(57)【要約】【課題】適切なベルト交換の時期を推定するためのベルト交換時期推定システムを提供する。【解決手段】本発明のベルト交換時期推定システム１，２は、モータと回転ロールと前記モータの駆動力を回転ロールに伝達させるベルトとを備えるロール装置におけるベルトの交換時期を推定するものであり、前記ロール装置の装置情報を入力する入力部２０ａ，２０ｂと、前記装置情報に基づき、ベルトの交換時期を推定する使用終了予定日推定部３０ａ，３０ｂとを具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと回転ロールと前記モータの駆動力を回転ロールに伝達させるベルトとを備えるロール装置におけるベルトの交換時期を推定するベルト交換時期推定システムであって、
前記ロール装置の装置情報を入力する入力部と、前記装置情報に基づき、ベルトの交換時期を推定する使用終了予定日推定部とを具備する、ベルト交換時期推定システム。
【請求項２】
ベルトが歯付ベルトであり、モータ及び回転ロールの各々にプーリが取り付けられ、
前記装置情報が、負荷補正係数、アイドラ補正係数、モータに取り付けられたプーリのピッチ円直径、回転ロールに取り付けられたプーリのピッチ円直径、伝動動力、過去のベルト交換の履歴である、請求項１に記載のベルト交換時期推定システム。
【請求項３】
ベルトがＶベルトであり、前記装置情報が、負荷補正係数、アイドラ補正係数、環境補正係数、伝動動力、過去のベルト交換の履歴である、請求項１に記載のベルト交換時期推定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転力を回転ロールに伝達させるベルトの交換時期を推定するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、熱可塑性樹脂材料から樹脂フィルムを製造するフィルム製造装置においては、樹脂フィルムを移送するための回転ロールや樹脂フィルムの巻き取るための回転ロールを複数備えている。これらロールをモータによって回転させる方法として、モータ及び回転ロールの各々にプーリを取り付け、それら２つのプーリにベルトを掛け回し、モータの回転をプーリに伝達させる方法が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
ベルトは消耗品であるため、使用不能になる前に交換する必要がある。従来、このベルトを交換する時期は作業者の経験を元に決められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４６２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、経験を元に正確な交換時期を決めることは容易ではない。仮に、交換が遅れると、交換前にベルトが破断することになりかねない。樹脂フィルム製造中にベルトが破断した場合には、不良品が発生し、また、修理が大掛かりになって装置停止時間が長くなる。そのため、経験を元に交換時期を決める場合でも、通常は、ベルト破断による製造装置の停止を防ぐために、早めにベルトを交換する傾向にあった。
ところが、早めにベルトを交換した場合には、まだ充分に使用可能なものを廃棄することになり、経済的ではなかった。
本発明は、適切なベルト交換の時期を推定するためのベルト交換時期推定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のベルト交換時期推定システムは、モータと回転ロールと前記モータの駆動力を回転ロールに伝達させるベルトとを備えるロール装置におけるベルトの交換時期を推定するベルト交換時期推定システムであって、前記ロール装置の装置情報を入力する入力部と、前記装置情報に基づき、ベルトの交換時期を推定する使用終了予定日推定部とを具備する。
本発明のベルト交換時期推定システムにおいて、ベルトが歯付ベルトであり、モータ及び回転ロールの各々にプーリが取り付けられる場合、前記装置情報は、負荷補正係数、アイドラ補正係数、モータに取り付けられたプーリのピッチ円直径、回転ロールに取り付けられたプーリのピッチ円直径、伝動動力、過去のベルト交換の履歴である。
本発明のベルト交換時期推定システムにおいて、ベルトがＶベルトである場合、前記装置情報は、負荷補正係数、アイドラ補正係数、環境補正係数、伝動動力、過去のベルト交換の履歴である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のベルト交換時期推定システムによれば、適切なベルト交換の時期を推定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のベルト交換時期推定システムの第１の実施形態及び第２の実施形態が適用されるロール装置を示す模式図である。
【図２】本発明のベルト交換時期推定システムの第１の実施形態及び第２の実施形態を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態のベルト交換時期推定システムを構成する設計動力算出部を説明するフローチャートである。
【図４】第１の実施形態及び第２の実施形態のベルト交換時期推定システムを構成する使用終了予定日導出部及び表示指示部を説明するフローチャートである。
【図５】第２の実施形態のベルト交換時期推定システムを構成する設計動力算出部を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
「第１の実施形態」
本発明のベルト交換時期推定システムの第１の実施形態について説明する。
本実施形態のベルト交換時期推定システムは、図１に示すような、回転ロール１０１に第１のプーリ１０２ａが取り付けられ、モータ１０３に第２のプーリ１０２ｂが取り付けられ、第１のプーリ１０２ａ及び第２のプーリ１０２ｂにベルト１０４が掛け回されたロール装置１００に適用される。回転ロール１０１には軸受１０５が取り付けられ、軸受１０５は軸受固定部１０６に固定されている。本実施形態では、ベルト１０４として、歯付ベルトが使用されている。
上記ロール装置１００では、ベルト１０４によって、モータ１０３の駆動力を回転ロール１０１に伝達させるようになっている。
【０００９】
本実施形態のベルト交換時期推定システム１は、図２に示すように、ベルトの交換時期を推定するシステムであり、記憶部１０ａと入力部２０ａと使用終了予定日推定部３０ａと表示指示部４０と表示部５０とを具備する。
【００１０】
（記憶部）
記憶部１０ａは、記録媒体を備え、歯付ベルトの型式ごとの負荷補正係数Ｋｏ及びアイドラ補正係数Ｋｉ、第１のプーリと第２のプーリとの回転比に応じた回転比補正係数Ｋｒ、ベルト交換時期を推定するために使用する下記の計算式（１）〜（６）、過去のベルトの交換履歴（ベルトの種類、交換日、交換回数等）日をあらかじめ電子的に記憶させたものである。なお、負荷補正係数Ｋｏ、アイドラ補正係数Ｋｉ、回転比補正係数Ｋｒは、ベルトごとに定められており、例えば、カタログ等に記載されている。
（１）ｒ＝  Ｄ／ｄ（ｒ＝回転比、Ｄ：第１のプーリのピッチ円直径Ｄ、ｄ：第２のプーリの円直径、ただし、Ｄ＞ｄ）
（２）Ｋｓ＝Ｋｏ＋Ｋｉ＋Ｋｒ  （Ｋｓ：過負荷係数、Ｋｏ：負荷補正係数、Ｋｉ：アイドラ補正係数、Ｋｒ：回転比補正係数）
（３）Ｐｗ＝Ｐ×Ｋｓ  （Ｐｗ：設計動力［ｋＷ］、Ｐ：伝動動力［ｋＷ］、Ｋｓ：過負荷係数）
（４）下記数１参照。
（Ｋ：寿命補正係数［ｈ／（ｋＷ・回）］、Ｈ：過去に使用したベルトの使用時間［ｈ］、Ｐｗ：設計動力［ｋＷ］、ｎ：ベルト交換数［回］）
【００１１】
【数１】
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【００１２】
（５）ＬＨ＝Ｋ×Ｐｗ  （ＬＨ：定格寿命時間［ｈ］、Ｋ：寿命補正係数［ｈ／（ｋＷ・回）］、Ｐｗ：設計動力［ｋＷ］）
（６）Ｔｃ＝Ｔｅ＋ＬＨ／２４  （Ｔｅ：使用終了予定日、Ｔｅ：使用中のベルトの交換日、ＬＨ：定格寿命時間［ｈ］）
【００１３】
（入力部）
入力部２０ａは、装置情報を入力するものである。
本実施形態における装置情報は、ベルトの形式、第１のプーリのピッチ円直径Ｄ、第２のプーリのピッチ円直径ｄ、伝動動力Ｐである。
また、本実施形態における入力部２０ａは、入力されたベルトの形式から、記憶部１０ａに記憶させた負荷補正係数Ｋｏ及びアイドラ補正係数Ｋｉを選択して読み出すことができるようになっている。
【００１４】
（使用終了予定日推定部）
本実施形態における使用終了予定日推定部３０ａは、設計動力算出部３１ａと使用終了予定日導出部３２とを備え、ベルトの使用終了予定日Ｔｃを推定するものである。
【００１５】
［設計動力算出部］
設計動力算出部３１ａは、記憶部１０ａに記憶させた式（１）を選択して読み出し、図３に示すように、入力部２０ａによって入力された、第１のプーリのピッチ円直径Ｄと第２のプーリのピッチ円直径ｄとを式（１）に入力し、計算させて、回転比ｒを求めるようになっている。
また、設計動力算出部３１ａは、求めた回転比ｒに応じた回転比補正係数Ｋｒを記憶部１０ａから読み出すようになっている。
また、設計動力算出部３１ａは、記憶部１０ａに記憶させた式（２）を選択して読み出し、負荷補正係数Ｋｏ、アイドラ補正係数Ｋｉ及び回転比補正係数Ｋｒを式（２）に入力し、計算させて、過負荷係数Ｋｓを求めるようになっている。
また、設計動力算出部３１ａは、記憶部１０ａに記憶させた式（３）を選択して読み出し、入力部２０ａによって入力した伝動動力Ｐと、上記の過負荷係数Ｋｓとを式（３）に入力し、計算させて、設計動力Ｐｗを求めるようになっている。
【００１６】
［使用終了予定日導出部］
使用終了予定日導出部３２は、記憶部１０ａに記憶させた交換履歴及び式（４）を読み出し、図４に示すように、設計動力Ｐｗ、過去に使用したベルトの使用時間Ｈ、ベルト交換数ｎを式（４）に入力し、計算させて、寿命補正係数Ｋを求めるようになっている。
また、使用終了予定日導出部３２は、記憶部１０ａに記憶させた式（５）を選択して読み出し、寿命補正係数Ｋ及び設計動力Ｐｗを式（５）に入力し、計算させて、定格寿命時間Ｌｈを求めるようになっている。
また、使用終了予定日導出部３２は、記憶部１０ａに記憶させた式（６）を選択して読み出し、使用中のベルトの交換日Ｔｅ及び定格寿命時間ＬＨを式（６）に入力し、計算させて、ベルトの使用終了予定日Ｔｃを求めるようになっている。
【００１７】
（表示指示部）
本実施形態における表示指示部４０は、使用終了予定日Ｔｃに基づいて、表示部５０における交換メッセージの表示を制御するものである。
具体的に、表示指示部４０は、図４に示すように、カレンダー部４１と、交換メッセージ表示指示部４２とを有する。
カレンダー部４１は、現在の日付を出力するものである。
交換メッセージ表示指示部４２は、使用終了予定日Ｔｃを過ぎた後に、ベルトの交換を促す交換メッセージを表示部５０に表示する指示を発するものである。具体的には、使用終了予定日Ｔｃと、カレンダー部４１から出力された現在の日付とを対比し、カレンダー部４１から出力された現在の日付が使用終了予定日Ｔｃを超えた後に、表示部５０に交換メッセージを表示する指示を発するようになっている。
【００１８】
（表示部）
表示部５０は、表示指示部４０の指示に基づいて、交換メッセージを表示するものである。表示部５０は作業者が視認しやすい場所に設置することが好ましい。
【００１９】
（ベルト交換時期推定システムのハードウェア）
上記ベルト交換時期推定システム１は、その内部に、コンピュータシステムを有している。ベルト交換時期推定システムの処理過程は、プログラム形式でコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記憶されている。そのプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここで、コンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、半導体メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、光磁気ディスク等が挙げられる。また、そのプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、配信を受けたコンピュータがプログラムを実行するようにしてもよい。
また、記憶部１０ａを構成する記録媒体も、上記記録媒体を使用することができる。
入力部２０ａとしては、キーボード、タッチパネル等を使用することができる。
使用終了予定日推定部３０ａにおける式（１）〜式（６）の演算は、各々、別個の演算処理装置を用いてもよいし、１個の演算処理装置を共同使用してもよい。
表示部５０としては、例えば、ディスプレイ、電光掲示板等を使用することができる。
【００２０】
（ベルト交換時期推定方法）
本実施形態のベルト交換時期推定システムを用いたベルト交換時期推定方法について説明する。
本実施形態におけるベルト交換時期推定方法は、入力工程と使用終了予定日推定工程と表示指示工程と表示工程とを有する。
【００２１】
［入力工程］
入力工程は、装置情報を入力する工程である。
具体的には、ベルトの形式、第１のプーリのピッチ円直径Ｄ、第２のプーリのピッチ円直径ｄ、伝動動力Ｐを入力する。
また、本実施形態における入力工程では、入力したベルトの形式の負荷補正係数Ｋｏ及びアイドラ補正係数Ｋｉを記憶部１０ａから読み出す。
【００２２】
［使用終了予定日推定工程］
使用終了予定日推定工程は、設計動力算出工程と使用終了予定日導出工程とを有し、使用終了予定日Ｔｃを推定する工程である。
【００２３】
＜設計動力算出工程＞
設計動力算出工程では、記憶部１０ａから式（１）を読み出し、式（１）に、入力工程で入力した第１のプーリのピッチ円直径Ｄ及び第２のプーリのピッチ円直径ｄを入力し、計算させて、回転比ｒを求める。また、得られた回転比ｒに応じた回転比補正係数Ｋｒを記憶部１０ａから読み出す（図３参照）。
また、設計動力算出工程では、記憶部１０ａから式（２）を読み出し、入力工程にて記憶部１０ａから読み出した負荷補正係数Ｋｏ及びアイドラ補正係数Ｋｉと上記の回転比補正係数Ｋｒを式（２）に入力し、計算させて、過負荷係数Ｋｓを求める。
また、設計動力算出工程では、記憶部１０ａから式（３）を読み出すし、前記の過負荷係数Ｋｓと、入力工程で入力した伝動動力Ｐとを式（３）に入力し、計算させて、設計動力Ｐｗを求める。
【００２４】
＜使用終了予定日導出工程＞
使用終了予定日導出工程では、まず、過去のベルトの使用時間Ｈ及びベルトの交換数ｎを記憶部１０ａから読み出し、また、式（４）を記憶部１０ａから読み出す。次いで、上記の設計動力Ｐｗ、過去のベルトの使用時間Ｈ、ベルトの交換数ｎを式（４）に入力し、計算させて、寿命補正係数Ｋを求める（図４参照）。
また、使用終了予定日導出工程では、式（５）を読み出し、設計動力Ｐｗ及び寿命補正係数Ｋを式（５）に入力し、計算させて、定格寿命時間ＬＨを求める。
さらに、使用終了予定日導出工程では、記憶部１０ａに記憶させた使用中のベルト交換日Ｔｅを選択して読み出し、記憶部１０ａから式（６）を読み出す。次いで、使用中のベルトの交換日Ｔｅ及び定格寿命時間ＬＨを式（６）に入力し、加算して、ベルトの使用終了予定日Ｔｃを求める。
【００２５】
［表示指示工程］
表示指示工程は、使用終了予定日推定工程で求めた使用終了予定日Ｔｃを過ぎた後に、ベルトの交換のメッセージを表示部５０に表示させる指示を送る工程である。具体的に、表示指示工程では、図４に示すように、使用終了予定日Ｔｃと、カレンダー部４１から出力された現在の日付とを対比し、カレンダー部４１から出力された現在の日付が使用終了予定日Ｔｃを過ぎた後に、表示部５０に、ベルトの交換を促す交換メッセージを表示する指示を発する。
【００２６】
［表示工程］
表示工程は、図４に示すように、表示指示工程にて発せられた交換メッセージの表示の指示の指示に基づき、表示部５０に交換メッセージを表示させる工程である。
また、表示工程においては、交換メッセージを表示部５０に表示させると同時に、警告音を発生させてもよい。
【００２７】
［ベルト交換作業］
作業者は、表示部５０にて表示された交換メッセージを見ることでベルトの交換時期が到来したことを把握することができ、その後、ベルトの交換作業に着手することができる。ベルトの交換作業を終えたら、交換した日付を記憶部１０ａに入力して記憶させる。
【００２８】
（作用効果）
第１の実施形態のベルト交換時期推定システムによれば、作業者の経験に頼るのでなく、客観的に歯付ベルト交換の時期を推定できる。したがって、適切な歯付ベルト交換の時期を推定できる。
【００２９】
「第２の実施形態」
本発明のベルト交換時期推定システムの第１の実施形態について説明する。
本実施形態のベルト交換時期推定システムも、図１に示すロール装置１００に適用されるが、本実施形態では、ベルト１０４として、Ｖベルトが使用される。
図２に示すように、本実施形態のベルト交換時期推定システム２は、ベルトの交換時期を推定するシステムであり、記憶部１０ｂと入力部２０ｂと使用終了予定日推定部３０ｂと表示指示部４０と表示部５０とを具備する。すなわち、本実施形態におけるベルト交換時期推定システム２は、記憶部１０ａの代わりに記憶部１０ｂを用い、入力部２０ａの代わりに入力部２０ｂを用い、使用終了予定日推定部３０ａの代わり使用終了予定日推定部３０ｂを用いたこと以外は第１の実施形態と同様のものである。
【００３０】
（記憶部）
本実施形態における記憶部１０ｂは、記録媒体を備え、Ｖベルトの型式ごとの負荷補正係数Ｋｏ及びアイドラ補正係数Ｋｉ、ベルト交換時期を推定するために使用する上述した計算式（３）〜（６）及び下記計算式（７）、過去のベルトの交換履歴（ベルトの種類、交換日、交換回数等）日をあらかじめ電子的に記憶させたものである。
（７）Ｋｓ＝Ｋｏ＋Ｋｉ＋Ｋｅ  （Ｋｓ：過負荷係数、Ｋｏ：負荷補正係数、Ｋｉ：アイドラ補正係数、Ｋｅ：環境補正係数）
【００３１】
（入力部）
本実施形態における入力部２０ｂは、装置情報を入力するものである。
本実施形態における装置情報は、ベルトの形式、環境補正係数Ｋｅである。なお、環境補正係数Ｋｅは、ベルトごとに定められており、例えば、カタログ等に記載されている。
また、本実施形態における入力部２０ｂも、入力されたベルトの形式から、記憶部１０ｂに記憶させた負荷補正係数Ｋｏ及びアイドラ補正係数Ｋｉを選択して読み出すことができるようになっている。
【００３２】
（使用終了予定日推定部）
本実施形態における使用終了予定日推定部３０ｂは、設計動力算出部３１ｂと使用終了予定日導出部３２とを備え、使用終了予定日Ｔｃを推定するものである。使用終了予定日導出部３２は、第１の実施形態における使用終了予定日推定部３０ａと同様である。
設計動力算出部３１ｂは、記憶部１０ｂに記憶させた式（７）を選択して読み出し、負荷補正係数Ｋｏ、アイドラ補正係数Ｋｉ、及び、入力部２０ｂによって入力した環境補正係数Ｋｅを式（７）に入力し、計算させて、過負荷係数Ｋｓを求める（図５参照）。
また、設計動力算出部３１ｂでは、記憶部１０ｂに記憶させた式（３）を選択して読み出し、入力部２０ｂによって入力した伝動動力Ｐと、上記の過負荷係数Ｋｓとを式（３）に入力し、計算させて、設計動力Ｐｗを求める。
【００３３】
（ベルト交換時期推定方法）
本実施形態におけるベルト交換時期推定方法も、入力工程と使用終了予定日推定工程と表示指示工程と表示工程とを有する。
【００３４】
［入力工程］
本実施形態における入力工程では、ベルトの形式及び環境補正係数Ｋｅを入力し、入力したベルトの形式の負荷補正係数Ｋｏ及びアイドラ補正係数Ｋｉを記憶部１０ｂから読み出す。
【００３５】
［使用終了予定日推定工程］
本実施形態における使用終了予定日推定工程は、設計動力算出工程が第１の実施形態と異なり、使用終了予定日導出工程は第１の実施形態と同様である。
設計動力算出工程では、図５に示すように、記憶部１０ｂから式（７）を読み出し、入力工程にて記憶部１０ｂから読み出した負荷補正係数Ｋｏ及びアイドラ補正係数Ｋｉと上記の環境補正係数Ｋｅを式（７）に入力し、計算させて、過負荷係数Ｋｓを求める。
また、設計動力算出工程では、記憶部１０ｂから式（３）を読み出し、前記の過負荷係数Ｋｓと、入力工程で入力した伝動動力Ｐとを式（３）に入力し、計算させて、設計動力Ｐｗを求める。
そして、第１の実施形態と同様に、使用終了予定日導出工程によりベルトの使用終了予定日を求める。
【００３６】
［表示指示工程・表示工程］
表示指示工程及び表示工程は、第１の実施形態における表示指示工程・表示工程と同様である。すなわち、表示指示工程及び表示工程では、第１の実施形態と同様に、表示部５０に交換メッセージを表示させる。
【００３７】
（作用効果）
第２の実施形態のベルト交換時期推定システムによれば、作業者の経験に頼るのでなく、客観的にＶベルト交換の時期を推定できる。したがって、適切なＶベルト交換の時期を推定できる。
【００３８】
「他の実施形態」
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
例えば、入力部にて負荷補正係数Ｋｏ及びアイドラ補正係数Ｋｉを直接入力してもよい。
また、本発明のベルト交換時期推定システムにおいては、記憶部、表示指示部及び表示部は任意の構成である。
【符号の説明】
【００３９】
１，２  ベルト交換時期推定システム
１０ａ，１０ｂ  記憶部
２０ａ，２０ｂ  入力部
３０ａ，３０ｂ  使用終了予定日推定部
３１ａ，３１ｂ  設計動力算出部
３２  使用終了予定日導出部
４０  表示指示部
４１  カレンダー部
４２  交換メッセージ表示指示部
５０  表示部
１００  ロール装置
１０１  回転ロール
１０２ａ，１０２ｂ  伝動部品
１０３  モータ
１０４  ベルト
１０５  軸受
１０６  軸受固定部
【図１】
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【図２】
2014092198.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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