JP3563488B2 - コンベアベルトの縦裂検出装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、使用中のコンベアベルトに生じた縦裂を検出するコンベアベルトの縦裂検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、鉱石等の被運搬物を搬送する場合、大型のコンベアベルトが用いられている。このようなコンベアベルトで鉱石等を運搬する場合、コンベアベルトに鉱石を投入落下させた際、或いは搬送時に鉱石の突起などによってコンベアベルトに傷が付いたり縦裂が生じることが多々あった。
【0003】
このようにコンベアベルトに縦裂を生じると、搬送作業に支障を生じるばかりか、多大な損害を被ることになる。
【0004】
このため、コンベアベルトには縦裂を検出する縦裂検出装置が備えられている。このようなコンベアベルトの縦裂検出としては外装式、内装式等種々のものが知られている。
【0005】
図2は、前述した内装式縦裂検出装置の一例を示す構成図である。図において、1はコンベア装置で、駆動プーリ2、従動プーリ3、これらの駆動プーリ2と従動プーリ3に架け渡されたコンベアベルト4、及び駆動プーリ2を回転させる電動機5から構成されている。
【0006】
また、コンベアベルト4には、図3に示すように、その長手方向に所定の等間隔をあけて複数の被検出体が埋設されている。被検出体は、例えばコイル6aとコンデンサ6bとからなる共振回路6から構成され、コイル6aを形成する導電線の一部はコンベアベルト4の幅方向に延ばしてコンベアベルト4内に埋設されている。この共振回路6の共振周波数は、約650KHzに設定されている。
【0007】
さらに、駆動プーリ2にはエンコーダ7が設けられており、このエンコーダ7からは所定の回転数ごとにパルス信号が出力される。また、このパルス信号の出力タイミングは、コンベアベルト4に埋設された共振回路6の移動に同期して設定されている。
【0008】
一方、コンベアベルト4の下方には、3つの検出部8a乃至8cが固定して配設され、これらの検出部8a乃至8cは図4に示すようにコンベアベルト4の幅方向に少しずつずらして配置されている。
【0009】
これらの検出部8a乃至8cにはそれぞれ、図5に示すようにアンテナコイル81、発振回路82、判定回路83が備えられ、発振回路82からはアンテナコイル81に約650KHzの周波数を有する交流信号が供給されている。また、判定回路83は、発振回路82からアンテナコイル81に供給される交流信号Aと、エンコーダ7から出力されるタイミングパルス信号TPとを入力し、これらの信号に基づいて共振回路6の異常の有無を判定し、異常があった際に異常信号Dを出力する。
【0010】
前述の構成よりなるコンベアベルトの縦裂検出装置によれば、コンベアベルト4に縦裂が生じていないときは、各共振回路6は正常に動作し、検出部8a乃至8c上に共振回路6が位置したときに、アンテナコイル81と共振回路6が電磁結合する。これにより、アンテナコイル81から放射されるエネルギーが共振回路6に吸収されるため、アンテナコイル81に供給される交流信号のレベルが低下するので、共振回路6の正常が確認される。
【0011】
また、落下物の突起等によって使用中のコンベアベルト4に縦裂が生じた場合には、コンベアベルト4内に埋設された共振回路6のコイル6aを構成する導電線が切断され、共振回路6が動作しなくなるので、アンテナコイル81から放射されるエネルギーが共振回路6に吸収されることがない。このため、アンテナコイル81に供給される交流信号のレベルが低下しないので、共振回路6の異常が検出される。これによりコンベアベルトの縦裂が検出される。このようにコンベアベルト4の縦裂が検出されると、判定回路83から電動機5に対して異常信号Dが出力され、電動機5が停止される。
【0012】
さらに、コンベアベルト4が搬送中にその幅方向にずれることがあるが、前述したように複数の検出部8a乃至8cが配置されているので、共振回路6の状態を確実に検出することができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のコンベアベルトの縦裂検出装置によれば、電動機5から発せられるノイズや放送電波等により検出部8の判定回路83が誤動作することが多々あった。さらに、コンベアベルト4がその幅方向に大きくずれると共振回路6のコイル6aが検出部上から逸れてしまい、これによって誤動作しないように検出部8a乃至8cのように複数の検出部をコンベアベルトの幅方向にずらして配置する必要があった。また、多数の検出部8を設ければ、コンベアベルト4のずれによる誤動作を回避することができるが、非常にコスト高になってしまう。
【0014】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、ノイズや放送電波による誤動作を生ずることなく、コンベアベルトのずれが生じても確実に被検出体の状態を検出可能なコンベアベルトの縦裂検出装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために請求項1では、コンベアベルト内に埋設され、該コンベアベルトの幅方向に延びる導電線を含むコイルを備えた複数の被検出体と、前記コンベアベルトの下方所定位置に固定して配設され、所定の検出信号を出力する検出部と、前記検出信号に基づいて前記被検出体の導電線の切断有無を判定する判定部とを備え、前記コンベアベルトの縦裂を検出するコンベアベルトの縦裂検出装置において、前記判定部が前記コンベアベルトから所定距離だけ離して配置されていると共に、前記検出部は、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして形成されているアンテナコイルと、前記アンテナコイルに所定周波数の交流信号を供給する発振部と、前記アンテナコイルに供給された前記交流信号を入力し、該交流信号の周波数を所定の低周波数の交流信号に変換する周波数変換部と、前記低周波数の交流信号を前記アンテナコイルと前記被検出体との電磁結合の有無に応じた検出信号として出力する手段とを備えているコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【0016】
また、請求項2では、請求項1記載のコンベアベルトの縦裂検出装置において、前記被検出体は前記コイルを含む共振回路からなるコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【0017】
また、請求項3では、請求項1又は2に記載のコンベアベルトの縦裂検出装置において、前記判定部は、前記検出部を動作する電流を供給する電流供給手段と、前記検出部に供給する電流量を監視する電流量監視手段と、前記電流量に基づいて前記検出部の動作状態を判定する状態判定手段とを備えているコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【0018】
また、請求項4では、請求項3記載のコンベアベルトの縦裂検出装置において、前記コンベアベルトの長さ方向に並設された少なくとも2つの検出部を備え、前記判定部は前記状態判定手段の判定結果に基づいて前記検出部との接続状態を切り替える切り替え手段を有しているコンベアベルトの縦裂検出装置を提案する。
【0019】
【作用】
本発明の請求項1によれば、コンベアベルト内に埋設された被検出体の導電線が切断されているか否かが検出部によって検出され、この検出結果に対応して前記検出部から出力される検出信号に基づいて前記被検出体の導電線の切断有無が判定部によって判定される。また、前記判定部は前記コンベアベルトから所定距離だけ離して配置されているので、コンベアベルトを駆動する電動機等の駆動装置から発せられるノイズが前記判定部に混入することがない。
【0020】
また、前記検出部において、発振部からアンテナコイルに所定周波数の交流信号が供給され、該アンテナコイルの近傍に前記被検出部のコイルが位置するときにこれらが電磁結合する。また、前記アンテナコイルに供給された前記交流信号は周波数変換部に入力され、該周波数変換部において、該交流信号の周波数は所定の低周波数の交流信号に変換されて前記判定部に出力される。これにより、前記判定部に入力される前記低周波数の交流信号は、前記検出部の近傍における前記被検出体の有無、即ち前記アンテナコイルと前記被検出体との電磁結合の有無に応じて変化する。
【0021】
さらに、前記検出部のアンテナコイルは、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして形成されているので、前記コンベアベルトがその幅方向にずれた場合においても前記被検出部のコイルは確実に前記アンテナコイルの上部を通過する。
【0022】
また、請求項2によれば、前記被検出体はコイルを含む共振回路から構成される。これにより、前記被検出体の導電線が切断されているか否かは、共振回路の動作状態により判定可能となる。
【0023】
また、請求項3によれば、前記判定部の電流供給手段によって前記検出部を動作する電流が供給されると共に、前記判定部の電流量監視手段によって前記検出部に供給される電流量が監視され、さらに前記電流量に基づいて状態判定手段によって前記検出部の動作状態が判定される。これにより、前記検出部が故障した際には、前記電流供給手段から前記検出部に供給される電流量が通常とは異なった量となり、前記検出部の故障が検出される。
【0024】
また、請求項4によれば、前記コンベアベルトの長さ方向に少なくとも2つの検出部が並設され、前記状態判定手段の判定結果に基づいて、判定部の切り替え手段によって前記検出部と判定部との接続状態が切り替えられる。これにより、前記判定部に接続されている検出部が故障した際には、即座に正常な検出部が判定部に切り替え接続される。
【0025】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。
図1は、本発明の一実施例を示す構成図である。図において、前述した従来例と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、本実施例と従来例との相違点は、従来例における検出部8a乃至8cに代えて、検出ユニット11a,11bと判定ユニット12を設けると共に、判定ユニット12をコンベア装置1から所定距離だけ離して配置したことにある。
【0026】
即ち、検出ユニット11a,11bは、例えばコンベアベルト4の始端部上に設けられたホッパ13の直後にコンベアベルト4の下部に配設され、2つの検出ユニット11a,11bはコンベアベルト4の長手方向に並設されている。検出ユニット11a,11bは故障に備えて2つ並設させたが1つのみを配設しても良い。
【0027】
また、検出ユニット11a,11bのそれぞれは、例えば図6に示すように、幅10cm、長さ25cm、厚さ3cmの絶縁物筐体111 を有し、この筐体111 中にアンテナコイル112 及び検出部113 が収納されている。アンテナコイル112 は筐体111 にほぼ対応した形状、即ち長方形或いは楕円形状に形成され、検出ユニット11a,11bはアンテナコイル112 がコンベアベルト4の幅方向に延びるように配置されている。
【0028】
また、検出部113 は図7に示すように、発振回路113a、フィルタ回路113b、及び周波数変換回路113cから構成されている。発振回路113aは、電源ライン14を介して判定ユニット12から供給される電源によって動作し、約650KHzの交流信号HSをアンテナコイル112 に供給する。フィルタ回路113bはアンテナコイル112 に供給される交流信号を入力し、この交流信号中の周波数650KHzの成分のみを周波数変換回路113cに出力する。周波数変換回路113cはフィルタ回路113bから入力した周波数650KHzの信号を放送電波等の影響を受けない低周波数の信号、例えば20〜50KHzの周波数の信号LSに変換して判定ユニット12に出力する。これらのフィルタ回路113b及び周波数変換回路113cに対しても電源ライン14を介して判定ユニット12から電源が供給されている。
【0029】
判定ユニット12は、図8に示すように、電源回路121 、電流値検出回路122 、故障表示回路123 、切り替え制御回路124 、切り替え回路125 、レベル検出回路126 、判定回路127 、及び警報信号発生回路128 から構成されている。
【0030】
電源回路121 は判定ユニット12内の各回路に電源を供給すると共に電流値検出回路122 を介して検出ユニット11a,11bに電源を供給する。電流値検出回路122 は、電源回路121 から検出ユニット11a,11bに流れる電流値を検出し、この電流値を故障表示回路123 及び切り替え制御回路124 に出力する。
【0031】
故障表示回路123 は、電流値検出回路122 から入力した検出ユニット11a,11bのそれぞれに対応する電流値を正常時の基準電流値と比較し、基準電流値から所定値以上電流値が異なるときに、これに対応した検出ユニット11a,11bが故障したものとして故障であることを表示する。
【0032】
切り替え制御回路124 は、電流値検出回路122 から入力した検出ユニット11a,11bのそれぞれに対応する電流値を正常時の基準電流値と比較し、この基準電流値とほぼ電流値が等しい検出ユニット11a,11bを使用対象とし、この検出ユニット11a,11bから出力される交流信号LSを切り替え回路125 を介してレベル検出回路126 に入力する。
【0033】
レベル検出回路126 は、切り替え回路125 によって選択された検出ユニット11a,11bから周波数20〜50KHzの交流信号を入力すると共にエンコーダ7からタイミングパルス信号TPを入力し、このタイミングパルス信号TPによるタイミングで、検出ユニット11a,11bから入力した交流信号のレベル、例えば最大値を検出して判定回路127 に出力する。
【0034】
判定回路127 は、レベル検出回路126 から入力した最大値と予め設定されている基準値とを比較し、これらがほぼ等しければ異常なしと判定し、検出した最大値が基準値と異なっているとき、コンベアベルトに縦裂が生じたものと判定して、警報信号発生回路128 に異常検知信号を出力する。
【0035】
警報信号発生回路128 は、判定回路127 から異常検知信号を入力したときに、電動機5の駆動制御部(図示せず)に対して警報信号を出力し、これにより電動機5の駆動を停止させる。
【0036】
前述の構成よりなる本実施例によれば、正常時においては、エンコーダから出力されるタイミングパルス信号TPに同期して、このタイミングで検出ユニット11a,11bの上部をコンベアベルト4内に埋設された共振回路6が通過する。検出ユニット11a,11bでは、常に発振回路113aからアンテナコイル112 に交流信号が供給されており、これによりアンテナコイル112 の周囲には電磁界が発生している。このような電磁界中に、アンテナコイル112 に供給されている交流信号の周波数を共振周波数とする共振回路6が通過すると、アンテナコイル112 と共振回路6とが電磁結合してアンテナコイルから放出されるエネルギーが共振回路6に吸収される。これにより、アンテナコイル112 へ供給される交流信号のレベルが低下する。この低下時に対応する信号レベルが基準値として判定ユニット12の判定回路127 に予め設定されている。
【0037】
また、コンベアベルト4内に埋設されている共振回路6のコイル6aを形成する導電線がコンベアベルトの縦裂に伴って切断されると、共振回路6が動作しなくなり、アンテナコイル112 から放出されるエネルギーは共振回路6に吸収されなくなる。これにより、アンテナコイル112 へ供給される交流信号のレベルは低下せず、判定回路127 において異常であることが検出される。
【0038】
さらに、電流値検出回路122 によって検出ユニット11a,11bのそれぞれに供給される電流値が検出されているので、検出ユニット11a,11b内のアンテナコイル112 の断線、或いは検出部113 の故障等が発生して検出ユニットへの供給電流値が変化すると、これを瞬時に検知することができ、正常動作する検出ユニット11a,11bに自動的に切り替えられる。
【0039】
さらにまた、検出ユニット11a,11bにおけるアンテナコイル112 は長方形状或いは楕円形状に形成され、アンテナコイル112 がコンベアベルト4の幅方向に延びるように検出ユニット11a,11bが配置されているので、コンベアベルトがその幅方向にずれたとしても、アンテナコイル112 上を確実に共振回路6のコイル6aが通過する。
【0040】
従って、検出ユニット11a,11bの故障によりコンベアベルト4の縦裂検出機能が停止することがないと共に、従来に比べて構成を簡略化することができコストを低減することができる。
【0041】
一方、本実施例では判定ユニット12が、検出ユニット11a,11bから分離され、コンベア装置1から離して配置されているので、電動機5から発せられるノイズが判定ユニット12内の各回路内に混入することがない。これにより、判定ユニット12におけるノイズによる誤動作を防止することができる。
【0042】
また、検出ユニット11a,11bにおいては、発振回路113aからアンテナコイル112 に供給される650KHzの信号のみを、フィルタ回路113bを介して周波数変換回路113cに入力しているので、電動機5から発せられるノイズが周波数変換回路113cに混入することがない。
【0043】
さらに、検出ユニット11a,11bから判定ユニット12に出力する交流信号を20〜50KHzの低周波数としているので、放送電波等が混入することがなく、これによる誤動作も防止することができる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1によれば、判定部がコンベアベルトから所定距離だけ離して配置されているため、コンベアベルトを駆動する電動機等の駆動装置から発せられるノイズが前記判定部に混入することがないので、判定部の誤動作を防止することができる。また、検出部のアンテナコイルに供給された交流信号が周波数変換部に入力され、該周波数変換部において、該交流信号の周波数が所定の低周波数の交流信号に変換されて前記判定部に出力されるので、前記交流信号が、コンベアベルトから離れて配置された前記判定部に至る間に放送電波等が混入してもこれの影響を受けることがなく、放送電波等による誤動作を防止することができる。さらに、前記検出部のアンテナコイルは、前記コンベアベルトの幅方向に延ばして形成されているため、前記コンベアベルトがその幅方向にずれた場合においても前記被検出部のコイルは確実に前記アンテナコイルの上部を通過するので、前記コンベアベルトが搬送中にその幅方向にずれることがあっても、前記被検出部のコイルは常に前記アンテナコイルの上部を通過し、被検出部の状態を確実に検出することができるので、従来に比べて構成を簡略化することができると共にコストの低減を図ることができる。
【0045】
また、請求項2によれば、上記の効果に加えて、被検出体の導電線が切断されているか否かが、共振回路の動作状態により判定可能となるので、前記導電線の切断状態を容易に検出することができる。
【0046】
また、請求項3によれば、上記の効果に加えて、前記検出部が故障した際には、前記電流供給手段から前記検出部に供給される電流量が通常とは異なった量となり、前記検出部の故障が検出されるので、前記検出部の故障による誤動作も回避することができる。
【0047】
また、請求項4によれば、上記の効果に加えて、判定部に接続されている検出部が故障した際に、即座に正常な検出部が判定部に切り替え接続されるので、前記検出部の故障によりコンベアベルトの縦裂検出機能が停止することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図
【図2】従来例を示す構成図
【図3】従来例におけるコンベアベルト内に埋設された被検出体を示す図
【図4】従来例における検出部の配置を示す図
【図5】従来例における検出部を示す構成図
【図6】本発明の一実施例における検出ユニットを示す構成図
【図7】本発明の一実施例における検出部を示す構成図
【図8】本発明の一実施例における判定ユニットを示す構成図
【符号の説明】
1…コンベア装置、2…駆動プーリ、3…従動プーリ、4…コンベアベルト、5…電動機、6…共振回路、6a…コイル、6b…コンデンサ、7…エンコーダ、11a,11b…検出ユニット、111 …アンテナコイル、112 …検出部、112a…発振回路、112b…フィルタ回路、112c…周波数変換回路、14…電源ライン、12…判定ユニット、121 …電源回路、122 …電流値検出回路、123 …故障表示回路、124 …切り替え制御回路、125 …切り替え回路、126 …レベル検出回路、127 …判定回路、128 …警報信号発生回路。
Claims (4)
- コンベアベルト内に埋設され、該コンベアベルトの幅方向に延びる導電線を含むコイルを備えた複数の被検出体と、前記コンベアベルトの下方所定位置に固定して配設され、所定の検出信号を出力する検出部と、前記検出信号に基づいて前記被検出体の導電線の切断有無を判定する判定部とを備え、前記コンベアベルトの縦裂を検出するコンベアベルトの縦裂検出装置において、
前記判定部が前記コンベアベルトから所定距離だけ離して配置されていると共に、
前記検出部は、
前記コンベアベルトの幅方向に延ばして形成されているアンテナコイルと、
前記アンテナコイルに所定周波数の交流信号を供給する発振部と、
前記アンテナコイルに供給された前記交流信号を入力し、該交流信号の周波数を所定の低周波数の交流信号に変換する周波数変換部と、
前記低周波数の交流信号を前記アンテナコイルと前記被検出体との電磁結合の有無に応じた検出信号として出力する手段とを備えている
ことを特徴とするコンベアベルトの縦裂検出装置。 - 前記被検出体は前記コイルを含む共振回路からなることを特徴とする請求項1記載のコンベアベルトの縦裂検出装置。
- 前記判定部は、前記検出部を動作する電流を供給する電流供給手段と、前記検出部に供給する電流量を監視する電流量監視手段と、前記電流量に基づいて前記検出部の動作状態を判定する状態判定手段とを備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のコンベアベルトの縦裂検出装置。
- 前記コンベアベルトの長さ方向に並設された少なくとも2つの検出部を備え、前記判定部は前記状態判定手段の判定結果に基づいて前記検出部との接続状態を切り替える切り替え手段を有していることを特徴とする請求項3記載のコンベアベルトの縦裂検出装置。
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