JPH03297719A - コンベヤベルトの縦裂き検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、コンベアベルトに発生した縦裂き（たてざ
き）を、コンベアの運転中に自動的に検出する方法に関
する。

［従来の技術］ 走行中のコンベアベルトに、たとえば鋭利な金属片が突
き刺さると、それがナイフのように作用してベルトが走
行方向（つまり縦方向）に裂けることがある。スチール
コードコンベアベルトであっても、そのコードはベルト
の縦方向に埋め込まれているため、縦裂きの防止には役
立たない。

こうした縦裂きが長距離に及ぶのを防ぐためには、走行
方向に間隔をおいて、ループコイルや共振回路など線状
部分を含む被検出体をベルトの複数箇所に埋設し、それ
らの状態をセンサーで検知する方法が採られる。センサ
ーは、ベルトの走行経路に近い外部定位置に設置され、
この設置点を通過する各被検出体から信号を検知して制
御装置に送る。縦裂きの発生時には、被検出体が断線し
ていてセンサーも信号を検知・送信しないので、制御装
置が「縦裂き発生」と判定してベルトの走行を停止させ
る。こうして縦裂きが最小限にくい止められ、軽微な補
修によってそのベルトの再使用が可能となる。このよう
な縦裂き検出の技術は、たとえば特開昭６２−２８５８
１３号公報に開示されている。

最近では、上記のような被検出体が、一箇所あたり二本
を一組としてコンベヤベルトに埋設される例も見られる
ようになった。これは、被検出体が、縦裂き時には必ず
断線するような低強度線を用いて形成されており、縦裂
きが発生していなくても屈曲疲労などにより断線する恐
れがあることをふまえたもので、各組につき被検出体の
寿命を長くして信頼性を高めることを目的としている。

すなイっち、二本の被検出体のうち一本が断線しても、
残りの一本で、二本とも正常（健全）なときと同じ検出
性能を得るものである。被検出体の本数に拘わらず安定
的に判定が行えるように、制御装置では、被検出体から
の信号が一定の飽和値にまで増幅され、いイつばオンか
オフかの信号として取り扱われている。

［発明が解決しようとする課題］ 被検出体を二本−組としてコンベヤベルトに埋設し、そ
れからの信号の有無（オンかオフか）により上述のよう
に縦裂き検出を行う従来の方法では、被検出体の異常は
、その二本がともに断線するまで何ら検知されず、二本
とも断線したとき初めて検知される。このため下記の不
都合がある。

イ）被検出体のうち一本が断線したことを知り得す、し
たがって二本が断線する前に補修することができないこ
とから、よほど長寿命の被検出体でない限り、二本の被
検出体がともに断線する時期を迎えることになる。被検
出体が二本とも断線したときは、−本のみの断線の場合
と異なり、縦裂きが発生したものと判定せざるを得ない
ため、コンベヤは状況を問わず停止する必要がある。た
とえば、縦裂きではなく被検出体（二本）が疲労などで
断線したに過ぎない場合、しかも不要不急の理由では運
転を停止したくない場合でも、必ずコンベヤを停止して
そのベルトを点検しなければならないのである。実際に
縦裂きが起きている場合はコンベヤを停止して直ちにそ
のベルトを補修すべきであることは当然だが、被検出体
の断線に過ぎない場合に、いわば検出装置の誤動作によ
り運転を止めて点検を行うことは、生産能率を相当に低
下させる。

口）縦裂きでないにも拘わらず上記のように二本の被検
出体がともに断線すると、直ちに補修できる場合を除（
′）ば、次回の運転休止時期にそれら被検出体を補修す
るまで、その埋設箇所に関しては全く情報の得られない
状態でコンベヤを運転しなげればならない。整備のため
のコンベヤの定期的な運転休止は、毎月−回の程度であ
ることも多いので、メクラ運転のような状態が３０日ち
かく続くこともあり得ることになる。つまり従来の方法
は、縦裂き検出の信頼性を高めることを目的としながら
、極めて信頼性の低い時期をまねいてしまうものだとい
える。

本発明は、以上の不都合の解消を目的として、コンベヤ
ベルトの一箇所あたりに二本の被検出体を埋設するとと
もに、各箇所での被検出体の断線の有無（つまり、−本
でも被検出体が断線していないかどうか）を判定できる
ようにし、縦裂き発生時以外の誤動作によるコンベヤの
停止、およびその後のメクラ運転の状態を避けることが
できる縦裂き検出方法を提供するものである。

１課題を解決するための手段］ この発明の縦裂き検出方法は、コンベヤベルトの複数箇
所に埋設した被検出体の断線を、外部設置のセンサーで
検知したうえ、制御装置を通して同ベルトの縦裂き検出
をなす方法であって、同ベルトの上記各埋設箇所に、二
本を一組として」―肥液検出体を埋設しておき、制御装
置に、■」二記センザーからの信号として、各埋設箇所
での被検出体の本数に対応する強さの信号を取り扱わせ
、■各埋設箇所での上記信号の強さについて複数度の平
均値をとらせ、（ｃ）その平均値によって各埋設箇所で
の被検出体の断線の有無を判定させるものである。

［作用］ コンベヤベルトに埋設された被検出体が断線していなけ
れば、コンベヤの運転中、その埋設箇所がセンサー設置
点を通過するたびに、被検出体の発する信号がセンサー
にて検知され制御装置に送られる。各埋設箇所における
二本−組の被検出体のうちに健全な（断線していない）
ものが−本でもあれば、その箇所には縦裂きが発生して
いないことになるので、−組の被検出体からセンサーが
信号を検知する以上、そこには縦裂きはないと制御装置
が判定し、コンベヤの運転が続行される。

一方、もし被検出体の埋設箇所がセンサー設置点を通過
するはずの時間に（もしくはそれ相当の場所で）センサ
ーが何らの信号をも検知しなければ、制御装置は、縦裂
きの発生により被検出体が二本とも断線していると判定
し、コンベヤの運転を止めさせる。

以上の点は従来の縦裂き検出方法と同様であるが、本発
明の方法による特徴的な作用は、各組二本の被検出体の
うちに断線したものが有るか無いかを−すなわち各組の
うち一本が断線したことを二本とも健全な場合と区別し
て一判定することである。本発明の方法において、この
作用は下記の手順によってなされる。

ａ）センサーが、被検出体の本数に対応する強さの信号
を検知して制御装置に送るのに対し、制御装置はその信
号を、オン・オフ信号（信号があったかどうか）として
ではなく水量信号（強さを比較できる信号）として取り
扱う。被検出体がループコイルであれ共振回路その他で
あれ、断線してその数が減ると、発せられる信号の強さ
も減少するのが普通なので、センサーとしてたとえばア
ナログ式のものを用いた場合、制御装置がこの処理をな
すのは容易である。

ｂ）制御装置は、上記で扱う水量信号を、被検出体の各
組（各埋設箇所）ごとに記憶したうえ、それぞれ複数変
分の平均値を演算する。−膜内なケースなら、被検出体
が一本断線したことは上記したａ）の段階で制御装置が
判定可能であるが、本発明の方法にこのｂ）の処理を含
めたのは、コンベヤベルトの場合、センサーで検知され
る信号の強弱が、被検出体の本数だけでなくベルトとセ
ンサーとの距離によっても変化することを考慮したため
である。すなわち、コンベヤベルトは弾性体であって振
動しやすく、また搬送物の重量によってたわみ方が異な
るためセンサーとの距離がつねに変動するが、複数度の
平均値をとることにより、その変動の影響を取り除くの
である。

Ｃ）さらに制御装置は、一箇所あたりの被検出体の数（
−本か二本か）に応じて事前に設定された基準値（また
は初期値）としての信号強度に対し、上記ａ）・ｂ）で
求める信号の強さ（平均値）を比較することにより、各
埋設箇所の被検出体が二本とも健全か、あるいは−本が
断線しているかを区別して判定する。

二本のうち一本の被検出体が断線したと判定されるとき
は、コンベヤベルトの縦裂きではないはずなのでコンベ
ヤの運転を止める必要はないが、次回の運転休止時期に
は、断線したその被検出体を補修もしくは交換（埋め直
し）しておくのがよい。そうすれば、縦裂きでないのに
二本がともに断線してコンベヤを止めざるを得ぬ事態や
、その後メクラ運転を強いられることはほとんどなくな
るからである。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は縦裂き検出方法の要部に関するフローチャート
、第２図（ａ）はコンベア装置および縦裂き検出の制御
系に関する概略構成図、同図（ｂ）はそのｂ−ｂ矢視図
、また第３図は検知信号の強度特性図である。

第２図（ａ）のように、コンベア装置１０は、駆動プー
リ１２と従動プーリ１３との間にスチールコードコンベ
アベルト１１が掛は渡されて構成され、シュートＩ４か
ら供給される不定形物を搬送する。ベルト１１の内部に
は、その走行方向に間隔をおいた複数箇所にループコイ
ルＷが埋設されている。各コイルＷは、同図（ｂ）に破
線で示すように、長辺がベル）１１のほぼ全幅に及ぶ矩
形状の閉ループを導線で形成し、一箇所あたり二本（コ
イルｗ１とコイルｗｔ）を−組にしたダブルループであ
る。各コイルＷは、ベルＨ１の縦裂き時に必ず断線する
低強導線で、しかも屈曲による断線が起こりにくい波状
導線を用いて形成しである。

縦裂き検出の制御系は、同図（２Ｌ）のように、ベルト
１１の下面に近い定位置に設置したセンサーＩと、従動
プーリ１３の回転軸に取り付けたパルス発信器２とが、
制御装置３に接続されて構成されている。この制御系に
おける各部の構成や機能の概略は下記のとおりである。

まずセンサー１は、同図（ｂ）のように高周波発振器１
ａと受信器１ｂとが組み合わされたもので、同図（ａ）
のように各先端とベルト］１内のコイルＷとの距離がＱ
になる位置に固定されている。ベルト１１の走行ととも
にセンサー１の設置点に来たコイルｗ　（ｗ、またはｗ
、）が健全で断線していなければ、発振器１ａからの高
周波によりコイルＷに誘導電流が生じ、それによる磁力
線が受信器１ｂで検知される。センサーｌは、検知信号
の検波および増幅機能を有しており、上記の磁力線の強
さに対応するアナログ信号を制御装置３へ出力する（こ
れに関してはさらに後述する）。

パルス発振器２は、コンベア装置１０の運転中にプーリ
１３の回転量（回転角度）に応じたパルス信号を発する
。プーリ１３の回転量とベルト１１の走行距離とは両者
間のスリップなどによる僅かな誤差を除いてほぼ対応す
るので、これが発するパルスの数は、はぼベルト１］の
走行距離を示す。

制御装置３は、センサー１からの信号をＡ／Ｄ変換し強
さを示ず示量値として取り扱うほか、パルス発振器２か
ら入力されるパルス数に基づいて、各コイルＷ（の埋設
箇所）がセンサーＩの設置点を通過する時期を特徴する
特定される時期にセンサーｌから何も信号がない（もし
くは微弱なノイズしかない）場合、制御装置３は、ベル
ト１１に縦裂きが発生しているとしてコンベヤ装置１０
の運転を停止するとともに警報を発する。

センサー１からは前述のとおりアナログ信号が出力され
るが、その強さは、通過するコイルＷとセンサー１との
間隔ρおよびそのコイルＷのうち健全なものの本数によ
って変わる。第３図は、この実施例に関する測定結果に
基づいて発明者が作１１ 成した、センサーＩからの信号の強度特性図である。コ
ンベヤ装置１０においてベルト１１の近くにセンサー１
が設置され、距離ａは５０ｍｍに設定されるが、運転中
はベルト１１が上下にも振れるため、実際にはその距離
Ｑが４０〜６０ｍｍの範囲で変動し、距離ρが増えると
信号強度は低下する。そして同じ距離ρに対しては、コ
イルＷのうち一本が断線してシングルループになると、
二本が健全なダブルループの場合に比べて図のように信
号強度が低下する。たとえば１２−５０ｍｍのとき、シ
ングルループの場合の出力（約２．３Ｖ　）は、ダブル
ループの場合の出力（約４．ＯＶ　）の７０％を下回る
。

制御装置３は、センサーＩからの信号を氷量信号のまま
取り扱ってフィルＷの本数を判定するが、同図のとおり
、ダブルループても距離ρが６０ｍｍに近いときはシン
グルループ・　ｌ！＝４（１ｍｍのとき（約３．２Ｖ　
）より信号強度が低いので、たとえば「３．２Ｖ未満な
らコイルＷの一本が断線」といった即断はできない。こ
のため制御装置３は、つぎの手順を経て判定を下すよう
にしている。すなわち、同２ じコイルＷ（の埋設箇所）ごとに、センサーｌの出力に
基づく氷量信号を−たん記憶し、記憶した複数度（つま
りベルト１１の複数回転）分の信号に関し平均値を求め
たうえ、その平均値が基準の値を下回る場合に「−本断
線」とし、それを報知する。単一の信号から判定せず、
このように複数度の信号の平均をとることにより、距離
Ｑの変動による誤りがなくなる。埋設されたコイルＷに
固体差があることを考慮して、この実施例では、上記の
基準値を一律には定めず、コンベヤベルト１１を整備し
た直後の試運転時など、全埋設コイルＷが健全なときに
、制御装置３が埋設箇所ごとに、各組のコイルＷによる
信号強度を初期値として記憶する。

制御装置３の記憶・演算に関する以上の手順をフローチ
ャートに示すと、第１図のようになる。

図中、記号はそれぞれ下記を表わしている。

Ｘ、、：　前のｎ−１番目のコイルＷからそのｎ番目の
コイルＷまでの距離に相当する発振器２によるパルス数 Ｙ　　：　　ｎ＝１番目のコイルＷをセンサー１が検知
してから現在までのパルス数 Ｚ　：　コイルＷの埋設箇所特定のための誤差相当分の
パルス数 Ａｎ：　　ｎ番目の埋設箇所のコイルＷについての、セ
ンサー１による信号強度の初期値（基準となる二本健全
時の値） α　：　コイルＷの信号と認めるための、センサーｌに
よる信号強度のしきい値 Ｃ：　センサーＩによる今回の信号の強度Ｄｎ＝　信号
強度の平均値（最新のデータに５割の重きをおいた加重
平均による値） 制御装置３による一連の処理を、同図に従って具体的に
述べるとっぎのようになる。

まず、コンベヤ装置１０の運転が開始されるとき、設定
される初期値Ａ、・パルス数Ｘｎ・同Ｚ・しきい値αを
記憶する（ステップＳｔ）。しきい値αは、第３図に基
づいてたとえば０．５Ｖと定められる。

運転中、パルス数Ｙが同Ｘ。に近づいて差がＺ以下にな
った時点（ステップＳ２）より、センサー１からの信号
を受は入れ（ステップＳ３）、パルス数ＹがＸ、、から
２以上大きくなるまでの間、しきい値α以上の強度Ｃを
もつ信号を待つ（ステップＳ４・Ｓ８・Ｓ３）。もしそ
の期間にしきい値α以上の信号がなければ、そのｎ番目
の埋設箇所でベルト１１の縦裂きが発生していると判定
（ステップ８９）し、コンベヤ装置１０の制御装置（図
示せず）を通じて同装置１０を停止させ（ステップ５１
０）、警報を発する。

上記の期間に、しきい値α以上の信号がセンサーｌから
制御装置３に送られれば（ステップＳ４）、縦裂きは生
じていないとしてコンベヤ装置１０の運転を続け、記憶
されたデータを改める（ステップＳ５）。すなわち、信
号を受は入れた時点での実際のパルス数ＹをＸｎに置き
換えて、そのＹを０にリセットするとともに、前回（そ
のｎ番目のコイルＷが前回にセンサーｌの設置点を通過
したとき）までの平均値Ｄｎに今回の値Ｃを見込んで（
加重平均して）新たな平均値Ｄｎを求める。また、次の
（ｎ＋１番目の）コイルＷの監視のためにｎ５ をｎ＋１に変えておく。

そして上記の平均値り。が、そのコイルＷの二本が健全
なとき設定された初期値Ａｎの大きさに近ければそのま
まステップＳ２に戻って以上を繰り返すが、もし平均値
Ｄｎが初期値Ａｎの７０％を下回っておれば（ステップ
Ｓ６）、そのコイルＷの一本が断線していると判定して
（ステップＳ７）それを表示盤（図示せず）などに表わ
したうえ、ステップＳ２に戻る。コイルＷの一本切れは
直ちにコンベヤ装置１０を停止して補修するには及ばな
いが、表示盤の表示に従い、ベルト１１の次回の定期整
備時期には、その断線を繕っておくべきである。

ところで本発明に関しては、上記した実施例以外にも、
つぎのように実施することが可能である。

すなわち、 ａ）コンベアベルトに埋設する被検出体としては、ルー
プコイルに限らず、コイルおよびコンデンサを組み合わ
せた共振回路など、線状部分がベルト１１の幅方向に延
び、健全なものの本数に対応した強さの信号が適当なセ
ンサーで検知され得るもの１６ であればよい。

ｂ）ベルト内の被検出体の埋設箇所を特定するには、パ
ルス発振器によらずとも、定速運転時にタイマーを利用
したり、目印として埋設箇所の脇に磁石片を埋め込んで
位置の特定に用いたりするのもよい。

Ｃ）センサーＩからの信号強度の平均値については、実
施例のような加重平均による演算のほか、各種の求め方
が可能である。たとえば数回分の単純平均を求めること
によっても、センサーからベルトまでの距離の変動の影
響は取り除かれるからである。ただし、平均値をとる信
号の度数が多ずぎ、かつ新しいデータを重視しないとき
は、被検出体の一本が断線したことが即座には判定され
にくくなる。

［発明の効果］ 本発明の縦裂き検出方法によると、二本を一組としてコ
ンベヤベルトに埋設された被検出体につき、各埋設箇所
において一本が断線したことを判定できることから、下
記の効果がある。

１）各組のうち一本が断線した時点でそれを補修してお
けば、ベルトに縦裂きが発生したとき以外に被検出体の
二本ともが断線することはほとんどなくなり、縦裂き検
出の信頼性が高くなる。これは、真の縦裂き発生時以外
の、誤動作によるコンベヤの停止回数が激減して、コン
ベヤの運転効率が向上することにほかならない。

２）各組の被検出体につき、縦裂き発生時以外に二本と
もが断線することがほとんどないので、縦裂きの有無を
つねに監視し続けることができ、やはり信頼性の高い検
出が行える。

３）被検出体やセンサーの種類にもよるが、従来の制御
装置に簡単な記憶・演算機能を付加するだけで本発明の
縦裂き検出方法を実施できることが多い。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれもこの発明の実施例を示すもので、第１図
は縦裂き検出方法の要部に関するフローヂャート、第２
図（ａ）はコンベア装置および縦裂き検出の制御系を構
造的に示す概略図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるｂ
−ｂ矢視図、また第３図は検知信号の強度特性図である
。 １　センサー、２・・パルス発振器、３・制御装置、１
０　　コンベア装置、］１　コンベアベルト、Ｗ　（Ｗ
＋’　Ｗ２）　　・ループコイル（被検出体）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コンベヤベルトの複数箇所に埋設した被検出体の断線を
   、外部設置のセンサーで検知したうえ、制御装置を通し
   て同ベルトの縦裂き検出をなす方法であって、 同ベルトの上記各埋設箇所に、二本を一組として上記被
   検出体を埋設しておき、 制御装置に、（ａ）上記センサーからの信号として、各
   埋設箇所での被検出体の本数に対応する強さの信号を取
   り扱わせ、（ｂ）各埋設箇所での上記信号の強さについ
   て複数度の平均値をとらせ、（ｃ）その平均値によって
   各埋設箇所での被検出体の断線の有無を判定させる ことを特徴とするコンベヤベルトの縦裂き検出方法。