(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリ間に張設されるコンベヤベルトにベルト走行方向に間隔をあけて埋設される複数のループコイルと、コンベヤベルト近傍の所定位置に設置される発信器および受信器と、前記受信器からの送信データが入力される制御手段とを備え、走行中のコンベヤベルトに前記発信器から高周波を供給して、この供給した高周波により前記ループコイルに生じる誘導電流の状態を示す検出値を前記受信器により受信して、この検出値に基づいて前記制御手段によりコンベヤベルトの縦裂きの有無を判断するコンベヤベルトの縦裂き検出システムであって、前記ループコイルが、少なくとも１本の金属線材を含む複数本の線材を編組して構成された筒状体を備え、この筒状体の長手方向一端が、他端側から内部に挿入されて筒状体が二重にオーバーラップした部分を有し、この二重にオーバーラップした部分どうしが係合してループ状に形成されていて、前記制御手段により、前記検出値の大きさに基づいてその検出値を示したループコイルの寿命を推定し、その推定した寿命が予め設定した基準値を満たさなくなった際に警告を発することを特徴とするコンベヤベルトの縦裂き検出システム。
【請求項２】
一度警告を発した対象となったループコイルは、交換するまで警告を発する対象外とする請求項１に記載のコンベヤベルトの縦裂き検出システム。
【請求項３】
前記二重にオーバーラップした部分の長さが、１５０ｍｍ以上である請求項１または２に記載のコンベヤベルトの縦裂き検出システム。
【請求項４】
前記複数本の線材がすべて金属線材である請求項１〜３のいずれかに記載のコンベヤベルトの縦裂き検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベヤベルトの縦裂き検出システムに関し、さらに詳しくは、コンベヤベルトの縦裂きを検出するループコイルの寿命を推定して、ループコイルの損傷による誤検知を防止するとともに、ループコイルの交換によるコンベヤベルトの稼働停止時間を最小限にできるコンベヤベルトの縦裂き検出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンベヤベルトの走行時における縦裂きを検出するために、ベルトに埋設するループコイルと、このループコイルの状態を検知するセンサとを備えた検出装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。このような検出装置では、ベルトに埋設されたループコイルが、ベルトの走行によってセンサの設置位置に到達した際、ループコイルが断線していなければ、センサの発信器からの高周波によってループコイルに誘導電流が流れる。この誘導電流をセンサの受信器で受信することにより、縦裂きの有無を検出するようにしている。
【０００３】
ところで、従来のループコイルは、金属線材の両端部どうしをはんだ溶接等で繋いでループ状にしていた。そのため、ループコイルの繋ぎ目の耐久性は良好ではなく、ベルト走行によってループコイルが繰り返し屈曲変形を受けると、繋ぎ目が早期に破損する。コンベヤベルトに縦裂きが生じていないにも関わらず、ループコイルが破損すると縦裂きの有無を判断する際には誤検知になる。
【０００４】
また、従来のループコイルでは、繋ぎ目の破損は中途半端に断線するのではなく完全に断線する。即ち、ループコイルの破損は突然把握されることになる。それ故、ループコイルの交換に対して十分な準備をすることができないため、ループコイルが破損した場合には、コンベヤベルトの稼働停止時間が長時間になるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−４８５４９号公報
【特許文献２】特開２００５−１６２４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、コンベヤベルトの縦裂きを検出するループコイルの寿命を推定して、ループコイルの損傷による誤検知を防止するとともに、ループコイルの交換によるコンベヤベルトの稼働停止時間を最小限にできるコンベヤベルトの縦裂き検出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のコンベヤベルトの縦裂き検出システムは、プーリ間に張設されるコンベヤベルトにベルト走行方向に間隔をあけて埋設される複数のループコイルと、コンベヤベルト近傍の所定位置に設置される発信器および受信器と、前記受信器からの送信データが入力される制御手段とを備え、走行中のコンベヤベルトに前記発信器から高周波を供給して、この供給した高周波により前記ループコイルに生じる誘導電流の状態を示す検出値を前記受信器により受信して、この検出値に基づいて前記制御手段によりコンベヤベルトの縦裂きの有無を判断するコンベヤベルトの縦裂き検出システムであって、前記ループコイルが、少なくとも１本の金属線材を含む複数本の線材を編組して構成された筒状体を備え、この筒状体の長手方向一端が、他端側から内部に挿入されて筒状体が二重にオーバーラップした部分を有し、この二重にオーバーラップした部分どうしが係合してループ状に形成されていて、前記制御手段により、前記検出値の大きさに基づいてその検出値を示したループコイルの寿命を推定し、その推定した寿命が予め設定した基準値を満たさなくなった際に警告を発することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コンベヤベルトにベルト走行方向に間隔をあけて埋設される複数のループコイルが、少なくとも１本の金属線材を含む複数本の線材を編組して構成された筒状体を備え、この筒状体の長手方向一端が、他端側から内部に挿入されて筒状体が二重にオーバーラップした部分を有し、この二重にオーバーラップした部分どうしが係合してループ状に形成されている。これにより、筒状体の繋ぎ目の屈曲耐久性や耐抜け性が良好になる。そして、繋ぎ目の破損としては、突然、完全な断線が生じるのではなく、徐々に断線が進行する状態となる。そのため、ループコイルに生じる誘導電流の状態を示す検出値の大きさに基づいて前記制御手段により、その検出値を示したループコイルの寿命を精度よく推定することができる。したがって、ループコイルの損傷による誤検知を防止することが可能になる。そして、推定した寿命が予め設定した基準値を満たさなくなった際に警告を発するので、適切な時に予めループコイルの交換準備をすることができる。それ故、ループコイルの交換により生じるコンベヤベルトの稼働停止時間を最小限にすることが可能になる。
【０００９】
ここで、例えば、一度警告を発した対象となったループコイルは、交換するまで警告を発する対象外とする。ループコイルを交換するまでの間、警告を発し続けると、他のループコイルの損傷を把握し難くなることがあるためである。
【００１０】
本発明のループコイルでは、前記二重にオーバーラップした部分の長さが、１５０ｍｍ以上の仕様にするとよい。これにより、二重にオーバーラップした部分の耐抜け性が向上し、耐久性を向上させるには有利になる。
【００１１】
また、前記複数本の線材がすべて金属線材である仕様にすることもできる。この仕様の場合、金属線材が多くなるので、コンベヤベルトの縦裂き検出性能を向上させるには有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のコンベヤベルトの縦裂き検出システムの全体概要図である。
【図２】図１のループコイルを例示する平面概要図である。
【図３】図２のループコイルの二重にオーバーラップした部分近傍を例示する斜視図である。
【図４】ループコイルが埋設されているコンベヤベルトの一部を例示する平面図である。
【図５】ループコイルの変形例を示す平面概要図である。
【図６】ループコイルの繰り返し屈曲数と検出値との関係を例示するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のコンベヤベルトの縦裂き検出システムを図に示した実施形態を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に例示するように、本発明のコンベヤベルトの縦裂き検出システム（以下、検出システムという）は、複数のループコイル１と、コンベヤベルト９近傍の所定位置（下カバーゴム側）に設置される発信器５および受信器６と、受信器６からの送信データが入力される制御手段４と、警告手段４ａと、モニタ４ｂを備えている。それぞれのループコイル１は、駆動プーリ７と従動プーリ８との間に張設されるコンベヤベルト９にベルト走行方向に所定間隔をあけて埋設される。
【００１５】
制御手段４としてはパーソナルコンピュータ等が用いられる。制御手段４には、駆動プーリ７の回転速度（ベルト走行速度）、それぞれのループコイル１の埋設位置（埋設間隔）、ベルト走行１周当たりの屈曲回数のデータが入力されている。警告手段４ａとしては、例えば、サイレン、点灯ランプ等が用いられ、その作動は制御手段４により制御される。モニタ４ｂには制御手段４に入力された各種データや判断結果が表示される。
【００１６】
走行中のコンベヤベルト９に発信器５から逐次、所定の高周波が供給され、この供給した高周波によりループコイル１には誘導電流が生じる。そして、生じた誘導電流の状態（大きさ）を示す検出値Ｓが受信器６により逐次、受信される。検出値Ｓとしては、ループコイル１に生じた誘導電流の大きさを把握できればよく、電流値、電圧値、抵抗値等を使用することができる。
【００１７】
この受信された検出値Ｓは受信器６から送信データとして制御手段４に逐次、入力される。この検出値Ｓに基づいて制御手段４によりコンベヤベルト９の縦裂きの有無が逐次、判断される。コンベヤベルト９に縦裂きが生じていると判断された場合は、警告手段４ａが直ちに警告を発する構成になっている。
【００１８】
例えば、コンベヤベルト９に縦裂きが生じていてループコイル１が断線していると、ループコイル１には誘導電流が生じないので、制御手段４にはその検出値Ｓ（＝ゼロ）が入力される。この検出値Ｓに基づいて制御手段４は、コンベヤベルト９に縦裂きが生じていると判断する。より詳しくは、その検出値Ｓを示したループコイル１の周辺は縦裂きが生じていると判断して、警告手段４ａが警告を発する。モニタ４ｂには、その検出値Ｓを示したループコイル１が埋設されている位置を特定する表示がされる。
【００１９】
一方、コンベヤベルト９が健全（縦裂きなし）でループコイル１が断線していなければ、所定の検出値Ｓが制御手段４に入力されて、制御手段４は、コンベヤベルト９に縦裂きが生じていないと判断する。より詳しくは、その検出値Ｓを示したループコイル１の周辺には縦裂きが生じていないと判断する。
【００２０】
本発明ではさらに、検出値Ｓの大きさに基づいて制御手段４により、その検出値Ｓを示したループコイル１の寿命を逐次、推定し、その推定した寿命が予め設定した基準値Ｃ以下になった際に警告手段４ａにより直ちに警告を発する。ループコイル１の寿命推定については後述する。
【００２１】
図２、図３に例示するように、ループコイル１は、少なくとも１本の金属線材３ａを含む複数本の線材３ａ（３ｂ）を編組して構成された筒状体２を備えている。尚、図２および後述する図５では、ループコイル１の全体概要を理解し易くするため、ループコイル１の全長の一部分のみで、編組された線材３ａ（３ｂ）を図示している。
【００２２】
筒状体２を構成する線材は、すべてが金属線材３ａであってもよく、金属線材３ａおよび繊維線材３ｂの２種類であってもよい。線材の本数は、例えば４本〜１６本程度にする。筒状体２の外径は例えば、０．１ｍｍ〜２．５ｍｍが好ましい。
【００２３】
金属線材３ａは、単線でも複数の素線を撚ったストランドでもよく、例えば、ピアノ線、亜鉛メッキ鋼線、ブラスメッキ鋼線等が使用でき、また、銅線、アルミニウム線等も使用可能である。亜鉛メッキ鋼線を用いると、ゴムとの接着性が向上するのでループコイル１の繋ぎ目には過大な変動が生じ難くなる。そのため、ループコイル１の繋ぎ目の耐久性向上には有利になり、これに伴って、ループコイル１の寿命推定の精度向上にも有利になる。
【００２４】
繊維線材３ｂは、単線でも複数の素線を撚ったストランドでもよく、種々の化学繊維線材を用いることができる。例えば、ナイロン繊維線材、ポリエステル繊維線材等が使用でき、綿やレーヨン等の天然繊維や再生繊維を線材としても良い。
【００２５】
筒状体２の長手方向一端は、他端側から内部に挿入されて筒状体２が二重にオーバーラップした部分Ｌを有している。二重にオーバーラップした部分Ｌは互いが係合することにより繋ぎ目となって、紐状の筒状体２がループ状に形成されている。二重にオーバーラップした部分Ｌの長さは、例えば、１５０ｍｍ以上、好ましくは３００ｍｍ以上、更に、ループコイル１の全長がオーバーラップしている状態（Ｌ＝ループコイル１の周長の１００％）が最も好ましい。
【００２６】
ループコイル１は、図４に例示するように、コンベヤベルト９の内部に埋設される。コンベヤベルト９が、矢印Ｆの方向に走行して、受信器６の設置位置に到達した際に、金属線材３ａが断線していなければ、発信器５からの高周波によってループコイル１（金属線材３ａ）に誘導電流が流れ、この誘導電流の状態を示す検出値Ｓが受信器６で受信されて、コンベヤベルト９の縦裂きの有無が判断される。
【００２７】
繋ぎ目となる二重にオーバーラップした部分Ｌは、筒状体２の二重構造であり、内周側と外周側の筒状体２が当接している。そのため、内周側の筒状体２と外周側の筒状体２との接触面積が大きく、コンベヤベルト９の走行によって、ループコイル１（筒状体２）が繰り返し屈曲を受けても、局部的な応力集中が生じ難くなっていて、屈曲耐久性を向上させるには有利になっている。
【００２８】
また、ループコイル１（筒状体２）に対して長手方向（筒軸方向）の引張力が作用した場合は、繋ぎ目となる二重にオーバーラップした部分Ｌが、例えば、少なくとも１５０ｍｍ以上、好ましくは３００ｍｍｍ以上当接して、外周側の筒状体２が縮径するように変形して、内周側の筒状体２により強く係合するので、耐抜け性も向上する。そのため、このループコイル１がコンベヤベルト９に埋設されて実用に供された際の耐久性を向上させることができる。
【００２９】
即ち、コンベヤベルト９の走行によってループコイル１が繰り返し屈曲変形を受けても筒状体２の繋ぎ目が早期に破損するような不具合を回避できる。これに伴って、コンベヤベルト９の縦裂きの誤検知をすることが少なくなり、コンベヤベルト９の縦裂きを精度よく検出することが可能になる。
【００３０】
ループコイル１のオーバーラップした部分Ｌの始点および終点は、ベルト幅方向に延設されている部分であり、かつ、ベルト幅１／３の中央部の範囲内であることが好ましい。図４では、オーバーラップした部分Ｌの始点および終点が、ループ上側のベルト幅方向に延設されている部分になっているが、始点および終点が、ループ下側のベルト幅方向に延設されている部分でもよい。或いは、始点および終点のいずれか一方をループ上側のベルト幅方向に延設されている部分にして、いずれか他方をループ下側のベルト幅方向に延設されている部分にすることもできる。尚、図４中の符号Ｗは、ベルト幅を示す。
【００３１】
図５に例示するように、二重にオーバーラップした部分Ｌの長さを、ループコイル１の周長と同じにすることもできる。この仕様の場合、ループコイル１の全長に渡って筒状体１の二重構造になるので、剛性が全長に渡って均等になり、優れた耐久性を確保するには一段と有利になる。
【００３２】
また、筒状体２を構成するすべての線材を金属線材３ａにした場合は、金属線材３ａが多くなるので、コンベヤベルト９の縦裂き検出性能を向上させるには有利になる。
【００３３】
筒状体２を構成する線材を、金属線材３ａおよび繊維線材３ｂの２種類にした場合は、金属線材３ａどうしが接触して擦れることが生じ難くなるため、金属線材３ａの断線を防止し易くなり、縦裂き検出能力を安定して確保するには有利になる。
【００３４】
それぞれの線材３ａ（３ｂ）の外径は、ループコイル１の生産性や耐久性等のバランスを考慮すると、例えば、０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下にするのが好ましい。さらに好ましくは、０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下にする。
【００３５】
図６に例示するように、ループコイル１を繰り返し屈曲すると、繋ぎ目が徐々に損傷して（係合していた金属線材３ａの分離が徐々に進行して）検出値Ｓが次第に小さくなる。図６は、検出値Ｓが電圧値であり、本発明１のループコイル１のデータの他に、１本の金属線材の両端部どうしをはんだ溶接で繋いだループコイルＡ（従来例）のデータも示している。制御手段４には、ループコイル１の繰り返し屈曲回数と検出値Ｓとの関係を示すこのデータも予め入力されている。
【００３６】
図６に示すように従来のループコイルＡでは、ある屈曲回数に達すると急激に検出値Ｓが低下する。即ち、ループコイルＡの繋ぎ目が突然、完全に断線するため寿命推定することができず、ループコイルＡの交換に対して十分な準備をすることができない。
【００３７】
一方、本発明では、ループコイル１の繋ぎ目の構造が寄与して検出値Ｓが徐々に変化するので、検出値Ｓの大きさに基づいて制御手段４により、その検出値Ｓを示したループコイル１の寿命を精度よく推定することが可能になっている。
【００３８】
そして、推定した寿命が予め設定した基準値Ｃを満たさなくなった際（この実施形態では基準値Ｃ以下になった際）に警告手段４ａにより警告を発する。例えば、推定寿命が８８００時間〜１００００時間程度を基準値Ｃとする。モニタ４ｂには、その検出値Ｓを示したループコイル１が埋設されている位置を特定する表示がされる。
【００３９】
そのため、ループコイル１が完全に使用不可能になる前の適切な時に、予めループコイルの交換準備をすることができる。即ち、損傷しているループコイル１の交換作業を計画的に行なうことができるので、ループコイル１の交換により生じるコンベヤベルト９の稼働停止時間を最小限にできる。また、ループコイル１の損傷による誤検知を防止することも可能になる。
【００４０】
尚、検出値Ｓとして電圧値や電流値を用いる場合は、基準値Ｃ以下になった場合が基準値Ｃを満たさなくなったと判断するが、検出値Ｓとして抵抗値を用いる場合は、基準値Ｃ以上になった場合が基準値Ｃを満たさなくなったと判断することになる。
【００４１】
警告は、所定時間発した後、停止する。そして、一度警告を発した対象となったループコイル１については、ループコイル１を交換するまで警告を発する対象外とする。残存する推定寿命が十分長い時点に相当する検出値Ｓを基準値Ｃに設定しておくと、基準値Ｃを満たさなくなった検出値Ｓを示したループコイル１は、その時点である程度の寿命があるので、直ちに交換する必要がない。このような場合、警告を発し続けると、他のループコイル１の損傷を把握し難くなる。そのため、ループコイル１を交換するまでは警告を発する対象外とするのが好ましい。
【符号の説明】
【００４２】
１  ループコイル
２  筒状体
３ａ  金属線材
３ｂ  繊維線材
４  制御手段
４ａ  警告手段
４ｂ  モニタ
５  送信器
６  受信器
７  駆動プーリ
８  従動プーリ
９  コンベヤベルト
Ｌ  二重にオーバーラップした部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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