JP2007112608A - 搬送物供給量制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンベヤによる搬送物の供給を、常に定量の体積づつ供給できるようにする。
【解決手段】制御部１１によってその搬送速度が制御されるコンベヤ１０上に、搬送物２の高さを検知するレベル検知手段Ｈ１，Ｈ２を設け、そのレベル検知手段Ｈ１，Ｈ２は、前記搬送物２の高さを検知して信号で前記制御部１１へ送信し、その制御部１１は、前記信号に基づいて、前記搬送物２の単位時間当たりの供給量が一定となるようにコンベヤ１０の搬送速度を自動的に調整するようにした。このようにすれば、搬送物２が、そのコンベヤ１０の進行方向に沿って山や谷が断続的に形成された状態で載せられていても、上記レベル検知手段Ｈ１，Ｈ２によりその山や谷の高さを信号で検出し、その信号に基づいて搬送速度を自動的に調整する。このため、搬送物２の供給を、その体積に基づいて的確に調整し、常に定量の体積づつ搬送先に供給できるようになる。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、一般ごみや産業廃棄物、建設廃棄物等の処理設備や、各種プラント等で使用する搬送装置における搬送物供給量の制御方法に関するものである。

一般ごみや産業廃棄物、建設廃棄物等の処理設備や、各種プラント等で使用する搬送装置においては、その処理物や原料等を搬送するに際し、その搬送量が、搬送先の処理能力を超えないように、投入量や搬送速度を加減することにより搬送量が調整される。

また、建設廃棄物の処理設備においては、その搬送物の中に材質、形状の異なる種々雑多なものが混在しているため、搬送物の供給量を制御するに際し、例えば、特許文献１，２のごとく搬送物の重量を基準に供給量を決定するのではなく、その体積（嵩）を基準にして供給量を決定したいという要請がある。これは、搬送先の機器（破砕機等）の処理能力が、処理する対象物の体積（嵩）を基準に決定されているからである。

この種の体積を基準にして搬送物の供給量を決定する行程の搬送装置において、従来は、オペレータがＩＴＶカメラでコンベヤ上の搬送物の積載状況（主に、積載されている搬送物の嵩）を確認して、その状況に応じてコンベヤの搬送速度を加減したり、あるいは、搬送先の機器、例えば、破砕機に生じる付加を電流計等により確認してその数値に基づきコンベヤの搬送速度を手動で調整していた。
特開２００３−２６２３２６号公報 特開２００１−３１４７４２号公報

しかし、特に、建設廃棄物の処理設備では、前述のように、搬送物の中に材質、形状の異なる種々雑多なものが混在しているため、ローダ等により受け入れコンベヤへ処理物を投入すると、その処理物は、コンベヤ上においてその進行方向に沿って均一な高さになりにくい。その結果、搬送物は、そのコンベヤの進行方向に沿って山や谷が断続的に形成された状態で載せられる。
このような状態では、刻々と変化する搬送物の高さに応じて、上記手動による搬送速度の調整が的確にできず、搬送物をその搬送先に常に定量の体積づつ供給することが難しいという問題がある。

搬送物を定量づつ供給ができないと、例えば、その処理能力を超えて搬送した場合、その搬送先の機器に過負荷が生じて動作が停止し、処理行程全体がストップしてしまう事態にもなりかねない。
また、搬送物の供給過多、あるいは過小により、その搬送先の機器が有する機能を充分に発揮できず、精度、あるいは処理量が落ちてしまうことも考えられる。

そこで、この発明は、コンベヤによる搬送物の供給を、常に定量の体積づつ供給できるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、コンベヤ上の搬送物の高さを検知する手段により、その高さを信号により検出し、その検出した信号により、コンベヤの搬送速度を自動的に調整できるようにしたのである。
このようにすれば、コンベヤ上の搬送物が、そのコンベヤの進行方向に沿って山や谷が断続的に形成された状態で載せられていても、上記検知手段によりその山や谷の高さを信号で検出し、その信号に基づいてコンベヤの搬送速度を自動的に調整する。このため、搬送物の供給を、その体積に基づいて的確に調整し、常に定量の体積づつ供給できるようになる。

この発明は、コンベヤ上に載せられた搬送物の高さの変化を信号で検出し、その検出した信号に基づいて、コンベヤの搬送速度を自動的に調整できるようにしたので、コンベヤによる搬送物の供給量を、その体積に基づいて的確に調整できるようになる。

なお、コンベヤ上の搬送物の高さを検知する手段としては、搬送物に直接触れてその高さを検知する接触式の検知手段や、あるいは、光学式、磁界式、電界式、又は超音波式の送受波器（送受信器）を備え、その搬送物に直接触れることなく高さを検知する非接触式のセンサを活用することができる。非接触式のセンサを用いる場合には、そのセンサの送波器（送信器）と受波器（受信器）との間の送受波（送受信）状況に基づいて、その各高さにおける搬送物の有無により、搬送物の堆積高さを検知する。

第一の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
この実施形態の搬送物供給量制御方法は、マイクロウェーブセンサを用いてコンベヤ上に載せられた搬送物の高さを、その搬送物に触れることなく検知する非接触式のレベル検知手段を採用した手法である。

図１に示すように、コンベヤ１０の搬送部（エプロンパン）１は、駆動装置４によって駆動されて動作するようになっており、その駆動装置４は、制御部１１によって制御されてその搬送速度が調整されるようになっている。
また、搬送物２は、重機（ローダ）等により、コンベヤ１０の前端に設けた受け入れホッパ３内に投入されて、その搬送物２が、搬送部１の動きに合わせて順次搬送されていく。そして、搬送物２は、そのコンベヤ１０の後端において落下し、破砕機５のホッパ６内に投入されていく。

そのコンベヤ１０の後端には、搬送部１上に載せられた搬送物２の高さを検知するレベル検知手段Ｈ１，Ｈ２が設けられている。レベル検知手段Ｈ１，Ｈ２は、図２に示すように、マイクロ波を送波（投波）する送波器２１ａ，２２ａとそのマイクロ波を受波する受波器２１ｂ，２２ｂとを、前記コンベヤ１０の搬送部１を夾んで両側に配置したマイクロウェーブセンサである。各送波器２１ａ，２２ａ及び各受波器２１ｂ，２２ｂは、コンベヤ１０のケーシング１０ａに、それぞれ異なる高さに固定されている。

例えば、上記レベル検知手段Ｈ１の上記送・受波器２１ａ，２１ｂ間を直線上に結ぶ位置に搬送物２が堆積されていると、送波器２１ａから送波されたマイクロ波Ａを受波器２１ｂが受波しないので、そのレベル検知手段Ｈ１は、「搬送物がある」という検出信号を出し、その信号をケーブル１２を介して制御器１１に発信する。
また、例えば、上記レベル検知手段Ｈ２の上記送・受波器２２ａ，２２ｂ間を直線上に結ぶ位置に搬送物２が堆積されていなければ、送波器２２ａから送波されたマイクロ波Ｂを受波器２２ｂが受波するので、そのレベル検知手段Ｈ２は、「搬送物がない」という検出信号を出し、その信号をケーブル１２を介して制御器１１に発信する。

なお、マイクロ波は、強力な透過力でセンサ等に付着した異物を透過するので、廃棄物が飛散する環境下においても誤作動が少ないという特質を有するが、この実施形態では、図２に示すように、コンプレッサ等を備えた空気供給手段２３から配管２４を通じて圧縮空気が供給されて、その圧縮空気が、上記各送・受波器２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂの前方に設けたノズル２５から噴出されるようになっている。このため、周辺の異物が除去され、その送受波の精度がさらに高められている。また、必要に応じて、このレベル検知手段Ｈ１，Ｈ２の設置数を増やして、レベル検知手段Ｈ３，Ｈ４・・・を設けてもよい。レベル検知手段の設置数を増やし、その高さ方向の配置間隔を密にすれば、よりきめ細かな検知が可能となる。

その制御部１１は、上記信号に基づいて、搬送物２の単位時間当たりの供給量が常に一定の体積となるようにコンベヤ１０の搬送速度を自動的に調整するようになっている。その制御ロジックを図３に示す。
図３に示す符号４１，４２は、それぞれ、上記レベル検知手段Ｈ１，Ｈ２による搬送物２の検知により、その搬送物２の高さの情報を検知信号で発することを意味し、また、符号４３，４４は、破砕機５のロータ７を動作させる駆動装置８に流れる電流を、図１に示す電流検知部１５で検知し、その電流値が予め設定された２段階の値Ｈ１，Ｈ２をそれぞれ超えているか否かにより信号を発することを意味する。

以下、図３に基づいて、制御部１１による制御ロジックを説明する。
１．層厚（コンベヤ上の搬送物の体積高さ）がＨ１以上でない状態が、予めタイマで設定された時間経過し、且つ、層厚がＨ２以上でもない状態が同じくタイマ設定時間経過し、且つ、破砕機電流値がＨ１以上でない状態が同じくタイマ設定時間経過した場合、その破砕機５には過負荷がなく、この層厚であれば破砕機５に負荷をかけることもないであろうと制御部１１が判断し、コンベヤ１０は、Ｓ１（例えば、定格の１００％）の速度で稼働して破砕機５に搬送物２を送り込む。
２．層厚がＨ１以上になり、且つＨ２以上でない状態がタイマ設定時間経過し、且つ、破砕機電流値がＨ１以上でない状態が同じくタイマ設定時間経過した場合、コンベヤ１０は、Ｓ２（例えば、定格の７０％）の速度に減速される。その結果、コンベヤ１０上の搬送物２の層厚は増えたものの、その稼働速度を落とすことによって、破砕機５への搬送物２の供給体積は以前と同じレベルに維持される。したがって、破砕機５には過負荷が生じない。
３．層厚がＨ１、Ｈ２以上となり、且つ、破砕機電流値がＨ１以上でない状態がタイマ設定時間以上経過した場合、コンベヤ１０は、さらにＳ３（例えば、定格の３０％）の速度に減速される。その結果、上記と同様、破砕機５への搬送物２の供給体積は以前と同じレベルに維持される。
４．上記３に示す状態において、層厚がＨ２以上でなくなり、その状態がタイマ設定時間経過すれば、再び、上記２の状態に戻り、コンベヤ速度をＳ２に増速する。
５．また、層厚がいかなる場合においても、破砕機電流値がＨ１以上となった場合は、破砕機５がやや過負荷であると判断してコンベヤ１０の速度をゼロとし、過負荷でなくなるのを待つ。すなわち、破砕機５内に既に入っている搬送物２が、破砕処理されて排出されるのを待つ。その後、電流値がＨ１以上でない時間がタイマ設定時間経過すれば、層厚のＨ１，Ｈ２の状態を検知し、その状態に対応した速度でコンベヤ１０が稼働する。なお、ここで、「コンベヤ速度ゼロ」とはコンベヤ停止とする必要はなく、速度ゼロの状態で稼働再開を待機している状態が望ましい。
６．同じく、層厚がいかなる場合においても、破砕機電流値がＨ２以上となった場合は、破砕機５が過負荷であると判断して、すぐに破砕機５を停止させる。同時に、コンベヤ１０もインターロックで停止させ、搬送物２が破砕機５に入らないようにするとともに、警報（ＡＮＮ）を発報する。
なお、上記の各ブロックにおいて、タイマの設定時間及びタイマの使用は任意である。

第二の実施形態を、図４に基づいて説明する。この実施形態の搬送物供給量制御方法は、コンベヤ１０の搬送部１上に載せられた搬送物２の高さを、そのコンベヤ１０上に軸３４を介して揺動自在に設けた接触子３３と、その揺動した接触子３３の向き（傾斜角）を検知する角度検知手段とを備えた接触式のレベル検知手段Ｈ１，Ｈ２を採用した手法である。

接触子３３は、コンベヤ１０の搬送部（エプロンパン）１と同幅程度、あるいはそれ以上の幅に設けられた板状のゴムで形成されており、その接触子３３の先端に形成した接触面が搬送物２の上端又は上面に触れることにより、図４に実線、鎖線で示すように、軸３４周りに揺動してその向きを変える。
この接触子３３の後端は、その向きに応じて角度検知手段（レベル検知手段）Ｈ１，Ｈ２のリミットスイッチ３１，３２のいずれかを動作させ、その動作状況に基づいて、搬送物２の高さを検知する。
なお、接触子３３は、例えば、搬送物２の内容やその他の搬送状況に応じて、図４に符号３３’で示すように、長さの異なるものに取替えることも可能である。また、稼働前の試運転時に、上記リミットスイッチ３１，３２の取付角度を調整するようになっている。

例えば、図中に鎖線で示す向きに接触子３３が位置する場合は、搬送部１上に搬送物２が載せられていないか、あるいはその載せられている量が少ない場合を示す。搬送物２が増えて、接触子３３が図中実線で示す向きになると、リミットスイッチ３１が動作し、角度検知手段Ｈ１が制御部１１へ信号を送信する。さらに、接触子３３が揺動すると、接触子３３の後端が前記リミットスイッチ３１から離れた後、今度はその後端がリミットスイッチ３２を動作させ（動作させた状態を図示せず）、角度検知手段Ｈ２が制御部１１へ信号を送信する。このとき、リミットスイッチ３１は動作していないので、角度検知手段Ｈ１から制御部１１へは無信号としてもよいが、角度検知手段Ｈ２が制御部１１へ信号が送信している間は、制御部１１は、搬送物２の層厚がＨ２以上であると判断するようにする。
このとき、搬送物２は、コンベヤ１０の幅方向に対してもその層厚が一様ではなく、山谷がある。そこで、接触子３３を構成するゴム製の板が、その幅方向の山谷の形状に応じて、弾力をもって変形するようにゴムの硬度、ゴム板の厚さ、重さ等に設定すれば、その幅方向に亘る平均的な搬送物２の層厚を検知できるようになる。

なお、上記第二の実施形態において、図５に示すように、接触子３３の後端にストライカ３５を取付けても良い。このストライカ３５は、接触子３３が揺動することにより、図中の矢印の方向へその接触子３３と一体に揺動し、搬送物２の層厚が増えてその接触子３３が垂直状態から水平状態に近づくにつれて、順次、角度検知手段（レベル検知手段）Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３のリミットスイッチを動作させ、その動作状況に基づいて、搬送物２の高さを検知する。
この図５に示す態様によれば、各信号を処理する制御部１１の構成については、第一の実施形態と同様とし得るので、説明を省略する。

第一の実施形態の説明図 図１のレベル検知装置を設けた部分の断面図 第一の実施形態の制御ロジックを示すブロック図 第二の実施形態のレベル検知装置を設けた部分の断面図 第二の実施形態において、接触子にストライカを装着した状態を示す要部拡大図

符号の説明

１ 搬送部（エプロンパン）
２ 搬送物
３，６ ホッパ
４，８ 駆動装置
５ 破砕機
７ ロータ
１０ コンベヤ
１０ａ ケーシング
１１ 制御部
１２，１３，１４ ケーブル
１５ 電流検知部
２１ａ，２２ａ 送波器（送信器）
２１ｂ，２２ｂ 受波器（受信器）
３１，３２ リミットスイッチ
３３ 接触子
３３ａ 止め金具
３３ｂ ボルト
３４ 軸
３５ ストライカ
Ｈ１，Ｈ２ レベル（角度）検知手段

Claims (4)

1. 制御部によってその搬送速度が制御されるコンベヤ上に、そのコンベヤに載せられた搬送物の高さを検知するレベル検知手段を設け、そのレベル検知手段は、前記搬送物の高さを検知してその検知した前記搬送物の高さの情報を信号で前記制御部へ送信し、その制御部は、前記信号に基づいて、前記搬送物の単位時間当たりの供給量が一定となるようにコンベヤの搬送速度を自動的に調整することを特徴とする搬送物供給量制御方法。
2. 上記レベル検知手段は、上記コンベヤ上に揺動自在に設けた接触子と、その揺動した接触子の向きを検知する角度検知手段を備え、上記搬送物の高さは、前記搬送物の上面に触れて揺動する接触子の向きにより検知されることを特徴とする請求項１に記載の搬送物供給量制御方法。
3. 上記レベル検知手段は、上記コンベヤ上において高さの異なる複数の非接触式のセンサを備え、上記搬送物の高さは、前記各高さにおけるセンサの送波器と受波器との間の送受波状況に基づいて、その各高さにおける搬送物の有無により検知されることを特徴とする請求項１に記載の搬送物供給量制御方法。
4. 上記非接触式のセンサは、上記送波器と受波器との間にマイクロ波を送受波するマイクロウェーブセンサであることを特徴とする請求項３に記載の搬送物供給量制御方法。

Images