WO2013080954A1

WO2013080954A1 - コンベヤベルト装置

Info

Publication number: WO2013080954A1
Application number: PCT/JP2012/080575
Authority: WO
Inventors: 坂口　年規
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2013-06-06
Also published as: AU2012344875B2; CN103958372B; JP2013116795A; JP5957215B2; CN103958372A; US20140326582A1; US9284129B2; AU2012344875A1

Abstract

　コンベヤベルト（１１）において輸送物が積載される表面（１１ａ）の摩耗量を測定する摩耗量測定手段（１２）と、コンベヤベルト（１１）の周回数を測定する周回数測定手段（１４）と、を備えているコンベヤベルト装置（１０）に関する。

Description

コンベヤベルト装置

　本発明は、コンベヤベルト装置に関する。本願は、２０１１年１２月２日に日本に出願された特願２０１１－２６４９５８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来から、例えば下記特許文献１に示すような、輸送物を輸送する無端帯状のコンベヤベルトと、前記コンベヤベルトにおいて輸送物が積載される表面の摩耗量を測定する摩耗量測定手段と、を備えるコンベヤベルト装置が知られている。
　この種のコンベヤベルト装置では、定期的にコンベヤベルトの表面の摩耗量を測定する。この摩耗量と、前記コンベヤベルトが未使用状態であったコンベヤベルトの使用開始時から摩耗量の測定時までの経過期間と、予め定められたコンベヤベルトの寿命時における摩耗量と、に基づいて、コンベヤベルトが寿命に至るまでの残りの期間を予測する。

日本国特開２００５－１３８９７９号公報

　しかしながら、前記従来のコンベヤベルト装置では、一度、摩耗量を測定してから、次回、摩耗量を測定するまでの期間ごとに、例えばコンベヤベルトの稼働時間などが異なり輸送物の輸送量にばらつきがある場合、コンベヤベルトの寿命を精度よく予測することが困難である。

　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、コンベヤベルトの寿命を高精度に予測することができるコンベヤベルト装置を提供することである。

　前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
　本発明の第１の態様に係るコンベヤベルト装置は、輸送物を輸送する無端帯状のコンベヤベルトと、前記コンベヤベルトにおいて輸送物が積載される表面の摩耗量を測定する摩耗量測定手段と、を備えるコンベヤベルト装置であって、前記コンベヤベルトの周回数を測定する周回数測定手段を備えている。

　本発明に係るコンベヤベルト装置によれば、コンベヤベルトの寿命を高精度に予測することができる。

本発明の一実施形態に係るコンベヤベルト装置を示す側面図である。図１に示すコンベヤベルト装置を構成する要部の部分縦断面図である。図１に示すコンベヤベルト装置の作用を説明するグラフである。図１に示すコンベヤベルト装置の作用を説明するグラフである。本発明の変形例に係るコンベヤベルト装置を示す部分縦断面図である。

　以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るコンベヤベルト装置を説明する。
　図１および図２に示すように、コンベヤベルト装置１０は、輸送物Ｙを輸送する無端帯状のコンベヤベルト１１と、コンベヤベルト１１において輸送物Ｙが積載される表面１１ａの摩耗量を測定する摩耗量測定手段（周回検出手段）１２と、コンベヤベルト１１に積載された輸送物Ｙの積載高さを測定する積載高さ測定手段１３と、摩耗量測定手段１２および積載高さ測定手段１３から測定データを各別に取得する演算部（周回数測定手段）１４と、を備えている。

　コンベヤベルト１１は、水平方向に所定間隔を空けて配置されその回転軸回りに回転可能な一対のプーリ１５、１６の間に巻回されている。図示の例では、一対のプーリ１５、１６として、駆動プーリ１５および従動プーリ１６が備えられている。これら両プーリ１５、１６の回転軸は、互いに平行であり、ベルト幅方向Ｈに沿っている。

　表面１１ａが鉛直上側を向くキャリア側のコンベヤベルト１１は、駆動プーリ１５および従動プーリ１６の間にてベルト周方向Ｌに複数配置されたベルト支持手段１７によって、支持されている。キャリア側のコンベヤベルト１１は、ベルト支持手段１７によって、トラフ状に支持された状態で走行する。ベルト支持手段１７は、ベルト幅方向Ｈに沿った回転軸回りに回転自在に配設されている。ベルト支持手段１７は、コンベヤベルト１１のベルト幅方向Ｈの中央部を支持するセンタローラ１８と、一対のサイドローラ１９とを備えている。一対のサイドローラ１９は、センタローラ１８のベルト幅方向Ｈの両外側に配置され、センタローラ１８の回転軸に対して傾斜した回転軸回りに回転自在に配設され、コンベヤベルト１１のベルト幅方向Ｈの側端部を各別に支持する。

　キャリア側のコンベヤベルト１１は、コンベヤベルト１１に積載される輸送物Ｙを、従動プーリ１６（一方のプーリ）側から駆動プーリ１５（他方のプーリ）側に向けて輸送する。キャリア側のコンベヤベルト１１の上方には、輸送物Ｙをコンベヤベルト１１上に投下するホッパ（図示せず）が設けられている。キャリア側のコンベヤベルト１１は、前記ホッパから投下された輸送物Ｙを、駆動プーリ１５側に設けられた荷降ろし部（図示せず）に輸送する。
　図示の例では、表面１１ａが鉛直下側を向くリターン側のコンベヤベルト１１は、ベルト幅方向Ｈに沿って平坦に展開された状態で走行する。

　コンベヤベルト１１には、コンベヤベルト１１の表面１１ａ側に向けて磁界を発生させる第１磁界発生手段２０および第２磁界発生手段２１が各別に配設されている。これら第１磁界発生手段２０および第２磁界発生手段２１は、ベルト周方向Ｌの位置が互いに異なり、かつベルト幅方向Ｈの位置が互いに同等となるように配設されている。

　第１磁界発生手段２０および第２磁界発生手段２１の各磁界の極性は、コンベヤベルト１１の表面１１ａ側において互いに異なっている。各磁界発生手段２０、２１は、コンベヤベルト１１に追従して変形可能な程度の柔軟性が具備された１つのゴム磁石により構成されている。第１磁界発生手段２０を構成するゴム磁石と、第２磁界発生手段２１を構成するゴム磁石と、の各磁界は、コンベヤベルト１１の表面１１ａ側において異極となっている。前記ゴム磁石は、例えば永久磁石材料の磁性粉が配合ゴム中に分散されてなるボンド磁性体などにより、コンベヤベルト１１の厚さ方向に磁化されるように形成されている。前記磁性粉としては、例えば、ネオジュウム鉄ボロンまたはサマリウム鉄窒素などの希土類磁石、アルコ磁石、およびフェライト等を採用することができる。

　第１磁界発生手段２０は、例えばコンベヤベルト１１に、その表面１１ａから露出するように埋設されている。コンベヤベルト１１の表面１１ａの摩耗に伴い、第１磁界発生手段２０も摩耗される。コンベヤベルト１１の表面１１ａの摩耗に伴い、例えば第１磁界発生手段２０の磁界の大きさ、第１磁界発生手段２０の磁界のベルト幅方向Ｈに沿った範囲、および第１磁界発生手段２０の磁界のベルト周方向Ｌに沿った範囲などが変化する。

　摩耗量測定手段１２は、使用開始時のコンベヤベルト１１を基準としたコンベヤベルトの表面の摩耗量を測定する。摩耗量測定手段１２は、前述のようにコンベヤベルト１１の表面１１ａの摩耗量に応じて変化する第１磁界発生手段２０の磁界を、コンベヤベルト１１の表面１１ａの摩耗量として測定する磁気センサにより構成されている。磁気センサとしては、例えばガウスメータやループコイルなどを採用することができる。

　摩耗量測定手段１２は、リターン側のコンベヤベルト１１の表面１１ａに対向するように配置されている。なお、リターン側のコンベヤベルト１１が通過するベルト経路のうち、摩耗量測定手段１２に対向する対向部分には、コンベヤベルト１１のベルト幅方向Ｈに沿った移動を規制する幅方向ガイド（図示せず）が設けられてもよい。また、上記対向部分には、コンベヤベルト１１をその裏面側から支持し、コンベヤベルト１１が摩耗量測定手段１２からコンベヤベルト１１の厚さ方向に離間することを規制する厚さ方向ガイドなどが設けられていてもよい。

　摩耗量測定手段１２は、コンベヤベルト１１の一周回の開始および終了を検出する。図示の例では、摩耗量測定手段１２は、コンベヤベルト１１の一周回の開始および終了として、前記第２磁界発生手段２１の磁界を検出する。摩耗量測定手段１２に依れば、コンベヤベルト１１の一周回の終了を検出したときに、コンベヤベルト１１の次の一周回の開始が検出される。

　積載高さ測定手段１３は、コンベヤベルト１１のうちの一部分に積載された輸送物Ｙの積載高さを測定する。積載高さ測定手段１３は、キャリア側のコンベヤベルト１１のベルト経路のうち、前記ホッパよりも駆動プーリ１５側に位置する測定部分に配設されている。積載高さ測定手段１３は、コンベヤベルト１１のうち、前記測定部分を通過する一部分に積載された輸送物Ｙの積載高さを測定する。

　積載高さ測定手段１３は、コンベヤベルト１１の表面１１ａ側に配設されている。積載高さ測定手段１３は、輸送物Ｙの積載高さとして、積載高さ測定手段１３から輸送物Ｙまでの距離を、例えばレーザー光等の光または超音波を出射して前記光または超音波の反射を受信することで測定する距離センサにより構成されている。
　積載高さ測定手段１３は、コンベヤベルト１１およびベルト支持手段１７よりも上方に配設されており、コンベヤベルト１１に積載された輸送物Ｙに向けて、光または超音波を出射する。図示の例では、積載高さ測定手段１３は、コンベヤベルト１１の表面１１ａに輸送物Ｙが非積載とされている状態で、コンベヤベルト１１の表面１１ａのうちのベルト幅方向Ｈの中央に向けて光または超音波を出射するように、ブラケット２２により保持されている。積載高さ測定手段１３は、コンベヤベルト１１のベルト幅方向Ｈの中央部よりもベルト幅方向Ｈの外側に位置している。積載高さ測定手段１３は、光または超音波を、ベルト幅方向Ｈに沿った内側に向かう斜め下方に向けて出射する。
　なお、積載高さ測定手段１３から輸送物Ｙまでの距離は、コンベヤベルト１１に積載された輸送物Ｙの積載高さが大きいと短くなり、前記積載高さが小さいと長くなる。すなわち、積載高さ測定手段１３から輸送物Ｙまでの距離は、前記積載高さに応じて変化する。

　演算部１４は、コンベヤベルト１１の使用開始時からのコンベヤベルト１１の周回数を測定する。演算部１４は、摩耗量測定手段１２からのコンベヤベルト１１の一周回の開始および終了の検出データに基づいて、コンベヤベルト１１の一周回が終了するごとにコンベヤベルト１１の周回数に一周回を加算する。これにより、演算部１４は、前記周回数を測定する。

　演算部１４は、積載高さ測定手段１３からの測定データに基づいて、コンベヤベルト１１上の輸送物Ｙの有無を判定する。コンベヤベルト１１上の輸送物Ｙの有無は、輸送物Ｙの積載高さと、予め定められた基準値と、の大小を比較することにより判定することができる。演算部１４は、コンベヤベルト１１の一周回の開始から終了まで、コンベヤベルト１１上に輸送物Ｙが無いと判定されたときには、コンベヤベルト１１の周回数に一周回を加算しない。

　演算部１４は、摩耗量測定手段１２から取得されるコンベヤベルト１１の摩耗量の測定データに基づいて、コンベヤベルト１１の残り厚さを算出する。
　コンベヤベルト１１の残り厚さは、演算部１４に予め記憶されたコンベヤベルト１１の使用開始時の厚さから、コンベヤベルト１１の摩耗量を減ずることにより算出される。

　上述したように構成されたコンベヤベルト装置１０において、駆動プーリ１５によりコンベヤベルト１１を走行させる。このとき、演算部１４は、コンベヤベルト１１の周回数を測定するとともに、図３に示すように、積載高さ測定手段１３から測定データを取得する。演算部１４は、コンベヤベルト１１が、例えば１０００周回などの一定数、周回するごとに、摩耗量測定手段１２から測定データを取得し、摩耗量測定手段１２により摩耗量を測定する。

　以上説明したように、本実施形態に係るコンベヤベルト装置１０によれば、演算部１４が、コンベヤベルト１１の周回数を測定する。したがって、摩耗量測定手段１２によりコンベヤベルト１１の表面１１ａの摩耗量を測定するときに、演算部１４によりコンベヤベルト１１の周回数も測定する。これにより、図４に示すように、これら摩耗量および周回数と予め定められたコンベヤベルト１１の寿命時における磨耗量とに基づいて、コンベヤベルト１１が寿命に至るまでの残りの周回数を予測することができる。すなわち、コンベヤベルト１１の寿命を、期間ではなく周回数により予測することができる。その結果、一度、摩耗量を測定してから、次回、摩耗量を測定するまでの期間ごとに、コンベヤベルト１１の稼働時間が異なっていたとしても、コンベヤベルト１１の寿命を高精度に予測することができる。
　なお、図４に示すグラフにおける縦軸は、コンベヤベルト１１の残り厚さを示している。

　また、演算部１４が、コンベヤベルト１１の一周回の開始から終了まで、コンベヤベルト１１上に輸送物Ｙが無いと判定されたときには、コンベヤベルト１１の周回数に一周回を加算しない。これにより、コンベヤベルト１１の表面１１ａの摩耗に影響を与えない周回を、コンベヤベルト１１の周回数から除外することが可能となる。その結果、コンベヤベルト１１の寿命をより高精度に予測することができる。

　さらに、演算部１４が、摩耗量測定手段１２からの検出データに基づいて、コンベヤベルト１１の一周回が終了するごとにコンベヤベルト１１の周回数に一周回を加算する。これにより、演算部１４は、前記周回数を測定するコンベヤベルト１１の周回数を測定する。したがって、コンベヤベルト１１の周回数を精度よく測定することが可能となる。その結果、コンベヤベルト１１の寿命をより高精度に予測することができる。

　さらに、第１磁界発生手段２０および第２磁界発生手段２１の各磁界が、コンベヤベルト１１の表面１１ａ側において互いに異極となっている。これにより、摩耗量測定手段１２が検出する磁界の極性により、第１磁界発生手段２０および第２磁界発生手段２１のうちのいずれの磁界を検出したかを判定することが可能となる。その結果、コンベヤベルト１１の周回数をより精度よく測定することができる。

　さらに、摩耗量測定手段１２が、コンベヤベルト１１の一周回の開始および終了を検出するという前記周回検出手段としても機能する。これにより、コンベヤベルト１１の一周回の開始および終了を検出しつつも、コンベヤベルト装置１０の大型化を抑えることができる。
　さらに、積載高さ測定手段１３が、前記距離センサにより構成されている。これにより、輸送物Ｙに接触せずにも前記積載高さを測定することが可能となる。その結果、コンベヤベルト１１を安定に稼働させることができる。

　なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、前記実施形態では、積載高さ測定手段１３が、前記距離センサにより構成されている。本発明は、これに限られない。積載高さ測定手段１３は、コンベヤベルト１１に積載された輸送物Ｙの積載高さを測定する他の構成に適宜変更することができる。例えば、図５に示すコンベヤベルト装置３０のように、積載高さ測定手段１３が、光または超音波の発信部３１と受信部３２とを備えている。これら発信部３１と受信部３２とが、コンベヤベルト１１の上方において、コンベヤベルト１１をベルト幅方向Ｈに挟み込むように配設されている。受信部３２による光または超音波の受信の有無により、輸送物Ｙの積載高さが測定されてもよい。
　前記実施形態では、演算部１４が、コンベヤベルト１１の一周回の開始から終了まで、コンベヤベルト１１上に輸送物Ｙが無いと判定されたときには、コンベヤベルト１１の周回数に一周回を加算しない。本発明はこれに限られない。この場合、積載高さ測定手段１３はなくてもよい。

　前記実施形態では、第１磁界発生手段２０を構成するゴム磁石と、第２磁界発生手段２１を構成するゴム磁石と、の各磁界が、コンベヤベルト１１の表面１１ａ側において異極となっている。これにより、第１磁界発生手段２０および第２磁界発生手段２１の各磁界の極性が、コンベヤベルト１１の表面１１ａ側において互いに異なっている。本発明はこれに限られない。例えば、第１磁界発生手段２０が、１つのゴム磁石により構成される一方、第２磁界発生手段２１が、２つのゴム磁石により構成されるとともに、これら２つのゴム磁石の各磁界が、コンベヤベルト１１の表面１１ａ側において異極でもよい。この場合、第１磁界発生手段２０から発生する磁界が、１つの極性を有する一方で、第２磁界発生手段２１から発生する磁界が、２つの極性を有する。すなわち、第１磁界発生手段２０および第２磁界発生手段２１の各磁界の極性が、互いに異なる。
　第１磁界発生手段２０および第２磁界発生手段２１の各磁界の極性が、コンベヤベルト１１の表面１１ａ側において互いに異なっている。本発明はこれに限られない。

　前記実施形態では、摩耗量測定手段１２が、コンベヤベルト１１の一周回の開始および終了を検出する。本発明は、これに限られない。摩耗量測定手段１２とは別に、周回検出手段を設け、前記周回検出手段が、コンベヤベルト１１の一周回の開始および終了を検出してもよい。

　前記実施形態では、摩耗量測定手段１２が、第１磁界発生手段２０の磁界を、コンベヤベルト１１の摩耗量として測定する磁気センサにより構成されている。本発明は、これに限られない。コンベヤベルト１１の表面１１ａの摩耗量を測定する構成であれば、適宜変更することが可能である。
　前記実施形態では、摩耗量測定手段１２が、第２磁界発生手段２１の磁界を、コンベヤベルト１１の一周回の開始および終了として検出する。本発明は、これに限られない。例えば、コンベヤベルト１１に第２磁界発生手段２１に代えてＲＦＩＤタグが配設され、前記ＲＦＩＤタグを検出することにより、コンベヤベルト１１の一周回の開始および終了として検出してもよい。

　前記実施形態では、演算部１４が、摩耗量測定手段１２から取得されるコンベヤベルト１１の一周回の開始および終了の検出データに基づいてコンベヤベルト１１の周回数を測定する。本発明は、これに限られない。例えば、駆動プーリ１５の回転数を測定する回転数測定手段を設け、前記回転数測定手段からの測定データに基づいて、コンベヤベルト１１の周回数を測定してもよい。
　前記実施形態では、摩耗量測定手段１２から測定データを取得する演算部１４が、コンベヤベルト１１の周回数を測定する。本発明は、これに限られない。演算部１４とは別に、周回数測定手段を設け、前記周回数測定手段が、コンベヤベルト１１の周回数を測定してもよい。

　前記実施形態では、キャリア側のコンベヤベルト１１が、トラフ状に支持された状態で走行し、リターン側のコンベヤベルト１１が、ベルト幅方向Ｈに沿って平坦に展開された状態で走行する。本発明は、これに限られない。
　例えば、キャリア側のコンベヤベルト１１が、トラフ状に支持されずに、コンベヤベルト１１の全周にわたって平坦な状態で走行する構成でもよい。
　また、キャリア側のコンベヤベルト１１およびリターン側のコンベヤベルト１１のうちの少なくとも一方が、ベルト周方向Ｌに延在するパイプ軸回りに丸められてなるパイプ状部分とされた状態で走行する構成であってもよい。このうち、キャリア側のコンベヤベルト１１がパイプ状部分とされた状態で走行する場合、積載高さ測定手段１３は、例えばキャリア側のコンベヤベルト１１がパイプ状部分とされる前後に配設すること等が可能である。

　その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

　本発明に依れば、コンベヤベルトの寿命を高精度に予測することができるコンベヤベルト装置を得ることができる。

１０、３０　コンベヤベルト装置
１１　コンベヤベルト
１１ａ　表面
１２　摩耗量測定手段
１４　演算部（周回数測定手段）
２０　第１磁界発生手段
２１　第２磁界発生手段

Claims

　輸送物を輸送する無端帯状のコンベヤベルトと、
　前記コンベヤベルトにおいて輸送物が積載される表面の摩耗量を測定する摩耗量測定手段と、を備えるコンベヤベルト装置であって、
　前記コンベヤベルトの周回数を測定する周回数測定手段を備えているコンベヤベルト装置。
　請求項１に記載のコンベヤベルト装置であって、
　前記コンベヤベルトの一周回の開始および終了を検出する周回検出手段を備え、
　前記周回数測定手段は、前記周回検出手段からの検出データに基づいて、前記一周回が終了するごとに前記コンベヤベルトの周回数に一周回を加算することで、前記周回数を測定する請求項１に記載のコンベヤベルト装置。
　請求項２に記載のコンベヤベルト装置であって、
　前記摩耗量測定手段は、前記コンベヤベルトに配設された第１磁界発生手段の磁界を、前記摩耗量として測定する磁気センサにより構成され、
　前記周回検出手段は、前記コンベヤベルトに配設された第２磁界発生手段の磁界を、前記コンベヤベルトの一周回の開始および終了として検出し、
　前記摩耗量測定手段は、前記周回検出手段を兼ねている請求項２に記載のコンベヤベルト装置。
　請求項３に記載のコンベヤベルト装置であって、
　前記第１磁界発生手段および前記第２磁界発生手段の各磁界の極性は、前記コンベヤベルトの表面側において互いに異なっている請求項３に記載のコンベヤベルト装置。