JP2019074506A - 動力ベルト伝達装置およびベルトの状態測定方法 - Google Patents
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Description
前記第1のプーリと前記第2のプーリに架けられて回転移動されるベルトであって、該ベルトには、加えられる物理量の大きさに応じてその材料の発光状態が変化する応力発光材料が含まれており、
前記ベルトの該応力発光材料から発せられる発光を検出する検出器であって、該検出器は、前記ベルトに与える応力が異なる複数の部位からの発光信号を検出し、
前記検出器により前記複数の部位から取得された複数の該発光信号による複数のデータの差分を求めて、該差分を基に前記ベルトの状態を判定する処理装置と、を有する動力ベルト伝達装置、として構成される。
加えられる物理量の大きさに応じて発光状態が変化する発光材料を含む前記対象物が回動し、
前記発光材料からの発光信号と前記対象物の状態を示すパラメータとの対応関係を示すデータベースを格納し、
回動する前記対象物の第1の部位から検出器により第1の光信号を取得し、
回動する前記対象物の第2の部位から検出器により第2の光信号を取得し、
処理装置により、前記第1の光信号と前記第2の光信号を比較し、該比較の結果について前記データベースを参照して前記対象物の状態を測定する、測定方法として構成される。
22検出地点での応力発光強度の値と21検出地点での応力発光強度の値との差分をとれば、ベルト2の傷の有無、傷が深いのか、傷が浅いのかを検出することが可能である。
図6のベルト2上の応力発光性材料は、その材料物質を励起状態とするためにその物質外部からの所定波長、所定強度の外部光を受ける。
以上のことから、光照射器9の波長を420nm以上かつ520nm以下とすることで、安全安価で残光の残らない光照射を形成することが可能となる。
光照射器9より励起光を受けることにより応力発光材料は光エネルギを応力発光材料内に蓄える。その後に、外部応力の大きさに応じて、蓄えた光エネルギを外部に放出する。この応力発光にて応力発光材料は光エネルギを消費する。光エネルギの蓄積がなくなれば、外部応力を受けても応力発光材料は発光することができない。光照射器9による応力発光材料の光励起のために、検出器41と検出器42を同じ条件で光照射する。以上のことから、外部応力に対応した応力発光材料の発光をされるために、光照射器9は、検出器41と検出器42の検出位置の延長線上あって、これらの検出器41,42の上流側に設置される。
図16に示すように、光照射器90は、図6に示した光照射器9と同じ光照射器を複数個、従動プーリ3の外周に連続的に配置して、ベルト2に連続光を照射できるように構成している。光照射器90は、図6のように一点で照射するのではなく、ベルト2の回転方向に複数点に亘って連続的に照射している。ベルト2へ複数の照射光或いは連続光を照射することで、例えば図17に示すように、応力発光材料への照射場所により照射強度を傾斜させることができる。これにより、検出時の残光を少なくすると同時に励起光を多く照射することが可能となる。
このように、ベルトの回転速度が速い場合に励起光の十分なエネルギを応力発光センサに与えることが可能となる。
2 ベルト
3 従動プーリ
4 検出器
5 動力ベルト装置
6 比較器
7 記録部
8 解析部
9 光照射器
90 光照射器
10 応力発光材料
11 ベルト状態測定装置
12 遮光カバー
21 検出地点
22 検出地点
41 検出器
42 検出器
71 過去プロファイルデータベース
72 相関関係データベース
111 入力装置
112 出力装置
113 処理装置
114 ネットワーク
Claims (19)
- 第1のプーリと、
第2のプーリと、
前記第1のプーリと前記第2のプーリに架けられて回転移動されるベルトであって、該ベルトには、加えられる物理量の大きさに応じてその材料の発光状態が変化する応力発光材料が含まれており、
前記ベルトの該応力発光材料から発せられる発光を検出する検出器であって、該検出器は、前記ベルトに与える応力が異なる複数の部位からの発光信号を検出し、
前記検出器により前記複数の部位から取得された複数の該発光信号による複数のデータの差分を求めて、該差分を基に前記ベルトの状態を判定する処理装置と、
を有する動力ベルト伝達装置。 - 前記検出器は、前記ベルトの回転方向における第1の部位と第2の部位からの発光信号を検出し、
前記第1の部位から取得した第1の発光信号に基づく第1のデータと、前記第2の部位から取得した第2の発光信号に基づく第2のデータと、前記第1のデータと前記第2のデータの差分を保持する第1のデータベースと、
応力発光強度と前記ベルトに発生する傷の深さの相関関係に関するデータ、又は前記ベルトと応力発光強度の相関関係に関するデータを保持する第2のデータベースとを、
格納する記憶装置を有し、
前記処理装置は、前記第1のデータと前記第2のデータの前記差分に関して、前記第2のデータベースに保持された前記相関に関するデータとを参照して前記ベルトの状態を判定する
請求項1の動力ベルト伝達装置。 - 前記第1のプーリは駆動プーリであり、
前記第2のプーリは従動プーリであり、
前記検出器は、前記第1のプーリに近い第1の部位と、前記第1のプーリから遠い第2の部位における前記ベルトの応力発光材料からの前記発光信号を検出し、
前記第1のデータベースは、前記第1のデータを経時的に記録し、
前記処理装置は、前記第1のデータの経時的変化を検出することにより前記ベルトの状態変化を測定する、
請求項2記載の動力ベルト伝達装置。 - 前記ベルトの第1の部位は、前記ベルトが前記第1のプーリと接触することにより前記ベルトに曲げ応力が作用する部位であり、
前記ベルトの第2の部位は、前記第1の部位と、前記ベルトの回転方向に対して前記第1の部位よりも手前側であり、前記ベルトが前記第2のプーリに接触している部分のうちの前記ベルトの回転方向における、前記ベルトが前記第2のプーリから離れようとしている第3の部位との間の部位である、請求項3記載の動力ベルト伝達装置。 - 前記第1のデータは、前記第1の部位の前記発光材料からの光の発光強度を検出するための第1の光検出器からの出力に基づくものであり、
前記第2のデータは、前記第2の部位の前記発光材料からの光の発光強度を検出するための第2の光検出器からの出力に基づくものである、請求項3記載の動力ベルト伝達装置。 - 第1の時刻、および前記第1の時刻と異なる第2の時刻の前記第1のデータの差分値に基づいて、前記第1および前記第2のプーリの間隔を調整するための調節部を有する、請求項1記載の動力ベルト伝達装置。
- 前記処理装置が前記ベルトの経時的な張力低下が所定以上生じたと判断した場合、前記第1および前記第2のプーリの間隔を調節する調節部を有する、請求項1記載の動力ベルト伝達装置。
- 前記ベルトに特徴部が設けられ、前記ベルトが周回した際の前記第1の部位から取得した第1の発光信号に基づく前記第1のデータのプロファイルに基づいて、前記特徴部の位置を特定する手段を有する、請求項2記載の動力ベルト伝達装置。
- 前記プロファイルに基づいてベルト表面の傷の有無を検出する傷検出手段を有する、請求項8記載の動力ベルト伝達装置。
- 前記プロファイルに基づいて傷の位置を検出する位置検出手段を有する、請求項9記載の動力ベルト伝達装置。
- 所定波長の光を前記ベルトに照射する光照射器を有する、請求項1記載の動力ベルト伝達装置。
- 前記光照射器は、波長420nm以上かつかつ520nm以下の光を発する、請求項11記載の動力ベルト伝達装置。
- 複数の前記光照射器を前記第2のプーリの周辺に配置した、請求項11記載の動力ベルト伝達装置。
- 前記第1のプーリと、前記第2のプーリと、前記ベルトと、前記光照射器と、前記検出器を囲む遮光カバーを備える、請求項11記載の動力ベルト伝達装置。
- 回動する対象物の状態を測定する測定方法であって、
加えられる物理量の大きさに応じて発光状態が変化する発光材料を含む前記対象物が回動し、
前記発光材料からの発光信号と前記対象物の状態を示すパラメータとの対応関係を示すデータベースを格納し、
回動する前記対象物の第1の部位から検出器により第1の光信号を取得し、
回動する前記対象物の第2の部位から検出器により第2の光信号を取得し、
処理装置により、前記第1の光信号と前記第2の光信号を比較し、該比較の結果について前記データベースを参照して前記対象物の状態を測定する、測定方法。 - 前記対象物は、駆動プーリと従動プーリに架けられて回動するベルトであり、
前記第1の光信号は、前記駆動プーリ及び前記従動プーリに接触しない前記第1の部位から取得され、
前記第2の光信号は前記第1の部位よりも前記駆動プーリに近接した前記第2の部位から取得される、請求項15記載の測定方法。 - 前記第2の部位は、前記ベルトの駆動時にベルトの曲げ応力が変化する部分である、請求項16記載の測定方法。
- 動力ベルト伝達装置におけるベルトの状態を測定する測定方法であって、
加えられる物理量の大きさに応じてその材料の発光状態が変化する応力発光材料が含まれたベルトを、第1のプーリと第2のプーリに架けて回動するステップと、
前記ベルトに与える応力が異なる複数の部位から発せられる発光を、検出器により検出するステップと、
前記検出器により前記複数の部位から取得された複数の該発光信号による複数のデータの差分を求めて、該差分を基に前記ベルトの状態を判定する判定ステップと、
を含む測定方法。 - 光照射器が波長420nm以上かつかつ520nm以下の光を発して、前記ベルトに照射するステップを有する、請求項18記載の測定方法。
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