JP4066856B2 - コンベアレールの摩耗測定装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場内の生産ラインに設けられるコンベアレールの保守、点検を行うために該コンベアレールの摩耗状態を測定するためのコンベアレールの摩耗測定装置に関し、より詳しくはコンベアレールの摩耗位置を迅速かつ正確に把握することができるコンベアレールの摩耗測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
上記コンベアレールの摩耗測定装置は、本願出願人が先に出願した特願2002−3336がある。これは、トロリーの車本体に搭載されている摩耗測定装置にてコンベアレールの厚みを測定し、その測定値が予め設定されている厚みの設定値よりも小さい場合に、その部分でコンベアレールが摩耗していることが判明する。次に、前記摩耗している位置まで移動し、摩耗したコンベアレールの交換や補修を行うことになる。そして、前記摩耗している位置を把握するための構成として、例えばトロリーの走行車輪の回転数を検出する光電スイッチであるフォトセンサを設けて、そのフォトセンサから検出された回転数から走行距離を算出し、その算出された走行距離に基づいてコンベアレールのどの位置であるかを大雑把に把握してからその摩耗位置へ移動することになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の場合には、走行車輪の空転や滑りの発生により正確な走行距離が測定できない場合があるだけでなく、トロリーの全走行距離を連続して測定する他に所定距離毎に区切った区間毎の走行距離を測定することにより走行距離を精度良く測定する構成を用いた場合でも、トロリーの出発地からレール摩耗位置までの測定距離によりレール摩耗位置を直ちに把握することができず、レール摩耗位置を特定する時間が多くかかる不都合があった。尚、前記走行距離を精度良く測定する構成にする場合には制御構成が複雑になるため、摩耗測定装置全体が大型化で高価なものになる不都合もある。
【0004】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、レール摩耗位置を迅速に把握することができるコンベアレールの摩耗測定装置を提供する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンベアレールの摩耗測定装置は、前述の課題解決のために、コンベアレールを走行するトロリーの車本体に、該コンベアレールの長手方向に対して垂直方向に切断する光帯を照射する光照射手段と、この光照射手段から前記コンベアレールに照射され反射してきた光を受光する受光手段と、前記トロリーを含めた周囲の背景を動画像にて撮像するための撮像手段とを備え、前記撮像手段にて撮像した動画像と前記受光手段からの光に基づいて変換されたレールの動画像とを時刻同期した状態で同時再生するための時刻同期再生手段を設けたことを特徴としている。
従って、レールの動画像を見ることによって、レールの摩耗状態を把握することができる。そして、レールが摩耗していることがわかると、時刻同期した状態で再生されているトロリーを含めた周囲の背景を見ることにより、直ちにレール摩耗位置を把握することができる。前記光照射手段を、レールの上方に位置させ、レールの上面のみに光帯を照射し、その反射光を受光手段にて受光して画像処理し、その画像処理されたデータと、摩耗していない状態のレールに光帯を照射して受光した反射光から画像処理した基準のレールのデータとを比較することにより、レールの上面の摩耗状態を把握することができるようにしてもよいし、又、レールの上面だけでなく、レールの下面である非摩耗面にも別の第2の光照射手段にて光帯を照射し、その反射光を第2の受光手段にて受光して、画像処理し、前記レールの上面の画像と下面の画像とを合成してレールの外形を形成してレールの厚みを算出し、その厚みのデータと摩耗していないレールにて予め求めておいた基準の厚みのデータとを比較することにより、レールの摩耗状態を把握することができるようにしてもよい。
【0006】
請求項2の発明では、前記撮像手段にて撮像した動画像を録画するための背景画像録画手段と、前記受光手段からの光に基づいて変換されたレール画像を録画するためのレール画像録画手段と、前記背景画像録画手段にて録画される背景画像と前記レール画像録画手段にて録画されるレール画像とを時刻同期した状態で同時録画するための時刻同期録画手段と、この時刻同期録画手段にて録画された2種類の動画像を前記時刻同期再生手段にて再生して同一画面上に表示するために合成する画像合成手段とを更に備えさせて、コンベアレールの摩耗測定装置を構成している。
上記のようにレール画像と背景画像とを時刻同期した状態で録画することにより、録画した2種類の画像を同時に再生するだけで、時刻同期した状態で2種類の動画像を表示することができ、編集作業を不要にすることができる。
【0007】
請求項3のコンベアレールの摩耗測定装置は、コンベアレールを走行するトロリーの車本体に、該コンベアレールの長手方向に対して垂直方向に切断する光帯を照射する光照射手段と、この光照射手段から前記コンベアレールに照射され反射してきた光を受光する受光手段とを備え、前記コンベアレールが、断面形状がほぼコの字状で互いに開口部が向き合った状態に配置された左右一対のレール部材からなり、前記各レール部材が、左右方向外側に位置し、かつ、上下方向に沿って形成された縦壁部とこの縦壁部の上下両端それぞれから左右方向内方側へ延びる水平壁部とから構成し、前記下側の水平壁部の上面間に渡って前記トロリーの走行車輪が走行するように構成し、前記光照射手段が、2つの投光器からなり、前記受光手段が、前記2つの投光器からの光をそれぞれ受光し画像に変換するカメラの2つからなり、前記一方の投光器が、前記左右一対のレール部材の下側水平壁部の上面を照射し、かつ、前記他方の投光器が、前記左右一対のレール部材の下側水平壁部の下面を照射するように該2つの投光器を配置してなる前記左右一対のレール部材のうちの少なくとも一方の下側水平壁部の下面に位置テープを連続的又は不連続的に貼り付け、前記レール部材の下側水平壁部の下面を照射して反射してきた光を受光する前記カメラを、前記位置テープからの反射光をも受光可能な視野角を有するものから構成している。
上記のように、レール部材の下側水平壁部の下面を照射して反射してきた光を受光するカメラにてレール部材の下面に貼り付けた位置テープからの反射光も受光し、下半分のレールと位置テープとを画像処理し、その処理された位置テープの画像から撮像されたレールの位置を特定することにより、背景を撮像するために必要となる別のカメラを不要にすることができる。前記位置テープは、トロリーの走行開始位置から所定間隔おきに走行距離数に対応する番号やアルファベットなどの符号などで構成することによって、位置を把握し易い利点があるが、走行距離数に無関係な図や模様などであってもよい。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1に、搬送物(図示せず)を吊り下げて搬送するためのトロリーコンベアに備えられる摩耗測定装置を示している。この摩耗測定装置は、コンベアレール1にこれよりも上方側に配置されたパワーレール(図示せず)を移動する牽引車としてのパワートロリー(図示せず)に牽引されて矢印の方向(図1では左側)に走行可能に構成されたレール画像撮影用トロリー2と、このレール画像撮影用トロリー2に連結具3を介して連結された無線送信用トロリー4とからなっているが、摩耗測定装置の具体的構成は、図に示されるものに限定されるものではない。前記レール画像撮影用トロリー2の前方に、パワートロリーに係合されて前記レール画像撮影用トロリー2及び無線送信用トロリー4を引っ張り移動させるために配設される前フリートロリーを図1では省略している。又、前記無線送信用トロリー4の後方にも配設される後フリートロリーも図1では省略している。
【0009】
前記無線送信用トロリー4の走行方向ほぼ中央に、それの底部から下方に延びる棒状部材5の上端を連結し、前記棒状部材5の下端に取り付けた板部材6に、レール画像撮影用トロリー2を含めた周囲の背景を動画像にて撮像するための撮像手段としてのレール外撮影用カメラ7を取り付けて、レール摩耗位置を迅速に把握することができるようにしている。前記板部材6は、前記棒状部材5の取付側水平板部6Aと、その取付側水平板部6Aのレール画像撮影用トロリー2側の一端からトロリー2側(離間する側)ほど上方に位置する前上がり傾斜板部6Bを備えさせることにより、レール外撮影用カメラ7のレンズ7Aがほぼ45度前斜め上方を向いた状態になるようにしているが、レール外撮影用カメラ7のレンズ7Aの角度は、レール画像撮影用トロリー2を含めた周囲の背景を撮像することができる範囲であればどのような角度に設定してもよい。又、レール外撮影用カメラ7を無線送信用トロリー4側に取り付けたが、レール画像撮影用トロリー2側に取り付けて実施してもよい。又、図1では、前記レール画像撮影用トロリー2と無線送信用トロリー4とを別々に構成し、それら2,4を連結しているが、場合によってはそれら2つのトロリーを一体化したものであってもよい。
【0010】
前記レール画像撮影用トロリー2は、走行車輪(図示せず)を備えた上側本体8と、この上側本体8の下端の走行方向ほぼ中央に直方体形状のスペーサ9を介して所定間隔を隔てた状態で連結された下側本体10とから車本体を構成し、前記車本体に、コンベアレール1の長手方向に対して垂直方向に切断する光帯を照射する照射手段11及びこの照射手段11からコンベアレール1に照射され反射してきた光を受光する受光手段12を取り付けている。
【0011】
前記コンベアレール1は、断面形状がほぼコの字状に互いに開口部が向き合った状態で配置された左右一対のレール部材から構成したり、断面形状がほぼI字形状の単一のレール部材から構成することもでき、コンベアレール1の具体構成は自由に変更することができる。
【0012】
前記照射手段11が、車本体の上下に配置された2つの投光器13,14からなり、前記受光手段12が、前記投光器13,14からの光をそれぞれ受光するために車本体の上下に配置されたカメラ15,16からなっている。
【0013】
図2(a)に、前記一方のレール部材の下側の水平壁部17に上面及び下面に投光器13,14それぞれからレーザースリット光を照射し、それら反射光をカメラ15,16にて取り込んでいる状態を示しており、前記取り込んだ光を画像処理したものを、図2(b)に示している。図2(b)の上側の画像は、上側カメラ15に取り込んだ画像を処理して水平壁部17の上半分の外形17aを示し、図2(b)の下側の画像は、下側カメラ16に取り込んだ画像を処理して水平壁部17の下半分の外形17bを示している。そして、前記処理された画像のうちの不要な部分17X,17Yを削除してそれらを合成することによって、図2(c)に示すようにレール部材の水平壁部17を作成することができ、レール部材の水平壁部17の厚みLを演算(測定)することができるようになっている。
【0014】
前記無線送信用トロリー4は、図1に示すように、前記カメラ7、15,16をON−OFFしたり、録画開始信号や録画停止信号などを出力してカメラ7、15,16をコントロールするためのカメラコントローラ18と、このカメラコントローラ18からの出力信号を地上側に設けられた受信機19に送信するための送信機20と、前記カメラ7、15,16やカメラコントローラ18に電力を供給するための電池21とを備えている。又、前記無線送信用トロリー4と前記画像撮影用トロリー2とが電線22にて繋がっており、電池21から電力供給を行うことができるようになっている。尚、前記無線送信用トロリー4の構成で説明しなかった部分は、レール画像撮影用トロリー2と同一構成であり、同一の符号を付している。
【0015】
図3には、前記無線送信用トロリー4からの信号を受信するための受信装置23を示しており、地上で使用するものである。この受信装置23には、前記受信機19の他に、後述する第1録画手段29を備えると共にその第1録画手段29を作動させるための電池24を備えさせて、持ち運びに便利な携帯用受信装置を構成している。
【0016】
前記摩耗測定装置によりレール1の摩耗を把握するための一連の流れについて図4に示すブロック図に基づいて説明する。
上側投光器13及び下側投光器14は、レーザー電源25及び26からの電力供給によりレール部材の水平壁部17へ光帯を照射する。そして、その照射され水平壁部17を反射した光が上側カメラ15及び下側カメラ16にて取り込まれ、レール画像撮影用トロリー2又は無線送信用トロリー4に搭載された制御部27に備えている画像合成手段28にて前述のように合成される。その合成された画像とレール外撮影用カメラ7からのレール外撮影画像を図3で示した第1録画手段(内蔵式のビデオデッキ)29と第2録画手段(カメラ7自体が録画再生することができる携帯用ビデオデッキであってもよいし、地上に配置した据え置き型のビデオデッキでもよい)30のそれぞれに時刻(時間)同期させた状態で同時に録画するために地上側に備えさせた録画スイッチ(前記受信装置23に備えさせてもよい)31からのスイッチ信号に基づいて録画開始信号及び録画停止信号を出力する時刻同期録画手段32を前記制御部27に備えさせている。
従って、録画スイッチ31がON操作されることにより、出力されるON信号が時刻同期録画手段32に入力されると、カメラ15,16からの合成画像を受信機19にて受信して録画するための第1録画手段29及びカメラ7から撮像されるレール外画像を録画するための第2録画手段30に録画開始信号を出力して、2つの録画手段29,30を同時に録画開始させることができるようにしている。前記録画スイッチ31からOFF信号が時刻同期録画手段32に出力されると、2つの録画手段29,30に録画停止信号を同時に出力して録画を停止するようになっている。ここでは、単一の録画スイッチ31を操作することで第1録画手段29及び第2録画手段30を同時に録画させる構成としたが、録画スイッチを2つ設けて、それらを人為的に同時に操作することにより時刻同期した状態で録画させるようにしてもよい。
【0017】
レール画像撮影用トロリー2が環状になったレール1を一周走行して画像の録画が終了すると、図5に示すように、前述のようにカメラ15,16からの合成画像及びカメラ7からのレール外画像を録画手段29,30にてそれぞれ録画した第1記録媒体(第1ビデオテープ)及び第2記録媒体(第2ビデオテープ)を再生するための第1記録媒体再生手段33及び第2記録媒体再生手段34のそれぞれから画像を取り込んで同一画面上に映し出すために編集する編集制御部35を設け、前記編集制御部35からの編集画像を図6にも示すように、再生手段36にて再生して画像表示手段37に表示するようにしている。前記第1記録媒体及び第2記録媒体に画像を録画する場合に、所定時間毎にタイミング信号(音声信号)をそれぞれの記録媒体に記録しておき、再生時にそのタイミング信号が一致するように第1記録媒体再生手段33及び第2記録媒体再生手段34を作動させることによって、記録媒体であるビデオテープの伸びや走行時のスリップなどに起因する再生位置がずれることを確実に阻止することができる。又、前記記録媒体としてビデオテープに代えて、DVDやハードディスクなどを用いることによって、頭出しや早送りなどが容易に行える利点がある。
前記編集制御部35は、再生スイッチ38からのON−OFF信号に基づいて第1記録媒体再生手段33及び第2記録媒体再生手段34を同時に再生するための時刻同期再生手段39と、前記第1記録媒体再生手段33及び第2記録媒体再生手段34にて再生された画像を合成するための画像合成手段40と、この画像合成手段40にて合成された画像をビデオテープなどの磁気記録媒体に録画するための録画手段41とからなっているが、これら構成に限定されるものではない。
従って、再生スイッチ38からのON信号が時刻同期再生手段39に出力されると、2つの再生手段33,34に同時に再生させるための再生開始信号を出力して時刻同期させた状態で録画した2つの画像を同時に再生することができるようにしている。そして、それら2種類の画像を同一画面上に表示することができるように画像合成手段40にて画像処理してからビデオデッキなどからなる録画手段41にてビデオテープに録画するのである。そして、前記ビデオテープに録画された画像をビデオデッキなどの再生手段(図6に示すように、編集制御部35内に設けているものを用いてもよい)36を用いて画像表示手段を構成するモニター37の画面に動画像として表示することによって、レールの摩耗状態を把握することができながらも、摩耗した位置を同一画面上、図6では右下に映し出されているレール外の画像37Bを見ることで直ちに把握することができるのである。前記モニター37の画面上に映し出される2つの画像37A,37Bの面積及び位置は図6に示されるものに限定されるものではなく、自由に変更可能である。前記再生スイッチ38を2個設けて、それらスイッチを人為的に同時に操作することにより、2つの再生手段33,34を同時に再生させるようにしてもよい。
図6では、左右のレール部材の水平壁部17,17それぞれの特定位置(走行車輪が走行する位置)の厚みを数値にて左上の画像37A内に表示し、その厚みを同一画面上に表示された又は用紙などに書き込まれた基準となるレール部材の水平壁部の厚みとを比較することにより、摩耗状態を把握するようにしているが、基準となるレールの厚みと測定されたレールの厚みとを演算してその差を画面に表示するようにしてもよい。尚、図6では、2つのレール間の距離も測定できるようにしているが、省略してもよい。又、前記厚みを画面表示する場合には、厚みに応じて段階的に色を代えて表示することによって、直ちにレールの摩耗状態を瞬間的に把握することができるようにしてもよい。つまり、前記厚みの基準値が11mmであり、測定値が例えば7mm〜8mmである場合には、その数値を黄色で示して注意を促し、測定値が7mm未満になると、その数値を赤色で示して補修が必要であることを色により警告するようにしている。
【0018】
図7に示すように、レールの基準外形(摩耗していない状態のレールの外形)17C(実線で示している)に対して測定したレールの外形17c(二点鎖線で示している)を重ね合わせて表示し、それらレールの厚みの差を数値で表示してもよい(図7の画像37A内に示している)。
【0019】
前記レール外撮影用カメラ7にてトロリーを含めた周囲の背景を動画像を撮像したものからレール摩耗位置を把握するようにしたが、レール外撮影用カメラ7を省略して実施してもよい。つまり、図8(a)に示すように、左右の下側水平壁部17,17の一方の下側水平壁部17(両方の下側水平壁部17,17でもよい)の下面に位置テープTを連続して貼り付け(断続して貼り付けてもよい)、その位置テープTを前記下側カメラ16にて撮像し、その撮像した位置テープTを画像処理して、図8(b)に示すように画像表示することにより摩耗位置を把握できるように構成してもよい。図8(b)では、位置テープTの表面に連続する番号(111と112)を所定間隔置きに付しているものを一例として示しているが、アルファベットなどの符号や図や模様などであってもよい。
【0020】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、時刻同期した状態で再生されているトロリーを含めた周囲の背景からレールの摩耗位置を把握する構成とすることにより、従来のように走行距離からレールの摩耗位置を割り出すものに比べて、レールの摩耗位置を迅速かつ確実に把握することができる。しかも、従来のような走行車輪のスリップなどに起因する誤差などを考慮する必要がなく、それに起因する制御装置の大型化を招くことがない。
【0021】
請求項2の発明によれば、背景画像とレール画像とを時期同期させた状態で録画する構成にすることによって、2種類の画像を編集する編集作業を容易にすることができ、レールの摩耗状態を迅速に把握することができる。又、同一画面上に2種類の画像を表示することによって、2つの画面に時期同期させて再生するものに比べてレールの摩耗状態のチェックを行い易い利点がある。
【0022】
請求項3の発明によれば、レール部材の下側水平壁部の下面を照射して反射してきた光を受光するカメラにてレール部材の下面に貼り付けた位置テープからの反射光を受光し、下半分のレールと位置テープとを画像処理し、その処理された位置テープの画像から撮像されたレールの位置を特定する構成にすることにより、背景を撮像するために必要となる別のカメラを不要にすることができ、その分、摩耗測定装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】摩耗測定装置の概略縦断側面図である。
【図2】(a)はレールと投光器とカメラとの関係を示す斜視図、(b)は(a)で示した2個のカメラから取り込んだ光を画像処理したレールの画像を示し、(c)は(b)で示した2つの画像を合成したレールの画像を示している。
【図3】受信装置の概略図である。
【図4】2個のカメラを時刻同期した状態で録画作動させるためのブロック図である。
【図5】2個のカメラにて撮像して録画した画像を合成して1つの画像として録画するためのブロック図である。
【図6】編集制御部にて編集した画像をモニターの画面上に表示している状態を示す正面図である。
【図7】レールの表示を異ならせた別のモニターの画面を示す正面図である。
【図8】(a)は下面に位置テープを貼り付けたレールを下から見ている斜視図であり、(b)は(a)の位置テープを画像処理した画像を表示したモニターの画面を示す正面図である。
【符号の説明】
1 レール 2 レール画像撮影用トロリー
3 連結具 4 無線送信用トロリー
5 棒状部材 6B 傾斜板部
6A 取付側水平板部
6 板部材 6 板部材
7 レール外撮影用カメラ
7A レンズ
8 上側本体 9 スペーサ
10 下側本体 11 照射手段
12 受光手段 13 上側投光器
14 下側投光器 15 上側カメラ
16 下側カメラ 17 水平壁部
17a,17b,17c 外形
18 カメラコントローラ
19 受信機 20 送信機
21 電池 22 電線
23 受信装置 24 電池
25 レーザー電源 27 制御部
28 画像合成手段 29,30 録画手段
31 録画スイッチ 32 時刻同期録画手段
33,34 記録媒体再生手段
35 編集制御部 36 再生手段
37 モニター(画像表示手段)
37B 画像 37A 画像枠
38 再生スイッチ 39 時刻同期再生手段
40 画像合成手段 41 録画手段

Claims (3)

  1. コンベアレールを走行するトロリーの車本体に、該コンベアレールの長手方向に対して垂直方向に切断する光帯を照射する光照射手段と、この光照射手段から前記コンベアレールに照射され反射してきた光を受光する受光手段と、前記トロリーを含めた周囲の背景を動画像にて撮像するための撮像手段とを備え、前記撮像手段にて撮像した動画像と前記受光手段からの光に基づいて変換されたレールの動画像とを時刻同期した状態で同時再生するための時刻同期再生手段を設けたことを特徴とするコンベアレールの摩耗測定装置。
  2. 前記撮像手段にて撮像した動画像を録画するための背景画像録画手段と、前記受光手段からの光に基づいて変換されたレール画像を録画するためのレール画像録画手段と、前記背景画像録画手段にて録画される背景画像と前記レール画像録画手段にて録画されるレール画像とを時刻同期した状態で同時録画するための時刻同期録画手段と、この時刻同期録画手段にて録画された2種類の動画像を前記時刻同期再生手段にて再生して同一画面上に表示するために合成する画像合成手段とを備えてなる請求項1記載のコンベアレールの摩耗測定装置。
  3. コンベアレールを走行するトロリーの車本体に、該コンベアレールの長手方向に対して垂直方向に切断する光帯を照射する光照射手段と、この光照射手段から前記コンベアレールに照射され反射してきた光を受光する受光手段とを備え、前記コンベアレールが、断面形状がほぼコの字状で互いに開口部が向き合った状態に配置された左右一対のレール部材からなり、前記各レール部材が、左右方向外側に位置し、かつ、上下方向に沿って形成された縦壁部とこの縦壁部の上下両端それぞれから左右方向内方側へ延びる水平壁部とから構成し、前記下側の水平壁部の上面間に渡って前記トロリーの走行車輪が走行するように構成し、前記光照射手段が、2つの投光器からなり、前記受光手段が、前記2つの投光器からの光をそれぞれ受光し画像に変換するカメラの2つからなり、前記一方の投光器が、前記左右一対のレール部材の下側水平壁部の上面を照射し、かつ、前記他方の投光器が、前記左右一対のレール部材の下側水平壁部の下面を照射するように該2つの投光器を配置してなる前記左右一対のレール部材のうちの少なくとも一方の下側水平壁部の下面に位置テープを連続的又は不連続的に貼り付け、前記レール部材の下側水平壁部の下面を照射して反射してきた光を受光する前記カメラを、前記位置テープからの反射光をも受光可能な視野角を有するものから構成してなるコンベアレールの摩耗測定装置。
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