JP4432550B2 - パイプコンベアのローリング測定方法、装置及びローリング回避方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンベアベルトが稼動中に捩れるローリングを検知するためのパイプコンベアのローリング測定方法、装置、及び、ローリング回避方法に係り、特に、ローリング量を定量的に検出することが可能な、パイプコンベアのローリング測定方法、装置、及び、これを用いたローリング回避方法に関する。

近年、ベルト搬送ラインにおいて、粉体、粉粒体、砕石等の運搬等の飛散、運搬物の落下による周辺地域の汚染防止や、落下物処理作業の軽減を図るために、図１（全体を示す正面図）及び図２（図１のII−II線に沿う横断面図）に示す如く、コンベアベルト１２をパイプ状に丸め、その内部に流体、粉体等の運搬物を包み込んで搬送するパイプコンベア１０が知られている。

パイプコンベアは一般的に直線的なラインではなく、図１に示したように設備制約上屈曲部１１があることが多く、これにより、コンベアベルト１２が左右に回転しながら蛇行走行して捩れるローリングが発生し易くなっている。特に雨天時等は、ベルト自体が滑り易くなっているため、ローリングの発生割合が高い。パイプコンベア１０がローリングした場合、ラインを停止してローラ等を調整する必要があり、稼働率及び作業能率が悪く、生産性が向上できないという問題点を有していた。

なお、パイプコンベアのローリング量を検出する技術として、特許文献１に、パイプコンベアの回転に対応した追従ローラ等を設け、該ローラの軸方向移動量に応じて、リミットスイッチ等により所定量以上ローリングしたことを検知することが記載されている。

特開平３−２９３２０９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、リミットスイッチにより蛇行の有無を検出するだけであり、パイプコンベアのローリング量を定量的に測定する技術は開発されていなかった。これは、パイプコンベアは形状が丸く、ローリング自体が回転方向によるものであるため、帯状体のエッジ検出等のように、単純にエッジ検出するのみではローリング量が分からないためである。

従って従来技術では、パイプコンベアのローリング量を定量的に判定できなかったため、ローリングの修正を自動で行なうことや、ローリングの仕方の解析を行なうことも困難であった。

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、パイプコンベアのローリング量を非接触で定量的に検出することを第１の課題とする。

本発明は、又、パイプコンベアのローリングを回避することを第２の課題とする。

本発明は、コンベアベルトのローリングを検知するためのパイプコンベアのローリング測定方法において、前記パイプコンベアの進行方向に対して実質的に直角な方向からコンベアベルトの継ぎ目へ向けて、該継ぎ目を挟む２箇所から投光し、該２箇所の投光位置の中間で固定カメラが撮影した映像を画像処理して、該固定カメラの視野内における継ぎ目の位置を決定するようにして、前記第１の課題を解決したものである。

本発明は、又、コンベアベルトのローリングを検知するためのパイプコンベアのローリング測定装置において、コンベアベルトの継ぎ目を撮影する位置に設置される固定カメラと、該固定カメラの視野に、前記パイプコンベアの進行方向に対して実質的に直角な方向からコンベアベルトの継ぎ目へ向けて、前記固定カメラを挟んだ２箇所から投光する投光機と、前記固定カメラの撮影した映像を画像処理して、該固定カメラの視野内における継ぎ目の位置を決定する画像処理手段と、を備えることにより、同じく前記第１の課題を解決したものである。

本発明は、又、前記のローリング測定方法により検出されるコンベアベルトの継ぎ目の位置が一定となるように調芯ローラを制御するようにして、前記第２の課題を解決したものである。

本発明によれば、パイプコンベアのローリング量を非接触で定量的に検出することが可能となる。従って、ローリング量を監視して、設定範囲を越えてローリングした場合に警報を出力したり、ローリングの仕方を解析したり、更には、検出データを用いて、ローリング量を自動的に調整してローリングを回避することが可能となる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本発明の第１実施形態は、図１及び図２に示したようなパイプコンベア１０において、図３に示す如く、コンベアベルト１２の継ぎ目１３を撮影する位置に設置される、例えばＣＣＤカメラでなる固定カメラ２０と、該固定カメラ２０の視野に、前記パイプコンベアの進行方向に対して実質的に直角な方向からコンベアベルト１２の継ぎ目１３に向けて、前記固定カメラ２０を挟んだ２箇所（ここでは天井と真横）から投光する上方照明２２及び側方照明２４と、前記固定カメラ２０の撮影した映像を画像処理して、視野内における継ぎ目の位置を決定する画像処理アンプ３０とを備えたものである。

前記上方照明２２としては、天井からの白色の平行照明をそのまま用いることができる。又、前記側方照明２４としては、天井照明よりも小型で照度の低い白色の拡散照明を用いることができる。

ここで、上方照明２２の他に側方照明２４を加えているのは、パイプコンベア自体が全体に黒く、上方照明２２のみでは、パイプコンベアの下側（図４（Ａ）の左側）の輪郭を背景から識別できず、継ぎ目１３の正確な検出が困難であることから、別角度から照明を照射することにより、継ぎ目部分の光の色を変化させて強調することで、検出可能とするためである。

本実施形態における固定カメラ２０の映像の一例を図４（Ａ）に示す。図から明らかなように、パイプコンベア１０の上方照明２２によって照明された部分が白く、上方照明より暗い側方照明２４によって照明された部分が灰色、継ぎ目１３が黒く捉えられる。従って、映像を例えば右から水平方向に走査することで、図４（Ｂ）に示すような濃度分布が得られるため、継ぎ目を確実に検出することができる。

よって、画像処理アンプ３０において、カメラと画像までの距離及び画像の分解能から、継ぎ目１３の位置を数値データとして算出可能である。

本実施形態においては、側方照明２４の照度が上方照明２２の照度よりも低くなっていたため、パイプコンベア１０の上面と側面で濃淡の差が出ていたが、側方照明２４として、上方照明２２と同等の照度のものを用いた第２実施形態を構成することも可能である。この第２実施形態の場合の画像の例を図５に示す。

次に、本発明によるローリング測定装置を用いてローリングを回避するようにした、本発明の第３実施形態を詳細に説明する。

本実施形態は、図６（全体を示す正面図）、図７（平面図）、及び、図８（図７のIIX−IIX線に沿う横断面図）に示す如く、図１及び図２に示した従来例と同様のパイプコンベア１０において、例えば２組の調芯ローラ４１、４２と、２番目の調芯ローラ４２の出側に配設された固定カメラ２０とを備えたものである。

前記調芯ローラ４１、４２は、図８に示した如く、左右一対の保持ローラ４３と、上方からコンベアベルト１２を押し付ける押付ローラ４４を備えており、左右に回動可能とされている。

本実施形態のシステム構成を図９に示す。図において、５０は、前記画像処理アンプ３０、パラメータ調整、蛇行量表示、シリンダ動作量表示、操作スイッチ兼用のタッチパネル５２、及び、例えばランプ付の安全スイッチ５４を収容する現場操作盤、６０は、前記画像処理アンプ３０から蛇行データが入力され、必要な制御量を算出するプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）、４６は、前記調芯ローラ４１、４２を左右に回動するための自動調芯器シリンダである。

以下、第３実施形態の作用を説明する。

まず、前記タッチパネル５２により、自動調芯器シリンダ４６の動作量を設定すると共に、蛇行データにより調芯器の設定量を決定するパラメータを設定する。

前記画像処理アンプ３０は、固定カメラ２０からの信号を画像処理して、基準点より何ｍｍずれたかを演算し、ＰＬＣ６０に出力する。

該ＰＬＣ６０は、タッチパネル５２と画像処理アンプ３０からの蛇行量により、自動調芯器シリンダ４６を制御する。

本実施形態において、前方の調芯ローラ４１で発生させたローリングを、後方の調芯ローラ４２で修正している様子を図１０に、２つの調芯ローラ４１、４２を同じ方向（図では右）に回動させて、ローリング量を増やした様子を図１１に示す。

なお、前記実施形態においては、固定カメラ２０としてＣＣＤカメラを用いていたが、固定カメラの種類はこれに限定されず、例えば１次元イメージセンサを用いることも可能である。

照明方法も、天井からの平行照明と真横からの拡散照明の組合せに限定されず、両方とも平行照明又は拡散照明のいずれかにすることもできる。又、固定カメラ２０からパイプコンベアを見たときに、その輪郭が明瞭となる位置から照明を照射すれば良いので、２つの照明のなす角度も９０°に限定されない。

又、コンベアベルト１２の継ぎ目１３の重なり方も限定されず、どちらが上でも構わない。

パイプコンベアの一例の全体構成を示す正面図 図１のII−II線に沿う横断面図 本発明の第１実施形態の構成を示す、断面図を含むブロック図 第１実施形態の（Ａ）画像を示す図、及び、（Ｂ）走査線に沿う濃度分布の例を示す図 第２実施形態の（Ａ）画像を示す図、及び、（Ｂ）走査線に沿う濃度分布の例を示す図 本発明の第３実施形態の全体構成を示す正面図 同じく平面図 図７のIIX−IIX線に沿う横断面図 第３実施形態のシステム構成を示すブロック図 同じく前方の調芯ローラで発生させたローリングを後方の調芯ローラで修正している様子を示す平面図 同じく２つの調芯ローラを同じ方向に回動させている様子を示す平面図

符号の説明

１０…パイプコンベア
１２…コンベアベルト
１３…継ぎ目
２０…固定カメラ
２２…上方照明
２４…側方照明
３０…画像処理アンプ
４１、４２…調芯ローラ
４６…自動調芯器シリンダ
６０…プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）

Claims (3)

1. コンベアベルトのローリングを検知するためのパイプコンベアのローリング測定方法において、
   前記パイプコンベアの進行方向に対して実質的に直角な方向からコンベアベルトの継ぎ目へ向けて、該継ぎ目を挟む２箇所から投光し、
   該２箇所の投光位置の中間で固定カメラが撮影した映像を画像処理して、該固定カメラの視野内における継ぎ目の位置を決定することを特徴とするパイプコンベアのローリング測定方法。
2. コンベアベルトのローリングを検知するためのパイプコンベアのローリング測定装置において、
   コンベアベルトの継ぎ目を撮影する位置に設置される固定カメラと、
   該固定カメラの視野に、前記パイプコンベアの進行方向に対して実質的に直角な方向からコンベアベルトの継ぎ目へ向けて、前記固定カメラを挟んだ２箇所から投光する投光機と、
   前記固定カメラの撮影した映像を画像処理して、該固定カメラの視野内における継ぎ目の位置を決定する画像処理手段と、
   を備えたことを特徴とするパイプコンベアのローリング測定装置。
3. 請求項１に記載のローリング測定方法により検出されるコンベアベルトの継ぎ目の位置が一定となるように調芯ローラを制御することを特徴とするパイプコンベアのローリング回避方法。

Images