JP4986140B2 - コンベヤベルトのローラ乗り越え抵抗力測定装置 - Google Patents

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Description

本発明は、各種運搬物を搬送するためのコンベヤベルトのローラ乗り越え抵抗力を測定するコンベヤベルトのローラ乗り越え抵抗力測定装置に関するものである。
従来、各種運搬物を搬送するコンベヤベルトをとしては、互いに搬送方向に間隔をおいて配置された複数のローラと、各ローラに支持されながら搬送方向に移動するコンベヤベルトとを備え、ローラをコンベヤベルトの幅方向複数箇所に配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
ところで、前記コンベヤベルトがローラ上を移動する際、ローラにはコンベヤベルトがローラを乗り越える際の力が抵抗となり、この抵抗力が大きいとコンベヤ駆動用モータの消費電力も大きくなる。また、この抵抗力はコンベヤベルトの構造や物性により変わるため、ローラ乗り越え抵抗力を測定することは、駆動モータの消費電力の少ないコンベヤベルトを開発する上で有効である。
そこで、例えば図５に示すように、一対のドラム１に巻き掛けられたコンベヤベルト２の内側の面に測定用ローラ３を配置し、測定用ローラ３を配置した部分のコンベヤベルト２に上方から加圧ローラ４を押し付けて荷重Ｆを付与し、コンベヤベルト２から測定用ローラ３に加わるコンベヤベルト２の長手方向（水平方向）の力を測定するようにした測定装置がある。この場合、測定用ローラ３はコンベヤベルト２の長手方向に揺動可能な支持部材５によって支持されるとともに、ロードセル６に連結された一対の連結部材７によってコンベヤの移動方向への移動を拘束されており、測定用ローラに加わるコンベヤベルト２の移動方向の力を各ロードセル６によって検出するようになっている。
特開２００１−２５３５１９号公報
ところで、前記ローラ乗り越え抵抗力は、採石現場等に設置されたコンベヤベルトを稼働させながら測定することにより、実際の使用状態に近い条件での測定が可能になるが、前述の測定装置は、サンプル用のコンベヤベルト２を巻き掛けるドラム１など、実際のベルトコンベヤでは用いられない多くの構成を備えているため、装置が大型であるとともに、実験室に設置してサンプル用のコンベヤベルト２の測定を行うものであるため、現場に設置されたコンベヤベルトの測定を行うことができなかった。また、前記測定装置では、コンベヤベルト２の移動方向に揺動可能な測定用ローラ３によって水平方向の力しか測定できないため、複数方向に対する測定データが得られないという問題点もあった。
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンベヤの設置現場での測定が可能であるとともに、複数方向に対する測定データを得ることのできるコンベヤベルトのローラ乗り越え抵抗力測定装置を提供することにある。
本発明は前記目的を達成するために、コンベヤベルトの幅方向の所定箇所に配置される測定用ローラと、測定用ローラを回転自在に支持する支持部材とを備え、測定用ローラ上を移動するコンベヤベルトから測定用ローラに加わる力をローラ乗り越え抵抗力として測定するコンベヤベルトのローラ乗り越え抵抗力測定装置において、前記測定用ローラの支軸の一端と支持部材との間に設けられ、少なくともコンベヤベルトの長手方向の力とコンベヤベルトの厚さ方向の力を検出する検出器を備え、支持部材には軸方向一対の測定用ローラを設けるとともに、各測定用ローラ間に検出器を配置している。
これにより、測定用ローラの支軸と支持部材との間に設けた検出器により、測定用ローラ上を移動するコンベヤベルトから測定用ローラに加わる力が検出されることから、測定用ローラの支軸を介して検出した力をローラ乗り越え抵抗力として測定することが可能となり、現場のベルトコンベヤに容易に設置することができる。この場合、少なくともコンベヤベルトの長手方向の力とコンベヤベルトの厚さ方向の力を検出することができるので、複数方向に対する測定データを得ることができる。また、支持部材に支持された軸方向一対の測定用ローラ間に検出器が配置されることから、測定用ローラの軸方向外側に検出器を配置するためのスペースを設ける必要がなく、装置全体がコンベヤベルトの幅方向に大型化することがない。
本発明によれば、測定用ローラの支軸を介して検出した力をローラ乗り越え抵抗力として測定することができるので、現場のベルトコンベヤに容易に設置することができる。これにより、ベルトコンベヤの設置現場での測定が可能になり、実際の使用状態に近い条件での測定が可能になる。この場合、複数方向に対する測定データを得ることができるので、ローラ乗り越え抵抗力をより的確に測定することができる。また、装置全体がコンベヤベルトの幅方向に大型化することがないので、既設のベルトコンベヤに設置する場合に極めて有利である。
図１乃至図４は本発明の一実施形態を示すもので、図１はローラ乗り越え抵抗力測定装置の斜視図、図２はその正面断面図、図３はベルトコンベヤの部分平面図、図４はその部分側面図である。
同図に示すローラ乗り越え抵抗力測定装置１０は、コンベヤベルトＡの幅方向に並設された一対の測定用ローラ１１と、各測定用ローラ１１を回転自在に支持する支持部材１２と、測定用ローラ１１上を移動するコンベヤベルトＡから測定用ローラ１１に加わる力を検出する一対の検出器１３とを備えている。
各測定用ローラ１１は、中空状のローラ本体１１ａと、ローラ本体１１ａを軸方向に貫通する支軸１１ｂとからなり、ローラ本体１１ａはベアリング１１ｃを介して支軸１１ｂに回動自在に支持されている。
支持部材１２は、長手方向両端と中央側にそれぞれ側壁１２ａを立設した板状の部材からなり、各側壁１２ａの間には軸方向一対の測定用ローラ１１が配置されている。
検出器１３は、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の軸方向にそれぞれ加わる力及びこれらの軸回りにそれぞれ働くトルクの６分力を検出する周知の回転型分力検出器からなり、測定用ローラ１１の支軸１１ｂの一端と支持部材１２の中央側の側壁１２ａとの間に配置されている。即ち、検出器１３は、軸方向一端を側壁１２ａに固定され、その軸方向他端には固定部材１３ａを介して支軸１１ｂの端部が固定されている。これにより、各測定用ローラ１１は側壁１２ａに検出器１３を介して片持ち支持されている。この場合、支持部材１２に支持された各測定用ローラ１１の全体の長さは、後述するガイドローラ２１の軸方向長さとほぼ等しくなるように形成されている。
以上のように構成されたローラ乗り越え抵抗力測定装置１０は、コンベヤベルトＡの幅方向両側と中央側の３箇所にそれぞれ設置され、コンベヤベルトＡの幅方向両側の測定装置１０はそれぞれ測定用ローラ１１がコンベヤベルトＡの幅方向外側に向かって上り傾斜をなすように設けられている。これにより、コンベヤベルトＡの幅方向両側が中央側に対して斜め上方に傾斜した状態で各測定用ローラ１１上を移動するようになっている。
また、前記ローラ乗り越え抵抗力測定装置１０は、図３に示すようにコンベヤベルトＡを備えたベルトコンベヤ２０に設けられる。ベルトコンベヤ２０にはコンベヤベルトＡの幅方向３箇所に配置されたガイドローラ２１が設けられるとともに、各ガイドローラ２１はコンベヤベルトＡの幅方向に亘って延びる支持部材２２により回転自在に支持され、コンベヤベルトＡの幅方向両端側のガイドローラ２１はそれぞれコンベヤベルトＡの幅方向外側に向かって上り傾斜をなすように設けられている。これらガイドローラ２１はコンベヤベルトＡの長手方向所定間隔ごとに設けられており、各測定装置１０はコンベヤベルトＡの長手方向に隣り合うガイドローラ２１の間に設けられている。この場合、測定装置１０の各測定用ローラ１１の全体の長さはガイドローラ２１の軸方向長さとほぼ等しく、しかも各測定用ローラ１１の間に各検出器１３が配置されていることから、測定用ローラ１１の軸方向外側に各検出器１３を配置するためのスペースを設ける必要がなく、装置全体がコンベヤベルトＡの幅方向に大型化することがない。
また、各測定装置１０により、コンベヤベルトＡのローラ乗り越え抵抗力を測定する場合、図４に示すように測定用ローラ１１上を移動するコンベヤベルトＡから測定用ローラ１１に力が加わると、Ｘ軸方向（コンベヤベルトＡの長手方向）、Ｙ軸方向（コンベヤベルトＡの厚さ方向）、Ｚ軸方向（コンベヤベルトＡの幅方向）、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向回りにそれぞれ働くトルクの６分力がローラ乗り越え抵抗力として測定される。
このように、本実施形態のローラ乗り越え抵抗力測定装置１０によれば、測定用ローラ１１の支軸１１ｂと支持部材１２の側壁１２ａとの間に設けた検出器１３により、測定用ローラ１１上を移動するコンベヤベルトＡから測定用ローラ１１に加わる力を検出するようにしたので、測定用ローラ１１の支軸１１ｂを介して検出した力をローラ乗り越え抵抗力として測定することができる。これにより、支持部材１２に取付けられた測定用ローラ１１を現場のベルトコンベヤ２０に容易に設置することができるので、ベルトコンベヤ２０の設置現場での測定が可能になり、実際の使用状態に近い条件での測定が可能になる。
この場合、検出器１３として回転型分力検出器を用いたので、Ｘ軸方向（コンベヤベルトＡの長手方向）、Ｙ軸方向（コンベヤベルトＡの厚さ方向）、Ｚ軸方向（コンベヤベルトＡの幅方向）、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向回りにそれぞれ働くトルクの６分力をローラ乗り越え抵抗力として測定することができ、複数方向に対する測定データを得ることができる。
また、支持部材１２に支持された軸方向一対の測定用ローラ１１間に各検出器１３を配置するようにしたので、測定用ローラ１１の軸方向外側に各検出器１３を配置するためのスペースを設ける必要がなく、装置全体がコンベヤベルトＡの幅方向に大型化することがない。従って、既設のベルトコンベヤ２０に設置する場合に極めて有利である。
この場合、測定用ローラ１１の支軸１１ｂの一端のみを検出器１３を介して支持部材１２により支持するようにしたので、支軸１１ｂの他端側を支持するための軸受けが不要となる分、より小型化を図ることができる。
本発明の一実施形態を示すローラ乗り越え抵抗力測定装置の斜視図 ローラ乗り越え抵抗力測定装置の正面断面図 ベルトコンベヤの部分平面図 ベルトコンベヤの部分側面図 従来例を示すローラ乗り越え抵抗力測定装置の斜視図
符号の説明
１０…ローラ乗り越え抵抗力測定装置、１１…測定用ローラ、１１ｂ…支軸、１２…支持部材、１３…検出器、Ａ…コンベヤベルト。

Claims (3)

  1. コンベヤベルトの幅方向の所定箇所に配置される測定用ローラと、測定用ローラを回転自在に支持する支持部材とを備え、測定用ローラ上を移動するコンベヤベルトから測定用ローラに加わる力をローラ乗り越え抵抗力として測定するコンベヤベルトのローラ乗り越え抵抗力測定装置において、
    前記測定用ローラの支軸の一端と支持部材との間に設けられ、少なくともコンベヤベルトの長手方向の力とコンベヤベルトの厚さ方向の力を検出する検出器を備え、
    支持部材には軸方向一対の測定用ローラを設けるとともに、各測定用ローラ間に検出器を配置した
    ことを特徴とするコンベヤベルトのローラ乗り越え抵抗力測定装置。
  2. 前記測定用ローラの支軸の一端のみが検出器を介して支持部材に支持されている
    ことを特徴とする請求項１記載のコンベヤベルトのローラ乗り越え抵抗力測定装置。
  3. 前記検出器として、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の軸方向にそれぞれ加わる力及びこれらの軸回りにそれぞれ働くトルクの６分力を検出する回転型分力検出器を用いた
    ことを特徴とする請求項１または２記載のコンベヤベルトのローラ乗り越え抵抗力測定装置。
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