JPWO2008056807A1 - コンベヤベルトのモニタリング装置 - Google Patents

Abstract

センサを、特別な取り付け手段を用いることなく、機体に簡単に取り付けることができるとともに、コンベヤベルトの性状を高精度で検出しうるようにしたコンベヤベルトのモニタリング装置を提供する。無端回走するコンベヤベルト６に埋設した被検出体と、これに対向するようにして機体に設けたセンサ７とを備え、コンベヤベルト６の性状の変化に伴う被検出体の変化を、センサ７により検出することによって、コンベヤベルトの性状の変化を検出するようにしたコンベヤベルトのモニタリング装置において、コンベヤベルト６に回転可能に接することにより、コンベヤベルト６を搬送方向にガイドする中空のローラ４内において、このローラ４を回転可能に機体に支持する支軸５に、センサ７を固定し、センサ７自身は回転不能とする。

Description

本発明は、コンベヤベルトの性状の変化を検出するモニタリング装置に関する。

この種のコンベヤベルトのモニタリング装置としては、被検出体をコンベヤベルトに埋設するか、または貼着し、コンベヤベルトの回走に伴う被検出体の移動軌跡に近接して、上記被検出体の状態を感知するセンサを、適宜の固定体に取り付け、センサが検知する情報の変動により、コンベヤベルトの性状の変化、例えば、蛇行や縦裂、または摩耗等を検出しうるようにしたものがある。被検出体としては、代表的なものに磁石がある(例えば特許文献１参照)。磁石の場合は、磁気をセンサが感知し、磁気の変動により、コンベヤベルトの状態を把握することができる。
センサとしては、ガウスメータ、ループコイル、ＭＩ（磁気−インピーダンス）センサ等が使用される。

また、特許文献１には、センサをローラやプーリ内に配設することが記載されている。
特開平６−４８５３３号公報

しかし、上記特許文献１には、単にセンサをローラやプーリ内に配設することが記載されているだけで、回転するローラ内に、如何にしてセンサを固定するか等の支持ための具体的な構造や、センサの配線をどのようにして外部に引出すか等の具体的構造については、全く開示されておらず、不明である。

また、特許文献１に記載のものでは、ベルトとローラとは常時接触していないため、ローラとベルトの接触時と非接触時とでは、受信センサとベルトとの間隔が変化し、ベルトの蛇行は検出しうるものの、例えばベルトの摩耗やその他のベルトの性状の変化を、正確に検出することは困難である。

本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑み、センサを、特別な取り付け手段を用いることなく、固定体に簡単に取り付けることができるようにするとともに、コンベヤベルトの性状を高精度で検出しうるようにした、コンベヤベルトのモニタリング装置を提供することを目的としている。

本発明によると、上記課題は次のようにして解決される。
（１）機体と、前記機体に取り付けられた支軸と、前記支軸に支持された案内ローラと、前記案内ローラに接触して案内され、無端回走するコンベヤベルトとを備えるとともに、前記ベルト内に被検出体を、また機体側に検出体をそれぞれ設け、前記コンベヤベルトの性状の変化に伴う前記被検出体の変化を、前記検出体により検出することによって、コンベヤベルトの性状の変化を検出しうるようにしたコンベヤベルトのモニタリング装置において、前記支軸を前記機体に非回転状態で支持し、前記支軸に、軸受を介して前記案内ローラを回転可能に支持することにより、前記案内ローラの内部に空間部を形成し、前記空間部内に位置する前記支軸に、前記検出体を取り付けて固定する。

（２）上記（１）項において、前記支軸の端部に、軸端へ向けて開口する中空部を形成し、前記支軸における中間部外周面に、前記中空部ヘ連通する通孔を穿設し、前記通孔および前記中空部を経て、前記検出体の配線を、軸端より外部に引出す。

（３）上記（１）または（２）項において、前記支軸および案内ローラは、前記機体に複数配置され、前記検出体は、前記支軸の少なくともいずれか１個に配設されているものとする。

（４）上記（１）〜（３）項において、前記支軸および案内ローラを、コンベヤベルトの搬送時の幅方向に沿ってそれぞれ複数配設し、前記各案内ローラの空間部内における支軸に、前記検出体を配設する。

（５）上記（１）〜（４）項において、前記検出体を内装する案内ローラを、コンベヤベルトに対して常時接触する案内ローラとする。

（６）上記（５）項において、前記機体と前記支軸の端部とに、前記支軸に取り付けた検出体が、前記コンベヤベルトの非搬送面と対向するように位置決めする位置決め手段を設ける。

（７）上記（６）項において、前記位置決め手段を、前記支軸の端部外周面に形成された非円形部と、前記非円形部と補形をなす機体側の非円形孔とで構成し、双方の嵌合により位置決めする構成とする。

本発明によると、次のような効果を奏することができる。
請求項１記載の発明によると、コンベヤベルトに回転可能に接することにより、コンベヤベルトを搬送方向にガイドする中空の案内ローラ内において、この案内ローラを回転可能に軸支する支軸に、検出体を固定し、検出体自身は回転不能としてあるので、検出体を、特別な取り付け手段を用いることなく、固定体に簡単に取り付けることができ、また検出体が、案内ローラとともに回転することがないので、コンベヤベルトの性状を高精度で正確に検出することができ、さらに、検出体が中空の案内ローラにより覆われ、防護されるので、検出体の耐久性が向上する。

請求項２記載の発明によると、検出体に接続したケーブルを、ローラの外部へ容易に引出すことができる。

請求項３記載の発明によると、複数の支軸および案内ローラによって、コンベヤベルトを、樋状またはパイプ状等の所望の形状を保って、円滑に案内することができ、かつ少なくとも１個の支軸に検出体を設ければよい。

請求項４記載の発明によると、複数の案内ローラのそれぞれの内部に配設した検出体により、コンベヤベルトの幅方向のほぼ全体に亘って、その性状を検出できる。

請求項５記載の発明によると、連続的な検査を正確に行うことができる。

請求項６記載の発明によると、検出体を、常にコンベヤベルトの走行方向を向くようにして、機体に取り付けることができ、検出体の向きを誤って、支軸を機体に取り付けることを防止することができる。

請求項７記載の発明によると、位置決め手段の構造を簡素化することができる。

本発明の第１の実施形態を備えるベルトコンベヤの一部の縦断正面図と、コンベヤベルトのモニタリング装置の概略構成とを示す図である。 図１のＡ部を拡大し、かつ一部を破断して示す詳細図である。 図２のIII−III線断面図である。 図１のＡ部の部品構成を示す拡大分解斜視図である。 本発明を適用したパイプコンベヤの概略側面図である。 図５のVI−VI線に沿う拡大断面図である。

図１〜図４は、本発明の第１の実施形態を備えるベルトコンベヤを示す。
図１に示すように、ベルトコンベヤの機体である水平の長寸の支持フレーム１における長手方向の複数箇所の中央部と両側部とには、それぞれ左右１対の低寸の内側ブラケット２、２と、同じく高寸の外側ブラケット３、３とが、機体の一部として、上向きに突設されている。

左右に対をなす内側ブラケット２、２間には、水平の案内ローラ(以下単にローという)４が、また各内側ブラケット２とその外側の外側ブラケット３との間には、外上向き傾斜するローラ４、４が、それぞれ支軸５をもって枢着されている。

ローラ４の材料としては、例えば、ＨＤＰＥ(高分子ポリエチレン)、ＰＰ、ＡＢＳ等を用いるのが好ましい。これらによると、加工性に優れ、強度、摺動性、コストのバランスがよい。すなわち、コストに対比した性能が優れている。
また、ローラ４にＰＯＭ(ポリアセタール)を用いることもできる。これによると、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ＡＢＳに対する摺動性に優れたものとなる。
さらに、ＰＡ６６、ＰＡ６等を用いることもできる。これらによると、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ＡＢＳに対し、耐熱性および摺動性に優れたものとなる。
アルミニューム合金等の被磁性導電体を用いることもできる。

各ローラ４上には、無端回走するようにしたコンベヤベルト６が、樋状をなすようにして載置され、各ローラ４が、コンベヤベルト６の裏面に接して、支軸５の回りに回転することにより、コンベヤベルト６は、円滑に走行するように案内されている。

コンベヤベルト６は、図示しない駆動用プーリと従動プーリとの間に、無端状に掛け回され、往路側において、搬送物Ｗを、樋状となった上面の搬送面の中央部で保持し、駆動プーリにより、搬送始端部から終端部へと回走され、終端部において、搬送物Ｗをホッパ等に移載した後、復路側において、支持フレーム１の下面側に設けた図示しない復路用のガイドローラにガイドされて、再び搬送始端側に回走されるようになっている。

図２以下に示すように、各ローラ４は中空であって、その内部の支軸５上には、その軸線方向を向く横長の検出体であるセンサ７が、コンベヤベルト６の下面に向かって、すなわち、検出面が上方を向くようにして、取り付けられている。
一端がセンサ７に接続された接続ケーブル８は、支軸５の軸端より引き出され、信号処理手段９に接続されている。センサ７は、前述のごとく、被検出体として、磁石を用いた場合には、例えばガウスメータ、ループコイル、ＭＩ（磁気−インピーダンス）センサ等の磁力センサを用いるのが好ましい。

各センサ７により検出され検出信号は、信号処理手段９により、適宜の電気信号に変換された上、出力ケーブル１０を介して、モニタ手段１１に入力されるようになっている。これによって、コンベヤベルト６の幅方向のほぼ全体が、連続的にモニタできるようになっている。

図２〜図４は、ローラ４の内部のより詳細な構成を示している。ローラ４は、好ましい肉厚の中空管からなるローラ本体１２と、ローラ本体１２の両端に固定されたエンドプレート１３とを備えている。エンドプレート１３は、外周縁に設けた外向きフランジ１３ａを、ローラ本体４の内面に、焼きばめにより固定されており、また、中央部には、内側方を向く筒部１３ｂが設けられており、この筒部１３ｂの内端の中央には、取付孔１３ｃが設けられている。

ローラ４は、筒部１３ｂ内に嵌合したボールベアリング１４を介して、支軸５の周りに回転自在に枢支され、かつボールベアリング１４の外側に同心状に配設された組合せ式ラビリンスシール１５により、軸受部分おける防水性が確保されている。

支軸５の一端部中央には、これと同軸の中空部５ａが形成されており、この中空部５ａの開口部に設けたねじ孔５ｂには、閉塞軸１６が同心状に螺着されている。

支軸５より外側方に突出する閉塞軸１６は、図４に示すように、外周面に１対の平削面１６ａ、１６ａを設けることにより、非円形とされており、この非円形の閉塞軸１６を、それと補形をなすようにブラケット２に設けた軸孔(非円形孔)２ａに嵌合することにより、支軸５に取り付けたセンサ７が、常に上方、すなわちコンベヤベルト６の方向を向くように、支軸５は、ブラケット２に対して位置決めされている。
すなわち、支軸５の端部である閉塞軸１６の外形を非円形とし、これを、ブラケット２に設けた非円形の軸孔２ａに嵌合することにより、支軸５に取り付けたセンサ７がコンベヤベルト６の方向を向くように、支軸５を位置決めする位置決め手段が形成されている。

支軸５の中間部の外周面の上部には、平削面５ｃが形成され、この平削面５ｃには、上記センサ７を内蔵した直方体状のケース７ａの底面が、支軸５の長手方向を向くようにして当接され、支軸５に下方より嵌合した複数のＵ形取付金具１７の上方を向く両端部を、ケース７ａの下端部より両側方に突出する外向きフランジ７ｂに貫通して、ナット１８をもって締付けることにより、センサ７は、支軸５に強固に取り付けられている。

支軸５の端部近傍には、中空部５ａと連通し、かつ支軸５の外周面に開口する通孔５ｄが設けられており、この通孔５ｄには、防水用のグロメット１９が嵌着されている。
ケース７ａの一端より出たケーブル８は、上記通孔５ｄと、それに嵌着されたグロメット１９、中空部５ａ、閉塞軸１６の中心部に穿設された通孔１６ｂ、及びその開口端部に嵌着されたグロメット２０を、順次通って外部に引き出されている。

組立てにあたっては、支軸５に、センサ７のケース７ａを、取付金具１７をもって取り付け、ケーブル８と閉塞軸１６とを、上記のように装着した後、それらを、ローラ４の取付孔１３ｃより、ローラ４内に挿入し、センサ７がローラ４内の所望の位置に位置するようにして、ローラ４の両端の筒部１３ｂ内に、ボールベアリング１４とシール１５とを順次嵌着すればよい。なお、ローラ４の一方の端部に、予めボールベアリング１４とシール１５とを装着しておいてもよい。

なお、図面には、主として水平のローラ４について詳細に示してあるが、左右の外上向き傾斜するローラ４も、姿勢が異なるだけで、水平のローラ４と同様の構造をもって機体に支持されている。

以上の構成において、図３に示すように、上面を搬送面６ａとしたコンベヤベルト６の下面側の非搬送面６ｂが、ローラ４上に接して、矢印方向に搬送され、ローラ４上を、コンベヤベルト６内に埋設した被検出体としての磁石Ｍが、矢印のように移動すると、その磁石Ｍの磁気をセンサ７が検出し、その検出信号が、ケーブル８を通って信号処理手段９に送られ、そこで適宜の電気信号に変換された後、前述したように、出力ケーブル１０を介して、モニタ手段１１に入力され、コンベヤベルトにおける、例えば、蛇行や縦裂、または摩耗等の性状の変化が確実に検出される。

被検出体としては、上記のような磁石Ｍ(磁石ゴムを含む)の他に、音、光、振動、磁気、電波等の信号を発信できるものであれば、どのようなものでもよく、それに応じて、検出体も、それらの信号を受信できるものであれば、どのようなものでもよい。

また、本発明は、図１に示すような平ベルト型のベルトコンベヤだけでなく、図５および図６に示すようなパイプコンベヤにも適用することができる。
このパイプコンベヤは、無端の帯状のコンベヤベルト２１を、前部プーリ２２と後部プーリ２３とにベルト状に展開して掛け回して循環させ、かつ、コンベヤベルト２１における両プーリ２２、２３間の中間部では、複数の案内ローラ２４をほぼ環状または樋状に配設してなる機体の一部をなす多数の案内枠２５、２６、２７を通過させることにより、コンベヤベルト２１の両側縁部が相互に重合した重合部分２８を有する円筒状に丸めるとともに、その中に被搬送物２９を包み込み、重合部分２８で閉じた状態で搬送するようになっている。

中間の案内枠２６は、図６に示すように、それぞれの中央に、コンベヤベルト２１が挿通する窓孔２６ａが穿設された上室２６ｂと下室２６ｃとに分かれ、各室２６ｂ、２６ｃ内には、窓孔２６ａを取り囲むように、上述した複数の案内ローラ２４が環状に配設されている。

上室２６ｂの窓孔２６ａには、コンベヤベルト２１の往路側である往路ベルト２１ａが、また下室２６ｃの窓孔２６ａには、コンベヤベルト２１の復路側である復路ベルト２１ｂがそれぞれ挿通され、各ベルト２１ａ、２１ｂは、円筒状に保持されるようになっている。

このようなパイプコンベヤにおける、いずれかの案内ローラ２４内に、それを機体である案内枠２６に設けたブラケット３０に枢支する支軸３１を設け、この支軸３１に、第１の実施形態におけるセンサ７と同様の検出体(図示略)を、第１の実施形態におけるのと同様にして設ければよい。

【０００２】
［０００６］
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑み、センサを、特別な取り付け手段を用いることなく、固定体に簡単に取り付けることができるようにするとともに、コンベヤベルトの性状を高精度で検出しうるようにした、コンベヤベルトのモニタリング装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
［０００７］
本発明によると、上記課題は次のようにして解決される。
（１）機体と、前記機体に取り付けられた支軸と、前記支軸に支持された案内ローラと、前記案内ローラに接触して案内され、無端回走するコンベヤベルトとを備えるとともに、前記ベルト内に被検出体を、また機体側に検出体をそれぞれ備え、前記コンベヤベルトの性状の変化に伴う前記被検出体の変化を、前記検出体により検出することによって、コンベヤベルトの性状の変化を検出しうるようにしたコンベヤベルトのモニタリング装置において、前記支軸を前記機体に非回転状態で支持し、かつ前記支軸に軸受を介して前記案内ローラを回転可能に支持することにより、前記案内ローラの内部に空間部を形成し、前記空間部内に位置する前記支軸におけるコンベヤベルトの方向を向く面に平削面を設け、この平削面に、前記検出体を、コンベヤベルトの方向を向くようにして取り付けて固定する。
［０００８］
（２）上記（１）項において、前記支軸の端部に、軸端へ向けて開口する中空部を形成し、前記支軸における中間部外周面に、前記中空部へ連通する通孔を穿設し、前記通孔および前記中空部を経て、前記検出体の配線を、軸端より外部に引出す。
［０００９］
（３）上記（１）または（２）項において、前記支軸および案内ローラは、前記機体に複数配置され、前記検出体は、前記支軸の少なくともいずれか１個に配設されているものとする。
［００１０］
（４）上記（１）〜（３）項において、前記支軸および案内ローラを、コンベヤベルトの搬送時の幅方向に沿ってそれぞれ複数配設し、前記各案内ローラの空間部内における支軸に、前記検出体を配設する。
［００１１］
（５）上記（１）〜（４）項において、前記検出体を内装する案内ローラを、コンベヤベルトに対して常時接触する案内ローラとする。
［００１２］
（６）上記（５）項において、前記機体と前記支軸の端部とに、前記支軸に取り付けた検出体が、前記コンベヤベルトの非搬送面と対向するように位置決めする位置決め

Claims (7)

1. 機体と、前記機体に取り付けられた支軸と、前記支軸に支持された案内ローラと、前記案内ローラに接触して案内され、無端回走するコンベヤベルトとを備えるとともに、前記ベルト内に被検出体を、また機体側に検出体をそれぞれ備え、前記コンベヤベルトの性状の変化に伴う前記被検出体の変化を、前記検出体により検出することによって、コンベヤベルトの性状の変化を検出しうるようにしたコンベヤベルトのモニタリング装置において、
   前記支軸を前記機体に非回転状態で支持し、かつ前記支軸に軸受を介して前記案内ローラを回転可能に支持することにより、前記案内ローラの内部に空間部を形成し、前記空間部内に位置する前記支軸に、前記検出体を取り付け固定したことを特徴とするコンベヤベルトのモニタリング装置。
2. 前記支軸の端部に、軸端へ向けて開口する中空部を形成し、かつ前記支軸における中間部外周面に、前記中空部ヘ連通する通孔を形成し、前記通孔および前記中空部を経て、前記検出体の配線を、軸端より外部に引出してなることを特徴とする請求項１記載のコンベヤベルトのモニタリング装置。
3. 前記支軸および案内ローラは、前記機体に複数配置され、かつ前記検出体は、前記支軸の少なくともいずれか１個に配設されていることを特徴とする請求項１または２記載のコンベヤベルトのモニタリング装置。
4. 前記支軸および案内ローラは、コンベヤベルトの搬送時の幅方向に沿ってそれぞれ複数配設され、前記各案内ローラの空間部内における支軸に、前記検出体を配設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンベヤベルトのモニタリング装置。
5. 前記検出体を内装する案内ローラは、前記コンベヤベルトに対して常時接触する案内ローラであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンベヤベルトのモニタリング装置。
6. 前記機体と前記支軸の端部とに、前記支軸に取り付けた検出体を、前記コンベヤベルトの非搬送面と対向するように位置決めする位置決め手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコンベヤベルトのモニタリング装置。
7. 前記位置決め手段を、前記支軸の端部外周面に形成された非円形部と、前記非円形部と補形をなす機体側の非円形孔とで構成し、双方の嵌合で位置決めする構成であることを特徴とする請求項６記載のコンベヤベルトのモニタリング装置。

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