JP5870792B2 - Conveyor belt longitudinal tear detection system - Google Patents
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Description
本発明は、コンベヤベルトの縦裂き検出システムに関し、さらに詳しくは、コンベヤベルトの縦裂きを検出するループコイルの寿命を推定して、ループコイルの損傷による誤検知を防止するとともに、ループコイルの交換によるコンベヤベルトの稼働停止時間を最小限にできるコンベヤベルトの縦裂き検出システムに関するものである。 The present invention relates to a conveyor belt longitudinal tear detection system, and more particularly, estimates the life of a loop coil that detects the conveyor belt longitudinal tear, prevents false detection due to loop coil damage, and replaces the loop coil. The present invention relates to a conveyor belt longitudinal tear detection system capable of minimizing the conveyor belt operation stop time.
コンベヤベルトの走行時における縦裂きを検出するために、ベルトに埋設するループコイルと、このループコイルの状態を検知するセンサとを備えた検出装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。このような検出装置では、ベルトに埋設されたループコイルが、ベルトの走行によってセンサの設置位置に到達した際、ループコイルが断線していなければ、センサの発信器からの高周波によってループコイルに誘導電流が流れる。この誘導電流をセンサの受信器で受信することにより、縦裂きの有無を検出するようにしている。
In order to detect longitudinal tearing during the running of the conveyor belt, a detection device including a loop coil embedded in the belt and a sensor for detecting the state of the loop coil is known (for example,
ところで、従来のループコイルは、金属線材の両端部どうしをはんだ溶接等で繋いでループ状にしていた。そのため、ループコイルの繋ぎ目の耐久性は良好ではなく、ベルト走行によってループコイルが繰り返し屈曲変形を受けると、繋ぎ目が早期に破損する。コンベヤベルトに縦裂きが生じていないにも関わらず、ループコイルが破損すると縦裂きの有無を判断する際には誤検知になる。 By the way, the conventional loop coil has made the loop shape by connecting the both ends of a metal wire by solder welding etc. FIG. Therefore, the durability of the joint of the loop coil is not good, and when the loop coil is repeatedly bent and deformed by running the belt, the joint is damaged early. If the loop coil breaks despite the fact that the conveyor belt has not been longitudinally split, a false detection will occur when determining whether or not there is a longitudinal split.
また、従来のループコイルでは、繋ぎ目の破損は中途半端に断線するのではなく完全に断線する。即ち、ループコイルの破損は突然把握されることになる。それ故、ループコイルの交換に対して十分な準備をすることができないため、ループコイルが破損した場合には、コンベヤベルトの稼働停止時間が長時間になるという問題があった。 Further, in the conventional loop coil, the breakage of the joint is not completely broken, but is completely broken. That is, the breakage of the loop coil is grasped suddenly. Therefore, since sufficient preparation for the replacement of the loop coil cannot be made, there is a problem that the operation stop time of the conveyor belt becomes long when the loop coil is damaged.
本発明の目的は、コンベヤベルトの縦裂きを検出するループコイルの寿命を推定して、ループコイルの損傷による誤検知を防止するとともに、ループコイルの交換によるコンベヤベルトの稼働停止時間を最小限にできるコンベヤベルトの縦裂き検出システムを提供することにある。 The object of the present invention is to estimate the life of the loop coil that detects the longitudinal tearing of the conveyor belt, to prevent erroneous detection due to damage of the loop coil, and to minimize the operation stop time of the conveyor belt due to replacement of the loop coil. Another object of the present invention is to provide a conveyor belt longitudinal tear detection system.
上記目的を達成するため本発明のコンベヤベルトの縦裂き検出システムは、プーリ間に張設されるコンベヤベルトにベルト走行方向に間隔をあけて埋設される複数のループコイルと、コンベヤベルト近傍の所定位置に設置される発信器および受信器と、前記受信器からの送信データが入力される制御手段とを備え、走行中のコンベヤベルトに前記発信器から高周波を供給して、この供給した高周波により前記ループコイルに生じる誘導電流の状態を示す検出値を前記受信器により受信して、この検出値に基づいて前記制御手段によりコンベヤベルトの縦裂きの有無を判断するコンベヤベルトの縦裂き検出システムであって、前記ループコイルが、少なくとも1本の金属線材を含む複数本の線材を編組して構成された筒状体を備え、この筒状体の長手方向一端が、他端側から内部に挿入されて筒状体が二重にオーバーラップした部分を有し、この二重にオーバーラップした部分どうしが係合してループ状に形成されていて、前記制御手段により、前記検出値の大きさに基づいてその検出値を示したループコイルの寿命を推定し、その推定した寿命が予め設定した基準値を満たさなくなった際に警告を発することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a conveyor belt longitudinal tear detection system according to the present invention includes a plurality of loop coils embedded in a conveyor belt stretched between pulleys at intervals in the belt traveling direction, and a predetermined vicinity of the conveyor belt. A transmitter and a receiver installed at a position; and a control means to which transmission data from the receiver is input. A high frequency is supplied from the transmitter to a running conveyor belt, and the supplied high frequency A conveyor belt longitudinal tear detection system in which a detection value indicating a state of an induced current generated in the loop coil is received by the receiver, and based on the detected value, the control means determines whether the conveyor belt is longitudinally cracked. The loop coil includes a cylindrical body configured by braiding a plurality of wires including at least one metal wire, and the cylindrical body One end in the longitudinal direction is inserted into the inside from the other end side, and the cylindrical body has a double overlapping portion, and the double overlapping portions are engaged with each other to form a loop shape. The control means estimates the life of the loop coil indicating the detected value based on the magnitude of the detected value, and issues a warning when the estimated life does not satisfy a preset reference value. Features.
本発明によれば、コンベヤベルトにベルト走行方向に間隔をあけて埋設される複数のループコイルが、少なくとも1本の金属線材を含む複数本の線材を編組して構成された筒状体を備え、この筒状体の長手方向一端が、他端側から内部に挿入されて筒状体が二重にオーバーラップした部分を有し、この二重にオーバーラップした部分どうしが係合してループ状に形成されている。これにより、筒状体の繋ぎ目の屈曲耐久性や耐抜け性が良好になる。そして、繋ぎ目の破損としては、突然、完全な断線が生じるのではなく、徐々に断線が進行する状態となる。そのため、ループコイルに生じる誘導電流の状態を示す検出値の大きさに基づいて前記制御手段により、その検出値を示したループコイルの寿命を精度よく推定することができる。したがって、ループコイルの損傷による誤検知を防止することが可能になる。そして、推定した寿命が予め設定した基準値を満たさなくなった際に警告を発するので、適切な時に予めループコイルの交換準備をすることができる。それ故、ループコイルの交換により生じるコンベヤベルトの稼働停止時間を最小限にすることが可能になる。 According to the present invention, the plurality of loop coils embedded in the conveyor belt at intervals in the belt running direction include a cylindrical body configured by braiding a plurality of wires including at least one metal wire. One end in the longitudinal direction of this cylindrical body is inserted into the inside from the other end side, and the cylindrical body has a double overlapping portion, and the double overlapping portions are engaged with each other to form a loop It is formed in a shape. Thereby, the bending durability and drop-out resistance of the joint of the cylindrical body are improved. As the breakage of the joint, a complete disconnection does not occur suddenly, but the disconnection gradually proceeds. Therefore, based on the magnitude of the detected value indicating the state of the induced current generated in the loop coil, the life of the loop coil indicating the detected value can be accurately estimated by the control means. Therefore, it is possible to prevent erroneous detection due to damage of the loop coil. Since a warning is issued when the estimated life does not satisfy the preset reference value, it is possible to prepare for replacement of the loop coil in advance at an appropriate time. Therefore, it is possible to minimize the conveyor belt downtime caused by the loop coil replacement.
ここで、例えば、一度警告を発した対象となったループコイルは、交換するまで警告を発する対象外とする。ループコイルを交換するまでの間、警告を発し続けると、他のループコイルの損傷を把握し難くなることがあるためである。 Here, for example, a loop coil that has once issued a warning is excluded from being issued a warning until it is replaced. This is because if the warning is continuously issued until the loop coil is replaced, it may be difficult to grasp the damage of other loop coils.
本発明のループコイルでは、前記二重にオーバーラップした部分の長さが、150mm以上の仕様にするとよい。これにより、二重にオーバーラップした部分の耐抜け性が向上し、耐久性を向上させるには有利になる。 In the loop coil of the present invention, the length of the doubly overlapped portion is preferably 150 mm or more. As a result, the resistance to slipping out of the double overlapping portion is improved, which is advantageous for improving the durability.
また、前記複数本の線材がすべて金属線材である仕様にすることもできる。この仕様の場合、金属線材が多くなるので、コンベヤベルトの縦裂き検出性能を向上させるには有利になる。 The plurality of wires may be metal wires. In the case of this specification, since the number of metal wires increases, it is advantageous for improving the longitudinal tear detection performance of the conveyor belt.
以下、本発明のコンベヤベルトの縦裂き検出システムを図に示した実施形態を参照しながら説明する。 The conveyor belt longitudinal tear detection system of the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.
図1に例示するように、本発明のコンベヤベルトの縦裂き検出システム(以下、検出システムという)は、複数のループコイル1と、コンベヤベルト9近傍の所定位置(下カバーゴム側)に設置される発信器5および受信器6と、受信器6からの送信データが入力される制御手段4と、警告手段4aと、モニタ4bを備えている。それぞれのループコイル1は、駆動プーリ7と従動プーリ8との間に張設されるコンベヤベルト9にベルト走行方向に所定間隔をあけて埋設される。
As illustrated in FIG. 1, a conveyor belt longitudinal tear detection system (hereinafter referred to as a detection system) of the present invention is installed at a plurality of
制御手段4としてはパーソナルコンピュータ等が用いられる。制御手段4には、駆動プーリ7の回転速度(ベルト走行速度)、それぞれのループコイル1の埋設位置(埋設間隔)、ベルト走行1周当たりの屈曲回数のデータが入力されている。警告手段4aとしては、例えば、サイレン、点灯ランプ等が用いられ、その作動は制御手段4により制御される。モニタ4bには制御手段4に入力された各種データや判断結果が表示される。
As the control means 4, a personal computer or the like is used. Data on the rotational speed of the drive pulley 7 (belt travel speed), the embedment position of each loop coil 1 (embedding interval), and the number of bendings per belt travel are input to the control means 4. As the warning means 4 a, for example, a siren, a lighting lamp or the like is used, and its operation is controlled by the control means 4. Various data and judgment results input to the control means 4 are displayed on the
走行中のコンベヤベルト9に発信器5から逐次、所定の高周波が供給され、この供給した高周波によりループコイル1には誘導電流が生じる。そして、生じた誘導電流の状態(大きさ)を示す検出値Sが受信器6により逐次、受信される。検出値Sとしては、ループコイル1に生じた誘導電流の大きさを把握できればよく、電流値、電圧値、抵抗値等を使用することができる。
A predetermined high frequency is sequentially supplied from the
この受信された検出値Sは受信器6から送信データとして制御手段4に逐次、入力される。この検出値Sに基づいて制御手段4によりコンベヤベルト9の縦裂きの有無が逐次、判断される。コンベヤベルト9に縦裂きが生じていると判断された場合は、警告手段4aが直ちに警告を発する構成になっている。
The received detection value S is sequentially input from the
例えば、コンベヤベルト9に縦裂きが生じていてループコイル1が断線していると、ループコイル1には誘導電流が生じないので、制御手段4にはその検出値S(=ゼロ)が入力される。この検出値Sに基づいて制御手段4は、コンベヤベルト9に縦裂きが生じていると判断する。より詳しくは、その検出値Sを示したループコイル1の周辺は縦裂きが生じていると判断して、警告手段4aが警告を発する。モニタ4bには、その検出値Sを示したループコイル1が埋設されている位置を特定する表示がされる。
For example, when the
一方、コンベヤベルト9が健全(縦裂きなし)でループコイル1が断線していなければ、所定の検出値Sが制御手段4に入力されて、制御手段4は、コンベヤベルト9に縦裂きが生じていないと判断する。より詳しくは、その検出値Sを示したループコイル1の周辺には縦裂きが生じていないと判断する。
On the other hand, if the
本発明ではさらに、検出値Sの大きさに基づいて制御手段4により、その検出値Sを示したループコイル1の寿命を逐次、推定し、その推定した寿命が予め設定した基準値C以下になった際に警告手段4aにより直ちに警告を発する。ループコイル1の寿命推定については後述する。
Further, in the present invention, the control means 4 sequentially estimates the life of the
図2、図3に例示するように、ループコイル1は、少なくとも1本の金属線材3aを含む複数本の線材3a(3b)を編組して構成された筒状体2を備えている。尚、図2および後述する図5では、ループコイル1の全体概要を理解し易くするため、ループコイル1の全長の一部分のみで、編組された線材3a(3b)を図示している。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, the
筒状体2を構成する線材は、すべてが金属線材3aであってもよく、金属線材3aおよび繊維線材3bの2種類であってもよい。線材の本数は、例えば4本〜16本程度にする。筒状体2の外径は例えば、0.1mm〜2.5mmが好ましい。
As for the wire which comprises the
金属線材3aは、単線でも複数の素線を撚ったストランドでもよく、例えば、ピアノ線、亜鉛メッキ鋼線、ブラスメッキ鋼線等が使用でき、また、銅線、アルミニウム線等も使用可能である。亜鉛メッキ鋼線を用いると、ゴムとの接着性が向上するのでループコイル1の繋ぎ目には過大な変動が生じ難くなる。そのため、ループコイル1の繋ぎ目の耐久性向上には有利になり、これに伴って、ループコイル1の寿命推定の精度向上にも有利になる。
The
繊維線材3bは、単線でも複数の素線を撚ったストランドでもよく、種々の化学繊維線材を用いることができる。例えば、ナイロン繊維線材、ポリエステル繊維線材等が使用でき、綿やレーヨン等の天然繊維や再生繊維を線材としても良い。
The
筒状体2の長手方向一端は、他端側から内部に挿入されて筒状体2が二重にオーバーラップした部分Lを有している。二重にオーバーラップした部分Lは互いが係合することにより繋ぎ目となって、紐状の筒状体2がループ状に形成されている。二重にオーバーラップした部分Lの長さは、例えば、150mm以上、好ましくは300mm以上、更に、ループコイル1の全長がオーバーラップしている状態(L=ループコイル1の周長の100%)が最も好ましい。
One end in the longitudinal direction of the
ループコイル1は、図4に例示するように、コンベヤベルト9の内部に埋設される。コンベヤベルト9が、矢印Fの方向に走行して、受信器6の設置位置に到達した際に、金属線材3aが断線していなければ、発信器5からの高周波によってループコイル1(金属線材3a)に誘導電流が流れ、この誘導電流の状態を示す検出値Sが受信器6で受信されて、コンベヤベルト9の縦裂きの有無が判断される。
As illustrated in FIG. 4, the
繋ぎ目となる二重にオーバーラップした部分Lは、筒状体2の二重構造であり、内周側と外周側の筒状体2が当接している。そのため、内周側の筒状体2と外周側の筒状体2との接触面積が大きく、コンベヤベルト9の走行によって、ループコイル1(筒状体2)が繰り返し屈曲を受けても、局部的な応力集中が生じ難くなっていて、屈曲耐久性を向上させるには有利になっている。
The doubly overlapping portion L that becomes a joint has a double structure of the
また、ループコイル1(筒状体2)に対して長手方向(筒軸方向)の引張力が作用した場合は、繋ぎ目となる二重にオーバーラップした部分Lが、例えば、少なくとも150mm以上、好ましくは300mmm以上当接して、外周側の筒状体2が縮径するように変形して、内周側の筒状体2により強く係合するので、耐抜け性も向上する。そのため、このループコイル1がコンベヤベルト9に埋設されて実用に供された際の耐久性を向上させることができる。
In addition, when a tensile force in the longitudinal direction (cylinder axis direction) is applied to the loop coil 1 (tubular body 2), the double overlapping portion L serving as a joint is, for example, at least 150 mm or more, Preferably, the outer
即ち、コンベヤベルト9の走行によってループコイル1が繰り返し屈曲変形を受けても筒状体2の繋ぎ目が早期に破損するような不具合を回避できる。これに伴って、コンベヤベルト9の縦裂きの誤検知をすることが少なくなり、コンベヤベルト9の縦裂きを精度よく検出することが可能になる。
That is, even if the
ループコイル1のオーバーラップした部分Lの始点および終点は、ベルト幅方向に延設されている部分であり、かつ、ベルト幅1/3の中央部の範囲内であることが好ましい。図4では、オーバーラップした部分Lの始点および終点が、ループ上側のベルト幅方向に延設されている部分になっているが、始点および終点が、ループ下側のベルト幅方向に延設されている部分でもよい。或いは、始点および終点のいずれか一方をループ上側のベルト幅方向に延設されている部分にして、いずれか他方をループ下側のベルト幅方向に延設されている部分にすることもできる。尚、図4中の符号Wは、ベルト幅を示す。
It is preferable that the start point and the end point of the overlapped portion L of the
図5に例示するように、二重にオーバーラップした部分Lの長さを、ループコイル1の周長と同じにすることもできる。この仕様の場合、ループコイル1の全長に渡って筒状体1の二重構造になるので、剛性が全長に渡って均等になり、優れた耐久性を確保するには一段と有利になる。
As illustrated in FIG. 5, the length of the overlapped portion L can be the same as the circumference of the
また、筒状体2を構成するすべての線材を金属線材3aにした場合は、金属線材3aが多くなるので、コンベヤベルト9の縦裂き検出性能を向上させるには有利になる。
Further, when all the wires constituting the
筒状体2を構成する線材を、金属線材3aおよび繊維線材3bの2種類にした場合は、金属線材3aどうしが接触して擦れることが生じ難くなるため、金属線材3aの断線を防止し易くなり、縦裂き検出能力を安定して確保するには有利になる。
When the wire constituting the
それぞれの線材3a(3b)の外径は、ループコイル1の生産性や耐久性等のバランスを考慮すると、例えば、0.05mm以上1.00mm以下にするのが好ましい。さらに好ましくは、0.1mm以上0.8mm以下にする。
The outer diameter of each
図6に例示するように、ループコイル1を繰り返し屈曲すると、繋ぎ目が徐々に損傷して(係合していた金属線材3aの分離が徐々に進行して)検出値Sが次第に小さくなる。図6は、検出値Sが電圧値であり、本発明1のループコイル1のデータの他に、1本の金属線材の両端部どうしをはんだ溶接で繋いだループコイルA(従来例)のデータも示している。制御手段4には、ループコイル1の繰り返し屈曲回数と検出値Sとの関係を示すこのデータも予め入力されている。
As illustrated in FIG. 6, when the
図6に示すように従来のループコイルAでは、ある屈曲回数に達すると急激に検出値Sが低下する。即ち、ループコイルAの繋ぎ目が突然、完全に断線するため寿命推定することができず、ループコイルAの交換に対して十分な準備をすることができない。 As shown in FIG. 6, in the conventional loop coil A, the detection value S rapidly decreases when a certain number of bendings is reached. That is, since the joint of the loop coil A suddenly and completely breaks, the life cannot be estimated, and sufficient preparation for replacement of the loop coil A cannot be made.
一方、本発明では、ループコイル1の繋ぎ目の構造が寄与して検出値Sが徐々に変化するので、検出値Sの大きさに基づいて制御手段4により、その検出値Sを示したループコイル1の寿命を精度よく推定することが可能になっている。
On the other hand, in the present invention, the detection value S gradually changes due to the contribution of the joint of the
そして、推定した寿命が予め設定した基準値Cを満たさなくなった際(この実施形態では基準値C以下になった際)に警告手段4aにより警告を発する。例えば、推定寿命が8800時間〜10000時間程度を基準値Cとする。モニタ4bには、その検出値Sを示したループコイル1が埋設されている位置を特定する表示がされる。
Then, when the estimated life does not satisfy the preset reference value C (in this embodiment, when it becomes equal to or less than the reference value C), a warning is issued by the warning means 4a. For example, the estimated lifetime is about 8800 hours to 10000 hours as the reference value C. On the
そのため、ループコイル1が完全に使用不可能になる前の適切な時に、予めループコイルの交換準備をすることができる。即ち、損傷しているループコイル1の交換作業を計画的に行なうことができるので、ループコイル1の交換により生じるコンベヤベルト9の稼働停止時間を最小限にできる。また、ループコイル1の損傷による誤検知を防止することも可能になる。
Therefore, it is possible to prepare for replacement of the loop coil in advance at an appropriate time before the
尚、検出値Sとして電圧値や電流値を用いる場合は、基準値C以下になった場合が基準値Cを満たさなくなったと判断するが、検出値Sとして抵抗値を用いる場合は、基準値C以上になった場合が基準値Cを満たさなくなったと判断することになる。 When a voltage value or a current value is used as the detection value S, it is determined that the reference value C is not satisfied when the value is equal to or lower than the reference value C. However, when a resistance value is used as the detection value S, the reference value C It is determined that the reference value C is no longer satisfied when the above is reached.
警告は、所定時間発した後、停止する。そして、一度警告を発した対象となったループコイル1については、ループコイル1を交換するまで警告を発する対象外とする。残存する推定寿命が十分長い時点に相当する検出値Sを基準値Cに設定しておくと、基準値Cを満たさなくなった検出値Sを示したループコイル1は、その時点である程度の寿命があるので、直ちに交換する必要がない。このような場合、警告を発し続けると、他のループコイル1の損傷を把握し難くなる。そのため、ループコイル1を交換するまでは警告を発する対象外とするのが好ましい。
The warning stops after a predetermined time. And about the
1 ループコイル
2 筒状体
3a 金属線材
3b 繊維線材
4 制御手段
4a 警告手段
4b モニタ
5 送信器
6 受信器
7 駆動プーリ
8 従動プーリ
9 コンベヤベルト
L 二重にオーバーラップした部分
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