JPH063137A - ベルト内の心体埋設位置の計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定箇所の数を増やすことなく、ベルト内
の、撚りのある心体の埋設位置（中心位置）を高い精度
で計測する。 【構成】 ピッチｐで撚られた複数本のストランドｗｓ
を外周に備えるコードＷ１が、ベルトＡの内部に、長手
方向に延伸されて埋設されている。このベルトＡについ
て、上記のストランドのうちベルトの表面Ｂyoに最も近
い部分ｆを、撚りに関して等位相間隔となるようベルト
の長手方向に配列したｎ箇所において超音波を利用して
検出するとともに、各箇所で検出される上記の部分ｆ_ｉ
についてベルト幅方向に基準部分Ｂxoからの距離ｘ_ｉを
測定する。そして、距離ｘ_ｉの全測定値について二つず
つの平均値ｍ_ｋを算出し、算出した平均値ｍ_ｋのなかで
互いに大きさが最も接近している二つの値から、真の中
心の距離Ｘ01を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スチールコードが埋設
されたコンベヤベルトなど、撚りのある心体を内部に有
するベルトについて、その心体の中心の位置を非破壊的
な手段によって計測する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンベヤベルトのうちには、補強のため
の心体としてスチールコード（ワイヤロープ）を内部に
有するものがある。同コードは、ベルトの長手方向と平
行に延伸され、複数本が、幅方向に一定の間隔をおいて
埋設されるのが一般である。この埋設間隔、すなわちベ
ルトの幅方向にみたコード間の距離が、同じベルトにお
いて均一でない場合などは、ベルトの強度分布が不均一
になることがある。そのため、コードを有するコンベヤ
ベルトについては、製造後の品質確認のため、あるいは
使用中に補修の要否を決定するために、非破壊検査によ
って何メートルおきかでコードの埋設位置（もしくは埋
設間隔）を知る必要がある。

【０００３】コンベヤベルト内のスチールコードの埋設
位置を知る方法としては、イ)実開昭６２−１１５６０９
号公報に記載があるように、いわゆる渦電流をコードに
発生させてそれを検知するものや、ロ)Ｘ線をベルトに照
射したときの透過量やコードの像をもとにするもの、あ
るいは、ハ)ベルトの表面から超音波を発し、その反射波
を利用するもの−などがある。このうちイ)の方法は、
コードの埋設深さ（ベルトの表面から厚さ方向の距離）
が大きいときに十分な精度が得られないうえ、生のデー
タを、コードの径や埋設深さが異なるごとに別の基準に
したがって処理し判定しなければならないなど、計測が
簡単ではない。またロ)の方法は、衛生面で計測機器の取
り扱いが難しいほか、必要な線源のためにかなりのコス
トを要する。こういった点では、ハ)に示した超音波によ
る計測が最も実施しやすいといわれている。

【０００４】超音波方式の計測では、コンベヤベルトの
表面上にプローブ（発振・探触子）をセットしてそれよ
り超音波を発し、スチールコードからの反射波をそのプ
ローブで受信する。そして一般的には、ベルトの幅方向
にプローブを移動し、反射波のエネルギーが最も高くな
ったときのデータ、つまりベルトの表面に最も近い（ま
た超音波の進行方向とほぼ直角な）コード表面（いわゆ
る反射点。後述の部分ｆ_ｉ）からの反射波のデータを、
有意なものとしてピックアップする。

【０００５】しかしながら、スチールコードは全体の断
面が円ではなく、複数本の素線が撚り合わせられたもの
であるため、ベルト表面に最も近い部分が必ずしもコー
ドの中心線上にあるとは限らない。すなわち、図８(ａ)
・(ｂ)に示すとおり、コードＷ１に撚りがある（図の例
では外周部分の６本のストランドｗｓに撚りがかかって
いる）ために、測定箇所が異なれば位相（中心に対して
周期的に変化するストランドｗｓの角度）が異なり、ベ
ルトＡの表面Ｂyoに最も近い部分（反射点）ｆとコード
Ｗの中心（中心を通りベルトＡの幅方向と直角な面Ｌ0
1）との間には図示のようなズレＳ_ｉが生じる。つまり
基準部分Ｂxoからの距離として見れば、コードの中心ま
での真の距離Ｘ01と、検出される部分ｆまでの距離ｘ_ｉ
との間に誤差Ｓ_ｉができる。こうして生じる誤差Ｓ_ｉの
範囲は、概ね ±Ｒ／２ （ＲはコードＷ１の中心から最
外周の素線ｗの中心までの寸法）であり、かなり大き
い。なお、ここでいう素線ｗとはコードＷを構成する最
小単位の線をさし、その素線が複数本撚り合わされて心
綱ｗｃおよび複数のストランド（子綱）ｗｓとされ、心
綱ｗｃの外周部分にストランドｗｓが巻かれて撚り合わ
されることによりコードＷが構成されている。

【０００６】測定点が一箇所だと上記のとおり誤差Ｓ_ｉ
が大きくて信頼できる計測結果が得られないため、通常
は、長手方向位置の異なる複数箇所（ｎ箇所）において
上記のような測定をし、データとして得られるｎ個の距
離ｘ_i（ｉ＝１〜ｎ） の平均値をもってスチールコード
Ｗ１の位置（つまり基準部分Ｂxoからの距離Ｘ01）とみ
なしている。しかもその複数箇所はランダムにはとら
ず、コードＷの撚りのピッチに基づき、撚りの位相差が
等間隔になるように定める。すなわち、外周部分のＭ本
のストランドｗｓがピッチｐで撚られているとき、撚り
の位相は ｐ／Ｍの長さごとに同じになるため、たとえ
ば、長手方向に ｐ／(Ｍ・ｎ） の等間隔で配列したｎ箇
所にプローブα_i（ｉ＝１〜ｎ） を設けるのである。そ
のような間隔に、ｐ／Ｍの整数倍を加えてプローブ間の
間隔としても同じである。こうすれば、撚りの位相につ
いて偏りのないデータ（距離ｘ_ｉ）がｎ個得られ、その
平均値をとることによって、誤差の範囲はもとの１／
ｎ、つまり ±Ｒ／２ｎ 程度になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ベルトＡの長手方向に
スチールコードＷの等位相間隔で配列したｎ箇所につい
てのデータｘ_ｉを平均するという上記従来の計測方法に
よっても、実際には満足な結果の得られないことが多
い。測定箇所の数ｎを増やすことにはコストや計測時間
の点で限界があるので、上記した誤差の範囲 ±Ｒ／２
ｎ が十分には小さくならないことがその理由である。
たとえば、コードＷにおけるＲが約６ｍｍほどの、やや
大きめのコンベヤベルトＡについては ｎ＝５ の場合、
誤差の範囲は概ね ±０．６ｍｍ であり、必ずしも十分
な精度だとは言いがたい。

【０００８】本発明の目的は、測定箇所の数ｎを増やす
ことなく、ベルトＡ内のスチールコードＷなど、撚りの
ある心体の埋設位置（中心位置）を高い精度で知ること
のできる計測方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るベルト内の
心体埋設位置の計測方法は、上記した従来の方法と同様
に、一定のピッチｐで撚られた複数本のストランドｗｓ
を外周部分に備える心体Ｗ１（それと平行に埋設された
心体Ｗ２を含む一般の心体Ｗもこれに準じる）が長手方
向に延伸されて内部に埋設されているベルトＡについ
て、上記のストランドのうちベルトの表面Ｂyoに最も近
い部分ｆ（いわゆる反射点。複数点あるため、以下では
ｆ_ｉとも呼ぶ）を、撚りに関して等位相間隔となるよう
ベルトの長手方向に配列（従来技術の項に記載した配列
と同様）したｎ箇所において超音波などの反射波を利用
して検出するとともに、各箇所で検出される上記の部分
ｆ_i(ｉ＝１〜ｎ）についてベルトの幅方向に基準部分Ｂ
xoからの距離ｘ_i(ｉ＝１〜ｎ）を測定し、それらの測定
値に基づいて基準部分Ｂxoから心体中心までの幅方向距
離Ｘ01を計測する方法であるが、下記の点について特徴
を有する。なお、本発明は添付図および後述の実施例に
限定されるものではないが、本欄や請求項・作用の欄に
示す符号については、図面（とくに図１および図２）を
参照されたい。

【００１０】まず、請求項１に記載の計測方法は、上記
の距離ｘ_ｉの全測定値について二つずつの平均値ｍ_ｋを
算出し、算出した平均値ｍ_ｋのなかで互いに大きさが最
も接近している二つのうち一方、もしくはそれに近い値
を、上記の距離Ｘ01とする（心体の中心を通る面Ｌ01の
位置を示す真の距離Ｘ01そのものではないが、それとみ
なす）ものである。

【００１１】請求項２の方法は、上記の各部分ｆ_ｉにつ
き、ベルトの厚さ方向に表面Ｂyoからの距離ｙ_ｉ（ｉ＝
１〜ｎ）を、やはり超音波などの反射波によって測定
し、その距離ｙ_ｉが最も小さい部分ｆ_ｉについての上記
の幅方向の距離ｘ_ｉを、上記の距離Ｘ01とするものであ
る。

【００１２】また、請求項３の方法では、距離ｘ_ｉの
全測定値について二つずつの平均値ｍ_ｋを算出し、算出
した平均値ｍ_ｋのなかで互いに大きさが最も接近してい
る二つについて平均値Ｇ１を求める一方、各部分ｆ_ｉ
につき、ベルトの厚さ方向に表面Ｂyoからの距離ｙ
_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）を反射波によって測定し、その距離ｙ
_ｉが最も小さい部分ｆ_ｉについての上記の幅方向の距離
ｘ_ｉを、近似値Ｆ１とし、上記で求めた平均値Ｇ１と
近似値Ｆ１とを平均した値を、上記の距離Ｘ01とする。

【００１３】

【作用】本発明の計測方法は、撚りのある心体Ｗ１のう
ちベルトＡ（のゴムＢ）の表面Ｂyoに最も近い部分ｆ_ｉ
を、等位相間隔に配列したｎ箇所において超音波などの
反射波を利用して検出し、その各部分ｆ_ｉについて測定
した距離ｘ_ｉなどのデータから心体Ｗ１の中心面Ｌ01の
位置（つまり距離Ｘ01）を知るものであるため、１箇所
のみ、またはランダムにとるｎ箇所においてデータを得
る方法に比べて明らかに精度が高い。このことは、従来
技術の欄に示したこれまでの計測方法と同じであり、ｎ
個のデータの単純平均をとるだけでも、既述のように誤
差の範囲は±Ｒ／２ｎ程度になる。なお、図１・図２に
おいては、１本の心綱ｗｃとともにＭ（＝６）本のスト
ランドｗｓがピッチｐで撚られてなる心体Ｗ１に対し
て、ｎ（＝５）個のプローブα_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）を、ベ
ルトＡの長手方向（ｚ方向）に沿った長さｐ／Ｍのうち
に等間隔（すなわち ｐ／(Ｍ・ｎ） おき）に配列する
（そして上記部分ｆ_ｉの検出のためベルトＡの幅方向
（ｘ方向）に移動する）ことにより、ｎ箇所が心体Ｗ１
の位相についても等間隔となるようにしている。

【００１４】請求項１に記載の方法は、上記によって得
たデータに対し、さらに適切な処理を施すことによっ
て、より真の値に近い距離Ｘ01を求める点に特徴があ
る。その処理とは、 1) 生のデータである距離ｘ_ｉ（ｉ＝１〜ｎ 合計ｎ
個）について二つずつの平均値ｍ_ｋを求める。ｎ個のデ
ータから二つをとる組み合わせとして、ｍ_ｋの数は ｎ
(ｎ−１)／２ 個あるため、この添字ｋは １〜ｎ(ｎ−
１)／２ つまり図１・図２の例では１〜１０の自然数で
ある。

【００１５】2) ｎ(ｎ−１)／２ 個のｍ_kのなかで大き
さが最も接近している二つのｍ_ｋとしてｍ_k1とｍ_k2とを
見つけ、どちらか一方、またはそれに近い値（たとえば
ｍ_k1とｍ_k2との平均値でもよい）を距離Ｘ01とみなす。

【００１６】上記1)・2)によって得るｍ_k1やｍ_k2（また
はそれらに近い値）を距離Ｘ01とするのは、周期性をと
もなう心体Ｗ１の撚りに基づいて、その二つの値がいず
れも真の距離Ｘ01に極めて近いためであるが、その理由
は以下のように説明することができる。

【００１７】心体Ｗ１のストランドｗｓのうち、ベルト
Ａの表面Ｂyoから最も近い部分ｆ_ｉは、最も表面Ｂyo寄
りにくるストランドｗｓの最上点にあるが、長手方向
（ｚ方向）の位置とともにストランドｗｓの位相が周期
的に変わるため、その部分ｆ_ｉは図１および図２(ａ)に
示す規則的な鋸歯状の一点鎖線上にある。したがって、
等位相間隔としたｎ箇所の部分ｆ_ｉについて測定する幅
方向の距離ｘ_ｉは、真の距離Ｘ01（またはそれに相当す
る中心面Ｌ01）をはさんで図２(ａ)のような規則性・周
期性を有して分布する。このような分布においては、ｎ
の数が適当に大きければ、距離ｘ_ｉ(ｉ＝１〜ｎ） のう
ち半分ちかくは距離Ｘ01に対して正の（Ｘ01より大き
い）側に偏り、残りは、上記のとそれぞれ同程度の大き
さをもって負の側に偏差をもつ。この点から、距離ｘ_ｉ
のうちには、二つずつの平均値ｍ_ｋをとれば距離Ｘ01に
ほぼ等しくなるものが複数組あることがわかる。図２の
場合、ｍ_ｋは１０個あるが、そのうち ｘ₂とｘ₅、ｘ₃と
ｘ₄ の各組から算出される各平均値ｍ_ｋ（それぞれをｍ
_k1およびｍ_k2とする）が、それに該当する。このｍ_k1と
ｍ_k2とはいずれも真の距離Ｘ01に極めて近く、またそれ
ゆえに互いの大きさがごく接近した値でもある。そし
て、二つ以上の平均値ｍ_ｋがこのように接近するのは、
その値ｍ_ｋが距離Ｘ01に極めて近いときに限られる。以
上が、距離ｘ_ｉから平均値ｍ_ｋを求めたうえ最も接近し
た二つのｍ_ｋを見つければその一方（もしくは双方）に
基づいて真の距離Ｘ01に近い値が得られる理由である。
この方法は、心体Ｗ１の周期性に着目したもので、ｎ個
の部分ｆ_ｉのうちから中心面Ｌ01より両側にいわば対称
的な距離だけ離れた複数の部分ｆ_ｉを選択し、それらか
ら近似値を算出するので、計測誤差はかなり小さい。

【００１８】請求項２の方法は、測定部分ｆ_ｉについて
距離ｘ_ｉとともに測定した距離ｙ_ｉ（ベルトＡの表面Ｂ
yoから厚さ方向への距離。ｉ＝１〜ｎ）の値の大小に基
づいて、真の距離Ｘ01に近い距離ｘ_ｉを見いだすもので
ある。この方法によって信頼性のある結果が得られる理
由は下記とおりである。

【００１９】測定部分ｆ_ｉについては、図２(ａ)・(ｂ)
に示すように距離ｘ_ｉと距離ｙ_ｉとの間に一定の関係が
ある。すなわち、距離ｘ_ｉと距離Ｘ01との差（絶対値）
が大きいほど、距離ｙ_ｉが大きくなる。これは、中心面
Ｌ01から部分ｆ_ｉが離れた位置にあるほどその部分ｆ_ｉ
における距離ｙ_ｉが大きいことと同義であり、心体Ｗ１
が全体的には円柱状に（丸く）撚られたものであるため
当然のことである。したがって、逆に、距離ｙ_ｉが最も
小さい（たとえばｙ_i1の）部分ｆ_i1を見つければ、その
部分ｆ_i1についての距離ｘ_i1は、ｎ箇所で測定されたす
べての距離ｘ_ｉのうちで最も真の距離Ｘ01に近いものだ
といえる。

【００２０】そして請求項３の方法は、請求項１の方法
と請求項２の方法との両方を用いるものである。すなわ
ち、前記のように算出した最も接近した平均値ｍ_k1とｍ
_k2とから、その一方（他方にも）に近い値として平均値
Ｇ１（＝(ｍ_k1＋ｍ_k2)／２）を求める一方、上記のよう
に距離ｙ_ｉが最も小さい部分ｆ_i1の距離ｘ_i1を近似値Ｆ
１とし、両者の平均値 (Ｇ１＋Ｆ１)／２ を真の距離Ｘ
01とみなす。請求項１・２の両方法を合わせた方法であ
るため、精度が高いことは言うまでもなく、実績上、誤
差の範囲は ±｛０．５２×Ｒ／(２・ｎ)｝ 程度にまで
縮小される。

【００２１】

【実施例】図１および図２は、心体の構成等が極めて単
純な場合を例示して、本発明の計測原理を概念的に示し
た図面である。すでに解決手段や作用の項で参照してい
るので、この実施例の項ではとくに説明を加えないが、
これら図１・図２に表わされる基本概念、および測定寸
法（距離）やそれらに付した符号は、以下に説明する他
の実施例やそれらに対応する各図面においても共通であ
る。

【００２２】図３(ａ)・(ｂ)は、具体的な一実施例とし
て、計測方法とともにその計測を行う装置を示す全体図
である。また図４は、図３の装置に制御用の機器を加え
て示す機能ブロック図、図５は、その装置による計測プ
ロセスの要部（基本動作と測定データの演算処理に関す
る部分）を示すフローチャートである。

【００２３】この実施例では、コンベヤベルトＡの製造
ラインに、図３のような心体位置計測装置１０を設置
し、この装置１０によって、ベルトＡの心体であるスチ
ールコードＷ１・Ｗ２・‥‥の各埋設位置を知る。ベル
トＡは製造ラインにおける支持ロール１上に載せられて
適宜に搬送されるが、図１・図２の態様と異なり、この
実施例ではベルトＡの下方から、下向きの表面（下面）
Ｂyoにプローブ（超音波探触子）α₁〜α₅を向けること
により、前述の部分ｆ₁〜ｆ₅を下から検出し、かつ下向
きの表面Ｂyoからその部分ｆ₁〜ｆ₅までを距離ｙ₁〜ｙ₂
として測定する。ベルトＡの側部端面を基準部分Ｂxoと
し、そこから各部分ｆ₁〜ｆ₅まで幅方向に距離ｘ₁〜ｘ₅
をとることなどは、図１・図２の場合と同じである。

【００２４】図３(ａ)・(ｂ)に示すとおり計測装置１０
としては、ベルトＡの搬送経路の真下に架台１１を設置
し、その上に、ベルトＡの幅方向に向けてスライドレー
ル１２を二本設けるとともに、プローブα₁〜α₅を含む
測定部２０を、そのレール１２上で往復移動するように
配置している。幅方向へのこの測定部２０の往復移動
は、送りネジ１５の回転によって、それとネジ結合して
いるベース２１を送る方式で行うが、送りネジ１５の回
転は図の右方に示すモータ１３やギヤ１４によってな
し、その回転量はパルスジェネレータ１６で検知する。
なお、パルスジェネレータ１６が検知する送りネジ１５
の回転量（または、リニアスケールなど他の検知手段
（図示せず）が直接検知するベース２１の移動量）をも
って上記の距離ｘ₁〜ｘ₅を知る。

【００２５】測定部２０としては、５個のプローブα₁
〜α₅をともにベース２１上に配置しているが、各プロ
ーブα_ｉにはいわゆる局部水浸式のものを使用してい
る。つまり、図３(ｂ)下方の引き出し図のようにプロー
ブα_ｉのまわりを円筒状のフード２２で囲い、その内側
から先端へ水を噴射して水柱を作りながら、プローブα
_ｉに超音波を出させるのである。この方式をとるのは、
プローブα_ｉと表面Ｂyoとの間に空間（気泡等も含む）
があると超音波による検出・測定が難しいからである。
もし何らの接触媒質もプローブα_ｉ・表面Ｂyo間に満た
さないならば、プローブα_ｉを表面Ｂyoに逐一押し当て
る（密着させる）必要が生じ、ベルト幅方向への連続的
な検出・測定は不可能である。

【００２６】そして上記のようなプローブα₁〜α₅は、
ベース２１上で、ベルトＡの長手方向に位置変更できる
ように取り付けている。図３(ｂ)の引き出し図における
符号２３はその位置変更のための送りネジ、同２４は案
内レール、図３(ａ)の符号２５はそのための駆動用モー
タ、同２６はパルスジェネレータである。こうした機構
によって長手方向に各プローブα_ｉの位置変更をするの
は、ベルトＡの種類やサイズによってコードの撚りピッ
チ（つまり位相の周期）等が異なるため、それらについ
て等位相間隔にプローブα_ｉを配置するためには、長手
方向の位置を適宜に変更する必要があるからである。

【００２７】さて、以上のような機械構成を備えたこの
計測装置１０は、プローブα₁〜α₅によって、コードＷ
１・Ｗ２・…の最も表面Ｂyoに近い部分ｆ₁〜ｆ₅の検出
と基準部分Ｂyoからそれらまでの厚さ方向の距離ｙ₁〜
ｙ₅の測定とを同時に行い、また前記パルスジェネレー
タ１６等によって幅方向の距離ｘ₁〜ｘ₅を測定する。図
４の機能ブロック図には、そのための各構成機器の関係
やデータの流れなどを示している。すなわち、まず操作
員が操作盤３１を操作することにより制御部３２を介し
て前述の測定部２０を動作させ、所定の各箇所で部分ｆ
₁〜ｆ₅を見つけ、かつその部分についての距離ｘ₁〜ｘ₅
およびｙ₁〜ｙ₅を測定する。この測定のためにはプロー
ブα₁〜α₅（図４ではα_ｉ）のほかにパルスジェネレー
タ１６などが機能することは前述のとおりであるが、そ
のほか、ベルトＡの張りが十分かどうかをディスタンス
センサ２７が検知する。また、流量計やソレノイドバル
ブなどを付設した水供給装置が各プローブα_i(フード２
２内）に水を送り続ける。各プローブα_ｉからのデータ
は超音波厚さ計３３を通してパソコン本体３４へ送ら
れ、制御部３２を通して送られるデータと対応づけられ
て測定部分ｆ₁〜ｆ₅に関する距離ｘ₁〜ｘ₅およびｙ₁〜
ｙ₅とされ、さらに一定の演算処理を施されて真の距離
とみなし得る距離Ｘ01などに置きかえられる。こうして
求められる各種距離の値が、表示器３６やＣＲＴに表示
されるとともに、プリンターに印字されハードディスク
に保存される。

【００２８】パソコン本体３４において距離Ｘ01等を求
める際の上記の演算処理とその前提となる本装置１０の
最も基本的な動作は、図５のフローチャート（プローブ
α_ｉの数はｎとして一般化してある）にしたがって以下
のように説明できる。まず、測定部２０を起動して、ベ
ース２１とともにプローブα_ｉをｘ方向（ベルトＡの幅
方向）に移動する（ステップＳＢ）。その移動の間に、
スチールコードＷ１に関して各測定部分ｆ_ｉを検出する
とともに、その各部分についての距離ｘ_ｉおよびｙ_ｉを
測定する（ステップＳ1a）。測定されたｎ個のｘ_ｉから
二つずつの平均値ｍ_k（ｎ＝５なのでｍ_kは１０個）をす
べて求め、そのｍ_ｋのうちで互いに最も近い大きさの二
つの値ｍ_k1およびｍ_k2をさがしてその平均値をＧ１とす
る（ステップＳ1b）。距離ｙ_ｉのうちで最も小さいもの
ｙ_i1を見つけて、その部分ｆ_i1の距離ｘ_i1を近似値Ｆ１
とする（ステップＳ1c）。上記の平均値Ｇ１と近似値Ｆ
１との平均をとり、その値を、基準部分Ｂxo（ベルトＡ
の端部）からコードＷ１までの真の距離Ｘ01とみなす
（ステップＳ1d。ステップＳ1aからこのステップＳ1dま
でがステップＳ１）。プローブα_ｉを続けて移動する間
にコードＷ２の測定部分ｆ_ｉについて距離ｘ_iとｙ_iとを
測定し、それらをもとに上記（ステップＳ1aからステッ
プＳ1dまで）と同様の処理（図示省略）を行って、基準
部分ＢxoからコードＷ２までの距離Ｘ02と、コードＸ01
・Ｘ02間の間隔（埋設ピッチ）Ｐ12とを求める（ステッ
プＳ２）。同様にして基準部分Ｂxoから各コードＷ３・
Ｗ４・…までの距離Ｘ03・Ｘ04・…と各間隔Ｐ23・Ｐ34
・…なども求める。そしてすべてのプローブα_ｉがベル
トＡを幅方向に横断した時点で、測定部２０を止めて元
の位置へ戻し、表示器３６に計測結果を表示する（ステ
ップＳＥ）。なお、ステップＳ1cなどでピックアップす
る最も小さい距離ｙ_i1は、ベルトＡの表面Ｂyoから各コ
ードＷ１・Ｗ２・…までの深さ（この値にコード固有の
半径寸法を加えればコードの中心の真の深さが分かる）
を表わすものとして、表示器３６等に示すこともある。

【００２９】図６および図７は、以上のような計測方法
にしたがう計測装置１０が位置計測の対象とするスチー
ルコード（横断面）について一部の種類を例示したもの
である。たとえば図６のコードＷａは７×７×７型と呼
ばれるもので、素線ｗ（直径０．４４ｍｍ）等が図のよ
うに４９（７×７）本撚られてそれぞれ１本の心綱ｗｃ
と６本のストランドｗｓとされ、それらがさらに撚り合
わせられて１本のスチールコードＷａとなっている。一
方、図７のコードＷｂは７×ＳｅＷ（１９）型などと呼
ばれ、素線ｗ₁(直径０．９１ｍｍ）およびｗ₂(直径０．
６９ｍｍ）等が撚り合わせられた図のような心綱ｗｃと
ストランドｗｓ（６本）とからできている。いずれのコ
ードＷａ・Ｗｂも、最外部の直径は１２ｍｍである。

【００３０】さて、以下には、このようなコードＷａ・
Ｗｂについての計測実績の一部を示す。対象としたベル
トＡは、基準部分ＢxoからコードＷａ・Ｗｂの中心まで
の距離Ｘ01をそれぞれ正確に１０．００ｍｍ（コードＷ
ａ）・２０．００ｍｍ（コードＷｂ）とした試験用のも
のである。使用する超音波の周波数は１ＭＨｚとし、ベ
ルトＡのゴムＢ内の音速は１４９０ｍ／ｓであるとして
計測を行った。なお、プローブα_ｉの数（ｎ）は図３の
とおり５個とし、コードの撚りについて等位相間隔配置
とするため各プローブα_ｉの位置（ベルトＡの長手方向
の位置）は、ストランドｗｓの数Ｍ（コードＷａ・Ｗｂ
ともにＭ＝６）とその撚りのピッチｐに対し、 プローブα_１の位置： ０．０ （ｍｍ。基準位置） プローブα_３の位置： ２ｐ／Ｍ ＋ ２ｐ／(５Ｍ) （ｍｍ） プローブα_５の位置： ４ｐ／Ｍ ＋ ４ｐ／(５Ｍ) （ｍｍ） プローブα_２の位置： ７ｐ／Ｍ ＋ １ｐ／(５Ｍ) （ｍｍ） プローブα_４の位置： ９ｐ／Ｍ ＋ ３ｐ／(５Ｍ) （ｍｍ） となるよう、測定部２０のベース２１上に配列した。ｐ
／Ｍの整数倍の加算・減算はコードの撚りについて位相
差を生じないため、上記は、プローブα₁〜α₅をその順
に ｐ／(５Ｍ) の間隔で配置したことと同じ意味をも
つ。

【００３１】まずコードＷａに関しての計測結果である
が、各プローブα₁〜α₅が検出・測定した各測定部分ｆ
₁〜ｆ₅についての生のデータと前述（図５）の演算処理
を施した値とは、以下のとおりである。

【００３２】 ｆ_１： ｘ_１＝ ８．９７ ｍｍ、ｙ_１＝１２．０９ ｍ
ｍ ｆ_３： ｘ_３＝１１．４３ ｍｍ、ｙ_３＝１２．１８ ｍ
ｍ ｆ_５： ｘ_５＝ ７．７９ ｍｍ、ｙ_５＝１２．４３ ｍ
ｍ ｆ_２： ｘ_２＝１０．２１ ｍｍ、ｙ_２＝１２．００ ｍ
ｍ ｆ_４： ｘ_４＝１２．５９ ｍｍ、ｙ_４＝１２．６０ ｍ
ｍ すべてのｘ_ｉについての二つずつの平均値ｍ_ｋのうち最
も接近した二つは、 ｍ_k1＝（ｘ₃＋ｘ₅）／２＝９．６１ ｍｍ ｍ_k2＝（ｘ₂＋ｘ₁）／２＝９．５９ ｍｍ したがって、 Ｇ１＝（ｍ_k1＋ｍ_k1）／２＝９．６０ ｍｍ 一方、ｙ_ｉのうち最も小さいのはｙ_２なので、 Ｆ１＝ｘ_２＝１０．２１ ｍｍ これらより、 Ｘ01＝（Ｇ１＋Ｆ１）／２＝９．９０ ｍｍ と求められた。この値Ｘ01は、ｘ_ｉの単純平均をとった
値１０．２０（ｍｍ）よりも真の値１０．００ｍｍに近
く、誤差が小さい。なお、同じベルトＡ内の隣のコード
Ｗａについても同様にＸ02などを求め、それによって両
コード間のＰ01などをも知ることができた（紹介は省略
する。下記コードＷｂについても同様）。

【００３３】コードＷｂについては、 ｆ_１： ｘ_１＝１９．８１ ｍｍ、ｙ_１＝１２．００ ｍ
ｍ ｆ_３： ｘ_３＝２０．３９ ｍｍ、ｙ_３＝１２．０１ ｍ
ｍ ｆ_５： ｘ_５＝２０．９６ ｍｍ、ｙ_５＝１２．０８ ｍ
ｍ ｆ_２： ｘ_２＝１９．２１ ｍｍ、ｙ_２＝１２．０６ ｍ
ｍ ｆ_４： ｘ_４＝２１．５６ ｍｍ、ｙ_４＝１２．２２ ｍ
ｍ 二つずつの平均値ｍ_ｋをとって調べると、 ｍ_k1＝（ｘ₄＋ｘ₂）／２＝２０．３９ ｍｍ ｍ_k2＝（ｘ₅＋ｘ₁）／２＝２０．３９ ｍｍ ∴ Ｇ１＝（ｍ_k1＋ｍ_k1）／２＝２０．３９ ｍｍ 一方、最も小さいｙ_ｉを調べて、 Ｆ１＝ｘ₁＝１９．８１ ｍｍ ゆえに、 Ｘ01＝（Ｇ１＋Ｆ１）／２＝２０．１０ ｍｍ となった。この値も、ｘ_ｉの単純平均による値 ２０．
３９ｍｍ に比べて真の値２０．００ｍｍに近く、信頼
性が高い。コードＷａ・Ｗｂに関する二つの結果におい
て、値Ｇ１と値Ｆ１とは、真の値をはさむ正(＋)および
負(−)の側の値になっている。そのため、それらの平均
値として求めた値Ｘ01がそれぞれ真の値に極めて近いの
も道理である。

【００３４】以上、実施例を紹介したが、このほかに
も、本発明の計測方法は下記のように実施することもで
きる。

【００３５】a) 計測の対象であるベルトは、コンベヤ
ベルトのみには限らず、撚りのある心体を内部に有する
帯状のベルト一般とすることができる。また心体も、規
則的な撚りのあるものであればスチールコードのみには
限らない。なお、言うまでもないが、ベルトの幅方向の
基準部分（Ｂxo）は、ベルトの端面にとらねばならない
ものではない。

【００３６】b) プローブによる測定箇所の数（ｎ）
は、実施例に示した５に限るものではない。ただし、計
測精度の関係で最低３以上とする必要がある。なお測定
用のプローブは、必ずしも測定箇所の数（ｎ）だけ要る
わけでなく、それより少ない数のプローブを繰り返し使
用しても、必要な測定が可能である。

【００３７】c) 本発明は反射波を利用する計測方法で
はあるが、その反射波を、超音波によるもののみに限る
理由はない。

【００３８】d) ベルトの製造ラインにおいて、搬送中
（つまり長手方向に移動中）のベルトに対して本発明の
計測を実施することも不可能ではない。ベルトの幅方向
に移動するプローブを、たとえばベルトの搬送速度に合
わせて斜めに移動させれば、そのベルトの一横断面内で
の心体埋設位置を知ることも可能である。

【００３９】

【発明の効果】本発明の計測方法は、反射波による実際
の測定に加え、撚りのある心体が有する規則性（請求項
１）もしくは形状（丸いこと。請求項２）またはそれら
双方の特性（請求項３）を利用してその心体のベルト内
における埋設位置を計測するものであるため、測定箇所
の数を従来よりも増やすことなく、その埋設位置を高精
度に知ることが可能である。とくに請求項３の方法によ
ると、同じ数（ｎ）の箇所で反射波による測定をして単
純平均をとる場合に比べて、計測誤差の範囲は±０．５
２ 倍程度にまで縮小される。

【００４０】なお、本発明の方法は、ベルトのサイズや
心体の種類等が異なる場合にも容易に対応できる。ベル
トの材質に応じて設定周波数やその波の速度設定などを
変えるとともに、心体の撚りのピッチに応じて測定箇所
の配列を変更してやればよいからである。その後のデー
タの処理・取り扱い等は、コンピュータ等で自動的に行
えるので、オペレータ（操作員）の負担もわずかであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】心体Ｗ１・Ｗ２の構成等が極めて単純な場合を
斜視（透視）図として例示し、本発明の計測原理を概念
的に示す図面である。

【図２】図１の場合について、ベルトＡの表面側から透
視して見た平面図（図２(ａ)）と、そのｂ−ｂ矢視図
（同(ｂ)）である。

【図３】計測方法を具体的に表わすとともにそれを行う
計測装置１０を示す全体図で、図３(ａ)は平面図、同
(ｂ)は同(ａ)におけるｂ−ｂ矢視図（測定部２０を多少
移動したもの）である。

【図４】図３の装置１０に制御用の機器を加えて示す機
能ブロック図である。

【図５】図３の装置１０による計測プロセスの要部（基
本動作と測定データの演算処理に関する部分）を示すフ
ローチャートである。

【図６】図３の装置１０が位置計測の対象としたスチー
ルコードＷａを例示する横断面図である。

【図７】図３の装置１０が位置計測の対象とした別のス
チールコードＷｂを例示する横断面図である。

【図８】図８(ａ)・(ｂ)は、一般の計測において得られ
るデータが、心体Ｗ１の撚りの位相によって誤差を含む
理由を表わすベルトＡの横断面図である。

【符号の説明】

Ａ ベルト Ｗ１・Ｗ２・…・Ｗａ・Ｗｂ スチールコード（心体） ｗｓ ストランド ｆ_ｉ（ｆ₁・ｆ₂・…・ｆ_n） 測定部分 ｘ_ｉ（ｘ₁・ｘ₂・…・ｘ_n） （ベルトの幅方向の）距
離 ｙ_ｉ（ｙ₁・ｙ₂・…・ｙ_n） （ベルトの厚さ方向の）
距離 Ｘ01・Ｘ02・… （ベルトの幅方向の真の）距離 α_ｉ（α₁・α₂・…・α_n） プローブ １０ 計測装置 ２０ 測定部 １６ パルスジェネレータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定のピッチ（ｐ）で撚られた複数本の
   ストランド（ｗｓ）を外周部分に備える心体（Ｗ１）が
   長手方向に延伸されて内部に埋設されているベルト
   （Ａ）について、上記のストランドのうちベルトの表面
   （Ｂyo）に最も近い部分（ｆ）を、撚りに関して等位相
   間隔となるようベルトの長手方向に配列した複数（ｎ）
   箇所において反射波を利用して検出するとともに、各箇
   所で検出される上記の部分（ｆ_ｉ ただしｉは１〜ｎ）
   についてベルトの幅方向に基準部分（Ｂxo）からの距離
   （ｘ_ｉ ただしｉは１〜ｎ）を測定し、それらの測定値
   に基づいて基準部分（Ｂxo）から心体中心までの幅方向
   距離（Ｘ01）を計測する方法であって、 上記の距離（ｘ_ｉ）の全測定値について二つずつの平均
   値（ｍ_ｋ）を算出し、算出した平均値（ｍ_ｋ）のなかで
   互いに大きさが最も接近している二つのうち一方、もし
   くはそれに近い値を、上記の距離（Ｘ01）とすることを
   特徴とするベルト内の心体埋設位置の計測方法。
2. 【請求項２】 一定のピッチ（ｐ）で撚られた複数本の
   ストランド（ｗｓ）を外周部分に備える心体（Ｗ１）が
   長手方向に延伸されて内部に埋設されているベルト
   （Ａ）について、上記のストランドのうちベルトの表面
   （Ｂyo）に最も近い部分（ｆ）を、撚りに関して等位相
   間隔となるようベルトの長手方向に配列した複数（ｎ）
   箇所において反射波を利用して検出するとともに、各箇
   所で検出される上記の部分（ｆ_ｉ ただしｉは１〜ｎ）
   についてベルトの幅方向に基準部分（Ｂxo）からの距離
   （ｘ_ｉ ただしｉは１〜ｎ）を測定し、それらの測定値
   に基づいて基準部分（Ｂxo）から心体中心までの幅方向
   距離（Ｘ01）を計測する方法であって、 上記の各部分（ｆ_ｉ）につき、ベルトの厚さ方向に表面
   （Ｂyo）からの距離（ｙ_ｉ ただしｉ＝１〜ｎ）を反射
   波によって測定し、 その距離（ｙ_ｉ）が最も小さい部分（ｆ_ｉ）についての
   上記の幅方向の距離（ｘ_ｉ）を、上記の距離（Ｘ01）と
   することを特徴とするベルト内の心体埋設位置の計測方
   法。
3. 【請求項３】 一定のピッチ（ｐ）で撚られた複数本の
   ストランド（ｗｓ）を外周部分に備える心体（Ｗ１）が
   長手方向に延伸されて内部に埋設されているベルト
   （Ａ）について、上記のストランドのうちベルトの表面
   （Ｂyo）に最も近い部分（ｆ）を、撚りに関して等位相
   間隔となるようベルトの長手方向に配列した複数（ｎ）
   箇所において反射波を利用して検出するとともに、各箇
   所で検出される上記の部分（ｆ_ｉ ただしｉは１〜ｎ）
   についてベルトの幅方向に基準部分（Ｂxo）からの距離
   （ｘ_ｉ ただしｉは１〜ｎ）を測定し、それらの測定値
   に基づいて基準部分（Ｂxo）から心体中心までの幅方向
   距離（Ｘ01）を計測する方法であって、 上記の距離（ｘ_ｉ）の全測定値について二つずつの平均
   値（ｍ_ｋ）を算出し、算出した平均値（ｍ_ｋ）のなかで
   互いに大きさが最も接近している二つについて平均値
   （Ｇ１）を求める一方、 上記の各部分（ｆ_ｉ）につき、ベルトの厚さ方向に表面
   （Ｂyo）からの距離（ｙ_ｉ ただしｉ＝１〜ｎ）を反射
   波によって測定し、その距離（ｙ_ｉ）が最も小さい部分
   （ｆ_ｉ）についての上記の幅方向の距離（ｘ_ｉ）を、近
   似値（Ｆ１）とし、 上記で求めた平均値（Ｇ１）と近似値（Ｆ１）とを平均
   した値を、上記の距離（Ｘ01）とすることを特徴とする
   ベルト内の心体埋設位置の計測方法。