(57)【要約】【課題】コンベヤベルトの欠陥をより確実に検出する。【解決手段】無端状のコンベヤベルト２を備えるコンベヤ装置１と、コンベヤベルト２を長手方向に沿って動作させる駆動装置８と、コンベヤベルト２の表面の三次元画像データをコンベヤベルト２を動作させながら取得する撮像装置１１と、三次元画像データを基にコンベヤベルト２の表面に存在する欠陥を検出する欠陥検出手段１３と、欠陥検出手段１３が欠陥を検出した場合に警報を発信する警報手段１４とを備え、撮像装置１１はコンベヤベルト２の幅方向に沿って複数配置されるコンベヤベルトの欠陥検出装置１０とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のコンベヤベルト（２）を備えるコンベヤ装置（１）と、
前記コンベヤベルト（２）を長手方向に沿って動作させる駆動装置（８）と、
前記コンベヤベルト（２）の表面の三次元画像データを前記コンベヤベルト（２）を動作させながら取得する撮像装置（１１）と、
前記三次元画像データを基に前記コンベヤベルト（２）の表面に存在する欠陥を検出する欠陥検出手段（１３）と、
前記欠陥検出手段（１３）が欠陥を検出した場合に警報を発信する警報手段（１４）と、
を備え、
前記撮像装置（１１）は前記コンベヤベルト（２）の幅方向に沿って複数配置される
コンベヤベルトの欠陥検出装置。
【請求項２】
前記撮像装置（１１）が、前記コンベヤベルト（２）の戻り側ベルト（ｃ）の下面に向けて配置される
請求項１に記載のコンベヤベルトの欠陥検出装置。
【請求項３】
前記撮像装置（１１）が、前記コンベヤベルト（２）の送り側ベルト（ａ）の下面に向けて配置される
請求項１又は２に記載のコンベヤベルトの欠陥検出装置。
【請求項４】
前記撮像装置（１１）が、前記コンベヤベルト（２）の戻り側ベルト（ｃ）の上面に向けて配置される
請求項１〜３のいずれかに記載のコンベヤベルトの欠陥検出装置。
【請求項５】
前記コンベヤベルト（２）の表面の付着物を掻き取るスクレーパ装置（７）を前記コンベヤベルト（２）の送り側ベルト（ａ）から戻り側ベルト（ｃ）への反転部（ｂ）又は戻り側ベルト（ｃ）に備え、
前記撮像装置（１１）は前記スクレーパ装置（７）の下流側に配置される
請求項２〜４のいずれかに記載のコンベヤベルトの欠陥検出装置。
【請求項６】
前記警報手段（１４）は、前記コンベヤベルト（２）の動作を停止する機能を有する
請求項１〜５のいずれか１つに記載のコンベヤベルトの欠陥検出装置。
【請求項７】
前記コンベヤベルト（２）の一点に、基準点（Ｂ）となる位置指定機構を備え、
前記コンベヤベルト（２）に相対し、上記位置指定機構が観測点（Ｏ）を通過した基準時点（ｔ０）をチェックする基準点特定手段を備え、
前記撮像装置が撮像する撮像点（Ｓ）から上記基準点特定手段がチェックする観測点（Ｏ）との距離（｜Ｌ｜）と、
前記コンベヤベルト（２）の移動速度（ｖ）と、
前記基準時点（ｔ０）から上記欠陥検出手段が欠陥（Ｅ）を検出した時点（ｔ１）までの時間（Ｔ）と、
から、前記コンベヤベルト（２）における上記欠陥（Ｅ）の前記基準点（Ｂ）からの距離（｜Ｄ｜）を算出する基準点検知機能を備える、
請求項１〜６のいずれか１つに記載のコンベヤベルトの欠陥検出装置。
【請求項８】
上記位置指定機構が反射シートであり、上記基準点特定手段が上記反射シートによる光の反射を検知する光センサである、請求項７に記載のコンベヤベルトの欠陥検出装置。
【請求項９】
上記位置指定機構が非接触パッシブ型の近距離無線通信タグであり、上記基準点特定手段が上記近距離無線通信タグを読み取り可能なＩＣタグリーダーである、請求項７に記載のコンベヤベルトの欠陥検出装置。
【請求項１０】
上記欠陥の補修を行うための作業領域に上記欠陥を位置させて上記コンベヤベルトを停止させる補修用停止機能を有する
請求項７〜９のいずれか１つに記載のコンベヤベルトの欠陥検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンベヤベルトの表面にある傷や割れ等の各種欠陥を検出するコンベヤベルトの欠陥検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無端状のコンベヤベルトを用いたコンベヤ装置は、駆動側のプーリと従動側のプーリとの間に無端状のコンベヤベルトを巻回し、駆動側のプーリの回転によりコンベヤベルトが移動して、そのコンベヤベルト上の搬送物が運搬される。
【０００３】
コンベヤベルトには、種々の搬送物やプーリ、ローラ類が接触するので、その表面に傷や割れ等の各種欠陥を生じることがある。このような欠陥は放置すると徐々に大きくなり、コンベヤベルトが使用不能な状態となってしまうので、早期にコンベヤ装置の動きを停止して、欠陥のある箇所を補修する必要がある。欠陥の補修は、コンベヤベルトの欠陥箇所に樹脂やゴム等からなる補修素材を接着、充填、その他手法で一体化することで行われるのが一般的である。
【０００４】
コンベヤベルトに欠陥が発生しているかどうかは、コンベヤ装置の動きを停止した後、目視によってコンベヤベルトの表面の確認を行うのが一般的である。しかし、これら欠陥の有無の確認を目視により行うには大変な労力を必要とし、また、その確認の期間中、ベルトコンベヤ装置を停止しなければならないという問題がある。
【０００５】
このため、例えば、特許文献１に示すように、コンベヤベルトのカバーゴムに導電材料を埋め込み、カバーゴムに近接して設けた渦電流コイルのインピーダンスの変化に基づいて、コンベヤベルトの亀裂等の欠陥を自動的に検出する技術もある。
【０００６】
さらに、例えば、特許文献２、３に示すように、超音波やレーダ波等を媒体とする非接触センサにより、コンベヤベルトの欠陥を自動的に検出する技術も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２９１４２５号公報
【特許文献２】特開昭５８−６８１１号公報
【特許文献３】特開平１０−２９７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された技術では、予めコンベヤベルトに導電材料を埋め込んでおかなければならないという問題がある。このため、コンベヤベルトがコスト高となるとともに、導電材料を備えないコンベヤベルトには適用できないという問題がある。
【０００９】
特許文献２に記載された技術では、無端状のコンベヤベルトのうち、搬送物が載置されていない戻り側ベルトの上面側に、超音波装置の発信部と受信部をベルト幅方向に対向して配置し、送り側ベルトを厚さ方向に貫通する欠陥を通じて、戻り側ベルト上に落下した搬送物の有無を超音波装置で検出することにより、コンベヤベルトの欠陥を検出している。しかし、この技術では、コンベヤベルトを厚さ方向に貫通しない欠陥は、見落とされてしまうという問題がある。
【００１０】
特許文献３に記載された技術では、無端状のコンベヤベルトの表面に対して、ミリ波電磁波の発信部の向きをベルト幅方向に沿って変化させることで、ミリ波電磁波をベルト幅方向に沿って順次輻射して走査する。ミリ波電磁波の発信から反射波が受信されるまでの往復時間を継続して計測し、往復時間が局部的に変化するのを検出することで、コンベヤベルトの欠陥を検出している。
【００１１】
しかし、この技術では、欠陥部に対するミリ波電磁波の照射方向によっては、反射波を良好に受信できない場合もある。このような場合、欠陥を正確に判定できないという問題がある。また、ミリ波電磁波の発信部の向きを変化させる可動部を、コンベヤベルトに近接して配置する必要があるので、搬送物の付着等により可動部に不具合を生じやすく、頻繁にメンテナンスをしなければ検出エラーが発生する可能性がある。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、コンベヤベルトの欠陥をより確実に検出することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、この発明は、無端状のコンベヤベルトを備えるコンベヤ装置と、前記コンベヤベルトを長手方向に沿って動作させる駆動装置と、前記コンベヤベルトの表面の三次元画像データを前記コンベヤベルトを動作させながら取得する撮像装置と、前記三次元画像データを基に前記コンベヤベルトの表面に存在する欠陥を検出する欠陥検出手段と、前記欠陥検出手段が欠陥を検出した場合に警報を発信する警報手段とを備え、前記撮像装置は前記コンベヤベルトの幅方向に沿って複数配置されるコンベヤベルトの欠陥検出装置を採用した。
【００１４】
ここで、前記撮像装置は、前記コンベヤベルトの戻り側ベルトの下面に向けて配置される構成を採用することができる。また別の構成として、前記撮像装置は、前記コンベヤベルトの送り側ベルトの下面に向けて配置される構成を採用することができる。さらに別の構成として、前記撮像装置は、前記コンベヤベルトの戻り側ベルトの下面に向けて配置されるものと、前記コンベヤベルトの送り側ベルトの下面に向けて配置されるものと、の両方を備えた構成を採用することができる。
【００１５】
さらにまた別の構成として、前記コンベヤベルトの戻り側ベルトの上面に向けて配置される構成を採用することができる。そしてさらにまた別の構成として、これらを組み合わせた構成を採用することができる。
【００１６】
これらの各態様において、前記コンベヤベルトの表面の付着物を掻き取るスクレーパ装置を前記コンベヤベルトの送り側ベルトから戻り側ベルトへの反転部又は戻り側ベルトに備え、前記撮像装置は前記スクレーパ装置の下流側に配置される構成を採用することができる。
【００１７】
さらにこれらの各形態において、前記撮像装置とともに、前記コンベヤベルトを動作させながら前記コンベヤベルトの表面の温度データを取得する温度取得装置を備えた構成を採用することができる。この温度取得装置を備える場合、前記欠陥検出手段は、前記三次元画像データとともに、前記温度データも参照することで、前記コンベヤベルトの表面に存在する欠陥を検出する。
【００１８】
また、前記警報手段は、前記コンベヤベルトの動作を停止する機能を有する構成を採用することができる。
【００１９】
さらに、前記欠陥検出装置は、前記欠陥検出手段で検出した欠陥に対して、以後の警戒及び補修の対象とするために、衝突した箇所に破裂して色彩を付着しうるカラーボールを投出するマーカー投出装置を備えた構成とすることができる。
【００２０】
さらにまた、前記欠陥検出装置は、
前記コンベヤベルトの一点に、基準点（Ｂ）となる位置指定機構を備え、
前記コンベヤベルトに相対し、上記位置指定機構が観測点（Ｏ）を通過した基準時点（ｔ０）をチェックする基準点特定手段を備え、
前記撮像装置が撮像する撮像点（Ｓ）から上記基準点特定手段がチェックする観測点（Ｏ）との距離（｜Ｌ｜）と、
前記コンベヤベルトの移動速度（ｖ）と、
前記基準時点（ｔ０）から上記欠陥検出手段が欠陥（Ｅ）を検出した時点（ｔ１）までの時間（Ｔ）と、
から、前記コンベヤベルトにおける上記欠陥（Ｅ）の前記基準点（Ｂ）からの距離（｜Ｄ｜）を算出する基準点検知機能を備える、構成を採用することができる。
【００２１】
前記の位置指定機構と基準点特定手段との組み合わせとしては、反射シートとその反射シートによる光の反射を検知する光センサとの組み合わせ、又は非接触パッシブ型の近距離無線通信タグとその近距離無線通信タグを読み取り可能なＩＣタグリーダーとの組み合わせを採用することができる。
【００２２】
さらにまた、前記基準点検知機能を備える前記欠陥検出装置は、前記欠陥の前記基準点からの距離を求めた上で、その欠陥の補修を行うための作業領域に上記欠陥を位置させて上記コンベヤベルトを停止させる補修用停止機能を備えた構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明は、コンベヤベルトの表面の欠陥を判定するに際し、撮像装置を、面的なエリアをカバーする三次元画像データに対応するものとしたので、コンベヤベルトに発生した欠陥をより確実に検出することができる。
【００２４】
また、その撮像装置を、ベルト幅方向に沿って複数備えるようにしたので、可動部を設けることなくコンベヤベルトの表面の三次元的な立体画像を取得できる。このため、装置の不具合や検出エラーの発生をより確実に防ぐことができる。すなわち、コンベヤベルトに発生した欠陥をより確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第一の実施形態を示す模式図
【図２】同実施形態の要部を示す斜視図
【図３】コンベヤベルトの表面に発生した欠陥を示す説明図
【図４】欠陥を検出するために用いるグラフ図
【図５】撮像装置によって取得された画像データの例を示す写真図
【図６】撮像装置によって取得された画像データの例を示す写真図
【図７】撮像装置によって取得された画像データの例を示す写真図
【図８】撮像装置によって取得された画像データの例を示す写真図
【図９】この発明の第二の実施形態を示す模式図
【図１０】この発明の第三の実施形態を示す模式図
【図１１】第三の実施形態の要部を示す斜視図
【図１２】この発明の第四の実施形態を示す模式図
【図１３】（ａ）この発明の第五の実施形態を示す模式図、（ｂ）（ａ）の欠陥検知時点での状況例を示す模式図、（ｃ）（ｂ）の後の欠陥を補修のための作業領域で停止した状況例を示す模式図
【図１４】第五の実施形態の光センサによる要部を示す斜視図
【図１５】第五の実施形態のＩＣタグリーダーによる要部を示す斜視図
【図１６】第六の実施形態のＩＣタグリーダーによる要部を示す概念図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の第一の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態は、無端状のコンベヤベルト２を備えるベルトコンベヤ装置１（以下、コンベヤ装置１と称する。）に用いられるコンベヤベルトの欠陥検出装置１０（以下、欠陥検出装置１０と称する。）である。
【００２７】
コンベヤ装置１の構成は、図１に示すように、駆動側のプーリ３と従動側のプーリ４との間に無端状のコンベヤベルト２が巻回されている。コンベヤベルト２は、一定の幅Ｗで長手状に伸びて、その長手方向両端が接続されることで環状に形成されている。駆動側のプーリ３の回転によりコンベヤベルト２が長手方向に移動して、従動側のプーリ４付近でコンベヤベルト２上に載置された搬送物が、駆動側のプーリ３側へ向かって運搬される。
【００２８】
駆動側のプーリ３には、コンベヤベルト２を長手方向に沿って動作させる駆動装置８が接続されている。駆動装置８は、モータ等の駆動源と、そのモータに電力を供給する電源、モータの回転を制御する制御装置等を備える。
【００２９】
従動側のプーリ４には、駆動装置は接続されていない。従動側のプーリ４は、コンベヤベルト２が長手方向に沿って移動する動作に合わせて、その動作に追随して回転する。
【００３０】
搬送物は、駆動側のプーリ３付近でのコンベヤベルト２の反転部ｂで落下して、次工程に移送される。図１では、次工程として、下流側に隣接して設けた別のコンベヤ装置Ｂを配置している。なお、ここでいう反転部ｂとは、図１に示すように、コンベヤベルト２が、送り側ベルトａから帰り側ベルトｃへと１８０度向きを変える場所である。
【００３１】
また、その反転部ｂの下方、又は、その反転部ｂよりも下流側の戻り側ベルトｃには、コンベヤベルト２の表面の付着物を掻き取るスクレーパ装置７が備えられている。スクレーパ装置７は、ゴムや樹脂等からなる板状部材を、コンベヤベルト２の表面に押しつけて付着物を掻き取るようになっている。
【００３２】
欠陥検出装置１０の構成は、コンベヤベルト２の表面の三次元画像データを取得する撮像装置１１と、それを制御する制御手段とを備えている。制御手段は、取得した三次元画像データを基にコンベヤベルト２の表面に存在する欠陥を検出する欠陥検出手段１３と、欠陥検出手段１３が欠陥を検出した場合に警報を発信する警報手段１４とを備えている。
【００３３】
撮像装置１１は、コンベヤベルト２を動作させながら、そのコンベヤベルト２の表面に存在する凹凸を三次元画像データで取得する機能を有する。この撮像装置１１としては、超音波やレーダ波、レーザー光、電磁波等の各種波動を媒体として、対象物の凹凸を画像データとして取得できる周知の装置を採用することができる。この実施形態では、レーザー光を用いた撮像装置１１を採用している例を示す。具体的には例えばキーエンス社製ＸＧ−Ｘ２０００などが挙げられる。光切断法を利用した三次元画像生成法を用いることで、動いているコンベヤベルト２における欠陥の検知力を高めることができる。
【００３４】
撮像装置１１は、図２に示すように、コンベヤベルト２の幅方向に沿って複数配置される。図２では、合計５つの撮像装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅを一直線上に並列して配置している。この撮像装置１１の数は、コンベヤベルト２の幅Ｗや、一つの撮像装置１１がカバーできる面積や画角に応じて適宜設定することができる。
【００３５】
撮像装置１１は、図１に示すように、コンベヤベルト２の戻り側ベルトｃの下面に向けて配置される。戻り側ベルトｃであれば、そのコンベヤベルト２と撮像装置１１との間に搬送物が介在することはないので、三次元画像データを確実に取得できる。
【００３６】
また、この実施形態では、撮像装置１１は、スクレーパ装置７の下流側の戻り側ベルトｃに配置されているので、コンベヤベルト２への付着物もほとんどなく、三次元画像データの取得に最適である。
【００３７】
各撮像装置１１ａ〜１１ｅはケーブル１２で制御手段に接続され、このケーブル１２を介して電源の供給を行うほか、欠陥検出手段１３への情報伝達が行われるようになっている。ただし、撮像装置１１自身に、欠陥検出手段１３や警報手段１４の機能を備えたものを採用してもよい。
【００３８】
コンベヤベルト２の表面の三次元画像データの取得は、各撮像装置１１ａ〜１１ｅが、レーザー光の照射機構と、その反射光を受ける受像機構とを備えている。ここで、三次元画像データを取得するためには、各撮像装置１１ａ〜１１ｅが、それぞれ一対の照射機構と受像機構の組み合わせを複数組備えていることが必要となる。これは、レーザー光以外による撮像装置１１の場合も同様である。
【００３９】
コンベヤベルト２の長手方向への移動とともに、照射機構から照射されたレーザー光はコンベヤベルト２の表面に当たって反射し、受像機構はその反射光を順次スキャンして受像データを得る。取得する受像データの密度、すなわち、取得する受像データのベルト幅方向への取得ピッチ、ベルト長手方向への取得ピッチは、求められる検査精度に基づいて適宜設定することができるが、性能的には、ベルト幅方向及びベルト長手方向に沿ってほぼ連続した情報（断続的ではない情報）を取得することも可能である。この受像データを基に、制御手段は演算を通じて三次元画像データを取得する。
【００４０】
欠陥検出手段１３は、これらの三次元画像データを基に、欠陥の有無を判定する機能を有する。三次元画像データに存在する凹部の深さや凸部の高さ、あるいは、その凹部や凸部の面積（コンベヤベルト２の平面視における面積）が、予め決められた閾値を超えれば、それを、欠陥として判定するように設定されている。ここで判定される欠陥とは、すぐに機器を停止して補修することが必要である状態の欠陥をいう。欠陥であることの判定は、凹部の深さや凸部の高さのみで判定してもよいし、その凹部の深さや凸部の高さと、その面積とを組み合わせて判定してもよい。
【００４１】
ここで、さらに、凹部や凸部の形状（平面視における形状）の条件を加えて、欠陥を判定するようにしてもよい。例えば、図２や図３に符号Ｄで示す欠陥のように、凹部の形状が長手方向に伸びる割れであると認識された場合は、凹部の深さや凸部の高さ、あるいは、その凹部や凸部の面積の閾値を、他の形状の欠陥の場合よりも低く設定することができる。欠陥が長手方向に伸びる割れである場合は、他の種別からなる欠陥よりも緊急性が高いので、このような設定が有効である。
【００４２】
警報手段１４は、欠陥検出手段１３によって欠陥があると判別された場合に、音や光で警報を発信して装置の管理者に伝達するとともに、コンベヤベルト２の動作を停止する機能を有する。
【００４３】
欠陥が発見された場合に、警報手段１４は、自動的にコンベヤベルト２の動作を停止するので、欠陥の拡大を防止することができる。ここで、警報手段１４は、すぐに動作を停止するのではなく、コンベヤベルト２の動作を低速に切り替えて、検査員が目視でその判定した結果を確認した後に、その動作を完全に停止するようにしてもよい。
【００４４】
図４は、三次元画像データを基に、欠陥検出手段１３が欠陥を検出するために構成した凹凸の深さを示すグラフ図である。横軸はコンベヤベルト２の長手方向距離としているが、これを、コンベヤベルト２の幅方向に設定したグラフも作成できる。縦軸は、欠陥としての凹部の深さを示している。最下部の直線状の部分は、本来のコンベヤベルト２の表面である。この凹部の深さが所定の閾値を超える場合に、その凹部を欠陥と判定する。
【００４５】
この発明では、撮像装置１１を、面的なエリアをカバーする三次元画像データに対応するものとし、その撮像装置１１を、コンベヤベルト２のベルト幅方向に沿って複数備えるようにしたので、従来のような画像の濃淡に基づく検査、二次元的な画像に基づく検査ではできなかった、コンベヤベルト２の表面の凹凸の深さ情報、高さ情報、その凹凸の体積、容積や断面積の情報等、種々の情報に基づいた多面的な検査が可能となっている。また、撮像装置１１は、一対の照射機構と受像機構を複数組備え、コンベヤベルト２の表面上の或る一箇所に対し、その複数組の照射機構と受像機構で測定、撮像を行うので、凹凸の評価、欠陥の評価がより確実である。
【００４６】
図５は、三次元画像データの例を示す。斜視的に欠陥部分が表示されており、コンベヤベルト２の表面の欠陥を視覚で認識しやすくなっている。
【００４７】
図６は、コンベヤベルト２の表面の高さデータを基に作成した、欠陥部分周囲の平面視的な画像データである。図７は、この図６の画像データを基に、高さデータに基づいて白黒画像に変換したものである。一定の高さ（深さ）を超えた部分を黒、それ以外を白で表現している。図８は、同じ箇所の安定度を示す画像である。色がついている箇所が、濃淡変化を認識している箇所である。これらの情報を基に、図５の三次元画像データが作成される。三次元画像データは、コンベヤベルト２の表面の凹凸の情報を数値で保有しているので、欠陥の判定は、これらの数値をもとに行うこともできるし、それらの数値に基づく三次元画像データに現れている色彩のグレード、濃淡のグレード等によって行うこともできる。
【００４８】
以上のように、この発明では、コンベヤベルト２の表面の欠陥を判定するに際し、三次元画像データを取得する撮像装置１１を用いることとした。撮像装置１１を、面的なエリアをカバーする三次元画像データに対応するものとし、さらに、その撮像装置１１を、コンベヤベルト２のベルト幅方向に沿って複数備えるようにしたので、従来のように、カメラやセンサに可動部を設けることなくコンベヤベルト２の表面の三次元的な立体画像を取得できる。このため、装置の不具合や検出エラーの発生をより確実に防ぐことができる。すなわち、コンベヤベルト２に発生した欠陥をより確実に検出することができる。また、三次元画像データを用いることから、より確実な欠陥の判定が可能である。
【００４９】
次に、この発明の第二の実施形態を、図９に基づいて説明する。この実施形態は、第一の実施形態とは一部の構成が異なるコンベヤベルトの欠陥検出装置１０ａである。コンベヤ装置１の構成は図９に示すように、図１に示す第一の実施形態と基本的に同じである。
【００５０】
欠陥検出装置１０ａの構成は、撮像装置１１に加えて、前記コンベヤベルトを動作させながら前記コンベヤベルトの表面の温度データを取得する温度取得装置１５を備え、撮像装置１１と温度取得装置１５との両方を制御する制御手段を備えている。制御手段は、撮像装置１１で取得した三次元画像データとともに、温度データも参照して、コンベヤベルト２の表面に存在する欠陥を検出する欠陥検出手段１３ａを備えている。また、欠陥検出手段１３ａが欠陥を検出した場合に警報を発信する警報手段１４は第一の実施形態と同様である。
【００５１】
この第二の実施形態では、撮像装置１１及び温度取得装置１５は、図９に示すように、コンベヤベルト２の送り側ベルトａの下面に向けて配置される。送り側ベルトａでも、プーリ３，４の間には空間が空いており、コンベヤベルト２の両幅方向から配線等を導入してこの空間に設置することができる。そのコンベヤベルト２と撮像装置１１との間に搬送物が介在することはないので、三次元画像データ及び温度データを確実に取得できる。また、この形態とすることで、搬送物がコークスや石炭など高温の物体である場合に、まさに搬送している状況で熱的負荷がかかる状況をリアルタイムで観察することができ、表面に現れにくい欠陥も検出しやすくなる。
【００５２】
温度取得装置１５は、撮像装置１１と連動して、コンベヤベルト２を動作させながら、そのコンベヤベルト２の表面の温度を取得する機能を有する。この温度データは、撮像装置１１により取得される三次元画像データと、コンベヤベルト２における位置を対応させることが望ましい。凹凸による欠陥検知と温度による欠陥検知とを併せて判断することで、より精度の高い判断が可能となる。裂け目や凹みなどの欠陥があると、その欠陥の周囲とは温度が変わることがあるからである。この温度取得装置１５としては、サーモグラフィのように非接触で離れた場所から赤外線などを感知して温度データを取得する周知の装置を採用することができる。この実施形態では、赤外線を用いた温度取得装置１５を記載している。
【００５３】
次に、この発明の第三の実施形態を、図１０に基づいて説明する。この実施形態は、第一の実施形態と第二の実施形態との構成をさらに組み合わせたコンベヤベルトの欠陥検出装置１０ｂである。コンベヤ装置１の構成は図１０に示すように、図１に示す第一の実施形態と基本的に同じである。
【００５４】
この第三の実施形態では、撮像装置１１及び温度取得装置１５のセットを、コンベヤベルト２の送り側ベルトａの下面に向けるセットと、戻り側ベルトｃの下面に向けるセットとの、それぞれに配置する。前者ではコンベヤベルト２の内面側を検査し、後者ではコンベヤベルトの外面側を検査するので、この第三の実施形態では両面における欠陥検出を行うことができる。一方の面からではわからない欠陥がある場合でも、他方の面からでは検出できる場合があるため、欠陥検出精度をさらに向上させることができる。
【００５５】
この実施形態の検出部分の拡大図を図１１に示す。撮像装置１１ａ〜１１ｅに合わせて、同一箇所の温度を観測できるように、温度取得装置１５ａ〜１５ｅを一直線上に並列して配置する。この撮像装置１１と温度取得装置１５の数は、コンベヤベルト２の幅Ｗや、一つの撮像装置１１及び温度取得装置１５がカバーできる面積や画角に応じて適宜設定することができる。
【００５６】
この第三の実施形態ではさらに、欠陥検出手段１３ｂで欠陥があると検出できた箇所に向かって、蛍光塗料などによるカラーボールを投出するマーカー投出装置１６を備える。コンベヤベルト２が広大であったり、あるいは欠陥が小さかったり外部から視認しにくいものであると、欠陥があるとわかってもどこにあるか目視で探すことが難しくなる場合がある。そこで、欠陥検出手段１３ｂで欠陥があると検出できた箇所を、色で判別できるようにしておくと、確認が容易になる。カラーボールは衝突すると内部に蓄えた蛍光塗料を衝突箇所に付着させる一般的なものを用いることができる。これを実行するマーキング手段１７は、撮像装置１１や温度取得装置１５による観測箇所とマーキング手段１７の射程範囲との距離と、コンベヤベルト２の搬送速度とから、検出位置に適切に当たるように発射位置を計算してカラーボールを射出させる。警報手段１４によって減速される場合はその減速を含めて計算する。
【００５７】
さらに、第四の実施形態を図１２に基づいて説明する。この実施形態では、戻り側ベルトｃの外面側と内面側とのそれぞれに、同一箇所の裏表に対応するように向けた撮像装置１１及び温度取得装置１５のセットを配置する。欠陥検出手段１３ｃは、同一箇所を両面から観測することで、さらに高い精度で欠陥を検出できるようになる。特に、欠陥であるか否か、一方の面の情報からでは判断が付きにくいような場合でも、両面からの情報を付き合わせることで、精度の高い判断が可能となる。さらにその上で、検出した箇所に正確にマークできるようにマーカー投出装置１６からカラーボールを投出する。
【００５８】
次に、第五の実施形態を図１３、図１４に基づいて説明する。この実施形態は撮像装置１１及び温度取得装置１５でコンベヤベルト２上の撮像点（Ｓ：実際には点ではなく幅のある帯状の撮影領域であるが、進行方向無限軌道上における点として記載する）における欠陥（Ｅ）の有無を撮像等により検知する。それらの装置に加えて、コンベヤベルト２上の一点に基準点（Ｂ）となる位置指定機構２２を備える。さらに、コンベヤベルト２に相対するように、位置指定機構２２が観測点（Ｏ）を通過した基準時点（ｔ０）をチェックする基準点特定手段２１を備える。
【００５９】
図１３及び図１４では、基準点（Ｂ）となる位置指定機構２２としてはコンベヤベルト２の外側表面に取り付けられた反射シートを例に示す。この反射シート（２２）が通過する位置に対してレーザー光を照射し続け、反射されたらその旨を検知できる光センサを基準点特定手段２１として用いた例を示す。コンベヤベルト２には端部が存在しないため、コンベヤベルト２上の進行方向位置を特定するにはある基準点からの位置として規定する必要がある。反射シート（２２）を取り付けた基準点（Ｂ）をその原点として設定する。このような光センサとしては例えば、キーエンス社の光センサ（ＰＲ−Ｇシリーズ）が挙げられる。反射シート（２２）としては光センサが検知するのに十分な反射性能があればよく、コンベヤベルト２の曲げに沿って曲げられる程度の可撓性があるものが望ましい。
【００６０】
この実施形態では、コンベヤベルト２上における欠陥（Ｅ）の位置を、基準点（Ｂ）からの相対位置のデータとして取得する。基本的には進行方向又は進行方向と逆方向の長さで示すか、又はそれらの方向に対する正負の値として示す。ここでは進行方向を正とする場合を例として示す。欠陥Ｅの位置は基準点Ｂから距離｜Ｄ｜として示される。なお、Ｄ自体は負の値を採りうる。これを算出するための値の一つとして、観測点（Ｏ）に対するコンベヤベルト２上の進行方向Ｘを正とした撮像点（Ｓ）の位置Ｌを規定しておく。なお、進行方向に対して正負を逆に規定してもよい。
【００６１】
図１３では基準点特定手段（ここでは光センサ２１）が設置されてチェックする観測点（Ｏ）と、撮像装置１１等が撮像を行う撮像点（Ｓ）との距離を｜Ｌ｜としている。この例では観察点（Ｏ）から進行方向Ｘに対して後ろ方向に撮像点（Ｓ）があるため、撮像点（Ｓ）の位置を示すＬの値は負の値となる。
【００６２】
図１３（ａ）は基準点（Ｂ）となる反射シート（２２）が観測点（Ｏ）を通過し、光センサ（２１）に検知されたタイミングの断面図である。このタイミングを基準時点（ｔ０）とする。なお、図では欠陥Ｅはこの段階では観測されていないが、場合によってはこのタイミングで欠陥Ｅが撮像装置１１に検知されることもあり得る。
【００６３】
図１３（ｂ）は、ある時点（ｔ１）にて、撮像装置１１及び温度取得装置１５が撮像により欠陥Ｅを検出する撮像点（Ｓ）において、欠陥Ｅが検知された状況を示す。基準時点（ｔ０）から時点（ｔ１）までの経過時間を時間（Ｔ）とする。この時間（Ｔ）の間に、コンベヤベルト２は移動速度（ｖ）に対して長さ（ｖ×Ｔ）だけ動いている。これにより、コンベヤベルト２上における欠陥Ｅの基準点（Ｂ）に対する位置Ｄは、Ｄ＝−ｖ×Ｔ−Ｌとなる。進行方向に対して基準点（Ｂ）よりも後ろであるため負の値として得られる。距離｜Ｄ｜は｜−ｖ×Ｔ−Ｌ｜となる。このような計算により基準点検知機能は、基準点（Ｂ）に対する欠陥Ｅの位置を特定できる。ただし、この距離｜Ｄ｜がコンベヤベルト２の全周（Ｆ）の半分より長い場合は、逆方向に（Ｆ／２−｜Ｄ｜）だけ離れた位置に欠陥Ｅがあると見ることもできる。
【００６４】
なお、仮に撮像点（Ｓ）が観測点（Ｏ）よりも進行方向で正の向きにある場合、Ｌは正の値をとるが、上記式の扱いは同じである。
【００６５】
図１３（ｃ）の実施形態では、そうして特定された欠陥Ｅの基準点（Ｂ）に対するコンベヤベルト２上における相対位置が、欠陥Ｅの補修を行うために適した作業領域に位置した時点（ｔ２）でコンベヤベルト２の進行を停止している。コンベヤベルト２は使用環境次第では数百メートルから数千メートルにも及ぶ場合があり、欠陥Ｅを検出したからといって、その欠陥Ｅを補修するために補修人員が端部から端部まで移動するのは無駄である。このため、基準点（Ｂ）に対する欠陥Ｅの相対位置がわかっているのであるから、基準点（Ｂ）の通過する基準時点（ｔ０）から、補修に適した作業領域にもっとも近くなるタイミングでコンベヤベルト２を停止する補修用停止機能を備えると、速やかにかつ容易に補修作業を行うことができる。作業領域とは例えば、補修人員の詰所等である。
【００６６】
図１５は、位置指定機構と基準点特定手段とを別の例とした実施形態を示す。位置指定機構として、非接触パッシブ型の近距離無線通信タグ２３であり、上記基準点特定手段が上記近距離無線通信タグを読み取り可能なＩＣタグリーダー２４である。パッシブ型とすることで、近距離無線通信タグ２３自体には電源を供給する必要がなく、ＩＣタグリーダー２４からの磁界によって基準点（Ｂ）の通過を検知できるので、コンベヤベルト２上でも扱いが容易になる。また、非接触であることで、コンベヤベルト２の表面に位置指定機構を露出させることなく検知できるという利点を有する。特に、表面が汚れやすい搬送物である場合に有効である。近距離無線通信タグ２３の種別は特に限定されないが、基準点（Ｂ）の通過時点の精度を上げるため、１０ｃｍ以下程度の検知範囲のものが望ましい。
【００６７】
コンベヤベルト２上の相対位置（距離）を高い精度で取得する他の手法として、基準となる時点から欠陥を検出するタイミングやコンベヤベルト２の停止位置を決定するタイミングなど、特定の時点までの間のプーリ（３，４）の回転数をカウントする手法が挙げられる。この仕組みの例を第六の実施形態として図１６に示す。プーリ（３，４）の外周表面に近い内側に非接触パッシブ型の近距離無線通信タグ（ＩＣタグ３１）を設置する。一方、プーリ（３，４）の外周のいずれかの位置に相対するように、ＩＣタグ３１の接近を読み取ることができるＩＣタグリーダー３２を設置する。プーリ（３，４）の半径をＲとすると、ＩＣタグ３１の電波がＩＣタグリーダー３２によって検知されてから、次に検知されるまでの間に、２πＲだけコンベヤベルト２が進む。このため基準となる時点である最初の検知からの特定の時点までの間にＩＣタグ３１の接近を検知したカウント回数をＣとすると、当該特定の時点までのコンベヤベルト２の進行した距離は２πＲＣ以上２πＲ（Ｃ＋１）以下の範囲となる。通常、コンベヤベルト２の長さに対してプーリ（３，４）の半径Ｒは十分に小さいため、この範囲まで絞り込むことができれば実用上は十分な精度となる。このようにプーリにＩＣタグ３１を設置する手法であると、コンベヤベルト２の表面を裂いてＩＣタグを導入したり、ＩＣタグを有する新たなコンベヤベルト２を発注・設置したりする必要がなく、既に設置されている設備に対しても容易かつ安価に導入できる。
【００６８】
なお、図１６にかかる方式で距離を測る場合、コンベヤベルト２上に基準となる位置をマーキングして基準点としておき、この基準点から距離２πＲＣを計ることで、位置を特定することができる。マーキングするだけならば、コンベヤベルト２を傷めずに導入することができる。
【００６９】
また、カウント回数ＣはＩＣタグリーダー３２から欠陥検出装置１０へと送信され、カウントを重ねたり、適宜回数をリセットしたりしてよい。この場合、欠陥検出装置１０には予めＲの値を入力され、保持できることが望ましい。距離２πＲＣを求める際には、このＲとＣの値から、速やかに算出することができる。
【００７０】
さらに相対位置を取得するために回転数をカウントする他の手法として次のような手法も挙げられる。図１６におけるＩＣタグとＩＣタグリーダーの代わりに、近接センサ又は光電センサを用いてもよい。同じく、コンベヤベルト２を傷めずに導入が可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１  ベルトコンベヤ装置（コンベヤ装置）
２  コンベヤベルト
３  駆動側のプーリ
４  従動側のプーリ
７  スクレーパ装置
８  駆動装置
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  欠陥検出装置
１１，１１ａ〜１１ｅ  撮像装置
１２  ケーブル
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ  欠陥検出手段
１４  警報手段
１５，１５ａ〜１５ｅ  温度取得装置
１６  マーカー投出装置
１７  マーキング手段
２１  光センサ
２２  反射シート
２３、３１  ＩＣタグ
２４、３２  ＩＣタグリーダー
Ｂ  基準点
Ｄ  欠陥までの距離
Ｅ  欠陥
Ｏ  観測点
Ｌ  光センサから撮像装置の位置
Ｓ  撮像点
Ｔ  時間
ｔ０  基準時点
ｔ１  観測時点
ｖ  輸送速度
Ｘ  進行方向
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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