JP7842332B2 - コンベヤベルトの摩耗検知装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンベヤベルトの摩耗検知装置および方法に関し、さらに詳しくは、高い汎用性を有して低コストでありながら、効率よくコンベヤベルトの表面の摩耗具合を把握できる摩耗検知装置および方法に関するものである。

コンベヤ装置に掛け回されて走行するコンベヤベルトは、様々な搬送物を搬送先に搬送する。コンベヤベルトには、様々な搬送物が投入されるので、これら搬送物などが原因になってコンベヤベルトの表面は経時的に摩耗する。この摩耗が例えば心体層まで達すると心体層が破損するリスクが高くなるので、摩耗限度深さまで摩耗した場合はコンベヤベルトを交換する必要がある。

従来、コンベヤベルトの表面の摩耗を検知するには例えば、コンベヤベルトを停止させた状態にして、超音波式厚み測定器を用いて所定箇所の摩耗具合を把握している。この方法では手作業が多く、コンベヤベルトを停止させて実施するので、効率よく摩耗具合を把握することは難しい。

その他の方法としては、コンベヤベルトに温度センサ付きＩＣタグを埋設して、この温度センサによる検知温度（コンベヤベルトの内部温度）に基づいて、表面の摩耗状態を把握することが提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、温度センサ付きＩＣタグは、特別に作製する必要があるので相応のコストを要する。また、コンベヤベルトの内部温度を利用するので外部環境による誤差を補正する検討が必要になることがある。それ故、高い汎用性を有して低コストでありながら、効率よくコンベヤベルトの表面の摩耗具合を把握するには改善の余地がある。

特開２０２１－２０８０７号公報

本発明の目的は、高い汎用性を有して低コストでありながら、効率よくコンベヤベルトの表面の摩耗具合を把握できる摩耗検知装置および方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のコンベヤベルトの摩耗検知装置は、上面に搬送物が投入される上カバーゴムと、下カバーゴムと、上カバーゴムと下カバーゴムとの間に配置された心体層と、が一体化して構成されているコンベヤベルトに埋設される埋設体と、前記コンベヤベルトに非接触で前記埋設体と無線通信する検知器と、この検知器に接続された演算部とを備えたコンベヤベルトの摩耗検知装置において、前記埋設体が、パッシブ型のＩＣタグと、前記ＩＣタグに接続されて前記ＩＣタグの外部で延在してループ回路となる線状の検出素子とを有し、前記ループ回路の前記コンベヤベルトの表面からの埋設深さが予め設定されていて、前記ＩＣタグが前記コンベヤベルトの幅方向一方端部に埋設されていて、前記ループ回路が前記心体層の幅方向他方端部まで延在していて、前記検知器から前記ＩＣタグに向かって送信電波が発信されて、この送信電波に応じて前記ＩＣタグから発信される返信電波によって前記検知器に送信される前記ＩＣタグからの情報を用いて、前記演算部により前記ループ回路の通電の有無が判断されて、この判断結果に基づいて、前記ループ回路が埋設された範囲での前記コンベヤベルトの表面の摩耗具合が把握される構成にしたことを特徴とする。

本発明のコンベヤベルトの摩耗検知方法は、上面に搬送物が投入される上カバーゴムと、下カバーゴムと、上カバーゴムと下カバーゴムとの間に配置された心体層と、が一体化して構成されているコンベヤベルトに埋設された埋設体と前記コンベヤベルトに非接触で前記埋設体と無線通信する検知器と、この検知器に接続された演算部とを用いたコンベヤベルトの摩耗検知方法において、
前記埋設体が、パッシブ型のＩＣタグと、前記ＩＣタグに接続されて前記ＩＣタグの外部で延在してループ回路となる線状の検出素子とを有して、前記ループ回路の前記コンベヤベルトの表面からの埋設深さを予め設定しておき、前記ＩＣタグを前記コンベヤベルトの幅方向一方端部に埋設し、前記ループ回路を前記心体層の幅方向他方端部まで延在させた構成にして、前記検知器から前記ＩＣタグに向かって送信電波を発信し、この送信電波に応じて前記ＩＣタグから発信される返信電波によって前記検知器に送信される前記ＩＣタグからの情報を用いて、前記演算部により前記ループ回路の通電の有無を判断し、この判断結果に基づいて、前記ループ回路が埋設された範囲での前記コンベヤベルトの摩耗具合を把握することを特徴とする。

本発明によれば、前記埋設体がパッシブ型のＩＣタグと、前記ＩＣタグに接続されて前記ＩＣタグの外部で延在してループ回路となる線状の検出素子とを有する簡素な構成である。したがって、前記埋設体を汎用部品によって構成することができ、コストを低減するにも有利になっている。また、前記検知器は前記埋設体との間で無線通信できる仕様であればよいので、汎用部品で構成することができ、コストを低減するにも有利である。

そして、コンベヤベルトの表面がループ回路の埋設深さまで摩耗すると、そのループ回路は表面に露出して破断されるので、そのループ回路を形成している前記検出素子が接続されている前記ＩＣタグでは、前記ループ回路の通電の有無を把握できる。したがって、前記返信電波によって前記検知器に送信される前記ＩＣタグからの情報を用いることで、前記演算部により前記ループ回路の通電の有無を精度よく判断できる。ループ回路のコンベヤベルトの表面からの埋設深さは予め設定されているので、この判断結果に基づいて、前記ループ回路の埋設深さまで摩耗が進行しているか否かが判明する。したがって、煩雑な作業をすることなく、コンベヤベルトを走行させながら効率よくコンベヤベルトの表面の摩耗具合を把握することが可能になる。

コンベヤ装置に設置されたコンベヤベルトの摩耗検知装置の実施形態をコンベヤベルトの側面視で例示する説明図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 図１のコンベヤベルトを横断面視で拡大して例示する説明図である。 図３のコンベヤベルトを平面視で例示する説明図である。 図４の埋設体を平面視で例示する説明図である。 図４の埋設体を正面視で例示する説明図である。 埋設体の変形例を平面視で例示する説明図である。 図７の埋設体が埋設されたコンベヤベルトの一部を拡大して横断面視で例示する説明図である。

以下、本発明のコンベヤベルトの摩耗検知装置および方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１～図４に例示するコンベヤベルトの摩耗検知装置１（以下、検知装置１という）の実施形態は、コンベヤ装置１５に設置されて、コンベヤベルト１７の表面の摩耗具合（摩耗深さ）を検知する。図中の矢印Ｌはコンベヤベルト１７の長手方向、矢印Ｗはコンベヤベルト１７の幅方向を示している。図４では、スチールコード１９を一部の範囲で省略して記載している。この実施形態では上カバーゴム２０の表面の摩耗具合を把握するために検出素子７（ループ回路９）は上カバーゴム２０に埋設されているが、下カバーゴム２１の表面の摩耗具合を把握する場合は検出素子７（ループ回路９）は下カバーゴム２１に埋設される。

コンベヤ装置１５は、一対のプーリ１５ａ、１５ｂと、プーリ１５ａ、１５ｂ間に張設されるコンベヤベルト１７とを備えている。コンベヤベルト１７は、プーリ１５ａ、１５ｂ間では多数の支持ローラ１６によって支持される。

コンベヤベルト１７は、上カバーゴム２０と、下カバーゴム２１と、両者の間に配置された心体層１８とが一体化して構成されている。心体層１８は、長手方向Ｌに延在する多数本のスチールコード１９が幅方向Ｗに並列され、これらスチールコード１９がコートゴム（接着ゴム）を介して接合されて形成されている。心体層１８はスチールコード１９に限らず、帆布などで構成される繊維層の場合もある。コンベヤベルト１７には必要に応じてその他の部材が備わる。

コンベヤ装置１５のキャリア側（図１、２では上側）では、コンベヤベルト１７の下カバーゴム２１が支持ローラ１６によって支持されることで、コンベヤベルト１７は幅方向Ｗの中央部が下方に突出したトラフ状になる。搬送物Ｃは上カバーゴム２０の上面に投入されて搬送される。コンベヤ装置１５のリターン側（図１、２では下側）では、コンベヤベルト１７の上カバーゴム２０が支持ローラ１６によってフラットな状態で支持される。

検知装置１は、コンベヤベルト１７に埋設される埋設体２と、検知器１０と、演算部１３とを備えている。この実施形態ではさらに警告器１４が備わっている。警告器１４は任意で設けることができる。埋設体２は、パッシブ型のＩＣタグ３と、ＩＣタグ３に接続された線状の検出素子７とを有している。検知器１０は、送信部１１と受信部１２とを有している。

図５、図６に例示するようにＩＣタグ３は、ＩＣチップ４と、ＩＣチップ４に接続されたアンテナ部５とを有している。ＩＣチップ４およびアンテナ部５は、基板６の上に配置されている。ＩＣチップ４およびアンテナ部５は絶縁層６ａによって覆われていて、ＩＣタグ３の全体は外部と電気的に絶縁されている。ただし、ＩＣタグ３と検出素子７とは電気的に通電可能に接続されている。絶縁層６ａは例えば絶縁ゴム、ポリエステルなどの樹脂、天然繊維などの公知の絶縁材料によって形成される。

ＩＣチップ４には、そのＩＣタグ３の識別番号などのタグ固有情報、ＩＣタグ３に接続される検出素子７を特定する素子識別情報、その他に必要な情報が任意で記憶されている。アンテナ部５は公知の種々のタイプを用いることができるが、この実施形態ではＩＣチップ４から左右対称に延在するダイポールアンテナが採用されている。このアンテナ部５は、限られたスペースで延在長さを大きくするように適宜折り返した形状になっている。

ＩＣタグ３には一般に流通している仕様が採用され、例えばＲＦＩＤタグを用いることができる。ＩＣタグ３の面積は例えば、２ｃｍ²以上７０ｃｍ²以下、より好ましくは、３ｃｍ²以上３４ｃｍ²以下、さらに好ましくは３ｃｍ²以上２７ｃｍ²以下、厚さは０．５ｍｍ以下が好ましく例えば０．０１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下、より好ましくは０．０３ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下にする。このようにＩＣタグ３のサイズは極力小さくして、耐熱温度は２００℃程度の仕様にする。

検出素子７は、接続されたＩＣタグ３の外部でコンベヤベルト１７の所望の範囲に延在してループ回路９を形成する。ループ回路９のコンベヤベルト１７の表面からの埋設深さ（当初埋設深さ）は予め設定されている。この実施形態では、ループ回路９は上カバーゴム２０に埋設されているので上カバーゴム２０の表面からの埋設深さ（当初埋設深さ）が予め設定されている。上カバーゴム２０の摩耗を許容できる深さ（摩耗限度深さ）があるので、ループ回路９の埋設深さは例えば、この摩耗限度深さに設定される。ループ回路９が下カバーゴム２１に埋設される場合は、下カバーゴム２１の表面からの埋設深さ（当初埋設深さ）が予め設定される。

検出素子７は、導電性を有する線状体であり、例えば、導電ゴム、導電ペーストまたは金属線などの公知に材料により形成される。検出素子７の外径（幅）は例えば０．５ｍｍ～２．０ｍｍ程度である。検出素子７は、単純な断面円形の線材でもよいが、扁平した線状体（帯状の線材）にすることもできる。

検出素子７は、外周面が絶縁体８により被覆されていて、検出素子７は外部と電気的に絶縁されている。絶縁体８は、絶縁層６ａと同様に公知の絶縁材料によって形成される。

検出素子７の長手方向一端部と他端部とはそれぞれ、ＩＣチップ４と通電可能に接続されている。ＩＣタグ３（基板６）には、ＩＣチップ４に接続された多数の一対の端子が設けられている。検出素子７の長手方向一端部と他端部とはそれぞれ、この一対の端子に接続されることでＩＣチップ４と電気的に接続されている。検出素子７と一対の端子とは、ハトメおよび圧着端子を用いて接続したり、導電性接着剤、溶接、ハンダなどで接続する。この実施形態では、一対の端子が５つ設けられているが、ＩＣタグ３（基板６）に設けられる一対の端子の数は特に限定されず１個でもよい。スペースの制約があるため、１つのＩＣタグ３（基板６）に設けられる一対の端子の数は、例えば１個～６個程度である。

検出素子７（ループ回路９）は、平面視で摩耗具合を把握したい範囲に相当する位置に延在させ、ＩＣタグ３はコンベヤベルト１７の幅方向端部に埋設することが好ましい。この実施形態では、コンベヤベルト１７の幅方向一方端部にＩＣタグ３が埋設されていて、検出素子７（ループ回路９）が心体層１８の幅方向他方端部まで延在している。

コンベヤベルト１７の表面の摩耗具合は、長手方向Ｌについてはコンベヤベルト１７の全長に渡って概ね同様になる。したがって、埋設体２はコンベヤベルト１７に１個だけ埋設することもできる。埋設体２の故障などを考慮して、コンベヤベルト１７の長手方向Ｌに間隔をあけた複数箇所に埋設体２を埋設することもできる。複数箇所に埋設体２を埋設する場合は、ループ回路９の埋設深さを異ならせた埋設体２を混在させることもできる。

一方、コンベヤベルト１７の表面の摩耗具合は、幅方向Ｗについては違いが大きいので、検出素子７（ループ回路９）は心体層１８の全幅を網羅するように延在させるとよい。或いは、上カバーゴム２０では、幅方向Ｗの中央部が最も摩耗し易いので、この幅方向Ｗの中央部を少なくとも網羅するように検出素子７（ループ回路９）を延在させることもできる。

ＩＣタグ３は、コンベヤベルト１７の幅方向Ｗの中央部に埋設して、幅方向両端部に向かって検出素子７（ループ回路９）を延在させることもできる。しかし、ＩＣタグ３をコンベヤベルト１７の幅方向端部に埋設することで、搬送物Ｃによる衝撃などから保護するには有利になる。この実施形態では、ＩＣタグ３が上カバーゴム２０に埋設されているが、ＩＣタグ３を搬送物Ｃの衝撃などから保護するために、下カバーゴム２１に埋設することもできる。ＩＣタグ３を下カバーゴム２１に埋設した場合は、検知器１０は下カバーゴム２１に対面するように配置する。

検知器１０としては、パッシブ型のＲＦＩＤタグなどとの間で無線通信を行うことができる一般に流通している仕様が採用される。これにより、ＩＣタグ３と検知器１０とがＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムを構成する。

検知器１０は、コンベヤベルト１７の近傍位置に配置されて、コンベヤベルト１７に非接触でそれぞれの埋設体２（ＩＣタグ３）と無線通信する。検知器１０を構成する送信部１１は、ＩＣタグ３に向かって送信電波Ｗ１を発信する。検知器１０を構成する受信部１２は、送信電波Ｗ１に応じてＩＣタグ３から発信される返信電波Ｗ２を受信する。ＩＣチップ４に記憶されている情報が返送電波Ｗ２によって送信されて、受信部１２により受信されることで検知器１０により取得される。

本発明において無線通信に用いる電波の周波数は主にＵＨＦ帯（国によって異なるが８６０ＭＨｚ以上９３０ＭＨｚ以下の範囲、日本では９１５ＭＨｚ以上９３０ＭＨｚ）であり、ＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ）を用いることもできる。使用する電波は、直線偏波であっても円偏波であってもよい。

この実施形態では、検知器１０はコンベヤ装置１５のリターン側に配置されているがキャリア側に配置することもできる。検知器１０とＩＣタグ３（アンテナ部５）とが最も近づいた時の両者の離間距離は例えば１ｍ以内に設定される。即ち、ＩＣタグ３（アンテナ部５）が検知器１０の前を通過した時に、ＩＣタグ３（アンテナ部５）との離間距離が１ｍ以下になる位置に検知器１０が設置されることが好ましい。

演算部１３は、検知器１０と有線または無線を通じて通信可能に接続されている。演算部１３としては公知のコンピュータ等が用いられる。演算部１３には、検知器１０により取得された種々の情報が入力される。この演算部１３には、検出素子７（ループ回路９）の上カバーゴム２０の表面からの埋設深さ（当初埋設深さ）が、その検出素子７を特定する素子識別情報と紐付けされて記憶されている。尚、検出素子７（ループ回路９）が下カバーゴム２１に埋設されている場合は、下カバーゴム２１の表面からの埋設深さ（当初埋設深さ）がその検出素子７の素子識別情報と紐付けされて演算部１３に記憶される。さらに、演算部１３には、それぞれのＩＣタグ３のコンベヤベルト１７における埋設位置情報（少なくとも長手方向Ｌの位置データ）が、それぞれのＩＣタグ３を特定するタグ固有情報と紐付けられて記憶されている。それぞれの検出素子７（それぞれの検出素子７により形成されたループ回路９）の接続されているＩＣタグ３に対する位置情報（長手方向Ｌや幅方向Ｗの位置データ）を、それぞれの素子識別情報と紐付けて演算部１３に記憶することもできる。

警告器１４としては、警報機、警告灯、警告表示機などを例示できる。警告器１４は、有線または無線を通じて演算部１３と通信可能に接続されていて、その動作は演算部１３によって制御される。演算部１３は、例えば、上カバーゴム２０の表面の摩耗が摩耗限度深さまで進行したと判断した場合に警告器１４を作動させる。

コンベヤベルト１７を製造する際には、成形工程において未加硫の上カバーゴム２０または下カバーゴム２１の中に埋設体２を配置した後、加硫工程を経ることで、コンベヤベルト１７に埋設した埋設体２を上カバーゴム２０または下カバーゴム２１と一体化させる。成形工程での作業効率を向上させるため、例えば埋設体２を上下に未加硫ゴムシートで挟んだユニットを予め形成しておき、成形工程では、このユニットを上カバーゴム２０または下カバーゴム２１の中に配置するとよい。

スチールコード１９は、検知器１０とＩＣタグ３との間の電波通信具合に大きな影響を与える。そのため、心体層１８が多数本のスチールコード１９を幅方向に並列させて構成されている場合は、ＩＣタグ３の埋設向きを、検知器１０により受信される返信電波Ｗ２の強さが予め設定された閾値よりも高くなる特定の方向に設定した仕様にする。

そこで、ＩＣタグ３の埋設向きと検知器１０により受信される返信電波Ｗ２の強さとの関係を、事前テストなどを行って予め把握しておく。例えば、コンベヤベルト１７或いはそのカットサンプルにＩＣタグ３の埋設向きだけを異ならせて埋設したテスト品を作製する。それぞれのテスト品のＩＣタグ３の真上の位置に検知器１０を配置して、送信部１１からＩＣタグ３に向かって送信電波Ｗ１を発信する。そして、この送信電波Ｗ１に応じてＩＣタグ３から発信されて受信部１２により受信される返信電波Ｗ２の強さを測定して、ＩＣタグ３の埋設向きと返信電波Ｗ２の強さとの関係を把握する。そして、検知器１０により受信される返信電波Ｗ２の強さが予め設定された閾値よりも高くなる埋設向きを特定する。この閾値は、検知器１０とＩＣタグ３と間で実務上、安定した無線通信を行える値に設定すればよい。

ＩＣタグ３をコンベヤベルト１７に埋設する際には、この特定した埋設向きでＩＣタグ３を埋設する。この実施形態では、アンテナ部５としてダイポールアンテナが使用されているので、図４、図５に例示するように、平面視でアンテナ部５が延在する左右方向が、スチールコード１９の延在方向（即ち、長手方向Ｌ）と直交するようにＩＣタグ３をコンベヤベルト１７に埋設する。このような埋設方向にすることで、検知器１０とＩＣタグ３との間の通信状態が良好になって安定した無線通信を行うことができる（通信可能距離をより長くすることができる）。

心体層１８が帆布などで構成される繊維層の場合は、心体層１８が、検知器１０とＩＣタグ３との間の電波通信具合に大きな影響を与えることはない。それ故、ＩＣタグ３の埋設向きを厳格に特定する必要はないが、上述したように埋設向きを特定するとよい。

コンベヤベルト１７に対するＩＣタグ３の埋設位置および埋設向きは決まっているので、検知器１０とＩＣタグ３との間の無線通信具合を良好にするには、円偏波よりも直線偏波を用いることがより好ましい。この場合は、直線偏波の偏波の向き（垂直偏波の向き）を、アンテナ部５が延在する左右方向と一致させて（即ち、平行にして）、走行するＩＣタグ３が検知器１０の前を通過する際に、検知器１０とＩＣタグ３とが正面で対向する位置になるように検知器１０を配置する。円偏波を使用する場合も、走行するＩＣタグ３が検知器１０の前を通過する際に、検知器１０とＩＣタグ３とが正面で対向する位置になるように検知器１０を配置するとよい。

次に、検知装置１を用いて摩耗具合を把握する方法の手順の一例を説明する。

図１～図４に例示するようにコンベヤ装置１５の稼働中（コンベヤベルト１７の走行中）に、検知器１０は、検知器１０の前（正面）を通過するＩＣタグ３（アンテナ部５）に向かって送信部１１から送信電波Ｗ１を発信する。ＩＣタグ３は送信電波Ｗ１を受信すると、この送信電波Ｗ１に応じて返信電波Ｗ２を受信部１２に発信する。

詳述すると、埋設体２（ループ回路９）が健全であれば、アンテナ部５で受信された送信電波Ｗ１によってＩＣチップ４に電気が入力されて起動する。ＩＣチップ４が起動すると、電気が検出素子７の一端部からループ回路９を経由して検出素子７の他端部に流れてＩＣチップ４に入力される。これにより、ＩＣチップ４では、ループ回路９が通電したことが把握される。そして、ＩＣチップ４に記憶されているＩＣタグ３のタグ固有情報と、そのループ回路９を形成している検出素子７の素子識別情報とが呼び出される。そして、アンテナ部５から返信電波Ｗ２が発信される際に、呼び出されたＩＣタグ３のタグ固有情報および検出素子７の素子識別情報が返信電波Ｗ２によって送信されて受信部１２に受信される。

受信部１２はこの返信電波Ｗ２を受信することで、返信電波Ｗ２によって送信されたＩＣチップ４からの情報（タグ固有情報および素子識別情報）を取得する。検知器１０により取得された情報（タグ固有情報および素子識別情報）は演算部１３に入力される。演算部１３では、取得されたそれぞれのＩＣタグ３のタグ固有情報を用いて、予め記憶されているそのタグ固有情報に紐付けされたそのＩＣタグ３のコンベヤベルト１７での埋設位置情報が特定される。また、取得されたそれぞれの検出素子７の素子識別情報を用いて、予め記憶されているその素子識別情報に紐付けされたその検出素子７（その検出素子７により形成されているループ回路９）の埋設深さが特定される。

このように演算部１３に素子識別情報が入力された検出素子７は健全であり、この検出素子７により形成されたループ回路９は通電していると演算部１３により判断される。そして、その検出素子７の埋設深さは判明しているので、この検出素子７により形成されているループ回路９の埋設範囲ではそのループ回路９の埋設深さまで摩耗が進行していないと演算部１３により判断される。また、この検出素子７が接続されているＩＣタグ３のコンベヤベルト１７での埋設位置情報が特定されているので、そのループ回路９の埋設深さまで摩耗が進行していないと判断された範囲が、概ねそのＩＣタグ３の埋設位置の近傍であることが把握できる。

ループ回路９の埋設深さまで上カバーゴム２０が摩耗した場合は、そのループ回路９が表面に露出し、まもなくループ回路９が破断する。ループ回路９は破断した場合、アンテナ部５で受信された送信電波Ｗ１によってＩＣチップ４に電気が入力されて起動しても、ループ回路９には電気が流れないので、ＩＣチップ４では、ループ回路９が通電していないことが把握される。そのため、ＩＣチップ４に記憶されているＩＣタグ３のタグ固有情報は呼び出されても、そのループ回路９を形成している検出素子７の素子識別情報は呼び出されない。そして、アンテナ部５から返信電波Ｗ２が発信される際に、呼び出されたＩＣタグ３のタグ固有情報は返信電波Ｗ２によって送信されて受信部１２に受信されるが、そのループ回路９を形成している検出素子７の素子識別情報は受信部１２に受信されることはない。

即ち、検知器１０により取得された情報（タグ固有情報）は演算部１３に入力されて、演算部１３では、取得されたそれぞれのＩＣタグ３のタグ固有情報を用いて、予め記憶されているそのタグ固有情報に紐付けされたそのＩＣタグ３のコンベヤベルト１７での埋設位置情報が特定される。しかし、そのＩＣタグ３に接続されている検出素子７の素子識別情報は存在しないので、その検出素子７により形成されたループ回路９は破損していると判断される。即ち、この場合はそのループ回路９が埋設されている範囲では、ループ回路９の埋設深さまで摩耗が進行していると演算部１３により判断される。

尚、縦裂きの発生などによってＩＣタグ３が破損している場合は、送信部１１から送信電波Ｗ１をＩＣタグ３に発信しても、受信部１２はそのＩＣタグ３のタグ固有情報もそのＩＣタグ３に接続されている検出素子７の素子識別情報も受信しない。したがって、コンベヤベルト１７に異常が生じていると判断することができる。

ループ回路９の埋設深さまで摩耗が進行していると判断されると警告器１４が作動して、上カバーゴム２０が限度深さまで摩耗が進行していることが周囲に知らされる。接続されている検出素子７の素子識別情報が取得できないＩＣタグ３のコンベヤベルト１７での埋設位置情報が特定されているので、そのＩＣタグ３の埋設位置の近傍で実際に上カバーゴム２０が摩耗限度深さまで摩耗していることを確認できる。

上カバーゴム２０が摩耗限度深さまで摩耗したことを認識した管理者は、適宜のタイミングでコンベヤベルト１７の走行を停止させて、コンベヤベルト１７の交換などの対処を行う。この対処が完了した後に、コンベヤ装置１５の稼働が再開される。

この検知装置１は、埋設体２がパッシブ型のＩＣタグ３と、ＩＣタグ３に接続されてコンベヤベルト１７の幅方向Ｗに延在してループ回路９となる線状の検出素子７とを有する簡素な構成である。それ故、埋設体２を汎用部品によって構成することができ、コストを低減するには有利である。また、検知器１０は埋設体２との間で無線通信できる仕様であればよいので、汎用部品で構成することができ、コストを低減するには有利である。

そして、上述したように、返信電波Ｗ２によって検知器１０に送信されるＩＣタグ３からの情報を用いることで、演算部１３によりループ回路９の通電の有無を精度よく判断できる。ループ回路９の上カバーゴム２０の表面からの埋設深さは予め設定されているので、ループ回路９の通電の有無の判断結果に基づいて、ループ回路９の埋設深さまで摩耗が進行しているか否かが判明する。したがって、煩雑な作業をすることなく、コンベヤベルト１７を走行させながら効率よくコンベヤベルト１７（上カバーゴム２０）の表面の摩耗具合を把握することができる。

埋設体２の低コスト化に伴って、コンベヤベルト１７に対して複数（多数）の埋設体２を埋設することが可能になる。そのため、摩耗具合を把握する範囲を細分化して、上カバーゴム２０の摩耗具合をより詳細に把握するには有利になる。数（多数）の埋設体２を埋設することで、一部の埋設体２が故障しても残りの埋設体２によって摩耗具合を把握することができる。

検出素子７（ループ回路９）は、幅方向Ｗに平行に延在させるだけでなく、幅方向Ｗに対して前後方向（長手方向Ｌ）に傾斜させて延在させることもできる。検出素子７（ループ回路９）をこのように傾斜させて延在させると、検出素子７が幅方向Ｗに平行して延在する場合（傾斜角度がゼロの場合）に比して、コンベヤベルト１７がプーリ１５ａ、１５ｂの周りを通過する際の曲げ剛性の変化をより小さくする（滑らかに変化させる）には有利になる。検出素子７として、導電ゴムや導電ペーストを使用すると、金属線よりも剛性が低いので、コンベヤベルト１７がプーリ１５ａ、１５ｂの周りを通過する際の曲げ剛性をより小さくできる。

また、検出素子７を単純な断面円形の細線材にすると、鋭利な搬送物Ｃがコンベヤベルト１７に投入された時に、その搬送物Ｃの鋭利な部分で検出素子７が切断されることがある。そうすると、その検出素子７により形成されているループ回路９の埋設深さまで摩耗が進行していなくても、そのループ回路９が破断しているので、演算部１３によってその埋設深さまで摩耗が進行していると判断されて誤検知となる。

そこで、検出素子７として、扁平した線状体（帯状の線材）を用いるとよい。平面視で帯状の検出素子７を用いることで、上述した誤検知を回避するには有利になる。扁平した検出素子７の幅は例えば５ｍｍ～１０ｍｍ程度にする。

図７に例示する埋設体２を用いることもできる。この埋設体２は、１個のＩＣタグ３に対して複数本（５本）の検出素子７ａ～７ｅが接続されている。それぞれの検出素子７ａ～７ｅの外周面は絶縁体８により被覆されている。それぞれの検出素子７ａ～７ｅは、独立したループ回路９ａ～９ｅを形成している。したがって、１個のＩＣタグ３には独立したループ回路９が複数（５つ）接続されている。

図８に例示するように、この埋設体２は、独立したそれぞれのループ回路９ａ～９ｅが、コンベヤベルト１７の厚さ方向（深さ方向）に間隔をあけた状態で埋設される。尚、図８では、スチールコード１９を一部の範囲で省略して記載している。独立したそれぞれのループ回路９ａ～９ｅの厚さ方向（深さ方向）の埋設間隔は、例えば０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲にして、それぞれを等間隔にするとよい。最も深い位置に埋設されるループ回路９ｅの埋設深さは摩耗限度深さにするとよい。

この埋設体２を用いると、上カバーゴム２０の摩耗が進行するに連れて、順次、ループ回路９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅが損傷して通電しなくなる。それ故、この埋設体２を用いることで、上カバーゴム２０の摩耗の進行状態をより詳細に把握することができる。

図５に例示した埋設体２をコンベヤベルト１７（上カバーゴム２０）に複数埋設して、例えば、それぞれの埋設体２のループ回路９の埋設深さを異ならせることによっても、上カバーゴム２０の摩耗の進行状態をより詳細に把握することができる。ただし、図７、図８に例示した埋設体２を用いることで、コンベヤベルト１７に埋設する埋設体２の数を削減するには有利になる。

図８に例示するように、それぞれのループ回路９ａ～９ｅを深さ方向に間隔をあけて埋設する場合に、それぞれのループ回路９ａ～９ｅの平面視での位置（長手方向Ｌの位置）を同じにすることも、長手方向Ｌにずらすこともできる。それぞれのループ回路９ａ～９ｅの平面視での位置（長手方向Ｌの位置）を同じにすると、ループ回路９ａ～９ｅの埋設作業が容易になる。一方、それぞれのループ回路９ａ～９ｅの平面視での位置を長手方向Ｌにずらすと、コンベヤベルト１７がプーリ１５ａ、１５ｂの周りを通過する際の曲げ剛性の変化をより小さくする（滑らかに変化させる）には有利になる。

１ 検知装置
２ 埋設体
３ ＩＣタグ
４ ＩＣチップ
５ アンテナ部
６ 基板
６ａ 絶縁層
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ） 検出素子
８ 絶縁体
９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ） ループ回路
１０ 検知器
１１ 送信部
１２ 受信部
１３ 演算部
１４ 警告器
１５ コンベヤ装置
１５ａ、１５ｂ プーリ
１６ 支持ローラ
１７ コンベヤベルト
１８ 心体層
１９ スチールコード
２０ 上カバーゴム
２１ 下カバーゴム
Ｃ 搬送物

Claims (6)

1. 上面に搬送物が投入される上カバーゴムと、下カバーゴムと、上カバーゴムと下カバーゴムとの間に配置された心体層と、が一体化して構成されているコンベヤベルトに埋設される埋設体と、前記コンベヤベルトに非接触で前記埋設体と無線通信する検知器と、この検知器に接続された演算部とを備えたコンベヤベルトの摩耗検知装置において、
   前記埋設体が、パッシブ型のＩＣタグと、前記ＩＣタグに接続されて前記ＩＣタグの外部で延在してループ回路となる線状の検出素子とを有し、前記ループ回路の前記コンベヤベルトの表面からの埋設深さが予め設定されていて、
   前記ＩＣタグが前記コンベヤベルトの幅方向一方端部に埋設されていて、前記ループ回路が前記心体層の幅方向他方端部まで延在していて、
   前記検知器から前記ＩＣタグに向かって送信電波が発信されて、この送信電波に応じて前記ＩＣタグから発信される返信電波によって前記検知器に送信される前記ＩＣタグからの情報を用いて、前記演算部により前記ループ回路の通電の有無が判断されて、この判断結果に基づいて、前記ループ回路が埋設された範囲での前記コンベヤベルトの表面の摩耗具合が把握される構成にしたコンベヤベルトの摩耗検知装置。
2. 前記検出素子が、導電ゴム、導電ペーストまたは金属線のいずれかであり、扁平した帯状の線材である請求項１に記載のコンベヤベルトの摩耗検知装置。
3. １個の前記ＩＣタグに対して独立した前記ループ回路が複数接続されていて、独立したそれぞれの前記ループ回路が、前記コンベヤベルトの厚さ方向に間隔をあけて埋設される請求項１または２に記載のコンベヤベルトの摩耗検知装置。
4. 前記演算部には前記ループ回路の前記コンベヤベルトの表面からの埋設深さがそのループ回路を形成する前記検出素子を特定する素子識別情報と紐付けされて記憶されていて、さらに、前記演算部には前記ＩＣタグの前記コンベヤベルトにおける設置位置情報として、少なくともコンベヤベルト長手方向の位置データがそのＩＣタグを特定するタグ固有情報と紐付けられて記憶されていて、
   健全な前記ループ回路に接続されている前記ＩＣタグの前記タグ固有情報およびそのループ回路を形成する前記検出素子の前記素子識別情報が前記返信電波によって送信されて前記検知器に受信される請求項１～３のいずれかに記載のコンベヤベルトの摩耗検知装置。
5. 上面に搬送物が投入される上カバーゴムと、下カバーゴムと、上カバーゴムと下カバーゴムとの間に配置された心体層と、が一体化して構成されているコンベヤベルトに埋設された埋設体と前記コンベヤベルトに非接触で前記埋設体と無線通信する検知器と、この検知器に接続された演算部とを用いたコンベヤベルトの摩耗検知方法において、
   前記埋設体が、パッシブ型のＩＣタグと、前記ＩＣタグに接続されて前記ＩＣタグの外部で延在してループ回路となる線状の検出素子とを有して、前記ループ回路の前記コンベヤベルトの表面からの埋設深さを予め設定しておき、
   前記ＩＣタグを前記コンベヤベルトの幅方向一方端部に埋設し、前記ループ回路を前記心体層の幅方向他方端部まで延在させた構成にして、
   前記検知器から前記ＩＣタグに向かって送信電波を発信し、この送信電波に応じて前記ＩＣタグから発信される返信電波によって前記検知器に送信される前記ＩＣタグからの情報を用いて、前記演算部により前記ループ回路の通電の有無を判断し、この判断結果に基づいて、前記ループ回路が埋設された範囲での前記コンベヤベルトの摩耗具合を把握するコンベヤベルトの摩耗検知方法。
6. 前記コンベヤベルトの心体層が多数本のスチールコードを幅方向に並列させて構成されていて、前記ＩＣタグの埋設向きと前記検知器により受信される前記返信電波の強さとの関係を予め把握しておき、前記検知器により受信される前記返信電波の強さが予め設定された閾値よりも高くなる前記埋設向きを特定し、この特定した前記埋設向きで前記ＩＣタグを前記コンベヤベルトに埋設しておく請求項５に記載のコンベヤベルトの摩耗検知方法。