(57)【要約】【課題】複数種類のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトを駆動した際の消費電力の測定結果から、各種類のコンベヤベルトの消費電力特性を精度高く予測する。また、このエンドレスベルトの消費電力に最も影響を与えるベルトコンベヤラインの経路を特定する。【解決手段】コンベヤベルトの消費電力特性の予測方法は、エンドレスベルトの駆動に伴う消費電力の時間変動を測定して時系列データを得る測定ステップと、前記時系列データの各時間に対応した前記コンベヤベルト各々のベルトコンベヤラインにおける位置情報と、測定した前記時系列データとを用いて、回帰分析によりコンベヤベルト各々の消費電力特性を予測する予測ステップと、を有する。また、この予測方法を用いて消費電力の時間変動の予測を行い、最適な予測を実現する条件から消費電力に最も影響を与えるベルトコンベヤラインの経路を特定する。【選択図】図４
2004189434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトを備えるベルトコンベヤラインにおいて、前記コンベヤベルト各々の駆動のための消費電力特性を予測するコンベヤベルトの消費電力特性予測方法であって、
前記エンドレスベルトの駆動に伴う消費電力の時間変動を測定して時系列データを得る測定ステップと、
前記時系列データの各時間に対応した前記コンベヤベルト各々の位置情報と、測定した前記時系列データとを用いて前記コンベヤベルト各々の消費電力特性を予測する予測ステップと、を有することを特徴とするコンベヤベルトの消費電力特性予測方法。
【請求項２】
前記予測ステップにおいて、前記エンドレスベルトの周上に定められた所定の設定範囲に含まれる前記コンベヤベルト各々のベルト長を、この設定範囲と前記位置情報とを用いて求め、求められた前記コンベヤベルト各々のベルト長を説明変数とし、前記時系列データを目的変数として回帰分析することによって前記消費電力特性の予測を行う請求項１に記載のコンベヤベルトの消費電力特性予測方法。
【請求項３】
前記測定ステップにおいて、搬送物を積載して搬送する積載時の消費電力の時間変動の測定と無積載時の消費電力の時間変動の測定とを行い、
前記予測ステップにおいて、前記エンドレスベルトの周上に定められた所定の設定範囲に含まれる前記コンベヤベルト各々のベルト長を、この設定範囲と前記位置情報とを用いて求め、求められた前記コンベヤベルト各々のベルト長を説明変数とし、前記積載時の消費電力の時系列データから前記無積載時の消費電力の時系列データを差し引いた差分を目的変数として回帰分析することによって前記消費電力特性の予測を行う請求項１に記載のコンベヤベルトの消費電力特性予測方法。
【請求項４】
前記ベルトコンベヤラインが、前記エンドレスベルトのキャリア側経路中およびリターン側経路中の各々に上り勾配および下り勾配の経路を有する場合、前記キャリア側経路中の上り勾配の経路、前記キャリア側経路中の下り勾配の経路、前記リターン側経路中の上り勾配の経路、および、前記リターン側経路中の下り勾配の経路のうち、少なくとも１つ以上の経路を前記設定範囲とする請求項２または３に記載のコンベヤベルトの消費電力特性予測方法。
【請求項５】
複数種類のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトを備えるベルトコンベヤラインにおいて、前記コンベヤベルト各々の駆動のための消費電力に寄与するベルトコンベヤラインの経路を特定する方法であって、
請求項２または３に記載のコンベヤベルトの消費電力特性予測方法によって予測された消費電力特性を用いてエンドレスベルトの駆動に伴う消費電力の時間変動を予測する変動予測ステップと、
前記設定範囲をエンドレスベルトの周上で変え、前記設定範囲を変える度に請求項２または３に記載のコンベヤベルトの消費電力特性予測方法と前記変動予測ステップとを繰り返し行う繰り返しステップと、
前記変動予測ステップが繰り返し行われて予測された複数の消費電力の時間変動の予測結果の中から測定された消費電力の時間変動に最も近似する予測結果を選びだし、この選び出された予測結果に用いた前記設定範囲にあたるベルトコンベヤラインの経路を消費電力に最も寄与するベルトコンベヤラインの経路とする特定ステップと、を有することを特徴とする消費電力に寄与するベルトコンベヤラインの経路の特定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトコンベヤラインにおけるエンドレスベルトを駆動するための消費電力特性を予測するコンベヤベルトの消費電力特性の予測方法、およびコンベヤベルト各々の駆動のための消費電力特性に寄与するベルトコンベヤラインの経路の特定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉱山等の採掘現場から数ｋｍ〜１０数ｋｍ離れた処理施設や輸送基地等に採掘した鉱石等の資源を搬送する場合、一般にベルトコンベヤを用いる。
このベルトコンベヤは、鉱山の搬送地点と処理施設や輸送基地等の集積地点の２地点とに回転ドラムを配し、この回転ドラムにコンベヤベルトからなるエンドレスベルトが巻き付けられる。また、搬送地点と集積地点とを結ぶベルトコンベヤのラインに沿って、多数の従動ローラが設けられる。この従動ローラは、鉱石等の資源を載せて負荷状態にあるコンベヤベルトを下方から支持するために、集積地点に向かって進む（順行する）キャリア側コンベヤベルトの下方面と当接して設けられ、また、集積地点から搬送地点に逆行するリターン側コンベヤベルトを円滑に移動させるためにコンベヤベルトと当接するように設けられている。
また、２地点に設けられた回転ドラムのうち、少なくとも１つには、コンベヤベルトからなるエンドレスベルトを駆動するための駆動モータが設けられている。
このように、エンドレスベルトと、駆動ローラと、多数の従動ローラとを有するベルトコンベヤラインを用いて、鉱石等の資源が数ｋｍ〜１０数ｋｍ離れた場所に安定して供給される。
【０００３】
一方において、上記ベルトコンベヤラインにおいて、コンベヤベルトの駆動のためにかかる消費電力を効率よく低減するコンベヤベルトの開発が進み、種々のコンベヤベルトが試作され、提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、既存のベルトコンベヤラインを用いて提案されるコンベヤベルトの消費電力特性を測定するには、数ｋｍ〜１０数ｋｍに及ぶ長いベルトコンベヤラインに対応するように極めて長いコンベヤベルトを作製する必要が有り、また、コンベヤベルトの交換にも多大の費用、時間および労力を要する。
さらに、試作等により作製した数ｋｍ〜１０数ｋｍに及ぶコンベヤベルトが消費電力の低減が見込まれないことが明らかとなった場合、環境に多大の負荷をかける無用の長物としての廃棄物となってしまうといった問題がある。
たとえ、既存のベルトコンベヤラインのエンドレスベルトの一部を、提案するコンベヤベルトに交換しても、複数の種類のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトにおいて各コンベヤベルトの消費電力特性を予測することができず、提案するコンベヤベルトの消費電力特性を知ることができないといった問題があった。
また、ベルトコンベヤラインにおいて、例えば、上り勾配の経路あるいは下り勾配の経路といった種々の経路があり、消費電力特性に影響を与える経路がどの部分にあたるのかを特定することもできない。
【０００５】
そこで、本発明は、複数種類のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトを駆動した際の消費電力の測定結果から、各種類のコンベヤベルトの消費電力特性を精度高く予測することができるコンベヤベルトの消費電力特性の予測方法を提供するとともに、複数種類のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトを駆動する際、エンドレスベルトの消費電力に最も影響を与えるベルトコンベヤラインの経路を特定する特定方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数種類のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトを備えるベルトコンベヤラインにおいて、前記コンベヤベルト各々の駆動のための消費電力特性を予測するコンベヤベルトの消費電力特性予測方法であって、前記エンドレスベルトの駆動に伴う消費電力の時間変動を測定して時系列データを得る測定ステップと、前記時系列データの各時間に対応した前記コンベヤベルト各々の位置情報と、測定した前記時系列データとを用いて前記コンベヤベルト各々の消費電力特性を予測する予測ステップと、を有することを特徴とするコンベヤベルトの消費電力特性予測方法を提供する。
【０００７】
ここで、前記予測ステップにおいて、前記エンドレスベルトの周上に定められた所定の設定範囲に含まれる前記コンベヤベルト各々のベルト長を、この設定範囲と前記位置情報とを用いて求め、求められた前記コンベヤベルト各々のベルト長を説明変数とし、前記時系列データを目的変数として回帰分析することによって前記消費電力特性の予測を行うのが好ましい。
このような消費電力特性の予測は、搬送物を積載して搬送する積載時の消費電力の予測と、無積載時の消費電力の予測の少なくとも一方が行われるのがよく、例えば、積載時の消費電力の時間変動を測定して得られた時系列データを目的変数として用いて積載時の消費電力の予測を行い、あるいは、無積載時の消費電力の時間変動を測定して得られた時系列データを目的変数として用いて無積載時の消費電力の予測を行う。
あるいは、前記測定ステップにおいて、搬送物を積載して搬送する積載時の消費電力の時間変動の測定と無積載時の消費電力の時間変動の測定とを行い、
前記予測ステップにおいて、前記エンドレスベルトの周上に定められた所定の設定範囲に含まれる前記コンベヤベルト各々のベルト長を、この設定範囲と前記位置情報とを用いて求め、求められた前記コンベヤベルト各々のベルト長を説明変数とし、前記積載時の消費電力の時系列データから前記無積載時の消費電力の時系列データを差し引いた差分を目的変数として回帰分析することによって前記消費電力特性の予測を行うのも好ましい。無積載時の消費電力の時間変動が小さい場合、前記無積載時の消費電力の時系列データを差し引くことなく前記積載時の消費電力の時系列データを目的変数としてもよい。
【０００８】
また、前記ベルトコンベヤラインが、前記エンドレスベルトのキャリア側経路中およびリターン側経路中の各々に上り勾配および下り勾配の経路を有する場合、前記キャリア側経路中の上り勾配の経路、前記キャリア側経路中の下り勾配の経路、前記リターン側経路中の上り勾配の経路、および、前記リターン側経路中の下り勾配の経路のうち、少なくとも１つ以上の経路を前記設定範囲とするのが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、複数種類のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトを備えるベルトコンベヤラインにおいて、前記コンベヤベルト各々の駆動のための消費電力に寄与するベルトコンベヤラインの経路を特定する方法であって、前記コンベヤベルトの消費電力特性予測方法によって予測された消費電力特性を用いてエンドレスベルトの駆動に伴う消費電力の時間変動を予測する変動予測ステップと、前記設定範囲をエンドレスベルトの周上で変え、前記設定範囲を変える度に前記コンベヤベルトの消費電力特性予測方法と前記変動予測ステップとを繰り返し行う繰り返しステップと、前記変動予測ステップが繰り返し行われて予測された複数の消費電力の時間変動の予測結果の中から測定された消費電力の時間変動に最も近似する予測結果を選びだし、この選び出された予測結果に用いた前記設定範囲にあたるベルトコンベヤラインの経路を消費電力に最も寄与するベルトコンベヤラインの経路とする特定ステップと、を有することを特徴とする消費電力に寄与するベルトコンベヤラインの経路の特定方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のコンベヤベルトの消費電力特性の予測方法および消費電力に寄与するベルトコンベヤラインの経路の特定方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００１１】
図１（ａ）は、本発明のコンベヤベルトの消費電力特性の予測方法に用いるベルトコンベヤラインの概略の構成図である。
図１（ａ）に示すベルトコンベヤライン１０は、スチールコード補強ベルトや有機繊維補強ベルトをゴム材で被覆した長尺状のコンベヤベルトの両端を結合したエンドレスベルト１２と、ベルトコンベヤライン１０の両端あるいは両端近傍に配置しエンドレスベルト１２が巻き付けられてエンドレスベルト１２を回転駆動する駆動ローラ１４，１６，１８と、ベルトコンベヤライン１０のラインに沿って設けられた多数の従動ローラ２０と、を有し、地点Ｌ1 から地点Ｌ2 に採掘された鉱石等の資源Ｓを搬送するように構成される。
【００１２】
エンドレスベルトのうち、地点Ｌ1 から地点Ｌ2 に移動するキャリア側のコンベヤベルトは、資源Ｓを積載して負荷状態にあり、このコンベヤベルトを下方から支持するように従動ローラ２０は設けられる。また、従動ローラ２０は、地点Ｌ2 から地点Ｌ1 に移動するリターン側のコンベヤベルトが、無積載の状態で円滑に移動するようにガイドする。
【００１３】
ベルトコンベヤライン１０は、地点Ｌ1 と地点Ｌ1 から略７８００ｍ離れた地点Ｌ2 の間を結ぶもので、エンドレスベルトの周長は、略１５６００ｍとなっている。また、ベルトコンベヤライン１０は、地点Ｌ3 を通過するが、地点Ｌ3 は、地点Ｌ1 対比略１１ｍ上方にあり、地点Ｌ2 対比９３ｍ上方にある。したがって、キャリア側コンベヤベルトは地点Ｌ1 から地点Ｌ3 に向かって資源Ｓを積載した状態で略１１ｍ上昇し、この後、地点Ｌ3 から地点Ｌ2 に向かって積載した状態で略９３ｍ下降する。また、リターン側コンベヤベルトは地点Ｌ2 から地点Ｌ3 に向かって無積載の状態で略９３ｍ上昇し、この後、地点Ｌ3 から地点Ｌ1 に向かって無積載の状態で略１１ｍ下降する。
したがって、ベルトコンベヤライン１０は、キャリア側経路中、地点Ｌ1 から地点Ｌ3 に向かうエンドレスベルトの部分は上り勾配を成し、地点Ｌ3 から地点Ｌ2 に向かう部分は下り勾配を成し、リターン側経路中、地点Ｌ2 から地点Ｌ3 に向かう部分は上り勾配を成し、地点Ｌ3 から地点Ｌ1 に向かう部分は下り勾配を成す。
【００１４】
図１（ｂ）は、ベルトコンベヤライン１０の駆動モータの配置構成を説明した図で、ベルトコンベヤライン１０を上方から見た場合の構成図である。
図１（ｂ）からわかるように、駆動ローラ１６は駆動モータＭ1 およびＭ3 と接続され、駆動ローラ１８は駆動モータＭ2 と接続され、駆動ローラ１４は駆動モータＭ4 と接続されて、エンドレスベルト１２が回転するように構成される。
【００１５】
上記ベルトコンベヤライン１０において、エンドレスベルト１２は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように３種類のコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺから構成されている。
エンドレスベルト１２は、３種類のコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺからなり、エンドレスベルトの周長の３分の１がコンベヤベルトＸで、エンドレスベルトの周長の２分の１がコンベヤベルトＹで、エンドレスベルトの周長の６分の１がコンベヤベルトＺで構成されている。
図２（ａ）は、ある時刻における各コンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの位置関係を示している。すなわち、コンベヤベルトＸはキャリア側上り勾配の経路およびキャリア側下り勾配の経路に位置し、コンベヤベルトＹはリターン側上り勾配の経路およびリターン側下り勾配の経路に位置し、コンベヤベルトＺはキャリア側下り勾配の経路に位置する。
この状態から所定の時間経過後の状態における各コンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの位置関係を図２（ｂ）に示している。図２（ｂ）に示す状態では、コンベヤベルトＸはキャリア側下り勾配およびリターン側上り勾配に位置し、コンベヤベルトＹはリターン側下り勾配およびキャリア側上り勾配およびキャリア側下り勾配に位置し、コンベヤベルトＺはリターン側上り勾配および下り勾配に位置する。
【００１６】
このように、時間の経過に伴って各コンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの位置関係が変化するので、この各コンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの位置関係によって、各駆動モータＭ1 〜Ｍ4 の消費電力も時間的に変動する。
すなわち、コンベヤベルトは、例えば、キャリア側とリターン側、あるいは、上り勾配と下り勾配といった経路の違いで単位長さ当たりの消費電力が異なるので、時間と共に変化する各コンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの位置関係によって、各駆動モータＭ1 〜Ｍ4 の消費電力も時間的に変動する。図３（ａ）〜（ｄ）には、測定された駆動モータＭ1 〜Ｍ4 の消費電力の時間変動の例を示している。
消費電力の測定は、各駆動モータＭ1 〜Ｍ4 に設けられた電力計等を用いて各駆動モータにかかる負荷を直接測定することによって行われる。なお、エンドレスベルトが１周する周期は４９分２３秒であり、この周期で、図３（ａ）〜（ｄ）に示す消費電力の時間変動が繰り返される。
したがって、本発明におけるコンベヤベルトの消費電力特性の予測方法では、消費電力の時系列データの各時間に対応したコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの位置関係と、測定した消費電力の時系列データとを用いてコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの消費電力特性を予測することができる。
【００１７】
図４（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）に示すコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの位置関係から図２（ｂ）に示すコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの位置関係へ変化する過程をわかり易く説明したものである。
図４（ａ）〜（ｄ）には、キャリア側上り勾配の経路を経路Ａ、キャリア側下り勾配の経路を経路Ｂ、リターン側上り勾配の経路を経路Ｃおよびリターン側下り勾配の経路を経路Ｄとしている。下記表１には、図４（ｃ）に示す状態から図４（ｄ）に示す状態に移行する場合の各経路Ａ〜Ｄに含まれる各コンベヤベルトＸ，ＹおよびＺのベルト長を式で表している。表１においてＶはコンベヤベルトの搬送速度であり、ｔ1 は図４（ｃ）に示す状態の時刻を示す。
【００１８】
【表１】
2004189434.tif 000003
【００１９】
図５（ａ）〜（ｄ）には、図２（ａ）に示すコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの位置関係の状態を時刻０として、各経路Ａ〜Ｄに含まれるコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの長さの変化を１周期分を示している。
一方、図３（ａ）〜（ｄ）に示す各駆動モータＭ1 〜Ｍ4 の消費電力の時間変動も、図２（ａ）に示すコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの位置関係の状態を時刻０としているので、図５（ａ）〜（ｄ）に示すコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺのベルト長の情報と、図３（ａ）〜（ｄ）に示す消費電力の時系列データとを用いて、コンベヤベルトの消費電力特性を予測することができる。
【００２０】
すなわち、エンドレスベルトの周上の定められた経路に含まれるコンベヤベルト各々のベルト長を説明変数とし、測定された消費電力の時系列データを回帰分析することによって消費電力特性の予測を行う。
例えば、ベルトコンベヤライン１０が鉱石等の資源Ｓを積載しない無負荷時の消費電力特性を予測する場合、まず、資源Ｓを積載しない無積載時（無負荷時）の消費電力の時間変動を測定し、無負荷時の時系列データを得る。
一方、経路Ａおよび経路Ｃに含まれるコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺのベルト長、すなわち、図５（ａ）および（ｃ）に示される上り勾配の経路のベルト長の和を各コンベヤベルトＸ，ＹおよびＺ毎に求め、このベルト長の和を回帰分析における説明変数とする。
回帰分析に用いる回帰式は、下記式（１）を用いる。
【００２１】
【数１】
2004189434.tif 000004
【００２２】
すなわち、各時刻ｔn における消費電力の値Ｐ（ｔn ）（ｎ＝１〜Ｎの自然数、Ｎは回帰分析に用いる時系列データのデータ数）を上記説明変数の１次式にて表し（ｘ（ｔn ），ｙ（ｔn ）およびｚ（ｔn ）のそれぞれをコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの経路Ａおよび経路Ｂにおけるベルト長とする）、その時の係数Ｋ1 ，Ｋ2 およびＫ3 を回帰分析によって算出する。この係数が各コンベヤベルトの持ち消費電力特性を表す無負荷時の消費電力係数（ｋＷ／時／ｍ）となる。具体的には、下記式（２）で示される行列を計算することで行う。このような回帰分析は、所定のソフトウェアをコンピュータ上で実行して行われる。
【００２３】
【数２】
2004189434.tif 000005
【００２４】
また、ベルトコンベヤライン１０が鉱石等の資源Ｓを積載して搬送する積載時（負荷時）の消費電力特性を予測する場合、予め、無負荷時の消費電力の時間変動を測定するとともに、負荷時の消費電力の時間変動を測定し、無負荷時および負荷時の時系列データを得る。
一方、経路Ａおよび経路Ｂに含まれるコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺのベルト長、すなわち、キャリア側の経路に含まれるコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺのベルト長を回帰分析における説明変数として用いる。
目的変数は、負荷時の消費電力の時系列データから無負荷時の消費電力の時系列データを差し引いた差分の値を用いる。すなわち、無負荷時の消費電力の時系列データをＰ0 （ｔn ）、負荷時の消費電力の時系列データをＰ1 （ｔn ）とすると、上記式（１）に示されるＰ（ｔn ）の替わりにＰ1 （ｔn ）−Ｐ0 （ｔn ）を用いる。
このようにして負荷時の消費電力係数（ｋＷ／時／ｍ）を算出することができる。
【００２５】
下記表２には、一例として無負荷時のコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの消費電力係数Ｋ1 ，Ｋ2 およびＫ3 が示され、下記表３には、一例として負荷時のコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの消費電力係数Ｋ1 ，Ｋ2 およびＫ3 が示されている。
図６（ａ）〜（ｄ）には、表３で求められた各コンベヤベルトの消費電力係数Ｋ1 ，Ｋ2 およびＫ3 を用いて負荷時の消費電力の時間変動を予測した結果を示している。この予測結果は、図３（ａ）〜（ｄ）に示す測定された消費電力の時間変動を極めてよく再現していることがわかる。
【００２６】
【表２】
2004189434.tif 000006
【００２７】
【表３】
2004189434.tif 000007
【００２８】
また、図７（ａ）〜（ｄ）には、エンドレスベルトを同一長さのコンベヤベルトＹおよびコンベヤベルトＺで構成した場合の消費電力の予測を上記消費電力係数Ｋ2 およびＫ3 を用いて行った予測結果と、実際にエンドレスベルト１２の一部を交換して消費電力を測定した測定結果との比較を示している。図７（ａ）〜（ｄ）からわかるように、予測結果は測定結果に極めて良好に対応している。
以上から、算出された消費電力係数Ｋ1 ，Ｋ2 およびＫ3 は精度高くコンベヤベルトの消費電力特性を予測しているといえる。
例えば、上記表２に示すように、無負荷時、コンベヤベルトＹの消費電力係数が３種のコンベヤベルトの中で最も低く、消費電力特性が最も優れていることがわかる。一方、表３に示すように、負荷時、コンベヤベルトＺの消費電力係数が３種のコンベヤベルトの中で最も低く、消費電力特性が最も優れていることがわかる。
なお、消費電力係数に説明変数として用いたベルト経路のベルト長を乗算することで、このコンベヤベルトの駆動モータに寄与する分の消費電力を求めることができる。
上記方法では、負荷時の消費電力係数を求める際、負荷時の消費電力の時系列データから無負荷時の消費電力の時系列データを差し引いたものを目的変数として用いたが、本発明では、無負荷（無積載）時の消費電力の時間変動が小さい場合、無積載時の消費電力の時系列データを差し引くことなく積載時の消費電力の時系列データＰ1 （ｔn ）を、上記式（１）に示されるＰ（ｔn ）として、すなわち、負荷時の消費電力の時系列データを目的変数として回帰分析を行ってもよい。
【００２９】
なお、上述したように、負荷時の消費電力係数を算出する場合、消費電力係数を各コンベヤベルトのキャリア側およびリターン側の区別無く設定するのは、上り勾配の経路および下り勾配の経路を区別して回帰分析を行った場合、説明変数も増えることになり、その結果、キャリア側上り勾配の経路長さおよびキャリア側下り勾配の経路長さの和は一定となって説明変数の独立性がなくなり、上記式（２）の左辺の行列における行列式が略０となり、上記式（２）で解くことができなくなるからである。
【００３０】
また、無負荷時の消費電力特性を予測するには、経路Ａおよび経路Ｃの上り勾配の経路に含まれるコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの長さを説明変数として回帰分析を行い、負荷時は、経路Ａおよび経路Ｂのキャリア側の経路に含まれるコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺの長さを説明変数として回帰分析を行っているが、これは、無負荷時、上り勾配の部分に費やされる電力が駆動モータの消費電力に最も影響を与えると想定され、実際に精度高く予測することができるからであり、負荷時、資源Ｓを積載して搬送する部分に費やされる電力が駆動モータの消費電力に最も影響を与えると想定され、実際に精度高く予測することができるからである。
【００３１】
このように、上記方法では、消費電力に影響を与える経路を予め設定して消費電力特性を予測するが、本発明では、消費電力に影響を与える経路が未知のベルトコンベヤラインの場合でも消費電力に影響を与える経路を特定することができる。
すなわち、予め分割した複数の経路（例えば、キャリア側の上り勾配の経路、キャリア側の下り勾配の経路、リターン側の上り勾配の経路およびリターン側の下り勾配の経路）の中から１つあるいは複数の経路を設定して設定範囲とし、この経路に含まれる各種コンベヤベルトの長さを説明変数として消費電力の回帰分析を行って消費電力係数を求め、この消費電力係数を用いて、図６（ａ）〜（ｄ）に示すような消費電力の時間変動を予測する。
この後、設定範囲をエンドレスベルトの周上で変え、経路を変える度に消費電力係数を求め、この消費電力係数を用いて消費電力の時間変動を予測する。なお、本発明では、設定範囲とする経路は、キャリア側経路、リターン側経路、上り勾配の経路あるいは下り側経路といった経路に必ずしも限定されず、消費電力の寄与が高いと想定される経路を自由に設定してもよい。
【００３２】
図８は、無負荷時における駆動モータＭ1 における消費電力の時間変動の予測結果の一例を示している。
予測結果として、設定範囲を経路Ａとし、この経路Ａに含まれるコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺのベルト長を説明変数とした時の消費電力の時間変動の予測結果と、上述した経路Ａおよび経路Ｃを設定範囲としこの設定範囲に含まれるコンベヤベルトＸ，ＹおよびＺのベルト長を説明変数とした時の消費電力の時間変動の予測結果と、駆動モータＭ1 が実際に消費した消費電力の測定結果とを重ねて表示している。
【００３３】
これによると、経路Ａおよび経路Ｃに含まれるコンベヤベルトのベルト長を説明変数とする方が、経路Ａのみに含まれるコンベヤベルトのベルト長を説明変数とする場合に比べて、測定結果に対応していることがわかる。
こうして設定する経路を種々変えながら予測した消費電力の時間変動の予測結果の中から測定結果に最も近似する予測結果を選びだし、この予測結果に用いた上記経路に関する設定範囲を消費電力に最も寄与するベルトコンベヤラインの経路として特定する。
【００３４】
このような方法で、ベルトコンベヤラインの高低プロファイル等の構成が種々異なる場合でも、消費電力に寄与するベルトコンベヤラインの経路を特定することができる。また、特定した経路に注目して、コンベヤベルトの消費電力特性を予測することで、精度の高い予測を実現できる。
なお、上記例では、３種のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトを例に説明したが、本発明では、２種あるいは４種・・・のように複数の種類のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトであってもよい。少なくとも消費電力係数が算出できればよい。
【００３５】
以上、本発明のコンベヤベルトの消費電力特性予測方法および消費電力に寄与するベルトコンベヤラインの経路の特定方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【００３６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明は、複数種類のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトを駆動した際の消費電力の測定結果から、各種類のコンベヤベルトの消費電力特性を精度高く予測することができる。
複数種類のコンベヤベルトからなるエンドレスベルトを駆動する際、エンドレスベルトの消費電力に最も影響を与えるベルトコンベヤラインの経路を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明のコンベヤベルトの消費電力特性の予測方法を適用するベルトコンベヤラインの一例の概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すベルトコンベヤラインにおける駆動モータの配置を説明した図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１（ａ）に示すベルトコンベヤラインにおけるエンドレスベルトを構成するコンベヤベルトの配置の時間変動を説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図１（ａ）に示すベルトコンベヤラインにおける消費電力の時間変動の一例を時系列に示したグラフ図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、各コンベヤベルトの位置関係の時間変動を説明した図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、各経路に含まれる各ベルトの長さの時間変動を説明した図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のコンベヤベルトの消費電力特性予測方法を用いて予測された消費電力の時間変動の一例を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のコンベヤベルトの消費電力特性予測方法を用いて予測された消費電力の時間変動の一例と測定された消費電力の時間変動との比較を示す図である。
【図８】本発明のコンベヤベルトの消費電力特性予測方法を用いて予測された消費電力の時間変動の他の例と測定された消費電力の時間変動との比較を示す図である。
【符号の説明】
１０  ベルトコンベヤライン
１２  エンドレスベルト
１４，１６，１８  駆動ローラ
２０  従動ローラ
【図１】
2004189434.tif 000008
【図２】
2004189434.tif 000009
【図３】
2004189434.tif 000010
【図４】
2004189434.tif 000011
【図５】
2004189434.tif 000012
【図６】
2004189434.tif 000013
【図７】
2004189434.tif 000014
【図８】
2004189434.tif 000015