(57)【要約】      （修正有）【課題】コンベヤベルトの蛇行による磁気センサの測定値の狂いを是正し、高精度のモニタリングを可能としたコンベヤベルトのモニタリング方法および装置を提供する。【解決手段】ゴム磁石３をコンベヤベルト２に埋設し、ゴム磁石３が通過する位置に配設した磁気センサ４により、ゴム磁石３の磁力の変化を測定することにより、コンベヤベルト２の状態の変化を検出するようにしたコンベヤベルト２のモニタリング方法において、コンベヤベルト２の蛇行量を、蛇行測定手段により測定し、その測定した蛇行量に基づいて、磁気センサ４により測定したゴム磁石３の磁力の測定値を補正して、コンベヤベルト２の状態の変化を検出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石をコンベヤベルトに埋設し、前記永久磁石が通過するべき位置に配設した磁気センサにより、前記永久磁石の磁力の変化を測定することにより、前記コンベヤベルトの物理的状態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方法において、
前記コンベヤベルトの蛇行量を測定し、その測定した蛇行量に基づいて、前記磁気センサにより測定した前記永久磁石の磁力の測定値を補正して、前記コンベヤベルトの物理的状態の変化を検出することを特徴とするコンベヤベルトのモニタリング方法。
【請求項２】
正常状態での磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値に対する、コンベヤベルトを蛇行させたときの磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値の低下量を、蛇行量に応じて予め計測しておき、モニタリング中のコンベヤベルトの蛇行量に応じて、磁気センサによる磁力の測定値に、前記低下量を加算することにより、測定値を補正する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方法。
【請求項３】
正常状態での磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値に対する、コンベヤベルトを蛇行させたときの磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値の低下率を、蛇行量に応じて予め計測しておき、モニタリング中のコンベヤベルトの蛇行量に応じて、磁気センサによる磁力の測定値に、前記測定値に対する低下率を商算することにより、測定値を補正する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方法。
【請求項４】
永久磁石を、厚さ方向に磁化したゴム磁石とし、コンベヤベルトの磨耗に伴う前記ゴム磁石の磨耗による磁力の低下を磁気センサにより測定することによって、コンベヤベルトの磨耗を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンベヤベルトのモニタリング方法。
【請求項５】
永久磁石をコンベヤベルトに埋設し、前記永久磁石が通過するべき位置に配設した磁気センサにより、前記永久磁石の磁力の変化を測定することにより、前記コンベヤベルトの状態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、
前記コンベヤベルトの蛇行量を測定する蛇行測定手段と、
蛇行量に対応する補正値を記憶させておくメモリーと、
前記蛇行測定手段で測定されたコンベヤベルトの蛇行量に基いて、前記磁気センサにより測定された磁力の測定値を、前記メモリーに記憶された対応する補正値により補正し、補正後の測定値を、補正済み測定値として出力する補正演算手段
とを備えることを特徴とする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、永久磁石をコンベヤベルトに埋設し、この永久磁石が通過するべき位置に配設した磁気センサにより、永久磁石の磁力の変化を測定することにより、コンベヤベルトの磨耗や伸び、破損等の物理的状態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方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンベヤベルトの摩耗検出方法として、コンベアベルトに埋設されてコンベアベルト表面に露出するゴム磁石からの磁界を、磁気センサで検出し、コンベアベルトの摩耗の進行に伴うゴム磁石の体積減少により磁力が変化することを利用して、検出された磁力の大きさからコンベアベルトの摩耗度合を求めるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１３８９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に記載されているものは、コンベヤベルトが蛇行した場合、ゴム磁石もべルト幅方向にずれるため、磁気センサの測定値が低下し、精度よく摩耗量を検出できないという問題があった。
【０００４】
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑み、コンベヤベルトの蛇行による磁気センサの測定値の狂いを是正し、高精度のモニタリングを可能としたコンベヤベルトのモニタリング方法および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】
【０００５】
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)永久磁石をコンベヤベルトに埋設し、前記永久磁石が通過するべき位置に配設した磁気センサにより、前記永久磁石の磁力の変化を測定することにより、前記コンベヤベルトの物理的状態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方法において、前記コンベヤベルトの蛇行量を測定し、その測定した蛇行量に基づいて、前記磁気センサにより測定した前記永久磁石の磁力の測定値を補正して、前記コンベヤベルトの物理的状態の変化を検出する。
【０００６】
(２)上記(１)項において、正常状態での磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値に対する、コンベヤベルトを蛇行させたときの磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値の低下量を、蛇行量に応じて予め計測しておき、モニタリング中のコンベヤベルトの蛇行量に応じて、磁気センサによる磁力の測定値に、前記低下量を加算することにより、測定値を補正する。
【０００７】
(３)上記(１)項において、正常状態での磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値に対する、コンベヤベルトを蛇行させたときの磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値の低下率を、蛇行量に応じて予め計測しておき、モニタリング中のコンベヤベルトの蛇行量に応じて、磁気センサによる磁力の測定値に、前記測定値に対する低下率を商算することにより、測定値を補正する。
【０００８】
(４)上記(１)〜(３)項において、永久磁石を、厚さ方向に磁化したゴム磁石とし、コンベヤベルトの磨耗に伴う前記ゴム磁石の磨耗による磁力の低下を磁気センサにより測定することによって、コンベヤベルトの磨耗を検出する。
【０００９】
(５)永久磁石をコンベヤベルトに埋設し、前記永久磁石が通過するべき位置に配設した磁気センサにより、前記永久磁石の磁力の変化を測定することにより、前記コンベヤベルトの状態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、前記コンベヤベルトの蛇行量を測定する蛇行測定手段と、蛇行量に対応する補正値を記憶させておくメモリーと、前記蛇行測定手段で測定されたコンベヤベルトの蛇行量に基いて、前記磁気センサにより測定された磁力の測定値を、前記メモリーに記憶された対応する補正値により補正し、補正後の測定値を、補正済み測定値として出力する補正演算手段とを備えるものとする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、次のような効果を奏することができる。
請求項１記載の発明によると、コンベヤベルトの蛇行量に基いて、磁気センサが検出した磁力の測定値を補正し、コンベヤベルトの蛇行による磁気センサの測定値の狂いを是正することができるので、高精度のモニタリングが可能となる。
【００１１】
請求項２記載の発明によると、正常状態での磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値に対する、コンベヤベルトを蛇行させたときの磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値の低下量を、蛇行量に応じて予め計測しておき、モニタリング中のコンベヤベルトの蛇行量に応じて、磁気センサによる磁力の測定値に、上記低下量を加算することにより、測定値を補正するので、測定値を簡単かつ正確に補正することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によると、正常状態での磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値に対する、コンベヤベルトを蛇行させたときの磁気センサによる永久磁石の磁力の測定値の低下率を、蛇行量に応じて予め計測しておき、モニタリング中のコンベヤベルトの蛇行量に応じて、磁気センサによる磁力の測定値に、前記測定値に対する低下率を商算することにより、測定値を補正するので、モニタリング中の磁気センサによる磁力の測定値の絶対値が大きく変動した場合でも、同一の低下率をもって測定値を補正することができ、測定値の絶対値の大小に応じた多数の異なる補正値を用意しておく必要がなく、補正作業が容易であるとともに、補正値のデータ入力を簡素化することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によると、コンベヤベルトが蛇行した場合でも、コンベヤベルトの磨耗の程度を正確に知ることができる。
【００１４】
請求項５記載の発明によると、既存のコンベヤベルトのモニタリング装置に、蛇行測定手段とメモリーと補正演算手段とを付加するだけで、コンベヤベルトの蛇行による磁気センサの測定値の狂いを是正することができるので、高精度の、しかも構造が簡単なコンベヤベルトのモニタリング装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を備えるベルトコンベヤの荷下ろし側端部の側面図、図２は、図１のII部分の拡大縦断側面図、図３は、図１のIII−III線拡大図である。
【００１６】
この実施形態のコンベヤベルトのモニタリング装置は、プーリ(１)に巻掛けられたコンベヤベルト(２)の表面層(2a)側に、表面を露出させて埋設された永久磁石であるゴム磁石(３)と、コンベヤベルト(２)が通過するべき場所の近くに配設され、ゴム磁石(３)からの磁力を検出する磁気センサ(４)とを備えている。
コンベヤベルト(２)は、ゴムからなる表面層(2a)と裏面層(2b)との間に、帆布等からなる補強層(2c)を挟んで、多層状に形成したものよりなっている。
【００１７】
ゴム磁石(３)は、厚さ方向に磁化されたものである。ゴム磁石(３)は、ベルト製造時に、コンベヤベルト(２)の表面に埋設することも可能であるが、コンベヤベルト(２)の端末同士の接合部(エンドレス部)(５)に埋設すると、埋設作業が容易であるので好ましい。しかし、埋設箇所を限定するものではない。
【００１８】
ゴム磁石(３)としては、磁石粉末をゴムマトリックス内に分散混合させてシート状に成形したボンド磁石を、厚さ方向に磁化させたもの、およびそのようにして形成した複数枚のボンド磁石を積層して、接着または再加硫により一体化したものが好適に使用される。このようなボンド磁石は、薄く形成することができるだけでなく、柔軟性に富み、コンベヤベルト(２)の変形に容易に追従することができる。
【００１９】
磁石粉末は、フェライトが一般的であるが、ネオジュウム鉄ボロン、サマリウム鉄窒素などの希土類磁石や、アルコ磁石などを用いることにより、強い磁力を持たせることができる。
【００２０】
磁気センサ(４)は、ガウスメータとすることができ、ゴム磁石(３)の通過位置にできるだけ近く配置される。磁気センサ(４)の取り付け位置は、図１および図２に示すように、コンベヤベルト(２)のリターン側とすることが好ましい。これにより、コンベヤベルト(２)で搬送されてきた搬送物がスクレーバ(６)により掻き落とされた後のクリーンな箇所で検出することができる。
【００２１】
図２および図３に示すように、磁気センサ(４)の近傍には、そこを通過するコンベヤベルト(２)の幅方向の位置を規制する幅方向ガイド(７)が設けられ、また、磁気センサ(４)の反対側に、コンベヤベルト(２)と磁気センサ(４)との関係を一定に保つための厚さ方向ガイド(８)が設けられている。ゴム磁石(３)は、コンベヤベルト(２)の幅方向に所定の幅をもって埋設されている。
【００２２】
コンベヤベルト(２)の摩耗は、搬送に使用する表面側から始まるため、ゴム磁石(３)は表面側から削られてゆき、磁力が漸次低下する。この磁力の低下を磁気センサ(４)により検出するとともに、磁気センサ(４)により測定した磁力の測定値を、後述する補正演算手段(13)により補正することによって、摩耗の度合いを正確に検出することができる。
【００２３】
図４は、コンベヤベルトの蛇行測定手段(９)の一例を示す。
この例では、蛇行測定手段(９)は、プーリ(１)の側方における固定体(図示略)に設けられ、プーリ(１)に掛け回されたコンベヤベルト(２)の側端面(2d)までの距離を正確に測定することにより、コンベヤベルト(２)が蛇行したときの正常位置からの蛇行量(Ｌ)、すなわち側端面(2d)の偏倚量を正確に測定できるようにした超音波測距儀(10)を備えるものとしてある。
【００２４】
しかし、蛇行測定手段(９)は、コンベヤベルト(２)の蛇行を正確に測定できるものであれば、どのようなものでもよく、例えば、光波測距儀、レーザー測距儀等を備えるものとすることもある。
【００２５】
図５は、本発明のコンベヤベルトのモニタリング装置における制御装置の一例を示すブロック図である。
同図に示すように、この制御装置(11)は、コンベヤベルト(２)の蛇行量(Ｌ)に対応する補正値を記憶させておくメモリー(12)と、磁気センサ(４)、蛇行測定手段(９)、および上記メモリー(12)に接続され、蛇行測定手段(９)で測定されたコンベヤベルト(２)の蛇行量(Ｌ)に基いて、磁気センサ(４)により測定された磁力の測定値(Ｇ)を、メモリー(12)に記憶された対応する補正値により補正し、補正後の測定値を、補正済み測定値として出力する補正演算手段(13)とを備えている。
【００２６】
次に、コンベヤベルトのモニタリング方法の実施要領とともに、磁気センサ(４)により測定された磁力の測定値の補正方法について具体的に説明する。
【００２７】
コンベヤベルト(２)が蛇行していない正常状態にあるときのゴム磁石(３)の磁力分布を予め計測しておく。すなわち、正常状態にあるコンベヤベルト(２)を試験走行させ、ゴム磁石(３)の左右方向の各位置の直上において、磁気センサ(４)により磁力の強さを計測する。このときの計測した磁力の強さを、ゴム磁石(３)の位置に対応させて示すと、図６に実線で示す磁力分布曲線(14)のようになる。
【００２８】
また、ゴム磁石(３)の厚さを段階的に小として、同様の計測を行う。このときの磁力の強さを、ゴム磁石(３)の位置に対応させて示すと、図６に破線で示す磁力分布曲線(15)(16)(17)のようになる。
【００２９】
これらの磁力分布曲線(14)(15)(16)(17)は、ゴム磁石(３)の中央部がピーク値(Ｐ)となる放物線状を呈する。
なお、ゴム磁石(３)の厚さの変化幅を小さくするほど、多数の磁力分布曲線が得られ、精度を高くすることができる。
これらの磁力分布曲線(14)(15)(16)(17)のデータは、メモリー(12)に記憶される。
【００３０】
コンベヤベルト(２)の実際の運転走行時において、前述のように磁気センサ(４)がゴム磁石(３)の磁力を検出し、かつ超音波測距儀(10)がコンベヤベルト(２)の蛇行量(Ｌ)を測定する。
コンベヤベルト(２)が蛇行していない正常状態のときは、磁気センサ(４)は磁力分布曲線(14)のピーク値(Ｐ)を検出する。その測定値(Ｇ)は、補正演算手段(13)により補正されるが、このときの蛇行量(Ｌ)はゼロであるので、補正量もゼロであり、その測定値(Ｇ)がそのまま、補正後の測定値として、補正演算手段(13)から出力される。
【００３１】
ところが、コンベヤベルト(２)が蛇行すると、その蛇行量(Ｌ)に応じて、ピーク値(Ｐ)が側方にずれた、図６に二点鎖線で示す磁力分布曲線(14')の低位置の計測点(14a)の磁力を測定することになり、ピーク値(Ｐ)を正確に検出できないため、摩耗量を精度よく検出することができない。
【００３２】
そこで、超音波測距儀(10)により計測された蛇行量(Ｌ)を補正演算手段(13)に入力し、補正演算手段(13)では、その蛇行量(Ｌ)に基いて、磁気センサ(４)が検出した低位置の計測点(14a)の磁力の測定値を、本来の磁力分布曲線(14)のピーク値(Ｐ)の値に戻すように補正する。これにより、蛇行が生じてピーク値がずれても、ゴム磁石(３)の摩耗量が正確に判定でき、精度よくべルト摩耗量を検出することができる。
【００３３】
この測定値(Ｇ)の補正の仕方は、次の２種類がある。
その一つは、正常状態での磁気センサ(４)によるゴム磁石(３)の磁力の測定値(Ｇ0)に対する、コンベヤベルト(２)を蛇行させたときの磁気センサ(４)によるゴム磁石(３)の磁力の測定値(Ｇ1)の低下量(ΔＧ)を、蛇行量(Ｌ)に応じて予め計測しておき、モニタリング中のコンベヤベルト(２)の蛇行量(Ｌ)に応じて、磁気センサ(４)による磁力の測定値(Ｇ)に、上記低下量(ΔＧ)を加算することにより、測定値(Ｇ)を補正する方法である。
この方法によると、測定値(Ｇ)を簡単かつ正確に補正することができる。
【００３４】
もう一つの方法は、正常状態での磁気センサ(４)によるゴム磁石(３)の磁力の測定値(Ｇ0)に対する、コンベヤベルト(２)を蛇行させたときの磁気センサ(４)によるゴム磁石(３)の磁力の測定値(Ｇ1)の低下率(％)を、蛇行量(Ｌ)に応じて予め計測しておき、モニタリング中のコンベヤベルト(２)の蛇行量(Ｌ)に応じて、磁気センサ(４)による磁力の測定値(Ｇｘ)に、上記測定値(Ｇ0)に対する低下率(％)を商算することにより、測定値(Ｇｘ)を補正する方法である。
【００３５】
この方法によると、モニタリング中の磁気センサ(４)による磁力の測定値(Ｇ)の絶対値が大きく変動した場合でも、同一の低下率(％)をもって測定値(Ｇ)を補正することができ、測定値(Ｇ0)の絶対値の大小に応じた多数の異なる補正値(上記低下量(ΔＧ)等)を用意しておく必要がなく、補正作業が容易であるとともに、補正値のデータ入力を簡素化することができる。
【００３６】
以上、本発明を、コンベヤベルトの摩耗を検出するためのコンベヤベルトのモニタリング方法および装置に適用した実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、永久磁石をコンベヤベルトに埋設し、この永久磁石が通過する位置に配設した磁気センサにより、永久磁石の磁力の変化を測定することにより、コンベヤベルトの状態の変化を検出するようにしたあらゆるコンベヤベルトのモニタリング方法および装置に適用することができる。
【００３７】
例えば、コンベヤベルトの伸びを検出するためのコンベヤベルトのモニタリング方法および装置に適用することができる。すなわち、複数のゴム磁石(３)(３)をコンベヤベルト(２)の走行方向に沿って配設し、前後のゴム磁石(３)(３)の距離を検出することにより、コンベヤべルトの伸びを検出することができる。この場合も、コンベヤべルト(２)の蛇行により移動した距離を蛇行測定手段(９)により測定し、ゴム磁石(３)の磁力分布と照合して、蛇行量(Ｌ)に基いて補正することにより、正確にコンベヤべルト(２)の伸びを検出することができる。
【００３８】
また、本発明においては、上記実施形態のみに限定されるものではなく、幾多の変形した形態での実施が可能である。
例えば、ゴム磁石(３)に代えて、ゴム以外の材質の永久磁石を用いたり、複数の永久磁石を、その極性の向きが、交互に上下反転するようにして積層したものを用いたりすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態を備えるベルトコンベヤの荷下ろし側端部の側面図である。
【図２】図１のII部分の拡大断面図である。
【図３】図１のIII―III線拡大矢視図である。
【図４】図１のIV―IV線矢視図である。
【図５】制御装置のブロック図である。
【図６】ゴム磁石の磁力分布曲線を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
(１)プーリ
(２)コンベヤベルト
(2a)表面層
(2b)裏面層
(2c)補強層
(2d)側端面
(３)ゴム磁石(永久磁石)
(４)磁気センサ
(５)接合部
(６)スクレーバ
(７)幅方向ガイド
(８)厚さ方向ガイド
(９)蛇行測定手段
(10)超音波測距儀
(11)制御装置
(12)メモリー
(13)補正演算手段
(14)(15)(16)(17)磁力分布曲線
(14a)計測点
(Ｐ)ピーク値
【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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