５ｄに上記永久磁石２と上記第１のセンサ群３との距離ｒを演算する指令を出力する。距離演算部５ｄでは上記指令に基づき、上記の、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が捩じれてはいないが、内側に若干潰れている場合と同様にして、永久磁石２と第１のセンサ群３との距離ｒを算出する。
上記距離演算部５ｄで求められた距離ｒと蛇行角演算部５ｂで求められた蛇行角度θは表示手段６に送られ、図２（ｂ）に示すような、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が図示しないディスプレイ上に表示される。
また、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩じれが大きく、許容ゾーン（Ａ）に配置されたループコイル３４，３５，３６に出力信号のピークが現れなかった場合には、蛇行角演算部５ｂは、上記搬送ベルト１０の蛇行角度θが許容範囲を超えていると判定し距離ｒの演算を行わず、停止信号発生手段７に作動停止信号を出力する指令を出力する。
【００１２】
このように、本最良の形態によれば、搬送ベルト１０の一方の端部に永久磁石２を所定の間隔で設置し、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０が通過する位置に、上記搬送ベルト１０を囲むように複数のループコイル３１〜３８を円周状に配列するとともに、上記ループコイル３１〜３８の円周方向外側に、上記所定の距離ｇだけ離隔して複数のループコイル４１〜４８を配列して、上記ループコイル３１〜３８及びループコイル４１〜４８の出力信号のピーク値を検出し、上記ループコイル３１〜３８の出力信号のピーク値を比較して上記搬送ベルト１０の蛇行角度θを演算し、上記蛇行角度θが許容範囲内にある場合には、上記蛇行角度θ方向に位置する内側のループコイルのピーク値ＰKと外側のループコイルのピーク値ｐkとの比から、永久磁石２と内側のループコイルとの距離ｒを演算して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の重合位置を特定するようにしたので、上記搬送ベルト１０の丸められた部分の蛇行角度と潰れの度合とを容易にかつ精度よく検出することができる。
【００１３】
なお、上記最良の形態では、永久磁石２を搬送ベルト１０の一方の端部のみに配置したが、永久磁石２を搬送ベルト１０の両端部に配置するとともに、上記搬送ベルト１０を丸めたときに、一方の永久磁石のＮ極と他方の永久磁石のＳ極とが対向するように配置してもよい。また、永久磁石２の間隔は狭い方がよいが、不必要に数を増やすのは効率的ではないので、搬送物の最大重量やパイプコンベヤの長さ等により適宜決定すればよい。
また、上記例では、パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の外周側を８つの領域に分け、真上の領域とその両隣の領域とを許容ゾーン（Ａ）としたが、領域の区分についてはこれに限るものではなく、６分割あるいは１２分割などであってもよい。
また、上記例では、永久磁石２が非許容ゾーン（Ｂ）にあるときには、距離ｒの演算を省略したが、許容ゾーン（Ａ）にある場合と同様に、距離ｒを演算してパイプ状に丸められた搬送ベルト１０の捩れ状態を求めるようにしてもよい。
【００１４】
また、上記例では、永久磁石２に最も近い角度に位置するループコイル以外はループコイルのピーク値ＰKが小さいものとしたが、上記永久磁石２の作る磁力の大きさやループコイルの巻数や形状を変えて、検出されるループコイルのピーク値ＰKを大きくするようにすれば、検出精度を更に向上させることができる。
また、このときには、他のループコイルのピーク値ＰKもある程度大きくすることができるので、円周方向に隣接する２個以上のループコイルのピーク値を比較すれば、上記重合位置の角度を更に精度よく算出することができる。例えば、第１のセンサ群３のループコイル３１〜３８のうち、出力信号のピーク信号強度（ピーク値）が最大であるループコイルの番号がｋであったとすると、このとき、上記ループコイルｋに隣接するループコイル（ｋ−１），（ｋ＋１）についてもそれぞれピーク値を求め、その強度比Ｐk-1：Ｐk：Ｐk+1を求める。この強度比は永久磁石２の位置により決まるので、蛇行角度θと上記強度比との関係を調べたり、数値解析するなどして蛇行角度θの較正曲線を予め求めておき、この較正曲線を用いて蛇行角度θを算出する。これにより、例えば、ループコイル３５のＰ35が最大のときには単にθ＝０°とするのではなく、Ｐ34：Ｐ35：Ｐ36＝１：１０：１ならθ＝０°であり、Ｐ34：Ｐ35：Ｐ36＝１：７：２ならθ＝５°であるというように、蛇行角度θを精度よく推定することができる。
上記強度比は、ピーク値が最大であるループコイルｋと上記ループコイルｋに隣接するループコイル（ｋ−１），（ｋ＋１）のうちのピーク値が大きい方のループコイルのピーク信号強度比のように２つのループコイルのピーク信号強度比であってもよいし、４個以上のループコイルのピーク信号強度比であってもよい。
なお、第２のセンサ群４を用いても同様のことが可能だが、蛇行角度θの推定は、出力の大きい第１のセンサ群３を用いる方が有利である。
これにより、上記パイプ状に丸められた搬送ベルト１０の重合位置を更に正確に特定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
このように、本発明によれば、パイプコンベヤの捩れ状態を容易にかつ精度よく検出することができるので、上記捩れ状態のデータをフィードバックして上記丸められた搬送ベルトの捩れ状態を修正するようにすれば、パイプコンベヤを安定して作動させることができ、搬送物を確実に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の最良の形態に係るパイプコンベヤの捩れ状態検出装置の構成を示す図である。
【図２】パイプコンベヤの捩れ状態を示す図である。
【図３】従来のパイプコンベヤの捩れ状態の検出方法の一例を示す図である。
【図４】従来のパイプコンベヤの捩れ状態の検出方法の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ パイプコンベヤの捩れ状態検出装置、２ 永久磁石、３ 第１のセンサ群、
３１〜３８ 第１のセンサ群のループコイル、４ 第１のセンサ群、
４１〜４８ 第２のセンサ群のループコイル、５ 演算手段、５ａ ピーク検出部、
５ｂ 蛇行角演算部、５ｃ 捩れ判定手段、５ｄ 距離演算部、６ 表示手段、
７ 停止信号発生手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環走行する無端の帯状搬送ベルトの一部分をパイプ状に丸め、その内部に被搬送物を包み込んで搬送するパイプコンベヤの捩れ状態を検出する装置であって、上記搬送ベルトの端部に設置された永久磁石と、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトが通過する位置に、上記搬送ベルトを囲むように円周状に配列された複数のループコイルから成る第１のセンサ群と、第１のセンサ群の円周方向外側に円周状に配列された複数のループコイルから成る第２のセンサ群と、上記第１または第２のセンサ群の各ループコイルの出力信号を比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置の角度を算出する手段と、上記第１のセンサ群のループコイルと、このループコイルと上記搬送ベルトの中心からの角度が等しい位置に位置する上記第２のセンサ群のループコイルの出力信号とを比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置と上記ループコイルとの距離を算出する手段とを備えたことを特徴とするパイプコンベヤの捩れ状態検出装置。
【請求項２】
上記第１のセンサ群のループコイルと、このループコイルと上記搬送ベルトの中心からの角度が等しい位置に位置する上記第２のセンサ群のループコイルの出力信号のピーク信号強度比を算出し、上記算出されたピーク信号強度比に基づいて、上記重合位置と上記ループコイルとの距離を算出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置。
【請求項３】
上記第１または第２のセンサ群のループコイルのうち、出力信号のピーク信号強度が最大であるループコイルと、このループコイルに隣接する少なくとも１つのループコイルを含む複数のループコイルの出力信号のピーク信号強度と上記最大強度のピーク信号強度との比を算出し、上記算出されたピーク信号強度比に基づいて、上記重合位置の角度を算出するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置。
【請求項４】
上記算出された重合位置の角度と上記重合位置とループコイルとの距離とから、上記重合位置を算出して表示する手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置。
【請求項１】
循環走行する無端の帯状搬送ベルトの一部分をパイプ状に丸め、その内部に被搬送物を包み込んで搬送するパイプコンベヤの捩れ状態を検出する装置であって、上記搬送ベルトの端部に設置された永久磁石と、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトが通過する位置に、上記搬送ベルトを囲むように円周状に配列された複数のループコイルから成る第１のセンサ群と、第１のセンサ群の円周方向外側に円周状に配列された複数のループコイルから成る第２のセンサ群と、上記第１または第２のセンサ群の各ループコイルの出力信号を比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置の角度を算出する手段と、上記第１のセンサ群のループコイルと、このループコイルと上記搬送ベルトの中心からの角度が等しい位置に位置する上記第２のセンサ群のループコイルの出力信号とを比較して、上記パイプ状に丸められた搬送ベルトの重合位置と上記ループコイルとの距離を算出する手段とを備えたことを特徴とするパイプコンベヤの捩れ状態検出装置。
【請求項２】
上記第１のセンサ群のループコイルと、このループコイルと上記搬送ベルトの中心からの角度が等しい位置に位置する上記第２のセンサ群のループコイルの出力信号のピーク信号強度比を算出し、上記算出されたピーク信号強度比に基づいて、上記重合位置と上記ループコイルとの距離を算出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置。
【請求項３】
上記第１または第２のセンサ群のループコイルのうち、出力信号のピーク信号強度が最大であるループコイルと、このループコイルに隣接する少なくとも１つのループコイルを含む複数のループコイルの出力信号のピーク信号強度と上記最大強度のピーク信号強度との比を算出し、上記算出されたピーク信号強度比に基づいて、上記重合位置の角度を算出するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置。
【請求項４】
上記算出された重合位置の角度と上記重合位置とループコイルとの距離とから、上記重合位置を算出して表示する手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のパイプコンベヤの捩れ状態検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２１０７２２（Ｐ２００７−２１０７２２Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０４７２（Ｐ２００６−３０４７２）
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【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１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【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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