JP5545138B2 - 測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム層に埋設されたスチールコードを有するスチールコードベルトなどにおいて、そのスチールコードの位置を測定するのに使用される測定装置に関する。

近年のベルトコンベヤにおいては、その長距離化及び高強度化の要望が高まるにつれ、ゴム層の内部に複数のスチールコードをゴム層の幅方向に一定のピッチで埋設してなるスチールコードベルトが広く採用されてきている（特許文献１参照）。
一方、この種のスチールコードコンベヤベルトにおいては、ゴム層の幅方向の両端に位置するスチールコード中心間の距離が予め決められた許容差に収まるように、ＪＩＳ規格JIS K 6369:2007で規定されている。

従来、上述のようなベルトコンベヤにおいて、両端に位置するスチールコード中心間の距離が許容差内に収まっているか否かを知る方法としては、ゴム層の幅方向の両端部において、ゴム層の幅方向の端面から該端面に最も接近するスチールコードの位置を渦電流センサ、超音波センサまたはＸ線センサなどにより検出した後、この位置からゴム層の幅方向の端面までの距離をスケールなどで測定し、この計測値の２倍に相当する値を、スチールコードコンベヤベルトの全幅から差し引いた後の値を両端のスチールコード中心間の距離として求め、この距離が許容差、例えば±１％の範囲にあるかを判断する方式のもの、または、ゴム層を幅方向に沿って切断し、この切断面に現れたスチールコードのうち、ゴム層の幅方向の側端面から該側端面に最も接近するスチールコードまで距離をスケールなどで測定した後、上記と同様な方式で両端のスチールコード中心間の距離が許容差に収まっているかを判断する方式が知られている。

特開平７−２６７３１８号公報

しかしながら、渦電流センサ、超音波センサまたはＸ線センサを用いた方式では、渦電流、超音波またはＸ線を発生するための発生源及びこれを駆動するための電源が必要になるほか、渦電流センサ、超音波センサまたはＸ線センサから出力される信号を処理し、スチールコードを検出したか否かを判定する信号処理部及びその表示部等が必要になり、しかも、これらの方式を用いたスチールコードの検出作業では高度の技術が要求されるため、その取り扱いが面倒であるとともに、これらセンサを操作する作業者によってスチールコードの検出位置に誤差が生じ、正確な検出ができないという問題があり、さらに、スチールコードの検出装置自体が複雑かつ高価となる問題があつた。

本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、スチールコードベルトなどの被測定物において、被測定物内に埋設されたスチールコードなどの磁性部材の位置を非破壊方式で簡便に測定でき、かつ取り扱いも容易で低コスト化が可能な測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の測定装置は、非磁性及び透磁性の材料からなる細長形状の基板と、前記基板に前記基板の長さ方向に沿って直線状に延在形成された案内部と、前記案内部に該案内部に沿って転動可能に配置された磁石からなる球体と、前記基板の下面に形成された載置面と、前記基板の長さ方向の一方の端部における前記載置面の箇所に突設された測定位置基準部と、前記案内部上の任意の位置で静止した前記球体と前記測定位置基準部との距離を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

また本発明の測定装置は、非磁性及び透磁性の材料からなる細長形状の基板と、前記基板に前記基板の長さ方向に沿って直線状に延在形成された案内部と、前記案内部に該案内部に沿って直線移動可能に支持された非磁性及び透磁性の材料からなる可動体と、前記可動体上に鉛直軸の回りに回転可能に設けられた磁石からなる指針と、前記基板の下面に形成された載置面と、前記基板の長さ方向の一方の端部における前記載置面の箇所に突設された測定位置基準部と、前記案内部の延在方向に沿って延在して設けられ、前記案内部上の任意の位置で静止した前記可動体上の前記指針が示す位置と前記測定位置基準部との距離がアナログ表示されたスケールとを備えることを特徴とする。

本発明にかかる測定装置によれば、被測定物内に埋設されたスチールコードなどの磁性部材の位置を非破壊方式で簡便に測定でき、かつ取り扱いも容易で低コスト化が可能になる。

本発明にかかる測定装置の一例を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。 本発明の測定装置をスチールコードベルトの測定に使用した場合の例を示す説明図である。 本発明にかかる測定装置の更に他の例を示す平面図である。 図５のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。 図５のＦ−Ｆ線に沿う拡大断面図である。 本発明にかかる測定装置の他の例を示す平面図である。 図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図５のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図である。

（実施の形態１）
本発明にかかる測定装置をスチールコードコンベヤゴムベルトのスチールコード位置測定に適用した場合の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。
本実施の形態において、測定対象となるスチールコードコンベヤゴムベルトを構成するスチールコードベルト１は、図４に示すように、使用目的に応じて設定される幅と厚さを有する、断面が細長形状のゴム層２と、このゴム層２の内部に、ゴム層２の幅方向に一定のピッチｐでゴム層２の全長に亘り延在して埋設された複数のスチールコード４とから構成される。

本実施の形態１における測定装置１０は、図１乃至図３に示すように、大別して、基板１２、球体１４、カバー部材１６、スケール１８(特許請求の範囲に記載した表示手段に相当する)などを含んで構成される。
基板１２は、アクリルなどの非磁性及び透磁性の合成樹脂材からなり、所定の厚さを有する短冊のような細長形状を呈している。この基板１２の上面にはＶ字溝状の案内部１２０２が基板１２の長手方向に沿って直線状に延在して形成されている。また、基板１２は、その下面に形成された、ゴム層２の厚さ方向の一方の面である上面と当接する平坦な載置面１２０４を有する。さらに、基板１２の長さ方向の一端部における載置面１２０４の箇所には、測定位置基準部１２０６が下方に向け鉛直に突設されている。

球体１４は、永久磁石から構成されるもので、案内部１２０２にその長手方向に沿って転動可能に配置されている。
カバー部材１６は、球体１４が案内部１２０２から脱落を阻止するもので、アクリルなどの非磁性及び透磁性の合成樹脂製の板材から構成され、所定の厚さを有する短冊のような細長形状を呈している。このカバー部材１６は複数の固定ねじ２０により基板１２に取着されている。また、カバー部材１６には、球体１４の一部をカバー部材１６の上方に露出させる開口１６０２が案内部１２０２の長さ方向に延在して形成されている。

スケール１８は、球体１４が案内部１２０２上を測定位置基準部１２０６から離間する方向に転動した時の球体１４の位置と測定位置基準部１２０６との間の距離をアナログ表示するためのもので、案内部１２０２より長い長さを有し、アルミなどの非磁性の金属板材から構成されている。そして、このスケール１８は、球体１４の転動方向に沿い直線状に延在してカバー部材１６の上面に取着されている。

本実施の形態に示す測定装置１０を用いてスチールコードベルト１のスチールコード位置を測定する場合の動作について説明する。
まず、図２及び図４に示すように、基板１２の載置面１２０４をゴム層２の上面に載せた状態で、測定装置１０全体をゴム層２の幅方向に移動させて、測定位置基準部１２０６をゴム層２の端面２ａに押し当てる。しかる後、カバー部材１６の開口１６０２から測定者の指先などを差し込んで、球体１４を案内部１２０２に沿って測定位置基準部１２０６から離間する方向に転動させる。球体１４が、図１及び図２の破線で示すように、ゴム層２の端面２ａに最も近接するスチールコード４の真上まで転動されると、球体１４からの磁力線がスチールコード４を通して磁路を形成するため、球体１４はスチールコード４との磁気結合によりスチールコード４に吸着され、球体１４の転動はスチールコード４の真上で静止する。

球体１４が静止されたならば、この静止位置において、図１に示す球体１４の接線Ｌ１の延長上に対応するスケール１８の目盛１８０２を目視で読み取る。ここで読み取られた目盛数値が、測定位置基準部１２０６から球体１４の転動静止位置までの距離、すなわち、ゴム層２の端面２ａから、端面２ａに最も近接するスチールコード４の中心までの距離ｄ２となる。
そこで、図４（ｂ）に示すように、スチールコードベルト１の全幅Ｄから距離ｄ２の２倍に相当する値を差し引いた後の値を両端のスチールコード中心間の距離ｄ１として求める。その後、この距離ｄ１が、ＪＩＳ規格JIS K 6369:2007で規定され±１％の許容差範囲にあるかを調べれば、上記距離ｄ１が正規の寸法か否かを確認することができる。

このような本実施の形態１に示す測定装置１０によれば、基板１２の載置面１２０４をゴム層２の上面に載せ、測定位置基準部１２０６をゴム層２の端面２ａに押し当てた状態で、球体１４を案内部１２０２に沿って測定位置基準部１２０６から離間する方向に転動させ、球体１４が、ゴム層２の端面２ａに最も近接するスチールコード４の真上に転動され、スチールコード４との磁気結合によりスチールコード４に吸着されて静止した時の位置を測定位置基準部１２０６からの距離として、スケール１８の目盛１８０２から読み取るようにしたので、スチールコードベルト１において、ゴム層２の端面２ａから、端面２ａに最も近接するスチールコード４までの距離を非破壊方式で容易に測定することができるとともに、スチールコードベルト１に対する測定時の作業性及び取り扱いも簡便であり、測定装置の構造も簡単で安価に製作でき、そのメンテナンスも容易であるという効果がある。

（実施の形態２）
本発明にかかる測定装置をスチールコードコンベヤゴムベルトのスチールコード位置測定に適用した場合の実施の形態２について、図５乃至図７を参照して説明する。この実施の形態２は上記実施の形態１の変形例を示すものである。
本実施の形態２において、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、上記実施の形態１と異なる部分について述べる。
この実施の形態２において、実施の形態１と異なる点は、スケール１８を省略し、これに代えて、計測器２４、信号処理部２６及び表示部２８を新たに設け、これらにより表示手段を構成するところにある。

計測器２４は、球体１４が案内部１２０２上を測定位置基準部１２０６から離間する方向に転動した時の球体１４の位置を計測するもので、例えば、一定周期のレーザパルスを発するレーザパルス発生器を有するレーザ距離計から構成され、測定位置基準部１２０６と反対側の基板１２の他端部箇所に設置される。そして、レーザ距離計、すなわち計測器２４から発生するレーザパルスは、基板１２の他端部に形成した開口１２０８を通して球体１４の外周面に照射されるように構成されている。
また、計測器２４には信号処理部２６が接続されている。さらに、信号処理部２４には表示部２６が接続されている。

本実施の形態に示す測定装置１０を用いてスチールコードベルト１のスチールコード位置を測定する場合の動作について説明する。
まず、図６に示すように、基板１２の載置面１２０４をゴム層２の上面に載せた状態で、測定装置１０全体をゴム層２の幅方向に移動させて、測定位置基準部１２０６をゴム層２の端面２ａに押し当てる。しかる後、カバー部材１６の開口１６０２から測定者の指先などを差し込んで、球体１４を案内部１２０２に沿って測定位置基準部１２０６から離間する方向に転動させる。球体１４が、図６の破線で示すように、ゴム層２の端面２ａに最も近接するスチールコード４の真上まで転動されると、球体１４からの磁力線がスチールコード４を通して磁路を形成するため、球体１４はスチールコード４との磁気結合によりスチールコード４に吸着され、球体１４の転動はスチールコード４の真上で静止する。

球体１４が静止されたならば、この静止位置において、計測器１６から発するレーザパルスを球体１４の外周面に向けて、図６の矢印に示すように照射する。これにより、レーザパルスが照射されてから球体１４の外周面で反射して戻ってくるまでの時間を基に、測定位置基準部１２０６から球体１４の静止位置までの距離、すなわち、ゴム層２の端面２ａから、端面２ａに最も近接するスチールコード４の中心までの距離ｄ２を算出する。この算出値をアナログ信号に変換して表示部２８に出力することにより、距離ｄ２を表示部２８にデジタル表示することができる。

また、図４（ｂ）に示すように、スチールコードベルト１の全幅Ｄから距離ｄ２の２倍に相当する値を差し引いた後の値を両端のスチールコード中心間の距離ｄ１として求める。その後、この距離ｄ１が、ＪＩＳ規格JIS K 6369:2007で規定され±１％の許容差範囲にあるかを調べれば、上記距離ｄ１が正規の寸法か否かを確認することができる。

このような本実施の形態２に示す測定装置１０によれば、基板１２の載置面１２０４をゴム層２の上面に載せ、測定位置基準部１２０６をゴム層２の端面２ａに押し当てた状態で、球体１４を案内部１２０２に沿って測定位置基準部１２０６から離間する方向に転動させ、球体１４が、ゴム層２の端面２ａに最も近接するスチールコード４の真上に転動され、スチールコード４との磁気結合によりスチールコード４に吸着されて静止した時の位置と測定位置基準部１２０６との間の距離を計測器２４、信号処理部２６及び表示部２８を利用して表示できるようにしたので、スチールコードベルト１において、ゴム層２の端面２ａから、端面２ａに最も近接するスチールコード４までの距離を非破壊方式で容易に測定することができるとともに、スチールコードベルト１に対する測定時の作業性及び取り扱いも簡便になり、測定装置の構造も簡単で安価に製作でき、そのメンテナンスも容易であるという効果が得られる。

(実施の形態３)
本発明にかかる測定装置をスチールコードコンベヤゴムベルトのスチールコード位置測定に適用した場合の実施の形態３について、図８乃至図１０を参照して説明する。
本実施の形態２における測定装置３０は、図８乃至図１０に示すように、大別して、基板３２、可動体３４、指針３６、カバー部材３８、スケール４０などを含んで構成される。

基板３２は、アクリルなどの非磁性及び透磁性の合成樹脂材からなり、所定の厚さを有する短冊のような細長形状を呈している。この基板３２には、基板３２を厚さ方向に貫通する一定幅の開口３２０２が基板３２の長手方向に沿って直線状に延在して形成され、この開口３２０２の幅方向の相対向する内壁面にはテール型の案内部３２０４が基板３２の長手方向に沿って直線状に延在して形成されている。また、基板３２は、その下面に形成された、ゴム層２の厚さ方向の一方の面である上面と当接する平坦な載置面３２０６を有する。さらに、基板３２の長さ方向の一端部における載置面３２０６の箇所には、測定位置基準部３２０８が下方に向け鉛直に突設されている。

可動体３４は、アクリルなどの非磁性及び透磁性の合成樹脂材から構成され、案内部３２０４にその長手方向に沿って移動可能に支持されている。
指針３６は、棒状の永久磁石から構成され、この指針３６の長さ方向の中心は、可動体３４の上面に直角に突設した軸３６０２に、その軸線回りに回転可能に支持されている。
カバー部材３８は、開口３２０２を含む基板３２の上面を覆うもので、アクリルなどの非磁性及び透磁性で透明な合成樹脂製の板材から構成され、所定の厚さを有する短冊のような細長形状を呈している。このカバー部材３８は複数の固定ねじ４２により基板３２に取着されている。また、カバー部材３８には、可動体３４の一部をカバー部材３８の上面に露出させる開口３８０２が開口３２０２の長さ方向に延在して形成されている。

スケール４０は、可動体３４が案内部３２０４に沿い測定位置基準部３２０８から離間する方向に移動した時の可動体３４の位置を測定位置基準部３２０８からの距離としてアナログ表示するためのもので、案内部３２０４より長い長さを有し、アルミなどの非磁性の金属板材から構成されている。そして、このスケール４０は、可動体３４の移動方向に沿い直線状に延在してカバー部材３８の上面に取着されている。

本実施の形態に示す測定装置３０を用いてスチールコードベルト１のスチールコード位置を測定する場合の動作について説明する。
まず、図９に示すように、基板３２の載置面３２０６をゴム層２の上面に載せた状態で、測定装置３０全体をゴム層２の幅方向に移動させて、測定位置基準部３２０８をゴム層２の端面２ａに押し当てる。しかる後、カバー部材３８の開口３８０２から測定者の指先などを差し込んで、可動体３４が案内部３２０４に沿って測定位置基準部３２０８から離間する方向に転動させる。可動体３４が、図９の破線で示すように、ゴム層２の端面２ａに最も近接するスチールコード４の真上まで移動されると、磁石からなる指針３６の磁力線がスチールコード４を通して磁路を形成するため、指針３６はスチールコード４との磁気結合によりスチールコード４に吸着され、指針３６はスチールコード４の長さ方向と平行する状態に固定する。

指針３６が固定されたならば、この固定位置において、図８に示す指針３６が指し示すスケール４０の目盛４００２を目視で読み取る。ここで読み取られた目盛数値が、測定位置基準部３２０８から指針３６の固定位置までの距離、すなわち、ゴム層２の端面２ａから、端面２ａに最も近接するスチールコード４の中心までの距離ｄ２となる。
そこで、図４（ｂ）に示したように、スチールコードベルト１の全幅Ｄから距離ｄ２の２倍に相当する値を差し引いた後の値を両端のスチールコード中心間の距離ｄ１として求める。その後、この距離ｄ１が、ＪＩＳ規格JIS K 6369:2007で規定され±１％の許容差範囲にあるかを調べれば、上記距離ｄ１が正規の寸法か否かを確認することができる。

このような本実施の形態３に示す測定装置３０によれば、基板３２の載置面３２０６をゴム層２の上面に載せ、測定位置基準部３２０８をゴム層２の端面２ａに押し当てた状態で、可動体３４を案内部３２０４に沿って測定位置基準部３２０８から離間する方向に移動させ、可動体３４が、ゴム層２の端面２ａに最も近接するスチールコード４の真上に移動されることにより、指針３６がスチールコード４との磁気結合によりスチールコード４に吸着されて固定された時の位置を測定位置基準部３２０８からの距離として、スケール４０の目盛４００２から読み取るようにしたので、スチールコードベルト１において、ゴム層２の端面２ａから、端面２ａに最も近接するスチールコード４までの距離を非破壊方式で容易に測定することができるとともに、スチールコードベルト１に対する測定時の作業性及び取り扱いも簡便になり、測定装置３０の構造も簡単で安価に製作でき、そのメンテナンスも容易であるという効果がある。

なお、本発明にかかる測定装置は、スチールコードベルトの測定に限らず、ゴム等の非磁性体層の内部にワイヤなどの磁性体が埋設されたものの測定にも利用することが可能である。

１……チールコードベルト、２……ゴム層、４……スチールコード、１０……測定装置、１２……基板、１４……球体、１６……カバー部材、１８……スケール、２４……計測器、２６……信号処理部、２８……表示部、３０……測定装置、３２……基板、３４……可動体、３６……指針、３８……カバー部材、４０……スケール。

Claims (6)

1. 非磁性及び透磁性の材料からなる細長形状の基板と、
   前記基板に前記基板の長さ方向に沿って直線状に延在形成された案内部と、
   前記案内部に該案内部に沿って転動可能に配置された磁石からなる球体と、
   前記基板の下面に形成された載置面と、
   前記基板の長さ方向の一方の端部における前記載置面の箇所に突設された測定位置基準部と、
   前記案内部上の任意の位置で静止した前記球体と前記測定位置基準部との距離を表示する表示手段と、
   を備えることを特徴とする測定装置。
2. 前記表示手段は、前記案内部の延在方向に沿って延在して設けられ、前記案内部上の任意の位置で静止した前記球体と前記測定位置基準部との距離がアナログ表示されたスケールで構成されていることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
3. 前記表示手段は、前記案内部上の任意の位置で静止した前記球体の位置を前記測定位置基準部から距離として計測する計測器と、前記計測された距離をデジタル表示する表示部とで構成されていることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
4. 前記基板の上面に設けられ前記球体の前記案内部からの脱落を阻止するカバー部材をさらに備え、
   前記カバー部材に、前記球体の一部を前記カバー部材の上方に露出させる開口部が前記案内部の長さ方向に沿って延在形成されていることを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の測定装置。
5. 非磁性及び透磁性の材料からなる細長形状の基板と、
   前記基板に前記基板の長さ方向に沿って直線状に延在形成された案内部と、
   前記案内部に該案内部に沿って直線移動可能に支持された非磁性及び透磁性の材料からなる可動体と、
   前記可動体上に鉛直軸の回りに回転可能に設けられた磁石からなる指針と、
   前記基板の下面に形成された載置面と、
   前記基板の長さ方向の一方の端部における前記載置面の箇所に突設された測定位置基準部と、
   前記案内部の延在方向に沿って延在して設けられ、前記案内部上の任意の位置で静止した前記可動体上の前記指針が示す位置と前記測定位置基準部との距離がアナログ表示されたスケールと、
   を備えることを特徴とする測定装置。
6. 前記基板の上面を覆うカバー部材を備え、
   前記カバー部材に、前記可動体の一部を前記カバー部材の上面に露出させる開口部が前記案内部の長さ方向に沿って延在形成されていることを特徴とする請求項５記載の測定装置。

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