JP2011162276A - コンベヤベルト及びコンベヤベルト磨耗検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】カバーゴムにより形成された搬送面の摩耗量を、作業ロスの発生や
検知コストの上昇を招くことなく確実に検知することができるコンベヤベルト及びコンベヤベルト磨耗検知システムを提供する。
【解決手段】金属部材からなるベルト芯体１１を内包し搬送面Ｃを形成するカバーゴム１２と、搬送面Ｃから所定距離を有してカバーゴム１２に埋設されたＲＦＩＤタグ１３と、ベルト芯体１１とＲＦＩＤタグ１３の間に配置され、リーダからの送信電波を受信したＲＦＩＤタグ１３が発生させる磁界とベルト芯体１１が干渉するのを阻止する遮断シート１４とを有する。遮断シート１４は、ＲＦＩＤタグ１３が発生させる磁界がベルト芯体を貫通するのを阻止する透磁率の大きな磁性体により形成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、コンベヤベルト及びコンベヤベルト磨耗検知システムに関し、特に、搬送物を載置する搬送面の磨耗を検出することができるコンベヤベルト及びコンベヤベルト磨耗検知システムに関する。

従来、例えば、石炭等の搬送物を連続的に搬送するコンベヤベルトが知られている。このコンベヤベルトは、無端リング状に形成されて駆動部と従動部の間に掛け渡されており、一定方向に走行することにより、コンベヤ外周側面（ベルト表面）である搬送面に載置された搬送物を走行方向へと連続的に送り出す。
コンベヤベルトの搬送面は、直接、搬送物に接していることから、使用時間が長くなるに連れ、載置される搬送物との摩擦によって摩耗が進行し、ついには使用できなくなってしまう。このため、コンベヤベルトの搬送面の摩耗量を検知し監視することは極めて重要であり、コンベヤベルトの搬送面の摩耗量を検知する様々な方法が試みられている。

ベルト芯体とベルト芯体を覆うカバーゴムにより形成されたコンベヤベルトの搬送面の摩耗量を検知する方法として、従来、カバーゴムのベルト芯体接触部にカバーゴムとは異なった色、例えば白色のゴムを配置し、白色のゴムの露出により検知する方法、超音波を用いてカバーゴムの厚さを計測する方法、カバーゴムにトランスポンダを厚さ方向に沿う階段状に埋設し、磨耗に応じてトランスポンダが順番に消失することにより、検出したトランスポンダの個数でカバーゴムの厚みを検出する方法（例えば、特許文献１参照）等がある。

ドイツ特許第１９５２５３２６号

しかしながら、従来のコンベヤベルトの搬送面の摩耗量を検知する方法の場合、白色のゴムの露出による方法においては、白色のゴムを目で見て確認する必要があるが汚れで見え難くなってしまうことがあるため、確実な検知ができない虞があり、超音波を用いて厚さを計測する方法においては、計測時にベルトコンベヤを止めて一箇所ずつ人手で測定する必要があるため、作業ロスが発生する上に検知コストの上昇が避けられず、トランスポンダを埋設する方法においては、トランスポンダをカバーゴムに埋設してしまうので通信感度の低下が避けられないばかりか場合によっては通信できないことも起こり得るため、確実な検知ができない虞がある。

この発明の目的は、カバーゴムにより形成された搬送面の摩耗量を、作業ロスの発生や検知コストの上昇を招くことなく確実に検知することができるコンベヤベルト及びコンベヤベルト磨耗検知システムを提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係るコンベヤベルトは、金属部材からなるベルト芯体を内包し搬送面を形成するカバーゴムと、前記カバーゴムに前記搬送面から所定距離を有して埋設されたＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグと、前記ＲＦＩＤタグと前記ベルト芯体との間に配置された、ＲＦＩＤタグ読み取り手段からの送信電波を受信した前記ＲＦＩＤタグが発生させる磁界と前記ベルト芯体が干渉するのを阻止する阻止手段とを有している。

また、この発明の他の態様に係るコンベヤベルトは、前記阻止手段を、前記ＲＦＩＤタグが発生させる磁界が前記ベルト芯体を貫通するのを阻止する透磁率の大きな磁性体により形成している。
また、この発明の他の態様に係るコンベヤベルトは、複数のスチールコードを並べてゴム部材により被覆し平板状に形成されている前記ベルト芯体を有している。

上記目的を達成するため、この発明に係るコンベヤベルト磨耗検知システムは、この発明に係るコンベヤベルトと、前記ＲＦＩＤタグ読み取り手段と、前記ＲＦＩＤタグ読み取り手段から、前記ＲＦＩＤタグの検知・読み取りによって出力された検知信号が入力することにより、前記カバーゴムが磨耗限界に近づいたことを知らせる警報を発する警報発生部を備えた制御部とを有している。

この発明に係るコンベヤベルトによれば、金属部材からなるベルト芯体を内包し搬送面を形成するカバーゴムに、搬送面から所定距離を有して埋設されたＲＦＩＤタグと、ベルト芯体との間には、ＲＦＩＤタグ読み取り手段からの送信電波を受信したＲＦＩＤタグが発生させる磁界とベルト芯体が干渉するのを阻止する阻止手段が配置されているので、カバーゴムにより形成された搬送面の摩耗量を、作業ロスの発生や検知コストの上昇を招くことなく確実に検知することができる。

また、この発明の他の態様に係るコンベヤベルトによれば、阻止手段が透磁率の大きな磁性体により形成されているので、ＲＦＩＤタグが発生させる磁界がベルト芯体を貫通するのを阻止することができる。
また、この発明の他の態様に係るコンベヤベルトによれば、複数のスチールコードを並べてゴム部材により被覆し平板状に形成されているベルト芯体においても対応することができる。

この発明に係るコンベヤベルト磨耗検知システムによれば、ＲＦＩＤタグ読み取り手段から、ＲＦＩＤタグの検知・読み取りによって出力された検知信号が入力することにより、制御部の警報発生部によってカバーゴムが磨耗限界に近づいたことを知らせる警報が発せられるので、コンベヤベルトの使用寿命が近づいたことを知らせることができる。

この発明の一実施の形態に係るコンベヤベルトの構成を模式的に示すベルト幅方向に沿う断面図である。 コンベヤベルトにおける搬送面の摩耗量の検出状態を示し、（ａ）はコンベヤベルト未磨耗時の説明図、（ｂ）はコンベヤベルト磨耗時の説明図である。

以下、この発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係るコンベヤベルトの構成を模式的に示すベルト幅方向に沿う断面図である。図１に示すように、コンベヤベルト１０は、ベルト芯体１１、ベルト芯体１１を包み込むように覆うカバーゴム１２、カバーゴム１２に埋設されたＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ１３、及び、カバーゴム１２とＲＦＩＤタグ１３との間に配置された遮断シート（阻止手段）１４を有している。

このコンベヤベルト１０は、無端リング状に形成されて駆動部（図示しない）と従動部（図示しない）の間に掛け渡されており、駆動部に駆動されて一定方向に走行することにより、コンベア外周側面（ベルト表面）である搬送面Ｃに載置された、例えば、石炭等の搬送物をベルト走行方向へと連続的に送り出し搬送する。
ベルト芯体１１は、例えば、スチールコード等の金属部材を用いて形成されている。スチールコードからなるベルト芯体１１は、複数のスチールコードを略等間隔で並べてゴム部材により被覆することにより、平板状に形成されており、各スチールコードが、コード長手方向をベルト走行方向に沿わせ、且つ、カバーゴム１２内部の略同一深さに位置するように、カバーゴム１２に埋設配置されている。

カバーゴム１２は、内包したベルト芯体１１に対し、搬送面Ｃを形成するベルト表面側の厚みの方が、搬送面Ｃを形成しないベルト裏面側の厚みより厚く形成されており、カバーゴム１２のベルト表面側のベルト芯体１１との接触位置には、ＲＦＩＤタグ１３が埋め込まれている。

ＲＦＩＤタグ１３は、平面視矩形状に形成されており、ＲＦＩＤタグ１３に対するリーダ／ライタ（ＲＦＩＤタグ読み取り手段）からの送信電波を受信する受信面を搬送面Ｃ側に向けると共に、ベルト幅方向に沿って、例えば、５０ｍｍ〜１００ｍｍの距離で略等間隔に一列に並べて、配置されている。このＲＦＩＤタグ１３として、例えば、ＩＣタグが用いられ、ＲＦＩＤタグ１３は、例えば、エチレンプロビレンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム部材や、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂部材により被覆しても良い。

なお、配置するＲＦＩＤタグ１３は、一列に限らずベルト走行方向に複数列配置しても良く、この場合、ＲＦＩＤタグ１３の一つが故障したとしても、故障したＲＦＩＤタグ１３に対応する他の列のＲＦＩＤタグ１３を検知対象とすることができる。
そして、ＲＦＩＤタグ１３と、このＲＦＩＤタグ１３を読み取るリーダ／ライタの交信距離は、ＲＦＩＤタグ１３を覆うカバーゴム１２の厚みが磨耗限界に近づき磨耗限界迄所定の厚みの警報距離になったとき、搬送面Ｃの上方に搬送面Ｃから所定距離離間して位置させたリーダ／ライタがＲＦＩＤタグ１３を検知し読み取ることができる距離に設定されている。

つまり、カバーゴム１２が、搬送面Ｃ未磨耗状態等の十分な厚みを有するときは、リーダ／ライタからの送信電波がＲＦＩＤタグ１３に届かず、リーダ／ライタとＲＦＩＤタグ１３の間での交信は不可能であるが、搬送使用に伴うカバーゴム１２の磨耗により、ＲＦＩＤタグ１３を覆うカバーゴム１２の厚みが磨耗限界に近づき警報距離になったときは、リーダ／ライタは、ＲＦＩＤタグ１３との間での交信が可能になってＲＦＩＤタグ１３を検知し読み取ることができる。

遮断シート１４は、ＲＦＩＤタグ１３が発生させる磁界がベルト芯体１１を貫通するのを阻止する透磁率の大きな磁性体を用いてシート状に形成されており、ベルト芯体１１とＲＦＩＤタグ１３の間に配置されて、リーダ／ライタからの送信電波を受信したＲＦＩＤタグ１３が発生させる磁界がベルト芯体１１と干渉するのを阻止している。
これは、リーダやライタから発せられた交流磁界が金属面を貫通する際、金属面に渦電流を発生させるが、この渦電流は交流磁界を打ち消す方向の「反磁界」を発生するため、透磁率の大きな磁性体からなる遮断シート１４を金属面（ベルト芯体１１）とＲＦＩＤタグ１３の間に介在させることにより、磁界が金属面を貫通しないようにするためである。

この遮断シート１４は、ＲＦＩＤタグ１３に対して、リーダ／ライタからの送信電波を受信したＲＦＩＤタグ１３が発生させる磁界がベルト芯体１１と干渉するのを阻止することができる形状及び大きさを有していれば良く、ＲＦＩＤタグ１３の大きさが、例えば、１５ｍｍ×４０ｍｍであった場合、例えば、５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさの矩形状に形成される。なお、ＲＦＩＤタグ１３一個毎に対応して複数の遮断シート１４を設ける他、配置したＲＦＩＤタグ１３全てに対応する大きさの一枚の遮断シート１４を設けても良い。

次に、コンベヤベルト１０における搬送面Ｃの摩耗量の検出について説明する。
図２は、コンベヤベルトにおける搬送面の摩耗量の検出状態を示し、（ａ）はコンベヤベルト未磨耗時の説明図、（ｂ）はコンベヤベルト磨耗時の説明図である。
図２に示すように、コンベヤベルト１０におけるカバーゴム１２の摩耗量を検出する場合、ＲＦＩＤタグ１３を読み取るリーダ（或いは、リーダ／ライタ）１５を、搬送面Ｃから所定距離離間させた搬送面Ｃ上方に、カバーゴム１２に埋設したＲＦＩＤタグ１３の全てを検知し読み取ることができるように、ＲＦＩＤタグ１３の埋設位置及び受信面に対応させて、ベルト幅方向に複数個配置する。

このリーダ１５は、摩耗量を検出時、搬送面Ｃからコンベヤベルト１０を走行させたままＲＦＩＤタグ１３を検知可能な所定距離（検知距離）離間させた搬送面Ｃ上方に位置するように、自動配置機構（図示しない）により自動的に配置されるが、手動により配置しても良い。
各リーダ１５は、制御部１６に接続されており、制御部１６には、表示部１６ａと共に警告ランプや警報ブザー等の警報手段（図示しない）が設けられている。

そして、リーダ１５によるＲＦＩＤタグ１３の検知を開始するが、例えば、コンベアベルト新品時等の搬送面Ｃ未磨耗状態では、十分な厚みを有するカバーゴム１２により、搬送面Ｃから検知距離離間させたリーダ１５とＲＦＩＤタグ１３の間での交信が不可能なので、リーダ１５によるＲＦＩＤタグ１３の検知・読み取りができないため、コンベアベルト１０は、使用可能状態にあると判断する。

一方、長期間のコンベアベルト使用等によりカバーゴム１２の磨耗が進んで、ＲＦＩＤタグ１３を覆うカバーゴム１２が薄くなり警報距離の厚みになっていた場合、搬送面Ｃから検知距離離間させたリーダ１５とＲＦＩＤタグ１３の間での交信が可能になるので、交信が可能になったＲＦＩＤタグ１３ａ（図２（ｂ）参照）を、そのＲＦＩＤタグ１３ａに対応するリーダ１５ａ（図２（ｂ）参照）が検知し読み取ることができる。

なお、リーダ１５によるＲＦＩＤタグ１３の検知に際し、リーダ１５からＲＦＩＤタグ１３へ電波が送信されるが、このとき、ＲＦＩＤタグ１３とベルト芯体１１との間には遮断シート１４が配置されているので、リーダ１５からの送信電波を受信したＲＦＩＤタグ１３が発生させる磁界とベルト芯体１１が干渉するのを阻止することができるので、通信機能の低下をもたらさず、通信不能になることもない。

リーダ１５によるＲＦＩＤタグ１３の検知・読み取りができると、その時点で、リーダ１５から制御部１６へ検知信号が出力され、制御部１６は、表示部１６ａに警報標示、例えば、「Ｗａｒｎｉｎｇ」の文字を表示させると共に、警報手段を作動させる。このとき、制御部１６は、搬送面Ｃが部分的に磨耗することもあるので、一つでもＲＦＩＤタグ１３の検知・読み取りができた時点で、警報標示を表示させ警報手段を作動させる。

つまり、制御部１６は、リーダ１５から、ＲＦＩＤタグ１３の検知・読み取りによって出力された検知信号が入力することにより、カバーゴム１２が磨耗限界に近づいたことを知らせる警報を発する警報発生部を備えており、この制御部１６と、コンベヤベルト１０と、ＲＦＩＤタグ１３を読み取るリーダ（或いは、リーダ／ライタ）１５とにより、コンベヤベルト磨耗検知システムが構成される。コンベヤベルト磨耗検知システムにより、コンベヤベルト１０が磨耗してカバーゴム１２が薄くなったときに、ＲＦＩＤタグ１３からの信号を受信して警報を発することができるので、コンベヤベルト１０を用いたベルトコンベヤ搬送システムを運用・管理している管理者に、コンベヤベルト１０の使用寿命が近づいたことを知らせることができる。

これにより、コンベヤベルト１０におけるカバーゴム１２の摩耗量が磨耗限界に近づいたこと、即ち、コンベヤベルト１０が使用寿命に近づいたことを、作業ロスの発生や検知コストの上昇を招くことなく確実に検知することができる。
つまり、磨耗によるコンベヤベルトの寿命を、コンベヤベルトの走行を停止することなく自動的に監視することができるので、コンベヤベルトの寿命点検にかかる工数を削減することができ、また、ＲＦＩＤタグ１３の配置も、例えば、階段状等、特別な配置にする必要がないので、容易にできる。

この発明によれば、金属部材からなるベルト芯体を内包し搬送面を形成するカバーゴムに、搬送面から所定距離を有して埋設されたＲＦＩＤタグと、ベルト芯体との間には、ＲＦＩＤタグ読み取り手段からの送信電波を受信したＲＦＩＤタグが発生させる磁界とベルト芯体が干渉するのを阻止する阻止手段が配置されており、カバーゴムにより形成された搬送面の摩耗量を、作業ロスの発生や検知コストの上昇を招くことなく確実に検知することができるので、例えば、石炭等の搬送物を載置する搬送面の磨耗を検出することができるコンベヤベルトとして最適である。また、ベルトコンベヤ搬送システムを運用・管理している管理者に、コンベヤベルトの使用寿命が近づいたことを知らせることができるので、ベルトコンベヤ搬送システムとして最適である。

１０ コンベヤベルト
１１ ベルト芯体
１２ カバーゴム
１３ ＲＦＩＤタグ
１４ 遮断シート
１５ リーダ
１６ 制御部
１６ａ 表示部
Ｃ 搬送面

Claims (4)

1. 金属部材からなるベルト芯体を内包し搬送面を形成するカバーゴムと、
   前記搬送面から所定距離を有して前記カバーゴムに埋設されたＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグと、
   前記ベルト芯体と前記ＲＦＩＤタグの間に配置され、ＲＦＩＤタグ読み取り手段からの送信電波を受信した前記ＲＦＩＤタグが発生させる磁界と前記ベルト芯体が干渉するのを阻止する阻止手段と
   を有するコンベヤベルト。
2. 前記阻止手段は、前記ＲＦＩＤタグが発生させる磁界が前記ベルト芯体を貫通するのを阻止する透磁率の大きな磁性体により形成されている請求項１に記載のコンベヤベルト。
3. 前記ベルト芯体は、複数のスチールコードを並べてゴム部材により被覆し平板状に形成されている請求項１または２に記載のコンベヤベルト。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のコンベヤベルトと、
   前記ＲＦＩＤタグ読み取り手段と、
   前記ＲＦＩＤタグ読み取り手段から、前記ＲＦＩＤタグの検知・読み取りによって出力された検知信号が入力することにより、前記カバーゴムが磨耗限界に近づいたことを知らせる警報を発する警報発生部を備えた制御部と
   を有するコンベヤベルト磨耗検知システム。

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