JP7806972B2

JP7806972B2 - 表面形状測定装置、及び表面形状測定方法

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Description

本開示は、進行方向に駆動されるベルトの表面形状を測定する、表面形状測定装置、表面形状測定方法、及びベルトの管理方法に関する。

例えば原料などの搬送物を搬送する搬送装置として、一対のプーリーに巻き掛けられたコンベアベルト等のベルトを備えるベルトコンベアが知られている。ベルトコンベアにおいて、長時間の操業でコンベアベルトの蛇行が発生してコンベアベルトの端部が架台フレームに接触することによって、コンベアベルトの端部に、耳切れとも称される欠損が発生する。その耳切れを起因としてコンベアベルトが破断しないように、コンベアベルトの状態として、コンベアベルトの厚さ等の表面形状を定期的に管理する必要がある。

コンベアベルトの厚さ等の表面形状を測定する方法として、レーザ光を用いた光切断法によってコンベアベルトの表面の凹凸を測定する装置が特許文献１及び特許文献２に開示されている。

特開２０１７－３２３４６号公報特開２０２０－７６７６７号公報

特許文献１及び特許文献２の装置において、レーザ光の照射範囲の中心がベルトの幅方向の端部よりも幅方向の内側に位置している。ベルトが数十ｍｍ（ミリメートル）の厚みを有することによって、ベルトとプーリーとの間に段差が生じる。レーザ光の照射範囲の中心がベルトの幅方向の端部よりも幅方向の内側に位置する場合、ベルトとプーリーとの間に生じた段差によって、ベルトの幅方向の端部とプーリーとの境界にレーザ光が照射されない死角が生じる。死角が生じることによって、ベルトの表面形状の測定精度が低下するおそれがある。

かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、ベルトの表面形状を高精度で測定できる表面形状測定装置、表面形状測定方法及びベルトの管理方法を提供することにある。

本開示の一実施形態に係る（１）表面形状測定装置は、駆動装置によって進行方向に駆動されるベルトの表面の形状を測定する。前記表面形状測定装置は、前記ベルトの表面側に位置して前記ベルトの表面に向けてレーザ光を照射して前記ベルトの表面で反射又は散乱した前記レーザ光を検出して前記ベルトの表面の形状を測定する１又は複数のレーザセンサと、前記レーザセンサによる前記ベルトの表面の形状の測定データに基づいて前記ベルトの表面の形状を表す表面形状データを生成する演算装置とを備える。前記１又は複数のレーザセンサのうち少なくとも１つのレーザセンサは、前記ベルトの表面の法線方向に向かって見たときに前記ベルトの幅方向の端部又は前記ベルトの幅方向の端部よりも前記幅方向の外側の範囲に重なるように配置される。

（２）上記（１）に記載の表面形状測定装置において、前記ベルトの表面の法線方向に向かって見たときに前記レーザセンサが前記ベルトの幅方向の端部よりも前記幅方向の外側の範囲に重なるように配置される場合において、前記ベルトの幅方向の端部が前記レーザ光の照射範囲に含まれるように、前記レーザセンサが配置されてよい。

（３）上記（１）に記載の表面形状測定装置において、前記ベルトの表面の法線方向に向かって見たときに前記レーザセンサが前記ベルトの幅方向の端部に重なるように配置される場合において、前記レーザセンサの外形の少なくとも一部が前記ベルトの幅方向の端部に重なるように、前記レーザセンサが配置されてよい。

（４）上記（３）に記載の表面形状測定装置において、前記レーザ光のうち前記ベルトの表面に対して法線方向に進行する成分によって照射される範囲に前記ベルトの幅方向の端部が含まれるように、前記レーザセンサが配置されてよい。

（５）上記（１）から（４）までのいずれか１つに記載の表面形状測定装置において、前記ベルトの幅方向の端部に入射する前記レーザ光の進行方向と前記ベルトの表面の法線方向との間の角度が、前記ベルトの表面の形状の測定に要求される精度に応じて定まる角度上限値以下になるように、前記レーザセンサが配置されてよい。

（６）上記（１）から（５）までのいずれか１つに記載の表面形状測定装置において、前記駆動装置はプーリーであってよい。前記ベルトは前記プーリーに巻き掛けられてよい。前記ベルトの幅方向における前記プーリーの端部は、前記ベルトの幅方向の端部よりも外側に位置してよい。前記レーザ光のうち前記ベルトの表面に対して法線方向に進行する成分によって照射される範囲が前記ベルトの幅方向の端部から前記プーリーの端部までの間に位置するように、前記レーザセンサが配置されてよい。

（７）上記（６）に記載の表面形状測定装置において、前記レーザセンサは、前記ベルトが前記プーリーに接する部分において反射又は散乱した前記レーザ光を検出して前記ベルトの表面の形状を測定してよい。前記演算装置は、前記ベルトが前記プーリーに接する部分における前記表面形状データを生成してよい。

（８）上記（１）から（７）までのいずれか１つに記載の表面形状測定装置において、前記レーザセンサは、前記ベルトが前記進行方向に駆動されている間に前記ベルトの表面に前記レーザ光を照射することによって、前記ベルトの表面の前記進行方向に沿った各位置で反射又は散乱した前記レーザ光を検出して前記ベルトの表面の形状を測定してよい。前記演算装置は、前記ベルトの表面の前記進行方向に沿った表面形状データを生成してよい。

（９）上記（１）から（８）までのいずれか１つに記載の表面形状測定装置において、前記ベルトの幅方向の両端のそれぞれに少なくとも１台のレーザセンサが配置されてよい。

（１０）上記（９）に記載の表面形状測定装置において、前記レーザセンサは、前記ベルトの進行方向に向かって見たときに前記ベルトの幅方向の全体が少なくとも１台のレーザセンサから照射される前記レーザ光の照射範囲に含まれるように配置されてよい。

（１１）上記（９）又は（１０）に記載の表面形状測定装置において、前記演算装置は、前記複数のレーザセンサのそれぞれの測定データを合成することによって、前記ベルトの幅方向の全体の表面形状データを生成してよい。

（１２）上記（９）から（１１）までのいずれか１つに記載の表面形状測定装置において、前記ベルトの進行方向に向かって見たときに前記複数のレーザセンサのそれぞれから照射される前記レーザ光の照射範囲が重なる場合に、前記ベルトの幅方向に向かって見たときに前記複数のレーザセンサのそれぞれから照射される前記レーザ光の照射範囲が重ならないように前記複数のレーザセンサが配置されてよい。

本開示の一実施形態に係る（１３）表面形状測定方法は、上記（１）から（１２）までのいずれか１つに記載の表面形状測定装置を用いて前記ベルトの表面の形状を測定する方法である。前記表面形状測定方法は、前記レーザセンサから前記ベルトの表面に前記レーザ光を照射し、前記ベルトの表面で反射又は散乱した前記レーザ光を前記レーザセンサで検出し、前記ベルトの表面の形状を測定するステップと、前記レーザセンサによる前記ベルトの表面の形状の測定データに基づいて前記ベルトの表面の形状を表す表面形状データを生成するステップとを含む。

本開示の一実施形態に係る（１４）ベルトの管理方法は、上記（１３）に記載の表面形状測定方法によって生成された前記表面形状データに基づいて前記ベルトを管理するステップを含む。

本開示に係る表面形状測定装置、表面形状測定方法、及びベルトの管理方法によれば、ベルトの表面形状が高精度で測定される。

本開示に係る表面形状測定装置の構成例を示すブロック図である。本開示に係る表面形状測定装置の構成例を示す模式図である。ベルトの進行方向を含む面で図２の構成例を平面視する側面図である。ベルトの幅方向を含む面で図２の構成例を平面視する正面図である。比較例に係るレーザセンサの配置を表す正面図である。図５Ａの枠囲み部Ａの拡大図である。レーザ光の照射範囲にベルトの端部が含まれるようにレーザセンサが位置する場合の正面図である。ベルト表面の法線方向から見てレーザセンサの外形の少なくとも一部がベルトの幅方向の端部に重なるようにレーザセンサが位置する場合の正面図である。ベルト表面の法線方向から見てレーザセンサの照射部がベルトの幅方向の端部に重なるようにレーザセンサが位置する場合の正面図である。本開示に係る表面形状測定方法の手順例を示すフローチャートである。３台のレーザセンサを備える構成例を示す模式図である。２台のレーザセンサの照射範囲が幅方向に沿って互いに重複するようにレーザセンサが配置される構成例を示す正面図である。２台のレーザセンサの照射範囲が進行方向にずれるようにレーザセンサが配置される構成例を示す側面図である。第１センサの照射範囲と第２センサの照射範囲とがベルトの進行方向に２０ｍｍ離隔した場合の第１センサによるベルト表面の高さの測定値の例を示すグラフである。第１センサの照射範囲と第２センサの照射範囲とがベルトの進行方向に２０ｍｍ離隔した場合の第２センサによるベルト表面の高さの測定値の例を示すグラフである。第１センサの照射範囲と第２センサの照射範囲とがベルトの進行方向に４５ｍｍ離隔した場合の第１センサによるベルト表面の高さの測定値の例を示すグラフである。第１センサの照射範囲と第２センサの照射範囲とがベルトの進行方向に４５ｍｍ離隔した場合の第２センサによるベルト表面の高さの測定値の例を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本開示に係る表面形状測定装置１０、表面形状測定方法、及びベルトの管理方法の実施形態が説明される。各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。各図面において同一又は相当する部分に同一の符号が付されている。本開示において同一又は相当する部分についての説明が適宜省略又は簡略化される。

（本開示に係る表面形状測定装置１０の実施形態）
図１に示されるように、本開示の一実施形態に係る表面形状測定装置１０は、レーザセンサ１１と、演算装置１２とを備える。表面形状測定装置１０は、図２、図３及び図４に示されるように、ベルトコンベアのコンベアベルト３０の表面３１に対して照射範囲４５に広がるレーザ光４３を照射してコンベアベルト３０の表面３１の形状を測定する。つまり、表面形状測定装置１０の測定対象は、ベルトコンベアである。レーザセンサ１１の数は、１台であってもよいし、２台以上であってもよい。つまり、表面形状測定装置１０は、１又は複数のレーザセンサ１１を備える。

＜ベルトコンベアの構成例＞
以下、表面形状測定装置１０の測定対象であるベルトコンベアの構成例が説明される。ベルトコンベアは、コンベアベルト３０とプーリー２０とを備える。コンベアベルト３０は、一対のプーリー２０に巻き掛けられている。コンベアベルト３０は、プーリー２０が回転することによって進行方向に移動し、表面３１に載せられた搬送物を移動させる。コンベアベルト３０の表面３１は、コンベアベルト３０のプーリー２０と接しない外側の面である。コンベアベルト３０の表面３１の形状は、単に表面形状とも称される。

プーリー２０は、回転軸２２の周りに回転することによってプーリー２０に巻き掛けられているコンベアベルト３０を進行方向に移動させる。プーリー２０は、コンベアベルト３０を駆動する手段の一例であり、駆動装置とも称される。プーリー２０は、コンベアベルト３０を進行方向に駆動できる他の種々の手段に置き換えられてよい。つまり、駆動装置は、プーリー２０に限られず他の種々の装置を含んで構成されてよい。

プーリー２０は、コンベアベルト３０の幅方向において、コンベアベルト３０の端部３２よりも外側に突出している。言い換えれば、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２におけるプーリー２０の端部２４（図４参照）は、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２よりも外側に位置する。

コンベアベルト３０は搬送物を載せて進行方向に移動させるベルトコンベアのベルトの一例である。コンベアベルト３０は単にベルトとも称される。

コンベアベルト３０の進行方向は、コンベアベルト３０がプーリー２０から受けた駆動力によって移動する方向である。コンベアベルト３０の進行方向は、一対のプーリー２０の間において、一対のプーリー２０が並ぶ方向に対応する。コンベアベルト３０の進行方向は、コンベアベルト３０がプーリー２０に巻き掛けられている部分において、プーリー２０が回転する方向に対応する。コンベアベルト３０の表面３１に搬送物が積載される場合、搬送物はコンベアベルト３０とともにコンベアベルト３０の進行方向に搬送される。つまり、搬送物の搬送方向は、コンベアベルト３０の進行方向に対応する。したがって、コンベアベルト３０の進行方向は、搬送方向とも称される。

コンベアベルト３０の進行方向は、コンベアベルト３０の長手方向に対応する。コンベアベルト３０の幅方向は、コンベアベルト３０の短手方向に対応する。コンベアベルト３０の幅方向は、コンベアベルト３０の進行方向に交差する方向のうちコンベアベルト３０の外形の長さが最短になる方向であるとする。したがって、コンベアベルト３０の幅方向は、コンベアベルト３０の進行方向に対して略直交する方向である。

ベルトコンベアの運用において、コンベアベルト３０が破断しないようにコンベアベルト３０の厚さが管理される必要がある。コンベアベルト３０の厚さは、表面形状測定装置１０によって測定される表面形状から算出され得る。表面形状は、コンベアベルト３０の表面３１の凹凸を含む形状である。例えば、コンベアベルト３０の表面３１において周囲より凹んだ部分は、コンベアベルト３０の厚さが周囲より薄くなっている部分に対応する。コンベアベルト３０の厚さがゼロになっている部分は、コンベアベルト３０に破穴等の欠損が生じている部分に対応する。

＜表面形状測定装置１０の構成例＞
以下、ベルトコンベアのコンベアベルト３０の表面形状を測定する表面形状測定装置１０の構成例が説明される。上述したように、表面形状測定装置１０は、レーザセンサ１１と演算装置１２とを備える。表面形状測定装置１０は、レーザセンサ１１と演算装置１２とを連携して動作させることによってコンベアベルト３０の表面形状を測定する。レーザセンサ１１と演算装置１２とは、例えばＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークで接続され、測定で得られた情報、すなわち測定データを互いに送受信できるように構成されてよい。

＜＜レーザセンサ１１＞＞
レーザセンサ１１は、図１及び図３に示されるように、照射部４１と受光部４２とを備える。照射部４１と受光部４２とは、測定対象であるコンベアベルト３０の表面３１から見て、厳密に言えば少しずれて配置されているが、同じ場所に配置されているとみなされ得る。レーザセンサ１１は、レーザ光４３を用いた光切断法を実行することによってコンベアベルト３０の表面３１の形状を測定する。

具体的に、レーザセンサ１１は、図３に示されるように、コンベアベルト３０の表面３１側に位置する。レーザセンサ１１は、照射部４１からコンベアベルト３０にレーザ光４３を照射し、コンベアベルト３０で反射又は散乱して戻ってくるレーザ光４６を受光部４２で検出することによってコンベアベルト３０の表面形状を測定してよい。レーザセンサ１１は、光切断法を実行することによって、コンベアベルト３０に非接触の状態でコンベアベルト３０の表面形状を測定できる。レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０の表面３１の各点までの距離を算出し、表面３１の各点の高さを算出することによって、コンベアベルト３０の表面形状を測定できる。

レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０の表面形状の測定データを演算装置１２に出力する。

本実施形態において、レーザセンサ１１は、レーザ光４３として、コンベアベルト３０の幅方向に延びるラインレーザをコンベアベルト３０に照射する。ラインレーザは、図２に示されるように、放射状に広がる照射範囲４５として表される範囲に照射される。照射範囲４５の中心軸４４がコンベアベルト３０の表面３１の法線方向に沿うように、レーザセンサ１１が配置されるとする。レーザ光４３は、ラインレーザに限られず、平面状のレーザであってもよい。

レーザセンサ１１は、プーリー２０の回転中、すなわちコンベアベルト３０が進行方向に移動する間にレーザ光４３を照射してよい。レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０の移動中にレーザ光４３を照射することによって、コンベアベルト３０の進行方向に沿って表面形状を測定できる。

図４に示されるように、本実施形態に係る表面形状測定装置１０は、コンベアベルト３０の幅方向の全体を測定できるように、２台のレーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂを備える。２台のレーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂは、コンベアベルト３０の幅方向に並んで配置されている。

レーザセンサ１１Ａがレーザ光４３を照射する範囲は、照射範囲４５Ａとして表される。レーザセンサ１１Ｂがレーザ光４３を照射する範囲は、照射範囲４５Ｂとして表される。照射範囲４５Ａと照射範囲４５Ｂとは、コンベアベルト３０の幅方向に未測定領域が存在しないように、コンベアベルト３０の幅方向に沿って互いに数ｍｍ～数十ｍｍ程度重なり合っていることが望ましい。つまり、レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０の進行方向に向かって見たときにコンベアベルト３０の幅方向の全体が少なくとも１台のレーザセンサ１１から照射されるレーザ光４３の照射範囲４５に含まれるように配置されてよい。

表面形状測定装置１０は、図４に示されるように、遮光カバー１４を更に備える。遮光カバー１４は、レーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂから照射範囲４５Ａ及び４５Ｂに照射されるレーザ光４３がプーリー２０よりも外側へ照射されないように、レーザ光４３のうち外部に向かう成分を遮るように配置される。

また、図４の例において、レーザ光４３の照射範囲４５Ａ及び４５Ｂのそれぞれの中心軸４４Ａ及び４４Ｂがコンベアベルト３０の幅方向の端部３２に位置するように、２台のレーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂが配置されている。つまり、コンベアベルト３０の幅方向の両端のそれぞれに少なくとも１台のレーザセンサ１１が配置されてよい。レーザ光４３の照射範囲４５Ａ及び４５Ｂのそれぞれの中心軸４４Ａ及び４４Ｂがコンベアベルト３０の幅方向の端部３２よりもコンベアベルト３０の幅方向の外側の範囲に位置するように、２台のレーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂが配置されてもよい。

以上のことをまとめると、本開示に係る表面形状測定装置１０において、レーザ光４３の照射範囲４５Ａ及び４５Ｂのそれぞれの中心軸４４Ａ及び４４Ｂがコンベアベルト３０の幅方向の端部３２又は端部３２よりも幅方向の外側の範囲に位置するように、２台のレーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂが配置される。言い換えれば、レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０の表面３１の法線方向に向かって見たときにコンベアベルト３０の幅方向の端部３２又は端部３２よりも幅方向の外側の範囲に重なるように配置される。

図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、比較例に係るレーザセンサ１１の配置によれば、コンベアベルト３０の端部３２に対してレーザ光４３が入射したときに、コンベアベルト３０の端部３２とプーリー２０との間の段差によってレーザ光４３が入射しない死角範囲４３Ｓが発生する。死角範囲４３Ｓが発生することによって、コンベアベルト３０の端部３２で反射又は散乱してレーザセンサ１１に戻るレーザ光４６の強度が低下する。表面形状の測定対象となる部分からレーザセンサ１１に戻るレーザ光４６の強度の低下は、測定対象となる部分の表面形状の測定精度を低下させる。したがって、コンベアベルト３０の端部３２の表面形状の測定精度の低下を防ぐために、死角範囲４３Ｓを減少させることが求められる。

図５Ｂに示されるように、破線の矢印によって表されるレーザ光４３の入射方向と、一点鎖線によって表されるコンベアベルト３０の表面３１の法線方向との間の角度、すなわちθとして表される角度が小さいほど、死角範囲４３Ｓが狭くなる。上述したようにレーザセンサ１１がコンベアベルト３０の表面３１の法線方向に向かって見たときにコンベアベルト３０の幅方向の端部３２に重なるように配置されることによって、θが小さくなる。θが小さくなることによって死角範囲４３Ｓが狭くなる。また、レーザ光４３がコンベアベルト３０の幅方向の端部３２に対してコンベアベルト３０の表面３１の法線方向から入射する場合、死角範囲４３Ｓが解消される。その結果、レーザセンサ１１がコンベアベルト３０の幅方向の内側に配置される場合よりも、コンベアベルト３０の端部３２の表面形状の測定精度が向上する。

レーザ光４３がコンベアベルト３０の幅方向の端部３２よりも外側から入射する場合、死角範囲４３Ｓが解消される。つまり、レーザセンサ１１が端部３２よりも外側に配置されることによって、死角範囲４３Ｓが解消される。その結果、レーザセンサ１１がコンベアベルト３０の幅方向の内側に配置される場合よりも、コンベアベルト３０の端部３２の表面形状の測定精度が向上する。

また、上述したように、レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０に対してレーザ光４３を照射してコンベアベルト３０の表面３１で反射又は散乱して戻ってくるレーザ光４６を検出する。コンベアベルト３０の表面３１から戻ってくるレーザ光４６の強度は、照射されるレーザ光４３の進行方向とコンベアベルト３０の表面３１の法線方向との間の角度に応じて異なる。具体的に、照射されるレーザ光４３の進行方向とコンベアベルト３０の表面３１の法線方向との間の角度が小さいほど、コンベアベルト３０の表面３１から戻ってくるレーザ光４６の強度が大きくなる。言い換えれば、レーザ光４３がコンベアベルト３０の表面３１に入射する角度が垂直に近いほど、コンベアベルト３０の表面３１から戻ってくるレーザ光４６の強度が大きくなる。

ここで、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２の耳切れ等の欠損は、コンベアベルト３０の破断を引き起こすことがある。したがって、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２における表面形状の測定精度を高めることが求められる。コンベアベルト３０の幅方向の端部３２に照射されるレーザ光４３の進行方向とコンベアベルト３０の表面３１の法線方向との間の角度が小さくなるようにレーザセンサ１１が配置されることによって、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２から戻ってくるレーザ光４６の強度が大きくなる。その結果、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２の表面形状の測定精度が高められる。

レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０がプーリー２０に巻き掛けられている部分、すなわちコンベアベルト３０がプーリー２０に接する部分に対してレーザ光４３を照射できるように配置される。コンベアベルト３０の表面形状を厚さ方向に高精度で測定するために、コンベアベルト３０へのレーザ光４３の入射方向がプーリー２０の回転軸２２の中心を通るように、レーザセンサ１１が配置される。プーリー２０の回転軸２２の中心は、図４において一点鎖線によって表されている。

図２及び図３に例示される表面形状測定装置１０において、レーザセンサ１１は、プーリー２０の斜め上からレーザ光４３を照射するように配置されている。レーザセンサ１１は、図２及び図３に例示される位置に限られず、コンベアベルト３０がプーリー２０に接する位置、すなわち図３の側面図においてプーリー２０の６時方向から１２時方向までの間の任意の位置にレーザ光４３を照射できる位置に配置されてよい。

コンベアベルト３０がプーリー２０に接する部分に対してレーザ光４３を照射してコンベアベルト３０から戻ってくるレーザ光４６を検出することによって、表面形状測定装置１０は、プーリー２０に巻き掛けられている状態で安定した姿勢になっているコンベアベルト３０の表面形状を測定できる。

コンベアベルト３０の表面３１の法線方向に向かって見たときに、レーザセンサ１１がコンベアベルト３０に重なる位置は、レーザセンサ１１から照射されるレーザ光４３の照射範囲４５の中心軸４４がコンベアベルト３０の表面３１に交わる位置によって特定される。レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０の表面３１の法線方向に見たときに、レーザセンサ１１がコンベアベルト３０に重なる位置がコンベアベルト３０の幅方向の端部３２から幅方向に所定距離だけ広がる範囲に含まれるように配置されてよい。所定距離は例えば±５０ｍｍに設定されてよい。所定距離はレーザセンサ１１によるコンベアベルト３０の幅方向の端部３２の表面形状の測定に求められる精度に応じて設定されてよい。

また、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２に入射するレーザ光４３の進行方向とコンベアベルト３０の表面３１の法線方向との間の角度の絶対値が角度上限値以下になるように、レーザセンサ１１が配置されてよい。角度上限値は、コンベアベルト３０の表面形状の測定に要求される精度に応じて定められてよい。角度上限値は、上述した所定距離の設定に応じて定められてよい。例えば所定距離が±５０ｍｍに設定される場合、角度上限値は３°に設定されてよい。

レーザ光４３の進行方向とコンベアベルト３０の表面３１の法線方向との間の角度が時計回り方向又は反時計回り方向を正の値として表される場合、その角度の値が角度範囲内に収まるように、レーザセンサ１１が配置されてよい。角度範囲は、コンベアベルト３０の表面形状の測定に要求される精度に応じて定められてよい。角度範囲は、上述した所定距離の設定に応じて定められてよい。例えば所定距離が５０ｍｍに設定される場合、角度範囲は－３°～＋３°に設定されてよい。

逆に、上述した所定距離が角度上限値又は角度範囲の設定に応じて定められてもよい。

コンベアベルト３０の法線方向に向かって見たときにレーザセンサ１１がコンベアベルト３０の幅方向の端部３２よりも幅方向の外側の範囲に重なるように配置される場合において、図６Ａに示されるように、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２が照射範囲４５に含まれるように、レーザセンサ１１が配置されてよい。コンベアベルト３０の幅方向の端部３２が照射範囲４５に含まれることによって、レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２の表面形状を測定できる。

コンベアベルト３０の法線方向に向かって見たときにレーザセンサ１１がコンベアベルト３０の幅方向の端部３２に重なるように配置される場合において、図６Ｂに示されるように、一点鎖線によって表されるコンベアベルト３０の表面３１の法線方向から見たときに、レーザセンサ１１の外形の少なくとも一部がコンベアベルト３０の幅方向の端部３２に重なるように、レーザセンサ１１が配置されてよい。つまり、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２とレーザセンサ１１の外形との位置関係に基づいて、レーザセンサ１１の位置が調整されてよい。レーザセンサ１１の外形の位置に基づいてレーザセンサ１１の位置を調整する場合、レーザセンサ１１がコンベアベルト３０に重なっている状態においてコンベアベルト３０の幅方向の端部３２がレーザセンサ１１に隠れるように、レーザセンサ１１の位置を調整することができる。その結果、レーザセンサ１１の位置が簡便に調整される。

レーザ光４３がコンベアベルト３０の幅方向に広がっていることによって形成される照射範囲４５は、コンベアベルト３０の幅方向に延びる線状に広がる。一方で、幅方向に広がっているレーザ光４３のうちコンベアベルト３０の表面３１の法線方向に進行する成分だけに注目すれば、その成分によってコンベアベルト３０の表面３１が照射される範囲は、有限の大きさの円状である。

図６Ｃに示されるように、レーザ光４３のうちコンベアベルト３０の表面３１の法線方向に進行する成分によってコンベアベルト３０の表面３１が照射される範囲にコンベアベルト３０の幅方向の端部３２が含まれるように、レーザセンサ１１が配置されてよい。つまり、レーザ光４３のうちコンベアベルト３０の表面３１の法線方向に進行する成分が端部３２に入射するように、レーザセンサ１１が配置されてよい。また、コンベアベルト３０の表面３１の法線方向から見たときにレーザセンサ１１の照射部４１がコンベアベルト３０の幅方向の端部３２に重なるように、レーザセンサ１１が配置されてよい。図６Ｃにおいて、コンベアベルト３０の表面３１の法線方向は、一点鎖線によって表される。レーザ光４３のうちコンベアベルト３０の表面３１の法線方向に進行する成分によって照射される範囲は、斜線ハッチングを付した範囲として表される。レーザ光４３のうちコンベアベルト３０の表面３１の法線方向に進行する成分が端部３２に入射することによって、コンベアベルト３０の端部３２とプーリー２０との段差における死角が解消される。その結果、コンベアベルト３０の端部３２における表面形状の測定精度が高められる。

レーザ光４３のうちコンベアベルト３０の表面３１の法線方向に進行する成分によってコンベアベルト３０の表面３１が照射される範囲が、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２からプーリー２０の端部２４までの間に位置するように、レーザセンサ１１が配置されてよい。つまり、レーザ光４３のうちコンベアベルト３０の表面３１の法線方向に進行する成分がプーリー２０に入射するように、レーザセンサ１１が配置されてよい。レーザ光４３のうちコンベアベルト３０の表面３１の法線方向に進行する成分がプーリー２０に入射することによって、コンベアベルト３０の端部３２とプーリー２０との段差における死角が解消される。その結果、コンベアベルト３０の端部３２における表面形状の測定精度が高められる。

レーザセンサ１１は、レーザ距離計として構成されてよい。レーザセンサ１１は、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式を利用した距離測定カメラとして構成されてもよい。

＜＜演算装置１２＞＞
演算装置１２は、演算を実行する１つ以上のプロセッサと、演算で使用される、例えば表面形状の測定データ等を記憶する記憶部とを備えている。演算装置１２は、例えばコンピュータとして構成されてよい。

プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の汎用のプロセッサであってよい。プロセッサは、特定の処理に特化した専用プロセッサであってもよい。プロセッサは、これらに限られず任意のプロセッサであってもよい。プロセッサは、記憶部に格納されたプログラムを読み込んで実行することによって、表面形状測定装置１０の機能を実現してよい。

記憶部は、１つ以上のメモリを含んでよい。メモリは、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等であるが、これらに限られず任意のメモリとすることができる。記憶部は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の電磁記録媒体を含んでよい。

演算装置１２は、レーザセンサ１１で検出されたコンベアベルト３０の表面形状の測定データに基づいてコンベアベルト３０の表面形状を表す表面形状データを生成する。表面形状データは、コンベアベルト３０の表面３１の幅方向又は進行方向等の一方向に沿った各点の高さを表すグラフとして表されてよい。表面形状データは、コンベアベルト３０の表面３１の各点の高さを表す二次元マップデータとして生成されてよい。

コンベアベルト３０の表面３１に、幅方向及び進行方向のそれぞれに沿った座標軸を有する座標系が設定されてよい。レーザセンサ１１は、幅方向に広がっているレーザ光４３を射出してコンベアベルト３０から戻ってくるレーザ光４６を検出することによって、進行方向の１つの座標と幅方向の複数の座標との組み合わせによって特定される、幅方向に並ぶ複数の点のそれぞれにおけるコンベアベルト３０の表面３１の高さを表す測定データを生成する。また、レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０が進行方向に移動した後でレーザ光４３の射出と戻ってくるレーザ光４６の検出とを繰り返すことによって、進行方向の別の座標と幅方向の複数の座標との組み合わせによって特定される、幅方向に並ぶ複数の点のそれぞれにおけるコンベアベルト３０の表面３１の高さを表す測定データを生成する。レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０が進行方向に一周する間に、レーザ光４３の射出と戻ってくるレーザ光４６の検出とを繰り返すことによって、コンベアベルト３０の表面３１全体にわたって、コンベアベルト３０の表面３１の高さを表す測定データを生成できる。

演算装置１２は、必要に応じて、コンベアベルト３０の稼働情報に更に基づいてコンベアベルト３０の表面形状データを生成してよい。コンベアベルト３０の稼働情報は、コンベアベルト３０が駆動されているか静止しているかを特定する情報を含んでよい。コンベアベルト３０の稼働情報は、コンベアベルト３０が駆動されている場合の移動速度を含んでよい。演算装置１２は、コンベアベルト３０の稼働情報に基づいて、レーザセンサ１１がコンベアベルト３０の幅方向の表面形状を測定したときのコンベアベルト３０の進行方向の位置を特定してよい。演算装置１２は、コンベアベルト３０の幅方向の表面形状の測定データと、その測定データを測定したときのコンベアベルト３０の進行方向の位置とを関連づけることによって、コンベアベルト３０の表面３１の各点の高さを表す二次元マップデータを、表面形状データとして生成してよい。

コンベアベルト３０の稼働情報は、コンベアベルト３０の表面３１の上に搬送物が積載されているかを特定する情報を含んでよい。演算装置１２は、コンベアベルト３０の表面３１の上に搬送物が積載されていないときの測定データに基づいて、コンベアベルト３０の表面形状データを生成してよい。

レーザセンサ１１は、レーザ光４３のうちコンベアベルト３０の表面３１の法線方向に進行する成分をプーリー２０に入射させることによって、コンベアベルト３０がプーリー２０に接する部分において反射又は散乱して戻ってくるレーザ光４６を検出してコンベアベルト３０の表面形状を測定してよい。演算装置１２は、レーザセンサ１１で生成された測定データに基づいて、コンベアベルト３０がプーリー２０に接する部分における表面形状データを生成してよい。

レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０が進行方向に駆動されている間にコンベアベルト３０の表面３１にレーザ光４３を照射することによって、コンベアベルト３０の表面３１の、進行方向に沿った各位置で反射又は散乱したレーザ光４６を検出してコンベアベルト３０の表面形状を測定してよい。演算装置１２は、レーザセンサ１１で生成された測定データに基づいて、コンベアベルト３０の表面３１の進行方向に沿った表面形状データを生成してよい。

演算装置１２は、生成した表面形状データを出力するデバイスを更に備えてよい。表面形状データを出力するデバイスは、表示デバイスを含んでよい。表示デバイスは、例えば液晶ディスプレイ等の種々のディスプレイを含んでよい。

演算装置１２は、生成した表面形状データを外部のデバイスに出力してもよい。演算装置１２は、有線又は無線によって外部のデバイスと通信するための通信インタフェースを更に備えてよい。通信インタフェースは、ネットワークを介して外部のデバイスと通信可能に構成されてよい。

＜表面形状測定装置１０の動作例＞
表面形状測定装置１０は、レーザセンサ１１によって、コンベアベルト３０の表面３１にレーザ光４３を照射して表面３１で反射又は散乱して戻ってくるレーザ光４６を検出し、コンベアベルト３０の表面形状の測定データを生成する。表面形状測定装置１０は、演算装置１２によって、コンベアベルト３０の表面形状の測定データに基づいて表面形状データを生成する。

表面形状測定装置１０は、複数台のレーザセンサ１１を備える場合、複数のレーザセンサ１１のそれぞれによってコンベアベルト３０の幅方向の複数の範囲のそれぞれについて表面形状の測定データを生成する。

表面形状測定装置１０が図４に示されるようにレーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂを備える場合、レーザセンサ１１Ａは、コンベアベルト３０の幅方向の一方の端部３２を含む範囲について表面形状の測定データを生成する。レーザセンサ１１Ｂは、コンベアベルト３０の幅方向の他方の端部３２を含む範囲について表面形状の測定データを生成する。上述したように、レーザセンサ１１Ａの照射範囲４５Ａとレーザセンサ１１Ｂの照射範囲４５Ｂとは互いに重複する。したがって、コンベアベルト３０の幅方向の全体にわたる各点の表面形状の測定データは、レーザセンサ１１Ａによって測定された表面形状の測定データ、又は、レーザセンサ１１Ｂによって測定された表面形状の測定データの少なくとも一方によって表される。

演算装置１２は、レーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂのそれぞれによって測定された表面形状の測定データを合成又は結合することによって、コンベアベルト３０の幅方向の全体にわたる表面形状データを生成する。演算装置１２は、複数の測定データを合成又は結合する際に、コンベアベルト３０の幅方向に重複している範囲において各測定データの表面高さが一致するように、少なくとも１つの測定データを補正してよい。

表面形状測定装置１０は、生成したコンベアベルト３０の表面形状データに基づいてコンベアベルト３０を管理又は監視してよい。表面形状測定装置１０は、演算装置１２によってコンベアベルト３０を管理又は監視してよい。表面形状測定装置１０は、コンベアベルト３０を管理又は監視するための装置を更に備えてもよい。

表面形状測定装置１０は、コンベアベルト３０の表面形状データに基づいて、例えば、コンベアベルト３０の厚さが十分であるかを判定してよい。表面形状測定装置１０は、コンベアベルト３０の厚さが十分ではないと判定する場合に、作業者に対してコンベアベルト３０の異常を報知したり、コンベアベルト３０を停止させたりすることができる。表面形状測定装置１０がコンベアベルト３０の表面形状データに基づいてコンベアベルト３０を管理することによって、コンベアベルト３０の異常が高精度で検知され得る。また、コンベアベルト３０の異常が高精度で検知されることによって、コンベアベルト３０の異常に対して早期に対応することが可能になる。

表面形状測定装置１０は、図７に例示される手順を含む表面形状測定方法を実行してよい。表面形状測定方法は、表面形状測定装置１０に含まれるプロセッサに実行させる表面形状測定プログラムとして実現されてもよい。表面形状測定プログラムは、非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されてよい。

レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０の表面３１にレーザ光４３を照射し、コンベアベルト３０の表面３１で反射又は散乱したレーザ光４６を検出する（ステップＳ１）。

レーザセンサ１１は、レーザ光４６の検出結果に基づいて、コンベアベルト３０の表面形状を測定する（ステップＳ２）。レーザセンサ１１は、コンベアベルト３０の表面３１の各点の高さを算出し、表面形状の測定データを生成してよい。

演算装置１２は、コンベアベルト３０の進行方向全体にわたって表面形状の測定が完了したかを判定する（ステップＳ３）。演算装置１２は、コンベアベルト３０の稼働情報とレーザセンサ１１から取得した測定データとに基づいて、コンベアベルト３０の進行方向全体にわたって表面形状の測定が完了したかを判定してよい。演算装置１２は、コンベアベルト３０の進行方向全体にわたって表面形状の測定が完了していない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、すなわちコンベアベルト３０の進行方向の一部の表面形状が未測定である場合、ステップＳ１の手順に戻ってコンベアベルト３０の表面形状の測定を継続する。

演算装置１２は、コンベアベルト３０の進行方向全体にわたって表面形状の測定が完了した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、表面形状データを生成する（ステップＳ４）。

演算装置１２は、表面形状データに基づいて、コンベアベルト３０の管理又は監視を実行する（ステップＳ５）。演算装置１２は、ステップＳ５の手順の実行後、図７のフローチャートの実行を終了する。演算装置１２は、ステップＳ５の手順の実行後、ステップＳ１の手順に戻ってコンベアベルト３０の表面形状の測定を繰り返してもよい。

演算装置１２は、ステップＳ３の判定手順において、コンベアベルト３０の進行方向の一部の表面形状が未測定である場合であっても、ステップＳ４の表面形状データの生成手順に進み、表面形状が測定されている範囲だけについて表面形状データを生成してもよい。

＜小括＞
本実施形態によれば、レーザ光４３の照射範囲４５の中心がコンベアベルト３０の幅方向の端部３２又は端部３２よりもコンベアベルト３０の幅方向の外側の範囲に位置するようにレーザセンサ１１が配置されている。このようにレーザセンサ１１が配置されることによって、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２とプーリー２０との境目に段差がある場合であっても、レーザ光４３が入射しない死角範囲４３Ｓが発生し難い。コンベアベルト３０の幅方向の端部３２は、耳切れ又は亀裂等の欠損が生じやすい箇所であるため、管理又は監視の重要度が高い箇所である。したがって、コンベアベルト３０の幅方向の端部３２とプーリー２０との境界部分の表面形状を高精度で測定することによって、端部３２の耳切れ等の欠損の形状、又は、欠損が生じている位置が高精度で測定される。

（他の実施形態）
以下、他の実施形態に係る表面形状測定装置１０の構成例が説明される。

＜レーザセンサ１１の数が３台である場合の構成例＞
図８に例示されるように、表面形状測定装置１０は、３台のレーザセンサ１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃを備えてよい。レーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂは、コンベアベルト３０の幅方向の両端のそれぞれに配置され、端部３２の表面形状を高精度で測定できる。レーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂは、レーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂのそれぞれの照射範囲４５Ａ及び４５Ｂの中心軸４４Ａ及び４４Ｂがコンベアベルト３０の幅方向の端部３２に位置するように配置されてよい。レーザセンサ１１Ｃは、コンベアベルト３０の幅方向の中央部に配置され、コンベアベルト３０の幅方向の中央部の表面形状を高精度で測定できる。レーザセンサ１１Ｃは、レーザセンサ１１Ｃの照射範囲４５Ｃの中心軸４４Ｃがコンベアベルト３０の幅方向の中央に位置するように配置されてよい。

コンベアベルト３０の幅方向の端部３２は、耳切れ等の欠損が生じやすい箇所であり、特に管理又は監視を実行することが求められる箇所である。また、コンベアベルト３０の幅方向の中央部は、最も多くの搬送物が積載されて摩耗することによって薄くなる傾向にあり、特に管理又は監視を実行することが求められる箇所である。したがって、本構成例によれば、コンベアベルト３０の幅方向の長さにかかわらず、特に管理又は監視を実行することが求められる箇所が高精度で測定される。

レーザセンサ１１の数は、４台以上であってもよい。レーザセンサ１１の数を増やすことによって、コンベアベルト３０の幅方向の長さにかかわらず、コンベアベルト３０の幅方向の全体にわたって表面形状が測定される。

＜複数のレーザセンサ１１を進行方向にずらして配置する構成例＞
上述した実施形態において、複数のレーザセンサ１１がコンベアベルト３０の幅方向に並んで配置される際に、非測定領域が無くなるように、レーザ光４３の照射範囲４５が幅方向に重複する。しかし、複数のレーザセンサ１１の照射範囲４５が重複する場合、１台のレーザセンサ１１から重複範囲に向けて照射されたレーザ光４３が反射又は散乱されたレーザ光４６のうち、一部の成分が他のレーザセンサ１１に向かって進行して他のレーザセンサ１１によって検出されることがある。つまり、複数のレーザセンサ１１の照射範囲４５が重複する範囲において、互いのレーザ光４３が干渉することによって、表面形状の測定精度が低下することがある。

そこで、図９Ａの正面図に示されるように照射範囲４５Ａ及び４５Ｂがコンベアベルト３０の幅方向に重複するものの、図９Ｂの側面図に示されるように照射範囲４５Ａ及び４５Ｂがコンベアベルト３０の進行方向に重複しないように、複数のレーザセンサ１１Ａ及び１１Ｂが配置されてよい。つまり、コンベアベルト３０の進行方向においてレーザ光４３の照射範囲４５が重なり合わないように、複数のレーザセンサ１１が離隔して配置されてよい。図９Ａにおいて、照射範囲４５Ａ及び４５Ｂがコンベアベルト３０の幅方向に重複する範囲がＱとして表される。図９Ｂにおいて、照射範囲４５Ａ及び４５Ｂがコンベアベルト３０の進行方向に離隔する範囲がＰとして表される。

ここで、レーザセンサ１１Ａとレーザセンサ１１Ｂとが互いに影響を受けないために必要とされる、コンベアベルト３０の進行方向の離隔範囲が確かめられる。本構成例において、レーザセンサ１１Ａは、第１センサと称される。レーザセンサ１１Ｂは、第２センサと称される。

まず、第１センサ、すなわちレーザセンサ１１Ａの照射範囲４５Ａと第２センサ、すなわちレーザセンサ１１Ｂの照射範囲４５Ｂとがコンベアベルト３０の幅方向で重複する一方でコンベアベルト３０の進行方向に２０ｍｍ離隔するように、第１センサ及び第２センサが配置された場合が説明される。この場合において、平らな表面３１を有するコンベアベルト３０の表面形状を第１センサ及び第２センサが測定して得られた測定データが図１０Ａ及び図１０Ｂのグラフに示される。図１０Ａのグラフは、第１センサによる測定データを表す。図１０Ｂのグラフは、第２センサによる測定データを表す。図１０Ａ及び図１０Ｂのグラフの横軸はコンベアベルト３０の幅方向の位置を表す。縦軸は各位置における表面３１の高さの測定値を表す。照射範囲４５Ａ及び４５Ｂが幅方向に互いに重複する範囲がＱで示されている。

図１０Ａ及び図１０Ｂのグラフによれば、照射範囲４５Ａ及び４５Ｂが幅方向に互いに重複していることによる影響は、Ｑとして表される範囲とそれ以外の範囲とにおける表面高さの測定データのステップ状の変化として現れている。表面高さの測定データのステップ状の変化は、照射範囲４５Ａと照射範囲４５Ｂとが重なっている範囲、すなわちＱとして表される範囲でレーザ光４３の干渉が生じていることを表している。

次に、第１センサ、すなわちレーザセンサ１１Ａの照射範囲４５Ａと第２センサ、すなわちレーザセンサ１１Ｂの照射範囲４５Ｂとがコンベアベルト３０の幅方向で重複する一方でコンベアベルト３０の進行方向に４５ｍｍ離隔するように、第１センサ及び第２センサが配置された場合が説明される。この場合において、上述した場合と同様に平らな表面３１を有するコンベアベルト３０の表面形状を第１センサ及び第２センサが測定して得られた測定データが図１１Ａ及び図１１Ｂのグラフに示される。図１１Ａのグラフは、第１センサによる測定データを表す。図１１Ｂのグラフは、第２センサによる測定データを表す。図１１Ａ及び図１１Ｂのグラフの横軸はコンベアベルト３０の幅方向の位置を表す。縦軸は各位置における表面３１の高さの測定値を表す。照射範囲４５Ａ及び４５Ｂが幅方向に互いに重複する範囲がＱとして表されている。

図１１Ａ及び図１１Ｂのグラフによれば、Ｑとして表される範囲とそれ以外の範囲とにおいて表面高さの測定データが連続している。表面高さの測定データが連続していることは、照射範囲４５Ａと照射範囲４５Ｂとが重なっている範囲、すなわちＱとして表される範囲でレーザ光４３の干渉が生じていないこと、すなわち照射範囲４５Ａ及び４５Ｂが幅方向に互いに重複していることによる影響が生じていないことを表している。

以上のことからすると、照射範囲４５Ａ及び４５Ｂがコンベアベルト３０の幅方向に重複するように第１センサ、すなわちレーザセンサ１１Ａと第２センサ、すなわちレーザセンサ１１Ｂとが配置された場合であっても、第１センサと第２センサとをコンベアベルト３０の進行方向に少なくとも４５ｍｍ離隔することによって、照射範囲４５Ａ及び４５Ｂがコンベアベルト３０の幅方向に重複することの影響が生じない。コンベアベルト３０の進行方向に離隔する距離として必要な距離は、レーザセンサ１１の仕様に応じて定まる。

また、２台のレーザセンサ１１がコンベアベルト３０の進行方向に離隔される距離が、レーザセンサ１１の仕様に応じて定まる距離未満である場合であっても、２台のレーザセンサ１１がコンベアベルト３０の進行方向に離隔される距離が長くなるほど、照射範囲４５Ａ及び４５Ｂがコンベアベルト３０の幅方向に重複することの影響が減少する。

言い換えれば、コンベアベルト３０の進行方向に向かって見たときに複数のレーザセンサ１１のそれぞれから照射されるレーザ光４３の照射範囲４５が重なる場合に、コンベアベルト３０の幅方向に向かって見たときに複数のレーザセンサ１１のそれぞれから照射されるレーザ光４３の照射範囲４５が重ならないように複数のレーザセンサ１１が配置されてよい。

表面形状測定装置１０が３台以上のレーザセンサ１１を備える場合であっても、コンベアベルト３０の幅方向に隣接する２台のレーザセンサ１１がコンベアベルト３０の進行方向に離隔されることによって、コンベアベルト３０の幅方向における照射範囲４５の重複の影響が無くなったり減少したりする。

演算装置１２は、複数のレーザセンサ１１のそれぞれがコンベアベルト３０の進行方向にずれて配置されている場合、各レーザセンサ１１の進行方向における位置を考慮して表面形状データを生成する。

レーザセンサ１１は、各レーザセンサ１１がコンベアベルト３０の進行方向に離隔している距離だけコンベアベルト３０が移動するタイミングに合わせて表面形状を測定してよい。例えば、図９Ｂに示されるように第１センサが第２センサに対してコンベアベルト３０の進行方向の後ろに位置する場合、第１センサが表面形状を測定した後で、第１センサによって測定された部分がコンベアベルト３０の進行方向における第２センサの座標まで移動してきたときに、第２センサが表面形状を測定してよい。演算装置１２は、第１センサの測定データと第２センサの測定データとを合成することによって、コンベアベルト３０の幅方向の全体の表面形状データを生成できる。

本構成例においても、上述してきた構成例と同様に、レーザセンサ１１によってコンベアベルト３０の幅方向の端部３２の表面形状が高精度で測定される。また、本構成例によれば、複数のレーザセンサ１１のレーザ光４３が互いに干渉することなく、照射範囲４５がコンベアベルト３０の幅方向に重複する範囲の表面形状が高精度で測定される。

本開示の実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は改変を行うことが可能であることに注意されたい。従って、これらの変形又は改変は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行されるプログラム又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

１０表面形状測定装置
１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）レーザセンサ
１２演算装置
１４カバー
２０プーリー（２２：回転軸）
３０コンベアベルト（３１：表面、３２：端部）
４１（４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ）照射部
４２受光部
４３レーザ光
４３Ｓ死角範囲
４４（４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ）照射範囲の中心軸
４５（４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ）照射範囲
４６レーザ光

Claims

駆動装置によって進行方向に駆動されるベルトの表面の形状を測定する表面形状測定装置であって、
前記ベルトの表面側に位置して前記ベルトの表面に向けて前記ベルトの幅方向に広がっているレーザ光を照射して前記ベルトの表面で反射又は散乱した前記レーザ光を検出して前記ベルトの表面の形状を測定する１又は複数のレーザセンサと、
前記レーザセンサによる前記ベルトの表面の形状の測定データに基づいて前記ベルトの表面の形状を表す表面形状データを生成する演算装置と
を備え、
前記１又は複数のレーザセンサのうち少なくとも１つのレーザセンサは、前記ベルトの表面の法線方向に向かって見たときに前記ベルトの幅方向の端部又は前記ベルトの幅方向の端部よりも前記幅方向の外側の範囲に重なるように、かつ、前記レーザ光のうち前記ベルトの表面に対して法線方向に進行する成分によって照射される範囲に前記ベルトの幅方向の端部が含まれるように配置され、前記端部で反射又は散乱して前記レーザセンサに戻るレーザ光の強度が低下するのを防止する、
表面形状測定装置。
駆動装置によって進行方向に駆動されるベルトの表面の形状を測定する表面形状測定装置であって、
前記ベルトの表面側に位置して前記ベルトの表面に向けて前記ベルトの幅方向に広がっているレーザ光を照射して前記ベルトの表面で反射又は散乱した前記レーザ光を検出して前記ベルトの表面の形状を測定する１又は複数のレーザセンサと、
前記レーザセンサによる前記ベルトの表面の形状の測定データに基づいて前記ベルトの表面の形状を表す表面形状データを生成する演算装置と
を備え、
前記１又は複数のレーザセンサのうち少なくとも１つのレーザセンサは、当該レーザセンサの全体が前記ベルトの表面の法線方向に向かって見たときに前記ベルトの幅方向の端部よりも前記幅方向の外側の範囲に重なるように、かつ、前記レーザ光によって照射される範囲に前記ベルトの幅方向の端部が含まれるように配置される、
表面形状測定装置。
前記駆動装置はプーリーであり、
前記ベルトは前記プーリーに巻き掛けられており、
前記ベルトの幅方向における前記プーリーの端部は、前記ベルトの幅方向の端部よりも外側に位置し、
前記レーザ光のうち前記ベルトの表面に対して法線方向に進行する成分によって照射される範囲が前記ベルトの幅方向の端部から前記プーリーの端部までの間に位置するように、前記レーザセンサが配置される、請求項１又は２に記載の表面形状測定装置。
前記レーザセンサは、前記ベルトが前記プーリーに接する部分において反射又は散乱した前記レーザ光を検出して前記ベルトの表面の形状を測定し、
前記演算装置は、前記ベルトが前記プーリーに接する部分における前記表面形状データを生成する、請求項３に記載の表面形状測定装置。
駆動装置によって進行方向に駆動されるベルトの表面の形状を測定する表面形状測定装置であって、
前記ベルトの表面側に位置して前記ベルトの表面に向けて前記ベルトの幅方向に広がっているレーザ光を照射して前記ベルトの表面で反射又は散乱した前記レーザ光を検出して前記ベルトの表面の形状を測定する１又は複数のレーザセンサと、
前記レーザセンサによる前記ベルトの表面の形状の測定データに基づいて前記ベルトの表面の形状を表す表面形状データを生成する演算装置と
を備え、
前記駆動装置はプーリーであり、
前記ベルトは前記プーリーに巻き掛けられており、
前記ベルトの幅方向における前記プーリーの端部は、前記ベルトの幅方向の端部よりも外側に位置し、
前記１又は複数のレーザセンサのうち少なくとも１つのレーザセンサは、前記ベルトの表面の法線方向に向かって見たときに前記ベルトの幅方向の端部又は前記ベルトの幅方向の端部よりも前記幅方向の外側の範囲に重なるように、かつ、前記レーザ光のうち前記ベルトの表面に対して法線方向に進行する成分によって照射される範囲が前記ベルトの幅方向の端部から前記プーリーの端部までの間に位置するように配置され、前記端部と前記プーリーとの間の段差によってレーザ光が入射しない死角範囲を解消する、
表面形状測定装置。
駆動装置によって進行方向に駆動されるベルトの表面の形状を測定する表面形状測定装置であって、
前記ベルトの表面側に位置して前記ベルトの表面に向けて前記ベルトの幅方向に広がっているレーザ光を照射して前記ベルトの表面で反射又は散乱した前記レーザ光を検出して前記ベルトの表面の形状を測定する１又は複数のレーザセンサと、
前記レーザセンサによる前記ベルトの表面の形状の測定データに基づいて前記ベルトの表面の形状を表す表面形状データを生成する演算装置と
を備え、
前記駆動装置はプーリーであり、
前記ベルトは前記プーリーに巻き掛けられており、
前記ベルトの幅方向における前記プーリーの端部は、前記ベルトの幅方向の端部よりも外側に位置し、
前記１又は複数のレーザセンサのうち少なくとも１つのレーザセンサは、前記レーザ光のうち前記ベルトの幅方向に広がって前記ベルトの表面に対して法線方向に進行する成分によって照射される範囲に前記ベルトの幅方向の端部が含まれるように配置される、
表面形状測定装置。
前記レーザセンサは、前記レーザ光の表面の法線方向成分を少なくとも前記プーリーに入射させるように配置される、請求項５又は６に記載の表面形状測定装置。
前記レーザ光のうち前記ベルトの表面に対して法線方向に進行する成分によって照射される範囲に前記ベルトの幅方向の端部が含まれるように、前記レーザセンサが配置される、請求項５又は６に記載の表面形状測定装置。
前記ベルトの幅方向の端部に入射する前記レーザ光の進行方向と前記ベルトの表面の法線方向との間の角度が、前記ベルトの表面の形状の測定に要求される精度に応じて定まる角度上限値以下になるように、前記レーザセンサが配置される、請求項１、２、５又は６のいずれか一項に記載の表面形状測定装置。
前記ベルトの表面の法線方向に向かって見たときに前記レーザセンサが前記ベルトの幅方向の端部よりも前記幅方向の外側の範囲に重なるように配置される場合において、前記ベルトの幅方向の端部が前記レーザ光の照射範囲に含まれるように、前記レーザセンサが配置される、請求項１、２、５又は６のいずれか一項に記載の表面形状測定装置。
前記ベルトの表面の法線方向に向かって見たときに前記レーザセンサが前記ベルトの幅方向の端部に重なるように配置される場合において、前記レーザセンサの外形の少なくとも一部が前記ベルトの幅方向の端部に重なるように、前記レーザセンサが配置される、請求項１、２、５又は６のいずれか一項に記載の表面形状測定装置。
前記レーザセンサは、前記ベルトが前記進行方向に駆動されている間に前記ベルトの表面に前記レーザ光を照射することによって、前記ベルトの表面の前記進行方向に沿った各位置で反射又は散乱した前記レーザ光を検出して前記ベルトの表面の形状を測定し、
前記演算装置は、前記ベルトの表面の前記進行方向に沿った表面形状データを生成する、請求項１、２、５又は６のいずれか一項に記載の表面形状測定装置。
前記ベルトの幅方向の両端のそれぞれに少なくとも１台のレーザセンサが配置される、請求項１、２、５又は６のいずれか一項に記載の表面形状測定装置。
前記レーザセンサは、前記ベルトの進行方向に向かって見たときに前記ベルトの幅方向の全体が少なくとも１台のレーザセンサから照射される前記レーザ光の照射範囲に含まれるように配置される、請求項１３に記載の表面形状測定装置。
前記演算装置は、前記複数のレーザセンサのそれぞれの測定データを合成することによって、前記ベルトの幅方向の全体の表面形状データを生成する、
請求項１３に記載の表面形状測定装置。
前記ベルトの進行方向に向かって見たときに前記複数のレーザセンサのそれぞれから照射される前記レーザ光の照射範囲が重なる場合に、前記ベルトの幅方向に向かって見たときに前記複数のレーザセンサのそれぞれから照射される前記レーザ光の照射範囲が重ならないように前記複数のレーザセンサが配置される、
請求項１３に記載の表面形状測定装置。
請求項１、２、５又は６のいずれか一項に記載の表面形状測定装置を用いて前記ベルトの表面の形状を測定する表面形状測定方法であって、
前記レーザセンサから前記ベルトの表面に前記レーザ光を照射し、前記ベルトの表面で反射又は散乱した前記レーザ光を前記レーザセンサで検出し、前記ベルトの表面の形状を測定するステップと、
前記レーザセンサによる前記ベルトの表面の形状の測定データに基づいて前記ベルトの表面の形状を表す表面形状データを生成するステップと
を含む表面形状測定方法。