WO2023132096A1 - コンベヤベルトの摩耗検知装置および方法 - Google Patents

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WO2023132096A1
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WO
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conveyor belt
tag
detector
loop circuit
embedded
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PCT/JP2022/031553
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Inventor
裕輔 石橋
Original Assignee
横浜ゴム株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G15/00—Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration
    • B65G15/30—Belts or like endless load-carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/02—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting detecting dangerous physical condition of load carriers, e.g. for interrupting the drive in the event of overheating

Definitions

  • the present invention relates to a wear detection device and method for a conveyor belt, and more particularly to a wear detection device and method capable of efficiently grasping the degree of wear on the surface of a conveyor belt while having high versatility and low cost. is.
  • the conveyor belt which runs around the conveyor device, conveys various items to the destination. Since various items are fed to the conveyor belt, the surface of the conveyor belt wears over time due to these items. If this wear reaches, for example, the core layer, the risk of damaging the core layer increases. Therefore, when the wear reaches the wear limit depth, the conveyor belt needs to be replaced.
  • An object of the present invention is to provide a wear detection device and method that are highly versatile, low cost, and capable of efficiently grasping the degree of wear on the surface of a conveyor belt.
  • the conveyor belt wear detection device of the present invention comprises an embedded body embedded in the conveyor belt, a detector wirelessly communicating with the embedded body without contacting the conveyor belt, and a detector connected to the detector.
  • a conveyor belt abrasion detection device comprising a computing unit, wherein the embedded body is a passive IC tag, and a line connected to the IC tag and extending outside the IC tag to form a loop circuit.
  • the depth of the loop circuit to be embedded from the surface of the conveyor belt is set in advance, and a transmission radio wave is transmitted from the detector toward the IC tag.
  • the operation unit determines whether or not the loop circuit is energized. Based on this, the wear condition of the surface of the conveyor belt in the range where the loop circuit is embedded is grasped.
  • a conveyor belt wear detection method of the present invention uses an embedded body embedded in a conveyor belt, a detector that wirelessly communicates with the embedded body without contacting the conveyor belt, and a computing unit connected to the detector.
  • the embedded body has a passive IC tag and a linear detection element connected to the IC tag and extending outside the IC tag to form a loop circuit. Then, the embedding depth of the loop circuit from the surface of the conveyor belt is set in advance, the detector transmits a transmission radio wave toward the IC tag, and the IC tag responds to the transmission radio wave.
  • the calculation unit determines whether or not the loop circuit is energized, and based on the determination result, the loop circuit is embedded. It is characterized by grasping the degree of wear of the surface of the conveyor belt in the specified range.
  • the embedded body has a simple structure including a passive IC tag and a linear detection element connected to the IC tag and extending outside the IC tag to form a loop circuit. be. Therefore, the embedded body can be composed of general-purpose parts, which is advantageous in terms of cost reduction. In addition, since the detector only needs to be capable of wireless communication with the buried body, it can be constructed with general-purpose parts, which is advantageous in terms of cost reduction.
  • the loop circuit When the surface of the conveyor belt wears down to the depth at which the loop circuit is embedded, the loop circuit is exposed on the surface and broken. , the presence or absence of energization of the loop circuit can be grasped. Therefore, by using the information from the IC tag that is transmitted to the detector by the return radio wave, it is possible to accurately determine whether or not the loop circuit is energized by the calculation unit. Since the depth of embedment of the loop circuit from the surface of the conveyor belt is set in advance, it is possible to determine whether wear has progressed to the depth of embedment of the loop circuit based on this judgment result. Therefore, it is possible to efficiently grasp the degree of wear of the surface of the conveyor belt while the conveyor belt is running without performing complicated work.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an embodiment of a conveyor belt wear detection device installed in a conveyor device as viewed from the side of the conveyor belt.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the conveyor belt of FIG. 1 in an enlarged cross-sectional view.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the conveyor belt of FIG. 3 in plan view.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the embedded body of FIG. 4 in plan view.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the embedded body of FIG. 4 as viewed from the front.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a modification of the embedded body in plan view.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an enlarged cross-sectional view of a part of the conveyor belt in which the embedded bodies of FIG. 7 are embedded.
  • FIGS. An embodiment of the conveyor belt wear detection device 1 (hereinafter referred to as the detection device 1) illustrated in FIGS. detect.
  • the arrow L in the drawing indicates the longitudinal direction of the conveyor belt 17, and the arrow W indicates the width direction of the conveyor belt 17.
  • the steel cord 19 is partially omitted.
  • the detection element 7 (loop circuit 9) is embedded in the upper cover rubber 20 in order to grasp the degree of wear of the surface of the upper cover rubber 20, but the degree of wear of the surface of the lower cover rubber 21 is grasped. In this case, the detection element 7 (loop circuit 9) is embedded in the lower cover rubber 21.
  • the conveyor device 15 includes a pair of pulleys 15a and 15b and a conveyor belt 17 stretched between the pulleys 15a and 15b. Conveyor belt 17 is supported by a number of support rollers 16 between pulleys 15a, 15b.
  • the conveyor belt 17 is constructed by integrating an upper cover rubber 20, a lower cover rubber 21, and a core layer 18 disposed between them.
  • the core layer 18 is formed by arranging a large number of steel cords 19 extending in the longitudinal direction L in parallel in the width direction W, and joining these steel cords 19 via coat rubber (adhesive rubber).
  • the core layer 18 is not limited to the steel cord 19, and may be a fiber layer made of canvas or the like.
  • Conveyor belt 17 is provided with other members as required.
  • the lower cover rubber 21 of the conveyor belt 17 is supported by the support roller 16, so that the central portion of the conveyor belt 17 in the width direction W protrudes downward. become trough-like.
  • the conveyed article C is put on the upper surface of the upper cover rubber 20 and conveyed.
  • the upper cover rubber 20 of the conveyor belt 17 is supported by the support roller 16 in a flat state.
  • the detection device 1 includes an embedded body 2 embedded in a conveyor belt 17, a detector 10, and a computing section 13. An alarm 14 is also provided in this embodiment. An alarm 14 can optionally be provided.
  • the embedded body 2 has a passive IC tag 3 and a linear detection element 7 connected to the IC tag 3 .
  • the detector 10 has a transmitter 11 and a receiver 12 .
  • the IC tag 3 has an IC chip 4 and an antenna section 5 connected to the IC chip 4 .
  • IC chip 4 and antenna section 5 are arranged on substrate 6 .
  • the IC chip 4 and the antenna section 5 are covered with an insulating layer 6a, and the entire IC tag 3 is electrically insulated from the outside.
  • the IC tag 3 and the detection element 7 are electrically connected so as to be energized.
  • the insulating layer 6a is made of a known insulating material such as insulating rubber, resin such as polyester, or natural fiber.
  • the IC chip 4 optionally stores tag-specific information such as the identification number of the IC tag 3, element identification information for specifying the detection element 7 connected to the IC tag 3, and other necessary information.
  • tag-specific information such as the identification number of the IC tag 3, element identification information for specifying the detection element 7 connected to the IC tag 3, and other necessary information.
  • various known types can be used for the antenna section 5, a dipole antenna extending symmetrically from the IC chip 4 is employed in this embodiment.
  • the antenna portion 5 has a folded shape so as to increase the extension length in a limited space.
  • the area of the IC tag 3 is, for example, 2 cm 2 or more and 70 cm 2 or less, more preferably 3 cm 2 or more and 34 cm 2 or less, still more preferably 3 cm 2 or more and 27 cm 2 or less, and the thickness is preferably 0.5 mm or less, for example 0.01 mm or more. 0.4 mm or less, more preferably 0.03 mm or more and 0.15 mm or less. In this way, the size of the IC tag 3 is made as small as possible, and the heat resistance temperature is specified to be about 200.degree.
  • the detection element 7 extends to a desired range of the conveyor belt 17 outside the connected IC tag 3 to form a loop circuit 9 .
  • the embedding depth (initial embedding depth) of the loop circuit 9 from the surface of the conveyor belt 17 is preset.
  • the embedding depth (initial embedding depth) from the surface of the upper cover rubber 20 is preset. Since there is a depth (abrasion limit depth) to which the upper cover rubber 20 can be worn, the embedding depth of the loop circuit 9 is set to the wear limit depth, for example.
  • the embedding depth (initial embedding depth) from the surface of the lower cover rubber 21 is set in advance.
  • the detection element 7 is a conductive linear body, and is made of a known material such as conductive rubber, conductive paste, or metal wire.
  • the outer diameter (width) of the detection element 7 is, for example, about 0.5 mm to 2.0 mm.
  • the detection element 7 may be a wire having a simple circular cross section, or may be a flat wire (band-shaped wire).
  • the outer peripheral surface of the detection element 7 is covered with an insulator 8, and the detection element 7 is electrically insulated from the outside.
  • the insulator 8 is made of a known insulating material like the insulating layer 6a.
  • the IC tag 3 (substrate 6 ) is provided with a large number of pairs of terminals connected to the IC chip 4 .
  • One longitudinal end and the other longitudinal end of the detection element 7 are electrically connected to the IC chip 4 by being connected to the pair of terminals.
  • the detection element 7 and the pair of terminals are connected using an eyelet and a crimp terminal, or are connected by a conductive adhesive, welding, soldering, or the like.
  • five pairs of terminals are provided, but the number of pairs of terminals provided on the IC tag 3 (substrate 6) is not particularly limited and may be one. Due to space restrictions, the number of pairs of terminals provided on one IC tag 3 (substrate 6) is, for example, about one to six.
  • the detection element 7 (loop circuit 9) is extended to a position corresponding to the range in which the degree of wear is desired to be grasped in a plan view, and the IC tag 3 is embedded at the end of the conveyor belt 17 in the width direction.
  • the IC tag 3 is embedded in one widthwise end of the conveyor belt 17 , and the detection element 7 (loop circuit 9 ) extends to the other widthwise end of the core layer 18 .
  • the degree of wear of the surface of the conveyor belt 17 is generally the same over the entire length of the conveyor belt 17 in the longitudinal direction L. Therefore, only one embedded body 2 can be embedded in the conveyor belt 17 .
  • the buried bodies 2 can be buried at a plurality of locations spaced apart in the longitudinal direction L of the conveyor belt 17. When embedding the embedded bodies 2 in a plurality of locations, the embedded bodies 2 having different embedding depths of the loop circuits 9 can be mixed.
  • the detection element 7 should be extended so as to cover the entire width of the core layer 18.
  • the detection element 7 can be extended so as to cover at least the central portion in the width direction W.
  • the IC tag 3 can be embedded in the central portion of the conveyor belt 17 in the width direction W, and the detection element 7 (loop circuit 9) can be extended toward both ends in the width direction.
  • embedding the IC tag 3 in the widthwise end of the conveyor belt 17 is advantageous in protecting it from the impact of the conveyed object C.
  • FIG. Although the IC tag 3 is embedded in the upper cover rubber 20 in this embodiment, it may be embedded in the lower cover rubber 21 in order to protect the IC tag 3 from the impact of the conveyed object C or the like.
  • the detector 10 is arranged so as to face the lower cover rubber 21.
  • the detector 10 As the detector 10, a commonly distributed specification that enables wireless communication with a passive RFID tag or the like is adopted. Thereby, the IC tag 3 and the detector 10 constitute an RFID (Radio Frequency Identification) system.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • the detector 10 is placed near the conveyor belt 17 and wirelessly communicates with each embedded object 2 (IC tag 3) without contacting the conveyor belt 17.
  • a transmitter 11 constituting the detector 10 transmits a transmission radio wave W1 toward the IC tag 3 .
  • a receiving unit 12 constituting the detector 10 receives a return radio wave W2 transmitted from the IC tag 3 in response to the transmission radio wave W1.
  • the information stored in the IC chip 4 is transmitted by the return radio wave W2 and received by the receiver 12 so that the detector 10 acquires the information.
  • the frequency of radio waves used for wireless communication in the present invention is mainly the UHF band (ranging from 860 MHz to 930 MHz, depending on the country; 915 MHz to 930 MHz in Japan), and the HF band (13.56 MHz) can also be used.
  • the radio wave to be used may be linearly polarized or circularly polarized.
  • the detector 10 is arranged on the return side of the conveyor device 15, but it can also be arranged on the carrier side.
  • the distance between them is set within 1 m, for example. That is, when the IC tag 3 (antenna section 5) passes in front of the detector 10, it is preferable to install the detector 10 at a position where the distance from the IC tag 3 (antenna section 5) is 1 m or less. .
  • the computing unit 13 is communicably connected to the detector 10 via a wire or wirelessly.
  • a known computer or the like is used as the calculation unit 13 .
  • Various information obtained by the detector 10 is input to the calculation unit 13 .
  • the embedding depth (initial embedding depth) of the detecting element 7 (loop circuit 9) from the surface of the upper cover rubber 20 is associated with the element identification information specifying the detecting element 7. remembered.
  • the detecting element 7 (loop circuit 9) is embedded in the lower cover rubber 21, the embedding depth (initial embedding depth) from the surface of the lower cover rubber 21 is the element identification information of the detecting element 7. It is linked and stored in the calculation unit 13 .
  • embedded position information (at least position data in the longitudinal direction L) of each IC tag 3 on the conveyor belt 17 is stored in association with tag-specific information specifying each IC tag 3. ing.
  • the position information (position data in the longitudinal direction L and the width direction W) for the IC tag 3 to which each detection element 7 (loop circuit 9 formed by each detection element 7) is connected is used as the element identification information. It can also be stored in the calculation unit 13 in a linked manner.
  • Examples of the warning device 14 include a warning device, a warning light, and a warning indicator.
  • the warning device 14 is communicably connected to the computing unit 13 via a wire or wirelessly, and its operation is controlled by the computing unit 13 .
  • the calculation unit 13 activates the warning device 14 when determining that the wear of the surface of the upper cover rubber 20 has progressed to the wear limit depth.
  • the embedded body 2 When manufacturing the conveyor belt 17, the embedded body 2 is placed in the unvulcanized upper cover rubber 20 or the lower cover rubber 21 in the molding process, and then the embedded body 2 is embedded in the conveyor belt 17 through the vulcanization process.
  • the embedded body 2 thus formed is integrated with the upper cover rubber 20 or the lower cover rubber 21 .
  • a unit in which the embedded body 2 is sandwiched between upper and lower unvulcanized rubber sheets is formed in advance. should be placed in the
  • the steel cord 19 has a great influence on the state of radio communication between the detector 10 and the IC tag 3. Therefore, when the core layer 18 is configured by arranging a large number of steel cords 19 in the width direction, the embedding direction of the IC tag 3 is determined in advance by the strength of the return radio wave W2 received by the detector 10. The specification is set in a specific direction that is higher than the set threshold.
  • the relationship between the embedding direction of the IC tag 3 and the intensity of the return radio wave W2 received by the detector 10 is grasped in advance by performing a preliminary test or the like.
  • test products are produced by embedding IC tags 3 in conveyor belts 17 or cut samples thereof with different embedding directions.
  • a detector 10 is placed directly above the IC tag 3 of each test product, and a transmission radio wave W1 is transmitted from the transmitter 11 toward the IC tag 3.
  • the intensity of the return radio wave W2 transmitted from the IC tag 3 in response to this transmission radio wave W1 and received by the receiving unit 12 is measured, and the relationship between the buried orientation of the IC tag 3 and the strength of the return radio wave W2 is determined.
  • the embedding orientation is specified in which the strength of the return radio wave W2 received by the detector 10 is higher than a preset threshold value. This threshold may be set to a value that allows practically stable wireless communication between the detector 10 and the IC tag 3 .
  • the IC tag 3 When embedding the IC tag 3 in the conveyor belt 17, the IC tag 3 is embedded in the specified embedding direction.
  • the IC tag 3 since a dipole antenna is used as the antenna section 5, as shown in FIGS. (that is, the IC tag 3 is embedded in the conveyor belt 17 so as to be orthogonal to the longitudinal direction L). With such an embedding direction, the communication state between the detector 10 and the IC tag 3 is improved and stable wireless communication can be performed (the communicable distance can be increased).
  • the core layer 18 is a fiber layer made of canvas or the like, the core layer 18 does not greatly affect the state of radio communication between the detector 10 and the IC tag 3 . Therefore, although it is not necessary to strictly specify the embedding direction of the IC tag 3, it is preferable to specify the embedding direction as described above.
  • linearly polarized waves are used rather than circularly polarized waves in order to improve the condition of wireless communication between the detector 10 and the IC tags 3. is more preferable.
  • the direction of polarization of the linearly polarized wave (direction of vertical polarized wave) is aligned with the horizontal direction in which the antenna unit 5 extends (that is, in parallel), and the running IC tag 3 is a detector.
  • the detector 10 is arranged so that the detector 10 and the IC tag 3 face each other from the front when passing in front of the detector 10. ⁇ Even when circularly polarized waves are used, when the traveling IC tag 3 passes in front of the detector 10, the detector 10 is arranged so that the detector 10 and the IC tag 3 face each other in front. good.
  • the detector 10 detects the IC tag 3 (antenna section 5) passing in front of the detector 10 (front).
  • a transmission radio wave W1 is transmitted from the transmission unit 11 toward.
  • the IC tag 3 receives the transmission radio wave W1, it transmits a reply radio wave W2 to the receiving unit 12 in response to this transmission radio wave W1.
  • the transmission radio waves W1 received by the antenna section 5 will input electricity to the IC chip 4 to activate it.
  • the IC chip 4 When the IC chip 4 is activated, electricity flows from one end of the detection element 7 to the other end of the detection element 7 via the loop circuit 9 and is input to the IC chip 4 .
  • the IC chip 4 recognizes that the loop circuit 9 has been energized.
  • the tag specific information of the IC tag 3 stored in the IC chip 4 and the element identification information of the detection element 7 forming the loop circuit 9 are called.
  • the return radio waves W2 are transmitted from the antenna section 5
  • the tag unique information of the called IC tag 3 and the element identification information of the detection element 7 are transmitted by the return radio waves W2 and received by the receiving section 12.
  • the receiving unit 12 acquires the information (tag specific information and element identification information) from the IC chip 4 transmitted by the return radio wave W2.
  • Information (tag-specific information and element identification information) acquired by the detector 10 is input to the calculation unit 13 .
  • the calculation unit 13 uses the acquired tag-specific information of each IC tag 3 to specify the embedding position information of the IC tag 3 on the conveyor belt 17 linked to the tag-specific information stored in advance. be done. Further, using the acquired element identification information of each detection element 7, the detection element 7 linked to the element identification information stored in advance (the loop circuit 9 formed by the detection element 7) is specified.
  • the computing unit 13 determines that the detecting element 7 whose element identification information is input to the computing unit 13 in this way is sound, and that the loop circuit 9 formed by this detecting element 7 is energized. Since the embedding depth of the detection element 7 is known, it is assumed that wear has not progressed to the embedment depth of the loop circuit 9 in the embedding range of the loop circuit 9 formed by the detection element 7. 13. Further, since the embedded position information on the conveyor belt 17 of the IC tag 3 to which the detection element 7 is connected is specified, the range where it is determined that wear has not progressed to the embedded depth of the loop circuit 9 is , approximately in the vicinity of the IC tag 3 embedding position.
  • the loop circuit 9 When the upper cover rubber 20 is worn down to the embedding depth of the loop circuit 9, the loop circuit 9 is exposed on the surface and soon the loop circuit 9 is broken.
  • the loop circuit 9 is broken, even if electricity is input to the IC chip 4 by the transmission radio wave W1 received by the antenna unit 5 and activated, electricity does not flow through the loop circuit 9. It is recognized that the circuit 9 is not energized. Therefore, even if the tag unique information of the IC tag 3 stored in the IC chip 4 is called, the element identification information of the detection element 7 forming the loop circuit 9 is not called.
  • the tag-specific information of the called IC tag 3 is transmitted by the return radio wave W2 and received by the receiving unit 12, and the loop circuit 9 is formed.
  • the element identification information of the detecting element 7 which is being detected is not received by the receiving section 12 .
  • the information (tag-specific information) acquired by the detector 10 is input to the calculation unit 13, and stored in advance using the acquired tag-specific information of each IC tag 3 in the calculation unit 13.
  • the embedding position information on the conveyor belt 17 of the IC tag 3 linked to the tag specific information is specified.
  • the element identification information of the detection element 7 connected to the IC tag 3 does not exist, it is determined that the loop circuit 9 formed by the detection element 7 is damaged. That is, in this case, the calculation unit 13 determines that wear has progressed to the embedding depth of the loop circuit 9 in the area where the loop circuit 9 is embedded.
  • the reception unit 12 does not include the tag-specific information of the IC tag 3.
  • the element identification information of the detection element 7 connected to the IC tag 3 is also not received. Therefore, it can be determined that the conveyor belt 17 is abnormal.
  • the warning device 14 When it is determined that the wear has progressed to the embedding depth of the loop circuit 9, the warning device 14 is activated to inform the surroundings that the wear of the upper cover rubber 20 has progressed to the limit depth. Since the embedding position information on the conveyor belt 17 of the IC tag 3 for which the element identification information of the connected detection element 7 cannot be acquired is specified, the upper cover rubber 20 is actually located near the embedding position of the IC tag 3. It can be confirmed that the wear has reached the wear limit depth.
  • the administrator who recognizes that the upper cover rubber 20 has worn down to the wear limit depth stops the conveyor belt 17 at an appropriate timing and takes measures such as replacing the conveyor belt 17 . After this countermeasure is completed, the operation of the conveyor device 15 is resumed.
  • This detection device 1 includes an IC tag 3 in which an embedded body 2 is a passive type, and a linear detection element 7 connected to the IC tag 3 and extending in the width direction W of a conveyor belt 17 to form a loop circuit 9. It has a simple configuration. Therefore, the embedded body 2 can be made up of general-purpose parts, which is advantageous in terms of cost reduction. In addition, since the detector 10 only needs to be capable of wireless communication with the buried body 2, it can be configured with general-purpose parts, which is advantageous for cost reduction.
  • the calculation unit 13 can accurately determine whether or not the loop circuit 9 is energized. Since the embedding depth of the loop circuit 9 from the surface of the upper cover rubber 20 is set in advance, it is determined whether the loop circuit 9 is worn to the embedding depth based on the determination result of whether or not the loop circuit 9 is energized. It becomes clear whether or not Therefore, the degree of wear of the surface of the conveyor belt 17 (upper cover rubber 20) can be efficiently grasped while the conveyor belt 17 is running without complicated work.
  • the embedded bodies 2 With the cost reduction of the embedded bodies 2 , it becomes possible to embed a plurality (a large number) of the embedded bodies 2 in the conveyor belt 17 . Therefore, it is advantageous to subdivide the range for grasping the degree of wear and grasp the degree of wear of the upper cover rubber 20 in more detail. By burying a number (many) of the buried bodies 2, even if some of the buried bodies 2 fail, the rest of the buried bodies 2 can be used to grasp the degree of wear.
  • the detection element 7 (loop circuit 9) can be extended not only parallel to the width direction W, but also obliquely in the front-rear direction (longitudinal direction L) with respect to the width direction W. Extending the sensing element 7 (loop circuit 9) at such an inclination makes the conveyor belt 100% longer than when the sensing element 7 extends parallel to the width direction W (when the inclination angle is zero). This is advantageous for making the change in bending stiffness smaller (smooth change) when 17 passes around pulleys 15a and 15b. If a conductive rubber or conductive paste is used as the detection element 7, the stiffness is lower than that of a metal wire, so the bending stiffness when the conveyor belt 17 passes around the pulleys 15a and 15b can be reduced.
  • the detection element 7 may be cut by the sharp portion of the conveyed article C when the conveyed article C having a sharp edge is thrown into the conveyor belt 17. . Then, even if the wear has not progressed to the embedding depth of the loop circuit 9 formed by the detection element 7, since the loop circuit 9 is broken, the wear progresses to the embedding depth by the calculation unit 13. erroneous detection.
  • a flat linear body (band-shaped wire rod) as the detection element 7 .
  • the width of the flat detection element 7 is, for example, about 5 mm or more and 10 mm or less.
  • the embedded body 2 illustrated in FIG. 7 can also be used.
  • a plurality of (five) detection elements 7a to 7e are connected to one IC tag 3.
  • FIG. An insulator 8 covers the outer peripheral surface of each of the detection elements 7a to 7e.
  • Each detection element 7a-7e forms an independent loop circuit 9a-9e. Therefore, a plurality (five) of independent loop circuits 9 are connected to one IC tag 3 .
  • the embedded body 2 is embedded with independent loop circuits 9a to 9e spaced apart in the thickness direction (depth direction) of the conveyor belt 17.
  • the distance between the independent loop circuits 9a to 9e in the thickness direction (depth direction) may be, for example, in the range of 0.5 mm or more and 2 mm or less.
  • the embedding depth of the loop circuit 9e, which is embedded at the deepest position, should be the wear limit depth.
  • the positions of the loop circuits 9a to 9e in plan view are They can be the same or they can be offset in the longitudinal direction L. If the positions of the loop circuits 9a to 9e in plan view (positions in the longitudinal direction L) are the same, the work of burying the loop circuits 9a to 9e becomes easier. On the other hand, when the positions of the loop circuits 9a to 9e in plan view are shifted in the longitudinal direction L, the change in bending stiffness when the conveyor belt 17 passes around the pulleys 15a and 15b is reduced (changes smoothly). ) will be advantageous.
  • detection device 2 embedded body 3 IC tag 4 IC chip 5 antenna section 6 substrate 6a insulation layer 7 (7a, 7b, 7c, 7d, 7e) detection element 8 insulator 9 (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) loop Circuit 10 Detector 11 Transmitter 12 Receiver 13 Calculator 14 Warning device 15 Conveyor device 15a, 15b Pulley 16 Support roller 17 Conveyor belt 18 Traction layer 19 Steel cord 20 Upper cover rubber 21 Lower cover rubber C Conveyed object

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Abstract

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。コンベヤベルト１７に長手方向に間隔をあけて埋設された各埋設体２が、コンベヤベルト１７の幅方向一端部に配置されるパッシブ型のＩＣタグ３と、ＩＣタグ３に接続されてコンベヤベルト１７の幅方向一端部から他端部に向かって延在してループ回路９を形成する線状の検出素子７とを有し、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を予め設定しておき、検知器１０からＩＣタグ３に向かって送信電波Ｗ１を発信し、この送信電波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からの情報を用いて、演算部１３によりループ回路９の通電の有無を判断し、この判断結果に基づいて、ループ回路９が埋設された範囲でのコンベヤベルト１７の表面の摩耗具合を把握する。

Description

コンベヤベルトの摩耗検知装置および方法
　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。
日本国特開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、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、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表面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。
図１は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２は図１のＡ－Ａ断面図である。 図３は図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４は図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５は図４の埋設体を平面視で例示する説明図である。 図６は図４の埋設体を正面視で例示する説明図である。 図７は埋設体の変形例を平面視で例示する説明図である。 図８は図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信電波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以上１０ｍｍ以下程度にする。
　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。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. 　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タグの埋設向きが、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特定の方向に設定されている請求項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. 　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。
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