(57)【要約】【課題】  コンベヤベルトの縦裂きを非接触的に検出する際に、コンベヤベルトの振動による誤判定を防止し、信頼性を高めることができるようにしたコンベヤベルトの縦裂き検出装置を提供する。【解決手段】  コンベヤフレーム２に、コンベヤベルト１に向か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２０の一端を固着し、スプリング手段２０の他端に支持体１５を連結し、この支持体１５におけるコンベヤベルト１に対向する面に、コンベヤベルト１の長手方向に互いに離間し、かつコンベヤベルト１に圧接して回転するようにした１対のローラ１３、１３を設けるとともに、両ローラ１３、１３間において、センサ手段を取り付ける。【選択図】      図３
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【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、コンベヤベルトを支持するコンベヤフレームに設けたセンサ手段との電波を介した相互作用により、コンベヤベルトの縦裂きに伴う前記被検出体の変化を検知して、コンベヤベルトの縦裂きを検出するようにしたコンベヤベルトの縦裂き検出装置において、
前記コンベヤフレームに、コンベヤベルトに向か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し、前記スプリング手段の他端に支持体を連結し、この支持体におけるコンベヤベルトに対向する面に、コンベヤベルトの長手方向に互いに離間し、かつコンベヤベルトに圧接して回転するようにした１対のローラを設けるとともに、両ローラ間において、前記センサ手段を取り付けたことを特徴とするコンベヤベルトの縦裂き検出装置。
【請求項２】
単一のスプリング手段の他端に、支持体の中間部を連結した請求項１記載のコンベヤベルトの縦裂き検出装置。
【請求項３】
コンベヤベルトの長手方向に互いに離間した１対のスプリング手段の各他端に、支持体の各端部を連結した請求項１記載のコンベヤベルトの縦裂き検出装置。
【請求項４】
スプリング手段に支持筒を外嵌し、該支持筒の一端をコンベヤフレームに固着した請求項１〜３のいずれかに記載のコンベヤベルトの縦裂き検出装置。
【請求項５】
スプリング手段と支持体との間に、支持筒により移動を案内するようにした支持杆を介在させた請求項４記載のコンベヤベルトの縦裂き検出装置。
【請求項６】
支持杆の先端部に、支持体の中間部を、コンベヤベルトの長手方向と直交する方向を向く軸をもって枢着した請求項５記載のコンベヤベルトの縦裂き検出装置。
【請求項７】
コンベヤフレームに基端部を固着した支持筒内に、ピストンを長手方向に摺動自在に嵌合し、前記ピストンに基端を固着した支持杆を、前記支持筒の先端部に冠着したキャップを貫通させて外方に突出させ、前記支持杆の先端部に、支持体を連結し、かつ前記支持筒内におけるピストンとコンベヤフレームとの間に、スプリング手段を縮設した請求項１〜６のいずれかに記載のコンベヤベルトの縦裂き検出装置。
【請求項８】
被検出体を、一部がコンベヤベルトの幅方向に延びるループコイルを含む共振回路とし、センサ手段を、前記共振回路に電波を送るアンテナコイルと、このアンテナコイルに接続され、所定周波数の交流信号を発信する発振回路と、コンベヤベルトの回転駆動手段に設けられ、コンベヤベルトの送り量に比例した所定の回転数ごとに信号を発信するエンコーダと、前記発振回路およびエンコーダに接続され、電磁結合を利用してコンベヤベルトの縦裂きを識別し、かつエンコーダからの信号により、その位置を割り出す判定回路とを備えるものとした請求項１〜７のいずれかに記載のコンベヤベルトの縦裂き検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベヤベルトの縦裂き検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
砕石等の重量物を搬送するコンベヤベルトの場合、コンベヤベルトに被搬送物を投入する際、または搬送中に、コンベヤベルトに縦裂が生じ、被搬送物が落下することがある。
【０００３】
そこで、このようなコンベヤベルトには、ベルトの幅方向に延びる導電線を含むループコイルを有する複数個の共振回路（被検出体）を、ベルトの長手方向に沿って埋設するとともに、コンベヤベルトから所定の距離だけ離間した定位置に検出部を配置し、検出部のアンテナコイルから発振する中波領域の電波が共振回路に吸収されるか否か（縦裂きによってループコイルが破断したときは、吸収が生じないため、アンテナコイルに供給される交流信号のレベルが低下しない）によって、縦裂きを検出する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２０８８６２号公報（図２〜図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のようなコンベヤベルトの縦裂き検出装置は、最も縦裂きが生じ易い、被搬送物をコンベヤベルトに投入するシュートの近傍に配設することが多く、その場合、被搬送物の投入の度に、コンベヤベルトが上下に振動するため、検出部をコンベヤベルトの下方に配置しているときは、コンベヤベルトが振動により上方に波打ったときに、検出部との距離が広がることにより、ループコイルによる電波の吸収量が減少し、縦裂きと誤判定してしまうことがある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、コンベヤベルトの縦裂きを非接触的に検出する際に、コンベヤベルトの振動による誤判定を防止し、信頼性を高めることができるようにしたコンベヤベルトの縦裂き検出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】
【０００６】
本発明によると、上記課題は、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、コンベヤベルトを支持するコンベヤフレームに設けたセンサ手段との電波を介した相互作用により、コンベヤベルトの縦裂きに伴う前記被検出体の変化を検知して、コンベヤベルトの縦裂きを検出するようにしたコンベヤベルトの縦裂き検出装置において、前記コンベヤフレームに、コンベヤベルトに向か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し、前記スプリング手段の他端に支持体を連結し、この支持体におけるコンベヤベルトに対向する面に、コンベヤベルトの長手方向に互いに離間し、かつコンベヤベルトに圧接して回転するようにした１対のローラを設けるとともに、両ローラ間において、前記センサ手段を取り付ける。
【０００７】
(２)  上記(１)項において、単一のスプリング手段の他端に、支持体の中間部を連結する。
【０００８】
(３)  上記(１)項において、コンベヤベルトの長手方向に互いに離間した１対のスプリング手段の各他端に、支持体の各端部を連結する。
【０００９】
(４)  上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、スプリング手段に支持筒を外嵌し、該支持筒の一端をコンベヤフレームに固着する。
【００１０】
(５)  上記(１)〜(４)項のいずれかにおいて、スプリング手段と支持体との間に、支持筒により移動を案内するようにした支持杆を介在させる。
【００１１】
(６)  上記(５)項において、支持杆の先端部に、支持体の中間部を、コンベヤベルトの長手方向と直交する方向を向く軸をもって枢着する。
【００１２】
(７)  上記(１)〜(６)項のいずれかにおいて、コンベヤフレームに基端部を固着した支持筒内に、ピストンを長手方向に摺動自在に嵌合し、前記ピストンに基端を固着した支持杆を、前記支持筒の先端部に冠着したキャップを貫通させて外方に突出させ、前記支持杆の先端部に、支持体を連結し、かつ前記支持筒内におけるピストンとコンベヤフレームとの間に、スプリング手段を縮設する。
【００１３】
(８)  上記(１)〜(７)項のいずれかにおいて、被検出体を、一部がコンベヤベルトの幅方向に延びるループコイルを含む共振回路とし、センサ手段を、前記共振回路に電波を送るアンテナコイルと、このアンテナコイルに接続され、所定周波数の交流信号を発信する発振回路と、コンベヤベルトの回転駆動手段に設けられ、コンベヤベルトの送り量に比例した所定の回転数ごとに信号を発信するエンコーダと、前記発振回路およびエンコーダに接続され、電磁結合を利用してコンベヤベルトの縦裂きを識別し、かつエンコーダからの信号により、その位置を割り出す判定回路とを備えるものとする。
【発明の効果】
【００１４】
(１)  請求項１記載の発明によると、縦裂き検出のためのセンサ手段は、支持体におけるコンベヤベルトに対向する面に、１対のローラに挟まれるようにして取付けられ、かつスプリング手段によって常時コンベヤベルトに向かって付勢されているため、両ローラがスペーサの役目をして、センサ手段とコンベヤベルトとの間の距離が常に一定に保たれる。
したがって、センサ手段と被検出体との電波を介した相互作用が、両者間の距離の変動によって乱されるという事態を回避することができ、コンベヤベルトの縦裂きの非接触的な検出について、誤判定を防止することができ、作動の信頼性が高まる。
【００１５】
(２)  請求項２記載の発明によると、コンベヤベルトにおける１対のローラが圧接している部分が、波打ち等により、コンベヤベルトの進行方向またはそれと直交する方向に傾いたとき、単一のスプリング手段がそれらの方向に弾性撓曲することによって、両ローラがコンベヤベルトに追従することができ、支持体を、コンベヤベルトに対して、常に平行等の初期状態と同じ状態に保つことができる。
また、スプリング手段が単一であるので、構造が簡単で、安価に製造できるととともに、コンベヤフレームへの取付作業も容易である。
【００１６】
(３)  請求項３記載の発明によると、支持体を、１対のスプリング手段により、コンベヤフレームに安定して支持することができる。
【００１７】
(４)  請求項４記載の発明によると、スプリング手段が支持筒によって包囲されているため、スプリング手段の座屈や側方への曲がり等を確実に防止することができる。
【００１８】
(５)  請求項５記載の発明によると、支持筒により移動を案内するようにした支持杆によって、支持体を安定して支持することができる。
【００１９】
(６)  請求項６記載の発明によると、支持体の中間部を、支持杆の先端部に、コンベヤベルトの長手方向と直交する方向を向く軸をもって枢着したことにより、コンベヤベルトに対する支持体の追従性をよくすることができる。
【００２０】
(７)  請求項７記載の発明によると、支持杆が、支持筒に沿って円滑に摺動することができるとともに、支持杆によって支持体を安定して支持することができる。
【００２１】
(８)  請求項８記載の発明によると、アンテナコイルと共振回路との電磁結合を利用する簡単な機構により、コンベヤベルトの縦裂きを確実に検出することができる。すなわち、コンベヤベルトの縦裂きにより、ループコイルが断線し、共振回路が本来の作用をしなくなったとき、アンテナコイルから放射される電磁エネルギーが、共振回路により吸収（電磁結合による）されず、発振回路からアンテナコイルに供給される交流信号のレベルが低下しないことにより、コンベヤベルトの縦裂きを検出することができる。
また、この時点でのエンコーダからの信号を読み取ることにより、その縦裂きを生じた位置を特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１〜図４は、本発明の第１の実施形態に係るコンベヤベルトの縦裂き検出装置を設けたベルトコンベヤ装置を示す。図１において、コンベヤベルト(１)は、コンベヤフレーム(２)に支持されつつ、駆動プーリ(３)と従動プーリ(４)との間に掛け回されている。駆動プーリ(３)は、連結している電動機(５)によって回転させられることにより、コンベヤベルト(１)の上側の往路部分を右方に進行させる。
【００２３】
駆動プーリ(３)には、エンコーダ(６)が連結されており、駆動プーリ(３)の所定の回転数ごとに、タイミングパルス信号を発信する。エンコーダ(６)は、コンベヤフレーム(２)に支持されて、コンベヤベルト(１)の下方に位置する縦裂き検出装置(７)と接続されている。
【００２４】
コンベヤベルト(１)の駆動プーリ(３)側の上方には、ホッパ(８)が位置し、このホッパ(８)より、コンベヤベルト(１)によって搬送される砕石等の被搬送物(９)が、コンベヤベルト(１)上に投入される。
【００２５】
図２に示すように、コンベヤベルト(１)には、非検出体としての複数の共振回路(10)が、コンベヤベルト(１)の長手方向に所定の等間隔をもって、連続的に埋設されている。共振回路(10)は、少なくとも一部がコンベヤベルト(１)のほぼ全幅にわたって延びるループコイル(11)とコンデンサ(12)とからなっている。共振回路(10)の周波数帯は、中波の領域に設定されている。
【００２６】
コンベヤベルト(１)の上側の往路部分の下方には、コンベヤベルト(１)の長手方向に離間した１対のローラ(13)(13)と、両ローラ(13)(13)間に配置したセンサ手段としての検出器(14)とを上面に設けた支持体(15)を備える縦裂き検出装置(７)が配設されている。
【００２７】
図３に示すように、縦裂き検出装置(７)は、上記ローラ(13)(13)、検出器(14)、および支持体(15)の他に、コンベヤフレーム(２)に基端部が固着された上向きの支持筒(16)と、この支持筒(16)内に、下端に設けたピストン(17a)が上下方向に摺動自在に嵌合され、支持筒(16)の先端部に冠着したキャップ(18)を貫通して上方に突出し、かつ上端部(17b)に、支持体(15)の中間部下面が、コンベヤベルト(１)の長手方向と直交する幅方向を向く軸(19)をもって枢着された、上下方向を向く支持杆(17)と、支持筒(16)内におけるピストン(17a)とコンベヤフレーム(２)との間に縮設された上下方向に伸縮しうる圧縮コイルばねからなるスプリング手段(20)とを備えている。
【００２８】
支持体(15)は、スプリング手段(20)により上向きに付勢されているため、両ローラ(13)(13)がコンベヤベルト(１)の下面(1a)に圧接され、検出器(14)の上面とコンベヤベルト(１)の下面(1a)との間の距離(Ｄ)を、常に一定(例えば５ｃｍ未満)に保つように作用する。
【００２９】
また、支持体(15)は、支持杆(17)の上端部(17b)に軸(19)をもって枢着されているため、コンベヤベルト(１)における１対のローラ(13)(13)が圧接している部分が、波打ち等により、コンベヤベルト(１)の進行方向に傾いたとしても、支持体(15)が支持杆(17)に対して軸(19)を中心として回動することにより、コンベヤベルト(１)に追従して傾くことができ、上記の距離(Ｄ)を常に一定に保つことができる。
また、その際の支持杆(17)にかかる応力を軽減し、支持杆(17)の破損等を防止することができる。
【００３０】
支持筒(16)内におけるキャップ(18)の下面とピストン(17a)の上面との間には、スプリング手段(20)よりもばね常数の小さい補助スプリング(21)が縮設されており、これによってピストン(17a)の跳ね上がりが防止されるとともに、ピストン(17a)は確実に下方へ復帰することができる。
なお、スプリング手段(20)や補助スプリング(21)は、リーフスプリング等、他のスプリングによって代用することもできる。
【００３１】
図４に示すように、検出器(14)は、共振回路(10)に電波を送るアンテナコイル(22)と、このアンテナコイル(22)に接続され、これに所定周波数の交流信号を送る発振回路(23)と、この発振回路(23)およびエンコーダ(６)に接続された判定回路(24)とを備えている。また、判定回路(24)は、コンベヤベルト(１)に異常があったときにコンベヤベルト(１)の進行を停止させる制御機構（図示せず）に接続されている。
【００３２】
発振回路(23)は、アンテナコイル(22)に対して、中波領域の周波数を有する交流信号を供給する。また、判定回路(24)には、発振回路(23)からアンテナコイル(22)に供給される交流信号(Ａ)と、エンコーダ(６)から出力されるタイミングパルス信号(TP)とが入力される。
【００３３】
検出器(14)は、アンテナコイル(22)と共振回路(23)との電磁結合を利用する簡単な原理によって、コンベヤベルト(１)の縦裂きを検出する。すなわち、コンベヤベルト(１)に縦裂きが生じていないときは、コンベヤベルト(１)の進行にともなって、共振回路(10)が検出器(14)上に位置したときに、アンテナコイル(22)と共振回路(10)とが電磁結合する。すると、アンテナコイル(22)から放射されるエネルギーが共振回路(10)に吸収されるため、発信回路(23)アンテナコイル(22)に供給される交流信号(Ａ)のレベルが低下することにより、判定回路(24)において、コンベヤベルト(１)に縦裂きのないことが確認される。
【００３４】
コンベヤベルト(１)に縦裂きが生じたときは、ループコイル(11)も切断されるため、アンテナコイル(22)から放射される電磁エネルギーの共振回路(10)による吸収（電磁結合による）がなされない。したがって、発振回路(23)からアンテナコイル(22)に供給される交流信号(Ａ)のレベルが低下しないため、判定回路(24)において、コンベヤベルトの縦裂きを検出することができる。このとき、判定回路(24)においては、さらにこの時点でのエンコーダ(６)からのタイミングパルス信号(TP)を読み取ることにより、何番目のループコイルにおいて、縦裂きを生じたのかを特定することができる。
【００３５】
縦裂きを認識したときは、判定回路(24)は、前述の制御機構へ停止信号を送り、コンベヤベルト(１)は停止される。保守要員は、判定回路(24)の特定したループコイルの位置において、迅速にコンベヤベルト(１)の保守作業を行うことができる。
【００３６】
図５は、本発明の第２の実施形態を示す。前実施形態と同様の部材には同一の符号を付してある(図６に示す第３の実施形態においても同様とする)。
この実施形態においては、前実施形態における支持体(15)に相当する部分全体を検出器(30)としてあり、この検出器(30)の左右の端部下面に、コンベヤベルト(１)の長手方向に互いに離間するようにして下端をコンベヤフレーム(２)に固着した１対の圧縮コイルばねからなるスプリング手段(20)(20)の上端を固定することにより、検出器(30)は、コンベヤフレーム(２)上にフローティング状態で支持され、その上面に設けた左右１対のローラ(13)(13)がコンベヤベルト(１)の下面(1a)に圧接することにより、検出器(30)の上面とコンベヤベルト(１)の下面(1a)との間の距離(Ｄ)を常に一定に保つようにしてある。
【００３７】
この実施形態によると、支持体と一体をなす検出器(30)を、１対のスプリング手段(20)(20)により、コンベヤフレーム(２)に安定して支持することができるとともに、前実施形態より、構成要素を少なく、簡単な構成とすることができる。
【００３８】
なお、各スプリング手段(20)に、上端に拡開部(31)を有する支持筒(32)を外嵌し、各支持筒(32)の下端を、コンベヤフレーム(２)の上面に固着すると、各スプリング手段(20)の座屈や側方への曲がり等を確実に防止することができる。
【００３９】
図６は、本発明の第３の実施形態を示す。
この実施形態においては、コンベヤフレーム(２)の上面に上向き突設したベース杆(40)の上端と、検出器(30)の下面中央に下向き突設した支持杆(41)の下端とに、上下方向を向く圧縮コイルばねからなるスプリング手段(20)の各端部を固着してある。
【００４０】
この実施形態によると、コンベヤベルト(１)における１対のローラ(13)(13)が圧接している部分が、波打ち等により、コンベヤベルト(１)の進行方向またはそれと直交する方向に傾いたとき、単一のスプリング手段(20)がそれらの方向に弾性撓曲することによって、両ローラ(13)(13)がコンベヤベルト(１)に追従することができ、支持体と一体とした検出器(30)を、コンベヤベルト(１)に対して、常に平行等の初期状態と同じ状態に保つことができる。
また、スプリング手段(20)が単一であるので、構造が簡単で、安価に製造できるととともに、コンベヤフレーム(２)への取付作業も容易である。
【００４１】
なお、この実施形態において、ベース杆(40)と支持杆(41)とを省略し、スプリング手段(20)の上下の端部を、直接検出器(30)の下面とコンベヤフレーム(２)の上面とに固着して実施してもよく、またはスプリング手段(20)に、図５に示す支持筒(32)と同様のものを外嵌し、その下端部をベース杆(40)に固着してもよい。
【００４２】
本発明は、以上の実施形態のみに限定されるものではなく、幾多の変形が可能である。例えば、検出器(30)による縦裂きの検出システムは、電磁結合を利用にしたものに限られるわけではなく、ＩＣタグとＩＣタグリーダ／ライタを用いるＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)を利用するシステム等、種々のシステムを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るコンベヤベルトの縦裂き検出装置を備えるベルトコンベヤ装置を側方から見た模式図である。
【図２】同じく、要部の拡大平面模式図である。
【図３】図１の縦裂き検出装置の一部を縦断して示す側面図である。
【図４】図１の縦裂き検出装置におけるセンサ手段のブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るコンベヤベルトの縦裂き検出装置の模式的な側面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るコンベヤベルトの縦裂き検出装置の模式的な側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
(１)  コンベヤベルト
(２)  コンベヤフレーム
(３)  駆動プーリ
(４)  従動プーリ
(５)  電動機
(６)  エンコーダ
(７)  縦裂き検出装置
(８)  ホッパ
(９)  被搬送物
(10)  共振回路(被検出体)
(11)  ループアンテナ
(12)  コンデンサ
(13)  ローラ
(14)  検出器（センサ手段）
(15)  支持体
(16)  支持筒
(17)  支持杆
(17a) ピストン
(17b) 上端部
(18)  キャップ
(19)  ピン
(20)  スプリング手段
(21)  補助スプリング
(22)  アンテナコイル
(23)  発振回路
(24)  判定回路
(30)  検出器
(31)  拡開部
(32)  支持筒
(40)  ベース杆
(41)  支持杆
(Ａ)  交流信号
(TP)  タイミングパルス信号
【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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