(57)【要約】      （修正有）【課題】付勢手段の固有振動や減衰振動による影響を最小限に押え、センサの精度を高めることができるようにする。【解決手段】一端が固定体１３に連結され、かつ他端がコンベヤベルト３に向って延出し、延出方向に伸縮しうる付勢手段１４と、この付勢手段１４の他端部に連結された支持体１２と、支持体１２のコンベヤベルトとの対向面にコンベヤベルトに圧接して回転するローラ１１とを備え、支持体１２またはローラ１１の少なくとも一方に、センサ手段５を配設し、さらに、支持体１２と固定体１３との間に、付勢手段１４の反復振動を減衰するダンパ１６を設ける。【選択図】図５
2008201556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベヤベルトに埋設した被検出体と、コンベヤベルトに対向して配設したセンサ手段とを備え、コンベヤベルトの性状の変化に伴う前記被検出体の変化を、センサ手段により検出することにより、コンベヤベルトの性状の変化を検出するようにしたコンベヤベルトのモニタリング装置において、
一端が固定体に連結され、かつ他端が前記コンベヤベルトに向って延出し、延出方向に伸縮しうる付勢手段と、この付勢手段の他端に連結された支持体と、この支持体のコンベヤベルトとの対向面にコンベヤベルトに圧接して回転するローラとを備え、前記支持体またはローラの少なくとも一方に、前記センサ手段を配設し、さらに、前記支持体と固定体との間に、前記付勢手段の反復振動を減衰する緩衝部材を設けたことを特徴とするコンベヤベルトのモニタリング装置。
【請求項２】
緩衝部材を、付勢手段に直列に接続したことを特徴とする請求項１記載のコンベヤベルトのモニタリング装置。
【請求項３】
緩衝部材を、付勢手段と並列として、一端を固定体に、かつ他端を支持体に連結したことを特徴とする請求項１記載のベルトコンベヤのモニタリング装置。
【請求項４】
緩衝部材と付勢手段とを、同心状に配設したことを特徴とする請求項３記載のベルトコンベヤのモニタリング装置。
【請求項５】
支持体を、付勢手段の一端に回動可能に支持したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の記載のコンベヤベルトのモニタリング装置。
【請求項６】
付勢手段を、支持体をコンベヤベルトに向って付勢する第１の圧縮コイルばねと、前記支持体をコンベヤベルトから離間する方向に付勢する第２の圧縮コイルばねとを備えるものとし、かつ第１の圧縮コイルばねの付勢圧を、第２の圧縮コイルばねの付勢圧よりも大としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の記載のコンベヤベルトのモニタリング装置。
【請求項７】
付勢手段を、スプリングを備えるものとしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のコンベヤベルトのモニタリング装置。
【請求項８】
緩衝部材を、エアまたはオイルダンパを備えるものとしたことを特徴とする請求項１〜７いずれか記載のコンベヤベルトのモニタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベヤベルトの性状の変化を検出するモニタリング装置に関し、特に、コンベヤベルトとセンサとの距離を一定に保たせることができるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンベヤベルトのモニタリング装置として、非接触形センサを用いた場合には、コンベヤベルトが振動により上下に波うつと、コンベヤベルトとセンサ間の距離が変化し、その都度、検出値の変動が大となって、正しい検出ができなくなり、信頼性低下の要因となる。また、極端な場合には、振動により、コンベヤベルトがセンサに接触し、その衝撃により、センサが破損されるおそれも生ずる。
【０００３】
そこで、本出願人は、特許文献１に示すように、ベルトの振動時においても、ベルトとセンサとの距離を、常時一定に保つことができるようにしたモニタリング装置を提供している。このモニタリング装置は、コンベヤフレームに、コンベヤベルトに向って延出するとともに、長手方向に伸縮しうるスプリング手段の一端を固着するとともに、スプリング手段の他端に支持体を連結し、この支持体にはコンベヤベルトに圧接して回転するようにした１対のローラを設け、かつ両ローラ間に、センサ手段を取付けてある。
【０００４】
この装置では、スプリング手段の付勢力によって、コンベヤベルトが振動しても、その変位に追随して支持体が変位し、センサ手段とコンベヤベルトとの間の距離を常時一定に維持し、センサ手段の検出値を正確なものとしている。
【特許文献１】特開２００５−３３５９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、実際には、スプリング手段自体の固有振動や、減衰振動の影響により、センサが、必ずしも正確にコンベヤベルトの変位に追随して両者間の距離を一定に保つとは限らず、常に若干の誤差を生じ、極端な場合には、ばねの反復する振動により、センサがコンベヤベルトから離間し、再び衝突するおそれもある。
【０００６】
そのため、センサ感度が高いほど、その誤差範囲を超えた検出値を検出してしまい、信頼性低下の要因となる。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、付勢手段の固有振動や減衰振動による影響を最小限に押え、センサの精度を高めることができるようにした、コンベヤベルトのモニタリング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、前記課題は次のようにして解決される。
（１）コンベヤベルトに埋設した被検出体と、コンベヤベルトに対向して配設したセンサ手段とを備え、コンベヤベルトの性状の変化に伴う前記被検出体の変化を、センサ手段により検出することにより、コンベヤベルトの性状の変化を検出するようにしたコンベヤベルトのモニタリング装置において、一端が固定体に連結され、かつ他端が前記コンベヤベルトに向って延出し、延出方向に伸縮しうる付勢手段と、この付勢手段の他端に連結された支持体と、この支持体のコンベヤベルトとの対向面にコンベヤベルトに圧接して回転するローラとを備え、前記支持体またはローラの少なくとも一方に、前記センサ手段を配設し、さらに、前記支持体と固定体との間に、前記付勢手段の反復振動を減衰する緩衝部材を設ける。
【０００９】
（２）上記(１)項において、緩衝部材を、付勢手段に直列に接続する。
【００１０】
（３）上記(１)項において、緩衝部材を、付勢手段と並列として、一端を固定体に、かつ他端を支持体に連結する。
【００１１】
（４）上記(３)項において、緩衝部材と付勢手段とを、同心状に配設する。
【００１２】
（５）上記(１)〜(４)項のいずれかにおいて、支持体を、付勢手段の一端に回動可能に支持する。
【００１３】
（６）上記(１)〜(５)項のいずれかにおいて、付勢手段を、支持体をコンベヤベルトに向って付勢する第１の圧縮コイルばねと、前記支持体をコンベヤベルトから離間する方向に付勢する第２の圧縮コイルばねとを備えるものとし、かつ第１の圧縮コイルばねの付勢圧を、第２の圧縮コイルばねの付勢圧よりも大とする。
【００１４】
（７）上記(１)〜(６)項のいずれかにおいて、付勢手段を、スプリングを備えるものとする。
【００１５】
（８）上記(１)〜(７)項のいずれかにおいて、緩衝部材を、エアまたはオイルダンパを備えるものとする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、緩衝部材により、ベルトに対する支持体の追随性が向上し、センサとベルトとの間の距離を、常時一定に保つことができるとともに、この距離を安定して維持することができ、付勢手段の固有振動による誤作動を確実に減らし、検出精度を大幅に向上できる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、構造を簡素化できる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、付勢手段と緩衝部材との配置の自由度を高めることができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、緩衝部材と付勢手段との取付構造を簡素化できる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、ベルトの変位により、ベルトにおける支持体と対向する部分が傾斜しても、支持体もそれに追随して傾斜しうるので、支持体の追随性が高まり、センサとベルトとの間の距離を一定に保つことができる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、圧縮コイルばね同士の押し引き動作により、支持体のふらつきを防止できる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、付勢手段してスプリングを用いているので、規格に応じたばね定数や寸法を任意に選択でき、かつ性能のばらつきを小さくすることができる。
【００２３】
請求項８の発明によれば、確実な震動減衰効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１〜図４は、本発明を適用するベルトコンベヤの一部と、コンベヤベルトのモニタリングの原理とを示す。
図１〜図３に示すように、ベルトコンベヤ１は、コンベヤフレーム２に支持されるとともに、長手方向の両端が図示しない駆動プーリと従動プーリとに無端状に掛け回されて、その上方の往路側の部分が、図１中矢印に示す搬送方向に回走されるようにしたコンベヤベルト３と、コンベヤフレーム２の上部側に、搬送方向に所定間隔をおいて回転可能に軸支され、往路側のコンベヤベルト３の底面をほぼ樋状をなすように支持する３個１組とした複数の上部ガイドローラ４、およびこれらガイドローラ４の下方において、コンベアフレーム２に回転可能に配設された復路用の図示しないガイドローラとを備え、搬送始端部において、コンベヤベルト３上に投入された搬送物Ｗを、コンベヤベルト３の内部に保持して搬送するようになっている。
【００２５】
また、搬送方向に離間する１対のガイドローラ４間において、往路側のコンベヤベルト３の両側の外上向傾斜部の裏面に対向するように、１対の磁気センサ５がコンベヤフレーム２に支持されている。磁気センサ５は、図４(ａ)に示すように、コンベヤベルト３の裏面に所定間隔Ｄだけ離して配置された非接触形の磁気センサであって、コンベヤベルト３を構成するゴム層の内部に埋設された永久磁石などからなる被検出体６を検出することにより、コンベヤベルト３の摩耗度合や、部分的欠損、縦裂などによる欠陥を常時モニタリングするようになっている。
【００２６】
この磁気センサ５は、例えば、ガウスメータ 、ループコイル、ホール素子などのほか、ＭＩ（磁気−インピーダンス）センサなどにより形成することができ、図４(ｂ)に実線で示すように、被検出体６がセンサ５上を通過した際に、その磁力に応じた特性の検出値をモニタ側に出力する。但し、距離Ｄが一定であれば、その被検出体６の磁界強度に応じた検出値となるが、ベルト３が縦方向矢印に示すように、上下に振動し、その結果、距離Ｄが大きくなってしまった場合には、破線で示すように、極めて小さな値しか検出できず、測定そのものが成立たない。そのため、磁気センサ５を支持体に支持するとともに、コンベヤベルト３の上下の変位に追随して、距離Ｄを精度良く一定に維持するための機構を組込んだ、次のような検出装置が採用されている。
【００２７】
図５は、本発明の第１の実施形態における検出装置１０を示すもので、この検出装置１０は、コンベヤベルト３の下面に接して回転する１対のローラ１１を上面に設けるとともに、ローラ１１間において、上記磁気センサ５を、コンベヤベルト３の背面に対向して固定した支持体１２と、コンベヤフレーム２などの固体体に設けたマウントベース１３上に一端が連結された上下方向に伸縮可能な付勢手段１４と、付勢手段１４の先端に同軸上に連結され、かつ先端部に、支持体１２の中央部が枢支軸１５をもって枢着された緩衝部材であるダンパ１６とを備え、付勢手段１４の付勢力により、ローラ１１は常時コンベヤベルト３の裏面に押圧付勢され、また、ダンパ１６の緩衝作用により、磁気センサ５とコンベヤベルト３との距離Ｄは、一定に保たれるようになっている。
【００２８】
伸縮式付勢手段１４は、マウントベース１３上に立設した支持筒１７と、支持筒１７内に摺動可能に嵌合されたピストン１８と、ピストン１８の上面中央に突設され、支持筒１７の頂部に設けたキャップ１９を貫通して、ダンパ１６の下端に連結されたプランジャ２０と、支持筒１７内におけるピストン１８の下方に縮設された、ピストン１８の押し上げ用の第１の圧縮コイルばね２１と、支持筒１７内におけるピストン１４とキャップ１９との間に縮設された第２の圧縮コイルばね２２とを備えている。
【００２９】
なお、第１の圧縮コイルばね２１は、支持体１２をコンベヤベルト３に押圧するものであり、第２の圧縮コイルばね２２は、この付勢力を抑制する力を発生するばね圧調整用であって、その付勢圧は、第１の圧縮コイルばね２１の付勢圧よりも小としてあり、この付勢圧の差、すなわち差圧により、常時支持体１２をコンベヤベルト３の裏面に押付けている。
【００３０】
ダンパ１６は、そのシリンダ部１６ａの内部に、プランジャ２０の上端に連結された図示しないビストンを備え、その内部に封入されたガス、オイルなどの緩衝用流体により、ダンパ効果が得られるようにしたエアまたはオイルダンパとしてある。第１の圧縮コイルばね２１の伸張時には、シリンダ部１６ａ内においてピストンが上昇し、第１の圧縮コイルばね２１の収縮時には、緩衝用流体が、ピストンに設けたバルブなどを通過して、ゆっくりと戻るため、コンベヤベルト３が上下に振れた時に、付勢手段１４の伸縮運動に伴って生ずる過度の減衰振動を抑制し、支持体１２はコンベヤベルト３の変位にほぼ完全に追随して、センサ５との距離Ｄを常に一定に保つことができるようになっている。また、上下振動だけでなく、コンベヤベルト３に図５に想像線で示す傾きを生じた場合でも、支持体１２は、枢支軸１５を基点として揺動し、その傾きに追随することができる。
【００３１】
この実施形態では、付勢手段１４とダンパ１６とが、同一軸線上に直列に配設されているため、構造を簡素化できる。なお、この実施形態において、付勢手段１４を支持体１２側に、かつダンパ１６をマウントベース１３側に配設し、両者を同軸上に連結することも可能であり、これによる減衰特性の変化などを勘案して、いずれか一方の配置を採用できる。
【００３２】
図６は、第２の実施形態による検出装置３０を示す。なお、以後の説明では、第１の実施形態におけるのと同一部材には、同一の符号を付すに止め、その詳細な説明は省略する。図６において、検出装置３０のダンパ(緩衝部材)３１は、そのシリンダ部３１ａを、マウントベース１３上に立設し、シリンダ部３１ａの上端より突出するプランジャ３１ｂの先端を、枢支軸１５をもって支持体１２の下面に枢着したエアまたはオイルダンパとしてある。
【００３３】
ダンパ３１の周囲には、圧縮コイルばねとした付勢手段３２が、同心状に配置され、その一端をマウントベース１３に当接し、かつ他端を支持体１２の下面に当接することにより、そのばね圧により、支持体１２を常時コンベヤベルト３に向けて付勢している。第２の実施形態でも、上記と同様な作用により、支持体１２は、コンベヤベルト３の変位とほぼ完全に追随して、距離Ｄを一定に保つことができる。
【００３４】
第２の実施形態では、組立構造が簡単になる。また、付勢手段３２を、テレスコピック式スリーブの内部に収容しておくことも可能である。
【００３５】
図７は、本発明の第３の実施形態における検出装置４０を示す。  
図７における検出装置４０は、第２の実施形態とほぼ同様であるほか、付勢手段４１として、断面太鼓状をなし、上下部分の径が小径で、中央に至るにつれて直径が太くなる太鼓状ばねを用いている。これによって、コンベヤベルト３の振動が小さい場合には、このばねの上下の小径部分のみが伸縮し、コンベヤベルト３の振動が大きくなると、太径部分まで伸縮するため、このプログレッシブ効果により、変位の大きさに対応した伸縮効果を得ることができる。
【００３６】
図８は、本発明の第４の実施形態における検出装置５０を示す。この検出装置５０は、第１の実施形態におけるのと同一の付勢手段１４の上端より突出するプランジャ２０の先端部を、枢支軸１５をもって、支持体１２の下面中央に枢着するとともに、付勢手段１４の左右両側に、１対のダンパ５１を平行に配設し、そのシリンダ部５１ａをマウントベース１３側に、かつシリンダ部５１ａから突出するプランジャ５１ｂの先端部を支持体１２に、それぞれ軸５２をもって枢着してある。
【００３７】
第４の実施形態においても、前述したのとほぼ同様の作用により、支持体１２は、コンベヤベルト３の変位にほぼ完全に追随して、距離Ｄを一定に保つことができるとともに、傾斜に対して両ダンパ１６が平行リンク式に傾動し、支持体１２を安定に保つことができる。また、その配置の自由度も高い。なお、第４の実施形態とは逆に、１個のダンパ１６を中央に配置し、２個の付勢手段１４を、その両側に配置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を適用したベルトコンベヤの一部を示す概略平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】(ａ)は、本発明の計測原理を示す説明図、(ｂ)は、その計測値を示すグラフである。
【図５】本発明の第１の実施形態における検出装置の縦断側面図である。
【図６】同じく第２の実施形態における縦断側面図である。
【図７】同じく第３の実施形態における縦断側面図である。
【図８】同じく第４の実施形態における縦断側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ベルトコンベヤ
２  コンベヤフレーム
３  コンベヤベルト
４  ガイドローラ
５  センサ
６  被検出体
１０、３０、４０、５０  検出装置
１１  ローラ
１２  支持体
１３  マウントベース(固定体)
１４、３２、４１  付勢手段
１５、５２  枢支軸
１６、３１、５１  ダンパ(緩衝部材)
１６ａ、３１ａ、５１ａ  シリンダ部
１７  支持筒
１８  ピストン
１９  キャップ
２０  プランジャ
２１  第１の圧縮コイルばね
２２  第２の圧縮コイルばね
３１ｂ、５１ｂ  プランジャ
Ｄ  ベルトとセンサとの間の距離
【図１】
2008201556.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008201556.tif 000005
【図４】
2008201556.tif 000006
【図５】
2008201556.tif 000007
【図６】
2008201556.tif 000008
【図７】
2008201556.tif 000009
【図８】
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