JP2018159670A - 摩耗量測定装置及び摩耗量測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、走行中の帯状物の表面の摩耗量を測定でき、かつ移設が比較的容易である摩耗量測定装置及びこの摩耗量測定装置を用いたコンベヤベルトの摩耗量測定システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の摩耗量測定装置は、走行中の帯状物の表面の摩耗量を測定する摩耗量測定装置であって、上記帯状物表面の検知位置までの距離を測定する非接触変位測定手段と、上記検知位置を少なくとも上記帯状物の幅方向にスライドさせるように上記非接触変位測定手段を首振り可能とする首振り手段とを備える。上記非接触変位測定手段が反射型変位計を有するとよい。上記帯状物がコンベヤベルトの本体ベルトであるとよい。本発明の摩耗量測定システムは、当該摩耗量測定装置と、上記摩耗量測定装置を支持するフレームとを備え、上記フレームがコンベヤベルトの側方に自立可能に構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、摩耗量測定装置及び摩耗量測定システムに関する。

例えば物を搬送するコンベヤベルトは、使用するにつれ本体ベルトの外面を構成するカバーゴムが搬送物により摩耗していく。この摩耗量が一定値を超えると、本体ベルト内部に埋設されている帆布、スチールコード等の芯体が露出し、切断され、さらには本体ベルトが切断してしまうおそれがある。本体ベルトが切断するとその復旧に多くの時間と費用とを要する。このため、コンベヤベルトの本体ベルトの摩耗量（残存厚）を定期的に検査し、摩耗量が大きい場合は、本体ベルトの摩耗位置を特定して補修したり、本体ベルトの交換を行ったりすることが必要である。

コンベヤベルトの摩耗量測定装置としては、本体ベルトの内面に当接部材を当接させ、回転ローラを有する摩耗量検知器により本体ベルトを上記当接部材との間に挟み込みながら上記摩耗量検知器を本体ベルトの幅方向に回転ローラで移動させつつ本体ベルトの摩耗量を測定する装置が提案されている（特開２０１６−８８７２２号公報参照）。

この従来の摩耗量測定装置は、本体ベルトに接触して測定するため、測定を行う場合には本体ベルトを停止して行う必要がある。また、コンベヤベルトを走行方向に渡って検査するには、本体ベルトの移動と測定とを繰り返し行う必要があるため、検査に時間を要する。このため、上記従来の摩耗量測定装置では、コンベヤベルトの停止期間が長くなり、コンベヤベルトの搬送効率が低下する。

また、コンベヤベルトは、用途、設置場所等に応じて本体ベルトの幅が異なる。上記従来の摩耗量測定装置では、本体ベルトに当接部材を当接させるので、この当接部材は本体ベルトの幅に応じて大きさを変える必要がある。また、本体ベルトの幅が同じであったとしても、本体ベルトを挟み込むように当接部材と摩耗量検知器とを固定するため、上記従来の摩耗量測定装置は移設することが難しい。つまり、上記従来の摩耗量測定装置は、定期的に使用される、すなわち常時使用されないにも関わらず、個々のコンベヤベルトに対して設置する必要があり、摩耗量測定装置を設置するコストが増大し易い。

特開２０１６−８８７２２号公報

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、走行中の帯状物の表面の摩耗量を測定でき、かつ移設が比較的容易である摩耗量測定装置及びこの摩耗量測定装置を用いたコンベヤベルトの摩耗量測定システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、走行中の帯状物の表面の摩耗量を測定する摩耗量測定装置であって、上記帯状物表面の検知位置までの距離を測定する非接触変位測定手段と、上記検知位置を少なくとも上記帯状物の幅方向にスライドさせるように上記非接触変位測定手段を首振り可能とする首振り手段とを備える。

当該摩耗量測定装置は、非接触変位測定手段を用いて帯状物表面の検知位置までの距離を測定し、帯状物の厚みを算出できる。当該摩耗量測定装置は、この帯状物の厚みの変化により摩耗量を検査できる。また、当該摩耗量測定装置は、変位測定手段が非接触であるので、走行中の帯状物を停止させることなく検査が行える。従って、当該摩耗量測定装置は、効率的に検査可能である。また、当該摩耗量測定装置は、首振り手段により検知位置を少なくとも上記帯状物の幅方向にスライドさせる。このため、当該摩耗量測定装置は、首振り手段の首振り角度を変えることで帯状物の幅によらず同じ摩耗量測定装置で測定が行える。また、非接触変位測定手段を用いているので、当該摩耗量測定装置は、移設が容易である。従って、当該摩耗量測定装置は、１台で異なる帯状物の検査を行うことができるので、測定装置の設置コストが抑止できる。さらに、当該摩耗量測定装置は、首振り手段により検知位置を少なくとも上記帯状物の幅方向にスライドさせるので、帯状物の厚み及び摩耗量の幅方向分布を測定することができる。また、帯状物は走行時には、左右に振動し、帯状物の端部の位置が固定しないが、当該摩耗量測定装置では帯状物の厚みの幅方向の分布からエッジ位置を特定することができる。このため、走行中の帯状物を測定する場合であってもエッジ位置を基準とした摩耗位置を特定することができる。従って、当該摩耗量測定装置は、走行中の帯状物を測定する場合であっても摩耗位置の特定精度に優れる。

上記非接触変位測定手段が反射型変位計を有するとよい。反射型変位計は、レーザー光を用いて帯状物表面の検知位置までの距離を比較的容易かつ精度よく計測できる。従って、摩耗量の測定精度が向上する。

上記非接触変位測定手段が上記反射型変位計のレーザー光を上記検知位置に反射させる鏡をさらに有し、上記首振り手段が上記鏡を首振り可能に構成されるとよい。このように首振り可能な鏡を用いることで、反射型変位計を首振り可能に構成するより首振り部を小さくかつ軽くすることができるので、高速に首振りが行える。従って、帯状物の幅方向に検知位置を速やかにスライドできるので、摩耗量の測定精度が向上する。

１対の上記非接触変位測定手段及び上記首振り手段を備え、１対の上記非接触変位測定手段が上記帯状物の両面までの距離をそれぞれ検知するとよい。このように１対の上記非接触変位測定手段及び上記首振り手段により上記帯状物の両面までの距離をそれぞれ検知することで、帯状物の厚みを精度よく測定することができる。従って、摩耗量の測定精度が向上する。

上記首振り手段が平面視で帯状物の走行方向の中心軸上に位置するとよい。このように上記首振り手段を平面視で帯状物の走行方向の中心軸上に位置させることで、非接触変位測定手段の測定方向と帯状物の表面とのなす角度が帯状物の端面において浅くなり過ぎることを抑止できる。従って、摩耗量の測定精度が向上する。

上記帯状物がコンベヤベルトの本体ベルトであるとよい。当該摩耗量測定装置は、コンベヤベルトの本体ベルトの摩耗量測定に好適に用いることができる。

上記課題を解決するためになされた別の発明は、当該摩耗量測定装置と、上記摩耗量測定装置を支持するフレームとを備え、上記フレームがコンベヤベルトの側方に自立可能に構成される摩耗量測定システムである。

当該摩耗量測定システムは、当該摩耗量測定装置を備えるので、本体ベルトの幅によらず同じ摩耗量測定装置で測定が行える。また、当該摩耗量測定システムは、コンベヤベルトの側方に自立可能なフレームを備えるので、コンベヤベルトの側方に立設することで容易に摩耗量測定が行える。従って、当該摩耗量測定システムは、移設が容易であり、１台で異なるコンベヤベルトの検査を効率よく行うことができる。

以上説明したように、本発明の摩耗量測定装置は、走行中の帯状物の表面の摩耗量を測定でき、かつ移設が比較的容易である。また、上記摩耗量測定装置を備える本発明の摩耗量測定システムは、コンベヤベルトの摩耗量測定に好適に用いられる。

本発明の一実施形態に係る摩耗量測定システムを示す模式的断面図である。 図１の摩耗量測定システムの模式的側面図である。 図１の摩耗量測定システムの本体ベルトの厚さの算出方法を示す説明図である。 図１とは異なる摩耗量測定システムを示す模式的断面図である。 図１及び図４とは異なる摩耗量測定システムを示す模式的断面図である。 図１、図４及び図５とは異なる摩耗量測定システムを示す模式的断面図である。 図６の摩耗量測定システムの模式的側面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を適宜図面を参照しつつ詳説する。

〔摩耗量測定システム〕
図１及び図２に示す摩耗量測定システム１は、それ自体が別の本発明に係る摩耗量測定装置１０と、当該摩耗量測定装置１０を支持するフレーム２０とを備える。当該摩耗量測定システム１は、コンベヤベルトＸの本体ベルトＸ１の摩耗量を測定する。

＜コンベヤベルト＞
コンベヤベルトＸは、帯状体である本体ベルトＸ１が１対のプーリＸ２間に架け渡され、走行可能に構成される。また、図２に示すようにコンベヤベルトＸは、必要に応じてプーリＸ２間の本体ベルトＸ１を下方から支持する支持ローラＸ３を備えてもよい。

本体ベルトＸ１は、内部に帆布や金属コード等の芯体を有してもよいが、少なくとも外面及び内面がカバーゴムで構成される。上記本体ベルトＸ１のカバーゴムの材質としては、可撓性及び弾性を有する限り特に限定されないが、例えば天然ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン系ゴム（ＮＢＲ、ＮＩＲ等）等を単独又は混合して用いることができる。また、本体ベルトＸ１は多層構造としてもよい。

上記本体ベルトＸ１の幅は、搬送物の大きさや時間当たりの搬送量等により決まるが、例えば３００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下とできる。また、上記本体ベルトＸ１の長さは、搬送物を搬送する距離により決まるが、例えば１０ｍ以上４００００ｍ以下とできる。

上記本体ベルトＸ１の平均厚さの下限としては、８ｍｍが好ましく、１０ｍｍがより好ましい。一方、上記本体ベルトＸ１の平均厚さの上限としては、５０ｍｍが好ましく、３０ｍｍがより好ましい。上記本体ベルトＸ１の平均厚さが上記下限未満であると、上記本体ベルトＸ１の強度が不足するおそれがある。逆に、上記本体ベルトＸ１の平均厚さが上記上限を超えると、上記本体ベルトＸ１の可撓性が不足し、プーリＸ２の外周に巻き付けることが困難となるおそれがある。

また、上記本体ベルトＸ１には、例えば複数のスチールコード等が走行方向と平行になるように埋設されていてもよい。このように複数のスチールコードを埋設することで上記本体ベルトＸ１に加わる張力を保持でき、幅広のベルトや長距離搬送を行うベルトが実現できる。

上記プーリＸ２及び支持ローラＸ３の材質としては、上記本体ベルトＸ１を駆動又は支持できる限り特に限定されないが、例えば鋼等の金属を用いることができる。

上記プーリＸ２の径は、コンベヤベルトＸの用途等に応じて適宜決定されるが、上記プーリＸ２の径の下限としては、８０ｍｍが好ましく、１００ｍｍがより好ましい。一方、上記プーリＸ２の径の上限としては、３０００ｍｍが好ましく、２５００ｍｍがより好ましい。上記プーリＸ２の径が上記下限未満であると、本体ベルトＸ１の走行速度を高めるためには高速回転が必要となるため、エネルギー消費が不要に増大するおそれがある。一方、上記プーリＸ２の径が上記上限を超えると、コンベヤベルトＸの高さが不要に高くなり、設置が困難となるおそれがある。

＜摩耗量測定装置＞
当該摩耗量測定装置１０は、走行中の本体ベルトＸ１の表面の摩耗量を測定する装置である。当該摩耗量測定装置１０は、上記本体ベルトＸ１両面の検知位置Ｙまでの距離を測定する１対の非接触変位測定手段１１と、上記検知位置Ｙを上記本体ベルトＸ１の幅方向にスライドさせるように上記非接触変位測定手段１１を首振り可能とする１対の首振り手段１２と、上記非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２を制御する制御部１３とを主に備える。

上記１対の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２は、一方の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２が本体ベルトＸ１の内面側に配設され、他方の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２が本体ベルトＸ１の外面側に上記一方の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２と対向するように配設される。つまり、上記１対の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２は、上記本体ベルトＸ１を挟み込むように配設される。このように配設することで、１対の上記非接触変位測定手段１１が上記本体ベルトＸ１の両面までの距離をそれぞれ検知できる。従って、当該摩耗量測定装置１０は、上記本体ベルトＸ１の厚みを精度よく測定することができるので、摩耗量の測定精度が向上する。

上記１対の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２が上記本体ベルトＸ１を挟み込む位置としては、１対のプーリＸ２の上側間に架け渡される本体ベルトＸ１の送り側部分にあってもよいが、１対のプーリＸ２の下側間に架け渡される本体ベルトＸ１の戻り側部分にあることが好ましい。上記挟み込み位置をこのように戻り側部分に位置させることで、搬送中のコンベヤベルトＸであっても測定を行うことができる。

（非接触変位測定手段）
非接触変位測定手段１１は、反射型変位計１１ａと鏡１１ｂとを有する。

上記反射型変位計１１ａは、レーザー光Ｌを鏡１１ｂに照射する。また、上記鏡１１ｂは、上記反射型変位計１１ａのレーザー光Ｌを上記検知位置Ｙに反射させる。上記検知位置Ｙでの反射光は上記鏡１１ｂを介して上記反射型変位計１１ａに戻り、上記反射型変位計１１ａは、この反射光の受光により検知位置Ｙまでの距離を計測することができる。このように当該摩耗量測定装置１０は、反射型変位計１１ａ及び鏡１１ｂを用いることで、レーザー光Ｌを用いて本体ベルトＸ１表面の検知位置Ｙまでの距離を比較的容易かつ精度よく計測できる。

上記反射型変位計１１ａは、上記反射型変位計１１ａから鏡１１ｂへ進むレーザー光Ｌが水平方向となるようにフレーム２０に固定されるとよい。このように上記反射型変位計１１ａを固定することで、レーザー光Ｌの光路長を最小化できるので、当該摩耗量測定装置１０の摩耗量の測定精度が向上する。

（首振り手段）
首振り手段１２は、上記鏡１１ｂを首振り可能に構成する。具体的には、首振り手段１２は、上記反射型変位計１１ａが照射するレーザー光Ｌを鏡１１ｂで反射することで本体ベルトＸ１表面の検知位置Ｙが本体ベルトＸ１の幅方向全体をスライドするように、図１の角度Ｋの範囲内で鏡１１ｂを首振りする。このように上記首振り手段１２が上記鏡１１ｂを首振り可能に構成されることで、反射型変位計１１ａを直接首振り可能に構成するより首振り部を小さくかつ軽くすることができるので、高速に首振りが行える。従って、本体ベルトＸ１の幅方向に検知位置Ｙを速やかにスライドできるので、摩耗量の測定精度が向上する。

このような首振り手段１２としては、特に限定されないが、例えば公知のサーボモータ等を用いることができる。

上記１対の首振り手段１２はフレーム２０から延びる支持棒１４により固定され、フレーム２０の配設位置を調整することで本体ベルトＸ１の内面側及び外面側に対向して配設される。上記首振り手段１２は、図１に示すように平面視で本体ベルトＸ１の走行方向の中心軸上に位置するとよい。このように上記首振り手段１２を平面視で本体ベルトＸ１の走行方向の中心軸上に位置させることで、検知位置Ｙにおけるレーザー光Ｌと本体ベルトＸ１の表面とのなす角度（図１の角度ψ）が本体ベルトＸ１の端面において浅くなり過ぎることを抑止できる。従って、当該摩耗量測定装置１０の摩耗量の測定精度が向上する。

上記首振り手段１２の首振りによりスライドする検知位置Ｙのスライド方向としては、特に限定されないが、本体ベルトＸ１の中心軸に対し垂直方向が好ましい。このように上記スライド方向を本体ベルトＸ１の中心軸に対し垂直方向とすることで、スライドする距離を最小化できるので、当該摩耗量測定装置１０の摩耗量の測定効率を高められる。

上記首振り手段１２が固定する鏡１１ｂと本体ベルトＸ１との距離の下限としては、７０ｍｍが好ましく、１５０ｍｍがより好ましい。一方、上記鏡１１ｂと本体ベルトＸ１との距離の上限としては、２５００ｍｍが好ましく、２０００ｍｍがより好ましい。上記鏡１１ｂと本体ベルトＸ１との距離が上記下限未満であると、本体ベルトＸ１の端部を測定する際に上記角度ψが小さくなり過ぎ、当該摩耗量測定装置１０の摩耗量の測定精度が低下するおそれがある。逆に、上記鏡１１ｂと本体ベルトＸ１との距離が上記上限を超えると、首振り手段１２及び鏡１１ｂをプーリＸ２に架け渡された本体ベルトＸ１の内面側に配設することが困難となるおそれがある。

なお、本体ベルトＸ１の外面側の測定に用いられる首振り手段１２が固定する鏡１１ｂと本体ベルトＸ１との距離と、本体ベルトＸ１の内面側の測定に用いられる首振り手段１２が固定する鏡１１ｂと本体ベルトＸ１との距離とは、異なってもよいが、等しくすることが好ましい。これらの距離を等しくすることで、１対の首振り手段１２の首振り動作を同期させ易くなるので、後述する制御部１３の制御が容易化できる。

検知位置Ｙにおけるレーザー光Ｌと本体ベルトＸ１の表面とのなす角度ψの下限としては、５度が好ましく、１０度がより好ましく、３０度がさらに好ましい。上記角度ψが上記下限未満であると、当該摩耗量測定装置１０の摩耗量の測定精度が低下するおそれがある。一方、上記角度ψの上限は特に限定されず、９０度であってもよい。

（制御部）
制御部１３は、フレーム２０に固定されている。制御部１３は、例えばマイコンにより構成され、１対の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２を制御し、本体ベルトＸ１の厚みを測定する。

具体的には、制御部１３は、１対の首振り手段１２の首振り角度θを、本体ベルトＸ１の両面の検知位置Ｙを対向させつつ本体ベルトＸ１の幅方向にスライドさせ、非接触変位測定手段１１から照射されるレーザー光Ｌの反射光を受光し、それぞれの上記本体ベルトＸ１の両面の検知位置Ｙまでの距離を測定する。なお、両面の上記検知位置Ｙは測定精度の観点から本体ベルトＸ１の幅方向に対向していることが好ましい。

本体ベルトＸ１の検知位置Ｙを幅方向にスライドさせる際に本体ベルトＸ１の端部で折り返す方法としては、首振り手段１２の首振り角度θの最大振れ幅を予め設定する方法を用いることもできるが、本体ベルトＸ１の検知位置Ｙまでの距離から判断することもできる。つまり、本体ベルトＸ１の端部から外れると本体ベルトＸ１の検知位置Ｙまでの距離が急に大きくなる、あるいは距離が大き過ぎて測定できなくなるため、この距離が急に大きくなる位置を検出して折り返す方法を用いてもよい。このように首振り手段１２の首振り角度θの最大振れ幅を本体ベルトＸ１の検知位置Ｙまでの距離で判断することで、本体ベルトＸ１の幅に応じて振れ幅を予め設定する必要がない。このため、複数の本体ベルトＸ１の摩耗量を順に測定する場合において測定に先立ち首振り角度θの振れ幅を予め調整する必要がなく、効率的に測定できる。

また、本体ベルトＸ１の端部から外れると本体ベルトＸ１の検知位置Ｙまでの距離が急に大きくなることから、当該摩耗量測定装置１０では例えば本体ベルトＸ１の厚みの幅方向の分布から本体ベルトＸ１のエッジ位置（本体ベルトＸ１の端部）を特定することができる。本体ベルトＸ１は走行時には、左右に振動し、本体ベルトＸ１の端部の位置が固定しないが、この特定されたエッジ位置を基準とすることで、走行中の本体ベルトＸ１を測定する場合であっても摩耗位置を特定することができる。

図３に示すように１対の非接触変位測定手段１１により測定される上記本体ベルトＸ１の内面の検知位置Ｙまでの距離Ｌ１［ｍｍ］及び上記本体ベルトＸ１の外面の検知位置Ｙまでの距離Ｌ２［ｍｍ］を用いて、制御部１３は本体ベルトＸ１の厚さＴ［ｍｍ］を式（１）に示す算出式で算出する。ここで、
Ｄ：１対の鏡１１ｂ間の対向距離［ｍｍ］
Ｈ１：本体ベルト内面側の反射型変位計１１ａと鏡１１ｂとの対向距離［ｍｍ］
Ｈ２：本体ベルト外面側の反射型変位計１１ａと鏡１１ｂとの対向距離［ｍｍ］
θ１：本体ベルト内面側の首振り角度［ｒａｄ］
θ２：本体ベルト外面側の首振り角度［ｒａｄ］
である。なお、上記首振り角度θは本体ベルトＸ１表面に対して鉛直方向を基準とする。

当該摩耗量測定装置１０は、この本体ベルトＸ１の厚さの経時変化を測定することで、本体ベルトＸ１の摩耗量が測定できる。

上記制御部１３により本体ベルトＸ１の検知位置Ｙを幅方向にスライドさせる往復時間は本体ベルトＸ１の幅にもよるが、上記往復時間の下限としては、０．０５秒が好ましく、０．１秒がより好ましい。一方、上記往復時間の上限としては、５秒が好ましく、１秒がより好ましい。上記往復時間が上記下限未満であると、首振り手段１２による首振り動作を高速に行う必要があるため、当該摩耗量測定装置１０の製造コストが上昇するおそれがある。逆に、上記往復時間が上記上限を超えると、本体ベルトＸ１が走行しているため、測定されない部分が増大するおそれや、全体を測定するためには本体ベルトＸ１を数十周にわたって走行させる必要が生じ、測定効率が低下するおそれがある。

上記制御部１３による測定は、本体ベルトＸ１の幅方向に連続的に行ってもよいが離散的に行ってもよい。本体ベルトＸ１の幅方向に離散的に行う場合、幅方向の測定点数の下限としては、２０が好ましく、２５がより好ましい。一方、幅方向の測定点数の上限としては、５０が好ましく、４０がより好ましい。上記測定点数が上記下限未満であると、幅方向の本体ベルトＸ１の厚みや摩耗量の分布が十分に得られず、摩耗量が大きい箇所を見落とすおそれがある。逆に、上記測定点数が上記上限を超えると、測定効率が低下するおそれがある。

また、本体ベルトＸ１の同一箇所は常時繰返し測定を行ってもよいが、期間を空けて定期的に行ってもよい。期間を空けて定期的に行う場合、管理コスト等の観点から例えば１日に１回、１ヶ月に１回程度の測定とできる。

なお、制御部１３は例えばロータリエンコーダ等の角度検出器をさらに備え、制御部１３が制御する首振り角度と実際の首振り角度との補正を行いつつ首振り角度θを決定してもよい。このように角度検出器をさらに備えることで、当該摩耗量測定装置１０の測定精度を向上させることができる。

＜フレーム＞
フレーム２０は、当該摩耗量測定装置１０を支持し、コンベヤベルトＸの側方の床面Ｇに自立可能に構成される。

上記フレーム２０の材質としては、特に限定されないが、ステンレス、アルミニウム等の金属を用いることができる。中でも移設し易さの観点から軽量であるアルミニウムが好ましい。

上記フレーム２０は、１対の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２の高さをそれぞれ独立に制御できるように高さ方向に伸縮できるとよい。このような伸縮構造には、例えば公知のテレスコピック構造を用いることができる。また、この高さは、１対の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２が下側の本体ベルトＸ１、すなわち返送時の本体ベルトＸ１を測定するように構成されるとよい。このように下側の本体ベルトＸ１を測定するように構成することで、コンベヤベルトＸが搬送物を搬送中であっても、当該摩耗量測定システム１により摩耗量を測定できるので、効率的に摩耗量の測定を行える。

当該摩耗量測定システム１は、図２に示すようにコンベヤベルトＸの側方のうち上下の本体ベルトＸ１間に空隙がある位置、つまり駆動装置を伴うプーリＸ２が存在しない位置の側方に立設するとよい。また、当該摩耗量測定システム１は、本体ベルトＸ１の検知位置Ｙにおける幅方向の撓みが比較的小さく、かつ搬送物の影響を受け難い位置の側方に立設することが好ましい。このような位置としては、本体ベルトＸ１の戻り側部分で、駆動装置を伴わないプーリＸ２や支持ローラＸ３の近傍を挙げることができる。

本体ベルトＸ１の検知位置Ｙにおける幅方向の撓みの上限としては、７ｃｍが好ましく、５ｃｍがより好ましい。上記撓みが上記上限を超えると、当該摩耗量測定システム１の摩耗量の測定精度が低下するおそれがある。一方、上記撓みの下限は特に限定されず、０ｃｍとできる。なお上記撓みは、プーリＸ２に近い位置において減少するため、当該摩耗量測定システム１の立設位置を調整することで調整できる。

＜利点＞
当該摩耗量測定装置１０は、非接触変位測定手段１１を用いて本体ベルトＸ１表面の検知位置Ｙまでの距離を測定し、本体ベルトＸ１の厚みを算出できる。当該摩耗量測定装置１０は、この本体ベルトＸ１の厚みの変化により摩耗量を検査できる。また、当該摩耗量測定装置１０は、変位測定手段が非接触であるので、走行中の本体ベルトＸ１を停止させることなく検査が行える。従って、当該摩耗量測定装置１０は、効率的に検査可能である。また、当該摩耗量測定装置１０は、首振り手段１２により検知位置Ｙを少なくとも上記本体ベルトＸ１の幅方向にスライドさせる。このため、当該摩耗量測定装置１０は、首振り手段１２の首振り角度θを変えることで本体ベルトＸ１の幅によらず同じ摩耗量測定装置１０で測定が行える。また、非接触変位測定手段１１を用いているので、当該摩耗量測定装置１０は、移設が容易である。従って、当該摩耗量測定装置１０は、１台で異なる本体ベルトＸ１の検査を行うことができるので、測定装置の設置コストが抑止できる。さらに、当該摩耗量測定装置１０は、首振り手段１２により検知位置Ｙを少なくとも上記本体ベルトＸ１の幅方向にスライドさせるので、本体ベルトＸ１の厚み及び摩耗量の幅方向分布を測定することができる。また、本体ベルトＸ１は走行時には、左右に振動し、本体ベルトＸ１端部の位置が固定しないが、当該摩耗量測定装置１０では本体ベルトＸ１の厚みの幅方向の分布からエッジ位置を特定することができる。このため、走行中の本体ベルトＸ１を測定する場合であってもエッジ位置を基準とした摩耗位置を特定することができる。従って、当該摩耗量測定装置１０は、走行中の帯状物を測定する場合であっても摩耗位置の特定精度に優れる。

また、当該摩耗量測定システム１は、コンベヤベルトＸの側方に自立可能なフレーム２０を備えるので、コンベヤベルトＸの側方に立設することで容易に摩耗量測定が行える。従って、当該摩耗量測定システム１は移設が容易であり、１台で異なるコンベヤベルトＸの検査を効率よく行うことができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態を適宜図面を参照しつつ詳説する。

図４に示す摩耗量測定システム２は、それ自体が別の本発明に係る摩耗量測定装置３０と、当該摩耗量測定装置３０を支持するフレーム２０とを備える。当該摩耗量測定システム２は、摩耗量測定装置３０の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２の配設位置以外は、図１に示す摩耗量測定システム１と同様に構成できるため、同一符号を付して説明を省略する。

当該摩耗量測定システム２では、１対の非接触変位測定手段１１を構成する１対の反射型変位計１１ａは、それぞれ鉛直方向上向き又は下向きにレーザー光Ｌを照射できるようにフレーム２０に配設される。また、上記１対の非接触変位測定手段１１を構成する１対の鏡１１ｂは、それぞれ１対の反射型変位計１１ａのレーザー光Ｌを本体ベルトＸ１の検知位置Ｙに反射できるようにフレーム２０に配設される。また、１対の首振り手段１２は、上記１対の鏡１１ｂを首振り可能とするように構成され、フレーム２０に配設される。このように当該摩耗量測定システム２では、非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２がフレーム２０に沿って鉛直方向に配設される。

＜利点＞
当該摩耗量測定システム２では、非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２がフレーム２０に沿って鉛直方向に配設されるので、首振り手段１２や鏡１１ｂを上下の本体ベルトＸ１間に挿入することなく摩耗量の測定が行える。従って、当該摩耗量測定システム２は移設をさらに容易化できる。また、非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２が、本体ベルトＸ１の直下に位置しないため、反射型変位計１１ａのレーザー光Ｌの照射部分や受光部分、及び鏡１１ｂの反射面が汚れ難い。従って、当該摩耗量測定システム２の時間経過による測定精度の低下を抑止できる。

［第３実施形態］
図５に示す摩耗量測定システム３は、非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２をそれぞれ４基用いて構成されている。この４基の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２は、１対のフレーム２０にそれぞれ２基ずつ配設されている。当該摩耗量測定システム３は、４基の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２を用いた以外は、図４に示す摩耗量測定システム２と同様に構成できるため、同一符号を付して説明を省略する。

当該摩耗量測定システム３では、この１対のフレーム２０がコンベヤベルトＸの一方の側方と他方の側方とにそれぞれ１つずつコンベヤベルトＸを挟むように配設される。上記１対のフレーム２０はそれぞれコンベヤベルトＸの任意の位置に立設してもよいが、本体ベルトＸ１の幅方向に対向するように立設することが好ましい。このように１対のフレーム２０を立設することで、それぞれのフレーム２０に固定された非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２により測定される検知位置Ｙが本体ベルトＸ１の幅方向に連続するので、制御部１３の制御が容易化できる。

また、当該摩耗量測定システム３では、１対のフレーム２０に固定された非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２により測定される検知位置Ｙが本体ベルトＸ１の幅方向全体に位置するように４基の首振り手段１２の首振り角度θを決定するとよい。それぞれのフレーム２０に固定されている非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２が測定する検知位置Ｙに重複があってもよいが、図５に示すように本体ベルトＸ１の中心軸により２つの領域に分け、検知位置Ｙがそれぞれのフレーム２０に近い側の領域の幅方向全体に位置するように首振り角度θを決定するとよい。このように検知位置Ｙをそれぞれのフレーム２０に近い側の領域全体に位置させることで、検知位置Ｙにおけるレーザー光Ｌと本体ベルトＸ１の表面とのなす角度ψが本体ベルトＸ１の中心軸において浅くなり過ぎることを抑止できる。従って、当該摩耗量測定システム３の摩耗量の測定精度がさらに向上する。

＜利点＞
当該摩耗量測定システム３では、１対のフレーム２０を用いてコンベヤベルトＸの両側方から摩耗量を測定するので、検知位置Ｙにおけるレーザー光Ｌと本体ベルトＸ１の表面とのなす角度ψが本体ベルトＸ１の中心軸において浅くなり過ぎることを抑止でき、当該摩耗量測定システム３の摩耗量の測定精度が向上する。

［第４実施形態］
図６及び図７に示す摩耗量測定システム４は、それ自体が別の本発明に係る摩耗量測定装置４０と、当該摩耗量測定装置４０を支持するフレーム２０とを備える。当該摩耗量測定システム４は、摩耗量測定装置４０がそれぞれ１基の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２を有する以外は、図１に示す摩耗量測定システム１と同様に構成できるため、同一符号を付して説明を省略する。

当該摩耗量測定システム４では、１基の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２を用いて本体ベルトＸ１の摩耗量を測定する。当該摩耗量測定システム４では、検知位置ＹとプーリＸ２との間に本体ベルトＸ１が位置するようにして摩耗量を測定する。つまり、当該摩耗量測定システム４のフレーム２０は、コンベヤベルトＸのプーリＸ２の側方に立設される。このように構成することで、本体ベルトＸ１の位置が固定され易くなるので、１基の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２で行う摩耗量の測定精度を向上することができる。

当該摩耗量測定システム４の検知位置Ｙは、プーリＸ２との間に本体ベルトＸ１が位置すれば特に限定されないが、図６に示すようにプーリＸ２の下側とすることが好ましい。上記検知位置Ｙをこのような位置とすることで、コンベヤベルトＸが搬送物を搬送中であっても、当該摩耗量測定システム４により摩耗量を測定できるので、効率的に摩耗量の測定を行える。

当該摩耗量測定システム４では、制御部１３は非接触変位測定手段１１により測定される上記本体ベルトＸ１の検知位置Ｙまでの距離Ｌ０［ｍｍ］を用いて、上記本体ベルトＸ１の厚さＴ［ｍｍ］を以下の式（２）で算出する。ここで、
Ｄ０：鏡１１ｂとプーリＸ２表面との間の距離［ｍｍ］
Ｈ０：反射型変位計１１ａと鏡１１ｂとの対向距離［ｍｍ］
θ ：首振り角度［ｒａｄ］
である。なお、上記首振り角度θは本体ベルトＸ１表面に対して鉛直方向を基準とする。

当該摩耗量測定システム４は、この本体ベルトＸ１の厚さの経時変化を測定することで、本体ベルトＸ１の摩耗量が測定できる。

＜利点＞
当該摩耗量測定システム４は、１基の非接触変位測定手段１１及び首振り手段１２で摩耗量を測定できるので、測定装置の設置コストをさらに抑止できる。

［その他の実施形態］
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。

上記実施形態では非接触変位測定手段が鏡を有する場合を説明したが、鏡は必須の構成要素ではなく、省略可能である。この場合、例えば首振り手段が反射型変位計を直接首振りさせる構成とすることができる。

また、上記実施形態では非接触変位測定手段が反射型変位計と鏡とを有する場合を説明したが、超音波等の他の非接触で距離測定が可能な測定手段を用いることもできる。

上記実施形態ではコンベヤベルトの本体ベルトの全幅を測定する場合を説明したが、本体ベルトの一部、例えば搬送物が載置される部分のみを測定してもよい。

上記実施形態では、コンベヤベルトの本体ベルトの摩耗量を測定する場合を説明したが、摩耗量の測定対象はコンベヤベルトの本体ベルトには限定されない。例えば本発明の摩耗量測定装置は、織物、シート等の帯状物の全幅及び全長に渡る摩耗量測定に用いることもできる。

本発明の摩耗量測定装置は、走行中の帯状物の表面の摩耗量を測定でき、かつ移設が比較的容易である。また、上記摩耗量測定装置を備える本発明の摩耗量測定システムは、コンベヤベルトの摩耗量測定に好適に用いられる。

１、２、３、４ 摩耗量測定システム
１０、３０、４０ 摩耗量測定装置
２０ フレーム
１１ 非接触変位測定手段
１１ａ 反射型変位計
１１ｂ 鏡
１２ 首振り手段
１３ 制御部
１４ 支持棒
Ｘ コンベヤベルト
Ｘ１ 本体ベルト
Ｘ２ プーリ
Ｘ３ 支持ローラ
Ｙ 検知位置
Ｇ 床面
Ｌ レーザー光
Ｋ、θ、ψ 角度

Claims (7)

1. 走行中の帯状物の表面の摩耗量を測定する摩耗量測定装置であって、
   上記帯状物表面の検知位置までの距離を測定する非接触変位測定手段と、
   上記検知位置を少なくとも上記帯状物の幅方向にスライドさせるように上記非接触変位測定手段を首振り可能とする首振り手段と
   を備える摩耗量測定装置。
2. 上記非接触変位測定手段が反射型変位計を有する請求項１に記載の摩耗量測定装置。
3. 上記非接触変位測定手段が上記反射型変位計のレーザー光を上記検知位置に反射させる鏡をさらに有し、
   上記首振り手段が上記鏡を首振り可能に構成される請求項２に記載の摩耗量測定装置。
4. １対の上記非接触変位測定手段及び上記首振り手段を備え、
   １対の上記非接触変位測定手段が上記帯状物の両面までの距離をそれぞれ検知する請求項１、請求項２又は請求項３に記載の摩耗量測定装置。
5. 上記首振り手段が平面視で帯状物の走行方向の中心軸上に位置する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の摩耗量測定装置。
6. 上記帯状物がコンベヤベルトの本体ベルトである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の摩耗量測定装置。
7. 請求項６に記載の摩耗量測定装置と、
   上記摩耗量測定装置を支持するフレームとを備え、
   上記フレームがコンベヤベルトの側方に自立可能に構成される摩耗量測定システム。
   
   

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