KR20240008932A - 표면 형상 측정 장치, 표면 형상 측정 방법 및 컨베이어 벨트의 관리 방법 - Google Patents

표면 형상 측정 장치, 표면 형상 측정 방법 및 컨베이어 벨트의 관리 방법 Download PDF

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KR20240008932A
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pulley
conveyor belt
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measurement
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나오시 야마히라
요시히로 아케치
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

컨베이어 벨트의 표면 형상을 정밀도 좋게 측정하는 표면 형상 측정 장치, 표면 형상 측정 방법 및 벨트의 관리 방법이 제공된다. 풀리에 감겨걸쳐진 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 표면 형상 측정 장치(10)는, 풀리의 표면 형상을 측정하는 제1 측정을 행하는 풀리 표면 측정 장치(11)와, 컨베이어 벨트가 풀리에 접하는 부분에 있어서, 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 제2 측정을 행하는 벨트 표면 측정 장치(12)와, 제1 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보와, 제2 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보에 기초하여, 풀리의 표면 형상의 영향을 제외한 컨베이어 벨트의 표면 형상을 연산하는 연산 장치(13)를 갖는다.

Description

표면 형상 측정 장치, 표면 형상 측정 방법 및 컨베이어 벨트의 관리 방법
본 개시는, 표면 형상 측정 장치, 표면 형상 측정 방법 및 컨베이어 벨트의 관리 방법에 관한 것이다. 본 개시는, 특히 풀리(pulley)에 감겨걸쳐진 컨베이어 벨트의 요철을 측정하는, 표면 형상 측정 장치, 표면 형상 측정 방법 및 컨베이어 벨트의 관리 방법에 관한 것이다.
원료 등을 반송하는 반송 장치로서, 한 쌍의 풀리에 감겨걸쳐진 컨베이어 벨트를 구비하는 벨트 컨베이어가 알려져 있다. 벨트 컨베이어에서는, 컨베이어 벨트가 파단(fracture)하지 않도록 컨베이어 벨트의 두께를 관리할 필요가 있다.
여기에서, 컨베이어 벨트의 두께를 측정하는 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 1에는, 라인 레이저를 이용한 광 절단법에 의해 컨베이어 벨트의 표면의 요철을 측정하는 표면 형상 감시 장치가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 컨베이어 벨트를 사이에 끼고 설치된 한 쌍의 비접촉 변위 측정 수단에 의해 컨베이어 벨트의 양면에 있어서 표면의 요철을 측정하는 마모량 측정 장치가 개시되어 있다.
국제공개 제2019/188718호 일본공개특허공보 2018-159670호
특허문헌 1의 기술에서는, 컨베이어 벨트에 있어서의 풀리에 접하는 부분의 표면에 레이저광을 조사하여 컨베이어 벨트의 요철을 측정하고 있기 때문에, 풀리 자체가 마모하여 요철이 있는 경우, 정확하게 컨베이어 벨트의 두께를 측정할 수 없다. 또한, 특허문헌 2의 기술에서는, 풀리로부터 떨어진 위치에 있어서 컨베이어 벨트의 요철을 측정하기 때문에, 컨베이어 벨트가 상하로 흔들리는 등, 컨베이어 벨트의 자세가 불안정하게 되기 쉬워, 컨베이어 벨트의 요철의 측정 정밀도를 높이는 것이 어렵다.
이러한 사정을 감안하여 이루어진 본 개시의 목적은, 컨베이어 벨트의 표면 형상을 정밀도 좋게 측정하는 표면 형상 측정 장치, 표면 형상 측정 방법 및 컨베이어 벨트의 관리 방법을 제공하는 것에 있다.
(1) 본 개시의 일 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치는,
풀리에 감겨걸쳐진 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 표면 형상 측정 장치로서,
상기 풀리의 표면 형상을 측정하는 제1 측정을 행하는 풀리 표면 측정 장치와,
상기 컨베이어 벨트가 상기 풀리에 접하는 부분에 있어서, 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 제2 측정을 행하는 벨트 표면 측정 장치와,
상기 제1 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보와, 상기 제2 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보에 기초하여, 상기 풀리의 표면 형상의 영향을 제외한 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 연산하는 연산 장치를 갖는다.
(2) 본 개시된 일 실시 형태로서, (1)에 있어서,
상기 풀리 표면 측정 장치는, 소정의 회전각마다 상기 풀리의 표면 형상을 측정하고,
상기 연산 장치는, 상기 풀리의 회전각에 따라서, 대응하는 회전각에 있어서의 상기 풀리의 표면 형상의 정보를 읽어들이고, 상기 풀리의 표면 형상의 영향을 제외한 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 연산한다.
(3) 본 개시된 일 실시 형태로서, (1) 또는 (2)에 있어서,
상기 풀리 표면 측정 장치는, 상기 풀리에 접촉한 상태에서 상기 풀리의 표면 형상을 측정하는 접촉식 측정 장치이고,
상기 벨트 표면 측정 장치는, 상기 컨베이어 벨트에 비접촉의 상태에서 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 비접촉식 측정 장치이다.
(4) 본 개시된 일 실시 형태로서, (3)에 있어서,
상기 풀리 표면 측정 장치는,
상기 컨베이어 벨트가 상기 풀리에 접하지 않는 부분에 있어서, 상기 풀리의 폭방향으로 연장되는 레일 부재와,
상기 레일 부재를 상기 풀리에 고정하는 고정 부재와,
상기 레일 부재를 이동하면서, 상기 풀리의 표면 형상을 측정하는 측정 기기를 갖는다.
(5) 본 개시된 일 실시 형태로서, (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서,
상기 풀리 표면 측정 장치는, 상기 컨베이어 벨트를 감아걸친 복수의 풀리 중 구동 기구를 구비하지 않는 풀리의 표면 형상을 측정한다.
(6) 본 개시된 일 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 방법은,
풀리에 감겨걸쳐진 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 표면 형상 측정 장치가 실행하는 표면 형상 측정 방법으로서,
상기 풀리의 표면 형상을 측정하는 제1 측정을 행하는 풀리 표면 측정 공정과,
상기 컨베이어 벨트가 상기 풀리에 접하는 부분에 있어서, 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 제2 측정을 행하는 벨트 표면 측정 공정과,
상기 제1 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보와, 상기 제2 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보에 기초하여, 상기 풀리의 표면 형상의 영향을 제외한 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 연산하는 연산 공정을 갖는다.
(7) 본 개시된 일 실시 형태로서, (6)에 있어서,
상기 풀리 표면 측정 공정은, 상기 풀리 및 상기 컨베이어 벨트의 회전 정지 중에 실행되고,
상기 벨트 표면 측정 공정은, 상기 풀리 및 상기 컨베이어 벨트의 회전 중에 실행된다.
(8) 본 개시된 일 실시 형태로서, (6) 또는 (7)에 있어서,
상기 풀리 표면 측정 공정은, 소정의 회전각마다 상기 풀리의 표면 형상을 측정하고,
상기 연산 공정은, 상기 풀리의 회전각에 따라서, 대응하는 회전각에 있어서의 상기 풀리의 표면 형상의 정보를 읽어들이고, 상기 풀리의 표면 형상의 영향을 제외한 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 연산한다.
(9) 본 개시된 일 실시 형태에 따른 컨베이어 벨트의 관리 방법은,
(6) 내지 (8) 중 어느 하나의 표면 형상 측정 방법에 의해 연산된 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상에 기초하여, 상기 컨베이어 벨트를 관리한다.
본 개시에 의하면, 컨베이어 벨트의 표면 형상을 정밀도 좋게 측정하는 표면 형상 측정 장치, 표면 형상 측정 방법 및 컨베이어 벨트의 관리 방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 일 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는, 일 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치에 의해 측정되는 벨트 컨베이어의 개략도이다.
도 3은, 풀리 표면 측정 장치에 의해 풀리의 표면 형상을 측정하는 모습을 예시하는 도면이다.
도 4는, 벨트 표면 측정 장치에 의해 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 모습을 예시하는 도면이다.
도 5는, 풀리에 생기는 요철의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은, 일 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 방법의 예를 나타내는 플로우차트이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 도면을 참조하여 본 개시된 일 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치, 표면 형상 측정 방법 및 컨베이어 벨트의 관리 방법이 설명된다. 각 도면 중, 동일 또는 상당하는 부분에는, 동일 부호가 붙여져 있다. 본 실시 형태의 설명에 있어서, 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는, 설명을 적절히 생략 또는 간략화한다.
(제1 실시 형태)
＜표면 형상 측정 장치＞
도 1은, 본 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치(10)의 구성예를 나타낸다. 도 2는, 표면 형상 측정 장치(10)에 의해 측정되는 벨트 컨베이어(1)의 개략도이다. 표면 형상 측정 장치(10)는, 풀리(20)(도 2 참조)에 감겨걸쳐진 컨베이어 벨트(30)(도 2 참조)의 표면 형상을 측정한다. 벨트 컨베이어(1)에서는, 컨베이어 벨트(30)가 파단하지 않도록 컨베이어 벨트(30)의 두께를 관리할 필요가 있다. 표면 형상 측정 장치(10)에 의해 측정되는 표면 형상에 따라, 컨베이어 벨트(30)의 두께를 연산하고, 관리하는 것이 가능하다. 여기에서, 표면 형상이란, 표면의 요철을 포함하는 형상이다. 예를 들면, 컨베이어 벨트(30)의 표면에 있어서 주위보다 오목한 부분은, 컨베이어 벨트(30)의 두께가 주위보다 얇은 것을 나타낼 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치(10)는, 풀리 표면 측정 장치(11)와, 벨트 표면 측정 장치(12)와, 연산 장치(13)를 갖는다. 풀리 표면 측정 장치(11)는, 레일 부재(111)와, 고정 부재(112)와, 측정 기기(113)를 갖는다. 표면 형상 측정 장치(10)는, 풀리 표면 측정 장치(11)와, 벨트 표면 측정 장치(12)와, 연산 장치(13)가 연계하여 동작하고, 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상을 측정하는 장치이다. 풀리 표면 측정 장치(11)와, 벨트 표면 측정 장치(12)와, 연산 장치(13)는, 예를 들면 LAN(Local Area Network) 등의 네트워크로 접속되어 있고, 측정에서 얻어진 정보(측정 데이터)의 송수신이 가능하면 좋다. 표면 형상 측정 장치(10)의 구성 요소의 상세에 대해서는 후술한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 표면 형상 측정 장치(10)의 측정 대상인 컨베이어 벨트(30)는, 한 쌍의 풀리(20)에 감겨걸쳐져 있다. 풀리(20)가 회전하면, 컨베이어 벨트(30)가 이동하여, 표면(31)에 얹혀진 반송물을 이동시킬 수 있다. 여기에서, 컨베이어 벨트(30)의 표면(31)은, 컨베이어 벨트(30)의 풀리(20)측의 면(내측의 면)과는 반대측의 면(외측의 면)이다. 풀리(20)의 표면(21)은, 원통형인 풀리(20)의 원통면이다. 또한, 중심(22)은, 풀리(20)의 회전의 중심을 나타낸다. 영역 A2는, 컨베이어 벨트(30)가 풀리(20)에 접하는 부분을 나타낸다. 영역 A1은, 컨베이어 벨트(30)가 풀리(20)에 접하지 않는 부분이다.
＜풀리 표면 측정 장치＞
풀리 표면 측정 장치(11)는, 풀리(20)의 표면 형상을 측정한다. 풀리 표면 측정 장치(11)에 의한 풀리(20)의 표면 형상의 측정은 「제1 측정」이라고도 칭해진다. 본 실시 형태에 있어서, 풀리 표면 측정 장치(11)는, 풀리(20)에 접촉한 상태에서 풀리(20)의 표면 형상을 측정하는 접촉식 측정 장치이다. 본 실시 형태에 있어서, 풀리 표면 측정 장치(11)는, 풀리(20) 및 컨베이어 벨트(30)의 회전 정지 중에, 제1 측정을 행한다.
상기와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 풀리 표면 측정 장치(11)는, 레일 부재(111)와, 고정 부재(112)와, 측정 기기(113)를 갖는다. 레일 부재(111)는, 풀리(20)의 폭방향으로 연장되는 레일상의 부재이다. 여기에서, 폭방향은, 풀리(20)의 회전축에 평행한 방향이다. 레일 부재(111)는, 도 2의 영역 A1, 즉 컨베이어 벨트(30)가 풀리(20)에 접하지 않는 부분에 배치된다. 고정 부재(112)는, 레일 부재(111)를 풀리(20)에 고정하는 부재이다. 측정 기기(113)는, 레일 부재(111)를 이동하면서, 풀리(20)의 표면 형상을 측정하는 기기이다.
도 3은, 풀리 표면 측정 장치(11)에 의해 풀리(20)의 표면 형상을 측정하는 모습을 예시하는 도면이다. 제1 측정에 있어서, 측정 기기(113)는, 풀리(20)의 폭방향으로 연장되는 레일 부재(111)의 위를, 풀리(20)의 폭방향을 따라 주행(주사)하면서 표면 형상을 측정한다. 또한, 고정 부재(112)는, 예를 들면 한 쌍의 클램프 기구로서, 풀리(20)의 좌우의 엣지부를 클램프함으로써, 레일 부재(111)를 고정한다. 고정 부재(112)는, 레일 부재(111)를 풀리(20)에 대하여 고정할 수 있는 것이면, 클램프 기구에 한정되지 않는다. 측정 기기(113)는, 1점의 거리를 측정하는 기기로서, 예를 들면 접촉식의 거리계라도 좋지만, 이에 한정되지 않는다. 풀리 표면 측정 장치(11)는, 레일 부재(111) 상에 있어서의 측정 기기(113)의 위치를 측정하기 위해, 추가로 인코더 또는 레일 부재(111)의 단(端)으로부터의 거리를 측정하는 레이저식의 거리계 등을 가져도 좋다. 이와 같이, 풀리 표면 측정 장치(11)는 제1 측정을 행하여, 풀리(20)의 요철을 포함하는 표면 형상의 정보를 얻을 수 있다.
여기에서, 풀리(20)의 주변에는, 풀리(20)를 보존 유지하기 위한 구조물이 있어, 일반적으로 좁은 공간밖에 없다. 또한, 풀리(20)에는 컨베이어 벨트(30)가 감겨걸쳐져 있기 때문에, 풀리(20)의 표면 중 일부(도 2의 영역 A1)밖에 측정할 수 없다. 또한, 벨트 컨베이어(1)에는 여러 가지 종류가 있고, 벨트 컨베이어(1)의 종류마다 풀리(20)의 주변의 구조가 상이하다. 그 때문에, 풀리 표면 측정 장치(11)가 풀리(20)를 보존 유지하기 위한 구조물에 고정되는 구성으로 하면, 다른 종류의 벨트 컨베이어(1)에서 동일한 구조물이 없는 경우가 있을 수 있기 때문에, 풀리 표면 측정 장치(11)의 측정 대상이 제한된다. 본 실시 형태에 있어서, 풀리 표면 측정 장치(11)는, 레일 부재(111)가 고정 부재(112)에 의해 풀리(20) 자체에 고정되고, 접촉식의 측정 기기(113)가 레일 부재(111)의 위를 이동하는 구성으로 되어 있다. 이 구성에 의해, 사이즈를 작게 할 수 있어, 컨베이어 벨트(30)의 내측의 협애한 공간에 있어서 고정밀도로 풀리(20)의 표면 형상을 측정하는 것이 가능해진다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 컨베이어 벨트(30)는 복수의 풀리(20)에 감겨걸쳐져 있지만, 복수의 풀리(20) 중의 1개가 표면 형상이 측정되면 좋다. 여기에서, 한 쌍의 풀리(20)는, 한쪽이 구동 기구(예를 들면 모터 등)를 구비하고, 다른 한쪽이 구동 기구를 구비하지 않는 구성일 수 있다. 이러한 구성의 경우에, 구동 기구를 구비하지 않는 풀리(20)의 주변의 공간의 쪽이, 구동 기구를 구비하는 풀리(20)의 주변의 공간보다도 넓은 경우가 많다. 그 때문에, 설치의 용이함의 관점에서, 풀리 표면 측정 장치(11)는, 컨베이어 벨트(30)를 감아걸친 복수의 풀리(20) 중 구동 기구를 구비하지 않는 풀리(20)의 표면 형상을 측정하는 것이 바람직하다.
다른 구성예로서, 풀리(20)의 주변에 배치 가능한 공간이 있는 경우 등에, 풀리 표면 측정 장치(11)의 측정 기기(113)는 레이저광 절단 방식과 같은 비접촉식의 기기이면 좋다. 또한, 풀리 표면 측정 장치(11)는, 측정 기기(113)를 주사하는 구성에 대신하여, 풀리(20)의 폭방향의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 기기에 의해 폭방향의 전체 길이를 한 번에 측정하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 풀리 표면 측정 장치(11)는, 레일 부재(111)를 풀리(20)에 고정하는 구성에 대신하여, 지면에 설치된 스탠드 등을 이용하여 레일 부재(111)를 풀리(20)의 표면의 근방에 보존 유지하는 구성으로 해도 좋다.
＜벨트 표면 측정 장치＞
벨트 표면 측정 장치(12)는, 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상을 측정한다. 벨트 표면 측정 장치(12)에 의한 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상의 측정은 「제2 측정」이라고도 칭해진다. 본 실시 형태에 있어서, 벨트 표면 측정 장치(12)는, 컨베이어 벨트(30)에 비접촉의 상태에서 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상을 측정하는 비접촉식 측정 장치이다. 벨트 표면 측정 장치(12)는, 풀리(20) 및 컨베이어 벨트(30)의 회전 중에, 제2 측정을 행한다.
도 4는, 벨트 표면 측정 장치(12)에 의해 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상을 측정하는 모습을 예시하는 도면이다. 본 실시 형태에 있어서, 벨트 표면 측정 장치(12)는, 예를 들면 광 절단식 형상계와 같은 레이저광 절단 방식의 장치이다. 벨트 표면 측정 장치(12)는, 컨베이어 벨트(30)에 레이저광을 조사함으로써, 컨베이어 벨트(30)의 폭방향의 전체 길이의 표면 형상을 측정할 수 있다. 벨트 표면 측정 장치(12)는, 풀리(20)의 경사 상방으로부터 컨베이어 벨트(30)로 레이저광을 조사할 수 있는 위치에 설치되어 있다. 벨트 표면 측정 장치(12)가 이러한 위치에 설치됨으로써, 컨베이어 벨트(30)가 풀리(20)에 접하는 부분(도 2의 영역 A2)에 있어서, 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상을 측정할 수 있다. 벨트 표면 측정 장치(12)는, 지면에 설치된 보존 유지 부재(40)에 의해 풀리(20)의 근방에 보존 유지되는 구성으로 해도 좋다. 이 때, 컨베이어 벨트(30)의 두께 방향을 정확하게 측정하기 위해, 벨트 표면 측정 장치(12)는 레이저광의 조사 방향이 풀리(20)의 중심(22)을 통과하도록 설치된다. 벨트 표면 측정 장치(12)는, 도 2의 영역 A2에 있어서 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상을 측정하기 때문에, 컨베이어 벨트(30)가 상하로 흔들리는 일도 없고, 안정된 자세의 컨베이어 벨트(30)를 측정할 수 있다. 이와 같이, 벨트 표면 측정 장치(12)는 제2 측정을 행하여, 컨베이어 벨트(30)의 요철을 포함하는 표면 형상의 정보를 얻을 수 있다. 단, 제2 측정의 표면 형상의 정보는, 컨베이어 벨트(30)뿐만 아니라 풀리(20)도 포함한 표면 형상의 정보가 된다.
다른 구성예로서, 벨트 표면 측정 장치(12)는, 레이저광 절단 방식이 아닌 장치를 이용하는 것도 가능하다. 단, 벨트 표면 측정 장치(12)는, 컨베이어 벨트(30)의 회전 중에 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상을 측정하기 위해, 컨베이어 벨트(30)에 비접촉의 상태에서 측정 가능한 비접촉식 측정 장치인 것이 바람직하다.
＜연산 장치＞
연산 장치(13)는, 제1 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보와, 제2 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보에 기초하여, 컨베이어 벨트(30)만의 표면 형상을 연산한다. 풀리 표면 측정 장치(11)에 의한 제1 측정에서는, 풀리(20)의 표면 형상의 정보가 얻어진다. 또한, 벨트 표면 측정 장치(12)에 의한 제2 측정에서는, 컨베이어 벨트(30)뿐만 아니라 풀리(20)도 포함한 표면 형상의 정보가 얻어진다. 연산 장치(13)는, 제1 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보와, 제2 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보를 비교하여, 풀리(20)의 표면 형상의 영향을 제외한 컨베이어 벨트(30)만의 표면 형상을 산출한다. 여기에서, 연산 장치(13)가 실행하는 연산은, 예를 들면 제2 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보로부터 제1 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보를 감산하는 것을 포함한다. 또한, 연산 장치(13)가 실행하는 연산은, 상기의 감산에 있어서, 제1 측정에서 얻어진 표면 형상에 있어서의 위치(좌표)와, 제2 측정에서 얻어진 표면 형상에 있어서의 위치(좌표)를 맞추기 위한 연산을 포함한다.
연산 장치(13)는, 연산을 실행하는 프로세서와, 연산에서 사용되는 데이터(예를 들면 표면 형상의 정보)를 기억하는 기억부를 구비하여 구성되어도 좋다. 연산 장치(13)는, 예를 들면 컴퓨터라도 좋다. 프로세서는, 예를 들면 범용의 프로세서, 또는 특정의 처리에 특화한 전용 프로세서이지만, 이들에 한정되지 않고 임의의 프로세서로 할 수 있다. 기억부는, 1개 이상의 메모리이다. 메모리는, 예를 들면 반도체 메모리, 자기 메모리, 또는 광 메모리 등이지만, 이들에 한정되지 않고 임의의 메모리로 할 수 있다.
여기에서, 도 5는, 풀리(20)에 생기는 요철의 예를 나타내는 도면이다. 풀리(20)에는, 주로 마모에 의한 오목부가 생긴다. 마모에 의한 오목부에 대해서, 풀리(20)를 어느 회전각에서 정지시켜 측정한 폭방향의 오목부와, 풀리(20)를 다른 회전각에서 정지시켜 측정한 폭방향의 오목부는 동일하다. 즉, 풀리(20)의 전체 둘레(원주 방향의 전체)에 걸쳐, 폭방향의 표면 형상(마모에 의한 요철)이 동일하다고 취급할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 연산 장치(13)는, 제1 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보로서, 풀리(20)를 어느 회전각에서 정지시켜 측정한 폭방향(폭방향에 따른 1회의 주사)의 측정 데이터를 취득하고, 이 측정 데이터를 풀리(20)의 전체 둘레에 적용한다. 연산 장치(13)는, 풀리(20)의 표면 형상의 영향을 제외한 컨베이어 벨트(30)만의 표면 형상을 정밀도 좋게 산출하면서, 풀리(20)의 전체 둘레에 1회의 주사의 측정 데이터를 적용함으로써, 연산의 부하를 저감하는 것이 가능하다.
＜표면 형상 측정 방법＞
도 6은, 본 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치(10)가 실행하는 표면 형상 측정 방법의 예를 나타내는 플로우차트이다.
표면 형상 측정 장치(10)는, 풀리(20) 및 컨베이어 벨트(30)의 회전 중이면 대기한다(스텝 S1의 No). 표면 형상 측정 장치(10)는, 풀리(20) 및 컨베이어 벨트(30)의 회전 정지 중이면(스텝 S1의 Yes), 풀리 표면 측정 장치(11)를 설치하여 제1 측정을 행한다(스텝 S2). 표면 형상 측정 장치(10)는, 제1 측정에 있어서, 측정 기기(113)를 주사함으로써 소정의 회전각에서 정지된 풀리(20)의 폭방향의 표면 형상을 측정한다. 제1 측정에서 얻어진 풀리(20)의 표면 형상의 정보는, 풀리 표면 측정 장치(11)로부터 연산 장치(13)에 출력되고, 연산 장치(13)에 기억되어도 좋다. 여기에서, 스텝 S2는 풀리 표면 측정 공정에 대응한다.
표면 형상 측정 장치(10)는, 풀리(20) 및 컨베이어 벨트(30)의 회전 정지 중이면 대기한다(스텝 S3의 No). 표면 형상 측정 장치(10)는, 풀리(20) 및 컨베이어 벨트(30)의 회전 중이면(스텝 S3의 Yes), 벨트 표면 측정 장치(12)에 의해 제2 측정을 행한다(스텝 S4). 표면 형상 측정 장치(10)는, 제2 측정에 있어서, 컨베이어 벨트(30)의 반송 방향의 전체 길이에 걸쳐, 컨베이어 벨트(30)의 폭방향의 표면 형상을 측정한다. 제2 측정에서 얻어진 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상의 정보(풀리(20)의 표면 형상의 영향을 포함함)는, 벨트 표면 측정 장치(12)로부터 연산 장치(13)에 출력되고, 연산 장치(13)에 기억되어도 좋다. 여기에서, 스텝 S4는 벨트 표면 측정 공정에 대응한다.
표면 형상 측정 장치(10)의 연산 장치(13)는, 기억한 표면 형상의 정보를 이용하여, 컨베이어 벨트(30)만의 표면 형상을 연산한다(스텝 S5). 이 연산에 의해, 컨베이어 벨트(30)의 반송 방향의 전체 길이 및 폭방향에 대해서, 풀리(20)의 표면 형상의 영향을 제외한, 컨베이어 벨트(30)만의 표면 형상이 얻어진다. 여기에서, 스텝 S5는 연산 공정에 대응한다.
연산 장치(13)는, 컨베이어 벨트(30)만의 표면 형상을, 예를 들면 외부의 표시 장치(일 예로서 디스플레이) 등에 표시시키고, 벨트 컨베이어(1)의 조업 관리자 등이, 컨베이어 벨트(30)가 파단하지 않도록 컨베이어 벨트(30)의 두께를 관리할 수 있도록 해도 좋다. 여기에서, 외부의 표시 장치는, 벨트 컨베이어(1)를 포함하는 조업용 기계를 관리하는 프로세스 컴퓨터가 구비하는 장치라도 좋다.
＜벨트의 관리 방법＞
상기의 표면 형상 측정 방법을 이용하여, 연산한 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상에 기초하여 컨베이어 벨트(30)를 관리(감시)할 수 있다. 표면 형상 측정 장치(10)는, 예를 들면 연산한 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상에 기초하여, 컨베이어 벨트(30)의 두께가 충분한지 아닌지를 판정한다. 표면 형상 측정 장치(10)는, 두께가 충분하지 않다고 판정하는 경우에, 작업자에 대하여 컨베이어 벨트(30)의 이상을 통지하거나, 벨트 컨베이어(1)를 정지시키거나 할 수 있다. 예를 들면 표면 형상 측정 장치(10)는, 조업용 기계를 관리하는 프로세스 컴퓨터가 구비하는 표시 장치 또는 음성 출력 장치(스피커 등)에 이상을 통지시켜도 좋다. 또한, 예를 들면 프로세스 컴퓨터는, 표면 형상 측정 장치(10)로부터 이상의 통지를 요구하는 신호를 취득한 경우에, 이상을 통지할 뿐만 아니라, 벨트 컨베이어(1)를 정지시켜도 좋다. 이와 같이, 연산한 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상에 기초하여 컨베이어 벨트(30)를 관리함으로써, 컨베이어 벨트(30)의 이상을 정밀도 좋게 검지하는 것이 가능해지고, 이상에 대하여 조기에 대응하는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치(10) 및 표면 형상 측정 방법은, 상기의 구성 및 공정에 의해, 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상을 정밀도 좋게 측정할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치(10)는, 레일 부재(111)와, 고정 부재(112)와, 측정 기기(113)를 포함하여 구성되는 풀리 표면 측정 장치(11)를 갖는다. 이 구성에 의해, 풀리 표면 측정 장치(11)는, 사이즈를 작게 할 수 있어, 컨베이어 벨트(30)의 내측의 협애한 공간에 있어서 고정밀도로 풀리(20)의 표면 형상을 측정하는 것이 가능해진다. 또한, 풀리 표면 측정 장치(11)는, 구성이 상이한 여러 가지 종류의 벨트 컨베이어(1)에 설치 가능하다. 또한, 본 실시 형태에 따른 벨트의 관리 방법은, 컨베이어 벨트(30)의 두께를 정확하게 구하는 것이 가능해져, 파단 등이 생기지 않도록 컨베이어 벨트(30)를 관리할 수 있다.
(제2 실시 형태)
제1 실시 형태에 있어서, 연산 장치(13)는, 제1 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보로서, 풀리(20)를 어느 회전각에서 정지시켜 측정한 폭방향(폭방향에 따른 1회의 주사)의 측정 데이터를 풀리(20)의 전체 둘레에 적용한다. 여기에서, 풀리(20)의 표면이 부분적으로 손상되어 있는 경우 등에, 풀리(20)의 표면 형상이 회전 방향(원주 방향)으로 상이할 가능성이 있다. 제2 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치(10) 및 표면 형상 측정 방법은, 이하에 설명하는 바와 같이, 부분적으로 풀리(20)의 표면 형상이 상이한 경우에도, 컨베이어 벨트(30)만의 표면 형상을 정밀도 좋게 측정할 수 있다. 중복 설명을 회피하기 위해, 제1 실시 형태와 상이한 구성 및 공정이 이하에 설명된다.
본 실시 형태에 있어서, 풀리 표면 측정 장치(11)에 의한 제1 측정에서는, 소정의 회전각마다 풀리(20)의 표면 형상을 측정한다. 구체적으로는, 풀리(20)를 회전시키고, 회전 각도를 바꿀 때마다 풀리(20)에 레일 부재(111)를 고정하여 복수회의 측정을 행한다. 여기에서, 회전 방향(원주 방향)의 표면 형상을 충분히 측정하기 위해서는, 중심(22)으로부터 보아 4방향 이상의 측정(소정의 회전각을 90° 이하로서의 소정의 회전각마다의 측정)이 적합하다. 이 때, 예를 들면 풀리(20)의 회전축에 부착한 인코더 등에 의해, 풀리(20)의 기준 위치에 대한 회전각이 측정된다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 측정에서 얻어진 풀리(20)의 표면 형상의 정보는, 풀리(20)의 회전각과 폭방향의 표면 형상의 정보가 대응지어져 있다. 본 실시 형태에 있어서, 표면 형상 측정 방법의 풀리 표면 측정 공정(도 6의 스텝 S2 참조)에서도, 상기와 같이 변경된 제1 측정이 행해진다.
그리고, 연산 장치(13)는, 풀리(20)의 회전각(기준 위치에 대하여 회전한 각도)에 따라서, 대응하는 회전각에 있어서의 풀리(20)의 표면 형상의 정보를 읽어들이고, 풀리(20)의 표면 형상의 영향을 제외한 컨베이어 벨트(30)의 표면 형상을 연산한다. 본 실시 형태에 있어서, 표면 형상 측정 방법의 연산 공정(도 6의 스텝 S5 참조)에서도, 회전각에 대응한 표면 형상의 정보를 이용하여 연산이 행해진다. 여기에서, 컨베이어 벨트(30)의 반송 방향의 위치에 대해서, 풀리(20)의 기준 위치와 접한 부분이 기준 위치로 되어도 좋다. 이러한 기준 위치의 설정 수법 또는 공지의 다른 수법에 의해, 풀리(20)의 회전 방향과 컨베이어 벨트(30)의 반송 방향의 위치의 대응지음(associate)이 행해진다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치(10) 및 표면 형상 측정 방법은, 상기의 구성 및 공정에 의해, 풀리(20)의 표면의 일부에 생긴 손상 등, 국소적인 변형이 있는 경우에도 그 영향을 제외하는 것이 가능하다. 그 때문에, 본 실시 형태에 따른 표면 형상 측정 장치(10) 및 표면 형상 측정 방법은, 컨베이어 벨트(30)만의 표면 형상을 추가로 정밀도 좋게 측정할 수 있다.
본 개시된 실시 형태에 대해서, 모든 도면 및 실시예에 기초하여 설명해 왔지만, 당업자라면 본 개시에 기초하여 여러 가지의 변형 또는 수정을 행하는 것이 용이한 것에 주의하기 바란다. 따라서, 이들 변형 또는 수정은 본 개시된 범위에 포함되는 것에 유의하기 바란다. 예를 들면, 각 구성부 또는 각 스텝(공정) 등에 포함되는 기능 등은 논리적으로 모순되지 않도록 재배치 가능하고, 복수의 구성부 또는 스텝 등을 1개로 조합하거나, 혹은 분할하거나 하는 것이 가능하다. 본 개시에 따른 실시 형태는 장치가 구비하는 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 또는 프로그램을 기록한 기억 매체로서도 실현될 수 있는 것이다. 본 개시된 범위에는 이들도 포함되는 것으로 이해하기 바란다.
상기의 실시 형태에 있어서, 연산 장치(13)가 실행하는 연산은, 감산 및 위치(좌표)를 맞추기 위한 연산을 포함한다. 여기에서, 연산 장치(13)가 실행하는 연산은, 예외 처리를 포함해도 좋다. 예를 들면 풀리(20)의 표면에, 컨베이어 벨트(30)와의 미끄럼방지를 목적으로 하는 홈이 존재하는 경우에, 연산 장치(13)는, 측정된 위치의 정보에 기초하여, 홈이 존재하는 부분에 있어서의 표면 형상의 정보를 제외하거나, 홈을 부정(cancel out)하도록 값을 조정하거나 해도 좋다. 또한, 예를 들면 컨베이어 벨트(30)에 조인트가 존재하는 경우에, 연산 장치(13)는, 측정된 위치의 정보에 기초하여, 조인트가 존재하는 부분에 있어서의 표면 형상의 정보를 제외하거나, 조인트를 부정하도록 값을 조정하거나 해도 좋다.
1 : 벨트 컨베이어
10 : 표면 형상 측정 장치
11 : 풀리 표면 측정 장치
12 : 벨트 표면 측정 장치
13 : 연산 장치
20 : 풀리
21 : 풀리의 표면
22 : 중심
30 : 컨베이어 벨트
31 : 컨베이어 벨트의 표면
40 : 보존 유지 부재
111 : 레일 부재
112 : 고정 부재
113 : 측정 기기

Claims (9)

  1. 풀리에 감겨걸쳐진 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 표면 형상 측정 장치로서,
    상기 풀리의 표면 형상을 측정하는 제1 측정을 행하는 풀리 표면 측정 장치와,
    상기 컨베이어 벨트가 상기 풀리에 접하는 부분에 있어서, 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 제2 측정을 행하는 벨트 표면 측정 장치와,
    상기 제1 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보와, 상기 제2 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보에 기초하여, 상기 풀리의 표면 형상의 영향을 제외한 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 연산하는 연산 장치를 갖는, 표면 형상 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 풀리 표면 측정 장치는, 소정의 회전각마다 상기 풀리의 표면 형상을 측정하고,
    상기 연산 장치는, 상기 풀리의 회전각에 따라서, 대응하는 회전각에 있어서의 상기 풀리의 표면 형상의 정보를 읽어들이고, 상기 풀리의 표면 형상의 영향을 제외한 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 연산하는, 표면 형상 측정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 풀리 표면 측정 장치는, 상기 풀리에 접촉한 상태에서 상기 풀리의 표면 형상을 측정하는 접촉식 측정 장치이고,
    상기 벨트 표면 측정 장치는, 상기 컨베이어 벨트에 비접촉의 상태에서 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 비접촉식 측정 장치인, 표면 형상 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 풀리 표면 측정 장치는,
    상기 컨베이어 벨트가 상기 풀리에 접하지 않는 부분에 있어서, 상기 풀리의 폭방향으로 연장되는 레일 부재와,
    상기 레일 부재를 상기 풀리에 고정하는 고정 부재와,
    상기 레일 부재를 이동하면서, 상기 풀리의 표면 형상을 측정하는 측정 기기를 갖는, 표면 형상 측정 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 풀리 표면 측정 장치는, 상기 컨베이어 벨트를 감아걸친 복수의 풀리 중 구동 기구를 구비하지 않는 풀리의 표면 형상을 측정하는, 표면 형상 측정 장치.
  6. 풀리에 감겨걸쳐진 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 표면 형상 측정 장치가 실행하는 표면 형상 측정 방법으로서,
    상기 풀리의 표면 형상을 측정하는 제1 측정을 행하는 풀리 표면 측정 공정과,
    상기 컨베이어 벨트가 상기 풀리에 접하는 부분에 있어서, 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 측정하는 제2 측정을 행하는 벨트 표면 측정 공정과,
    상기 제1 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보와, 상기 제2 측정에서 얻어진 표면 형상의 정보에 기초하여, 상기 풀리의 표면 형상의 영향을 제외한 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 연산하는 연산 공정을 갖는, 표면 형상 측정 방법.
  7. 제6항에 있어서
    상기 풀리 표면 측정 공정은, 상기 풀리 및 상기 컨베이어 벨트의 회전 정지 중에 실행되고,
    상기 벨트 표면 측정 공정은, 상기 풀리 및 상기 컨베이어 벨트의 회전 중에 실행되는, 표면 형상 측정 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 풀리 표면 측정 공정은, 소정의 회전각마다 상기 풀리의 표면 형상을 측정하고,
    상기 연산 공정은, 상기 풀리의 회전각에 따라서, 대응하는 회전각에 있어서의 상기 풀리의 표면 형상의 정보를 읽어들이고, 상기 풀리의 표면 형상의 영향을 제외한 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상을 연산하는, 표면 형상 측정 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 표면 형상 측정 방법에 의해 연산된 상기 컨베이어 벨트의 표면 형상에 기초하여, 상기 컨베이어 벨트를 관리하는, 컨베이어 벨트의 관리 방법.
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