JPH07228328A - ベルトの蛇行矯正方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 パイブ状ベルトが蛇行したとき蛇行を自動的に矯正す
る。 【構 成】パイブ状ベルト３の下側部を両側より支持す
る一対の支持ローラ１１をベルト３となす角が変更可能
に軸支し、パソコン９によって制御されるエアシリンダ
ー１８によって向きが変わるようにする。押えローラ１
２はパソコン９によって制御されるエアシリンダー２１
により昇降してベルト３を押込み、支持ロール１１に押
付ける。ベルト重合部の段差６を挟む位置に超音波セン
サー７、８を設け、ベルト３までの距離を計測してパソ
コン９に出力する。パソコン９は、超音波センサー７或
いは８によって計測されたベルト３までの計測値からベ
ルト厚み分の変位を検出したとき、両エアシリンダー１
８、２１を作動し、押えロール１２を押下げて、ベルト
３を支持ロール１１に押付けると共に、支持ロールの向
きを変え、ベルト３に対する角度を変えてベルト３を捩
じらせ、段差６のずれを解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベルト、例えば往路に
おいて、平ベルト状或いは断面がＵ形の樋ベルト状をな
して、被搬送物を搬送し、復路においては、付着した被
搬送物が落下したり、見映えが損なわれるのを防止する
ためにパイプ状に巻込まれるベルト、搬送中における粉
塵等の飛散による環境汚染防止対策等のため、パイプ状
に巻込んで粉粒体、汚泥その他各種の被搬送物を搬送す
るベルト等、往路と復路のうちの一部若しくは全体がパ
イプ状に巻込まれるベルトの蛇行矯正方法及び装置に関
する。

【０００２】

【従来技術】ベルトをパイプ状に巻込んで被搬送物を搬
送経路が屈曲ないし彎曲する経路に沿って搬送する場合
を例にとっていえば、搬送物が例えば水分を多く含むダ
ストや石灰等、粘性の大きなものではことに、彎曲ない
し屈曲箇所で遠心力の作用によって搬送物が一方の側に
偏り、そのためアンバランスを生じてパイプ状に巻き込
まれるベルトが捩れ、これによりベルトがはだけて搬送
物が零れ落ちたり、ベルトやガイドローラが損傷するこ
とがある。パイプ状に巻込まれるベルトの捩れを防止す
るために、ガイドローラによるベルトへの接触角を調整
したり、或いはベルトに支持枠を取付け、その支持枠を
ガイドすることによってベルトの捩れを矯正する方法な
どが実施されているが、前者のガイドローラを調整する
方法による場合、ベルトに捩れを生じると、ベルトの走
行を一旦停止して少しづゝ接触角を調整しながら走行を
繰返し、ベルトに捩れが生じなくなるまでこの調整を繰
返しているので、復旧までに手間や時間がかゝるという
難点があった。

【０００３】また、ベルトに支持枠を設け、それをガイ
ドすることによってベルトの捩れを強制的に防止する後
者の方法にあっては、ベルトに支持枠を取付けたり、支
持枠をガイドする装置等が必要となって設備コストが嵩
み、またベルトに捩れ防止のための強制力が加わるの
で、ベルトが破損し易いという難点があった。パイプ状
に巻込まれるベルトの捩れを防止する方法としてはこの
ほか、ベルトを円周上で支持する複数のガイドローラの
うちの一つをエアシリンダーにより進退可能に支持し、
ベルトの捩れの原因となる搬送物の偏りが生じると、ガ
イドローラへの押圧力が変化するのを利用して、エアシ
リンダーの管路圧を検出し、検出値が設定値を越える
と、エアシリンダーへの流量を変えて、ガイドローラを
進退させ、偏った搬送物を平坦化させる方法が提案され
ている（特開平５−２３８５２４号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来よりも
簡易な手段で、より確実にパイプ状に巻込まれるベルト
の蛇行を自動的に矯正する方法及び装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題の解決手段及び作用】本発明のベルト蛇行矯正方
法は、往路と復路のうちの少なくとも一部がパイプ状に
巻込まれるベルトのパイプ状部分にベルト重合部の段差
をずれが許容される限度位置において段差を検出するセ
ンサーを設け、ベルトの蛇行により段差がずれてセンサ
ーが段差を検出したとき、この検出信号に基づいて制御
装置により、パイプ状に巻込まれるベルトに両側より当
てられる支持ローラの向きを変え、ベルト進行方向に対
する支持ローラの角度を変化させることを特徴とするも
のであり、本方法を実施するための装置は、パイプ状に
巻込まれるベルトに両側よりベルトとなす角が変更可能
に当てられる少なくとも一対の支持ローラと、ベルト重
合部の段差のずれが許容される限度位置において、段差
を検出するセンサーと、センサーの検出信号に基づい
て、支持ローラの向きを変える制御装置とよりなること
を特徴とする。

【０００６】本方法及び装置によれば、ベルト重合部の
段差のずれが許容される限度位置に達すると、センサー
がこれを検出して支持ローラの向きが変わる。ベルトに
対する支持ローラの角度が変わると、変わる方向にベル
トが捩れ、段差が逆向きにずれて許容範囲内に収まる。
本方法及び装置において、センサーは段差の両側に配置
し、段差を検出したセンサーによって支持ローラの向き
が時計或いは反時計方向に変わるようにするのが望まし
い。これにより段差がいづれの方向にずれても、許容範
囲内に収まるようになる。

【０００７】別の方法は、パイプ状に巻込まれるベルト
のベルト重合部の段差を検出するセンサーをベルト進行
方向と交差する方向に往復動させてベルトを走査し、セ
ンサーによって検出された段差が許容範囲を越えた位置
にあるとき、制御装置により支持ローラの向きを変え、
ベルト進行方向に対する支持ローラの角度を変化させる
ことを特徴とするものであり、本方法を実施するための
装置は、パイプ状に巻込まれるベルトに両側よりベルト
となす角が変更可能に当てられる少なくとも一対の支持
ローラと、ベルト進行方向と交差する方向に往復動し、
ベルト重合部の段差を検出するセンサーと、センサーに
よって検出された段差が許容範囲を越えてずれているか
どうかを判断し、越えているときに支持ローラの向きを
変える制御装置とよりなることを特徴とする。

【０００８】本方法及び装置においては、センサーの走
査によって検出された段差が許容範囲を越えたとき、上
記と同様、支持ローラの向きが変わり、ベルトに対する
角度が変わってベルトが捩じれる。上記各方法及び装置
において用いられるセンサーとしては、例えばベルトに
径方向に進退可能に接触する探触子を有し、探触子の変
位により段差を検出する機械式センサー、レーザ距離セ
ンサー、超音波センサーなどの距離センサーを例示する
ことができる。

【０００９】更に別の方法は、段差の検出を、スリット
光を照射する光源と、ＴＶカメラ、ＣＣＤカメラ等の画
像入力装置を組合せ、光切断法と、三角測量法に基づい
て行うもので、光源からスリット光をパイプ状に巻込ま
れるベルトにベルト進行方向と交差させて照射し、それ
を画像入力装置で撮り込み、得られた画像から制御装置
によりパイプ状に巻込まれるベルト外形の輪郭形状を求
め、これより段差を検出したのち、検出した段差が許容
範囲を越えているかどうかを判断し、越えているときに
パイプ状に巻込まれるベルトに両側より当てられる支持
ローラの向きを変え、ベルト進行方向に対する支持ロー
ラの角度を変化させることを特徴とするものであり、本
方法を実施するための装置は、パイプ状に巻込まれるベ
ルトに両側よりベルトとなす角が変更可能に当てられる
少なくとも一対の支持ローラと、パイプ状に巻込まれる
ベルトにスリット光をベルト進行方向と交差する方向に
照射する光源と、ベルトに照射されたスリット光を撮り
込む画像入力装置と、画像入力装置で撮り込んだ画像か
らパイプ状に巻込まれるベルト外形の輪郭形状を求めて
段差を検出し、検出された段差が許容範囲を越えている
かどうかを判断して、越えているときに支持ローラの向
きを変える制御装置とよりなることを特徴とする。

【００１０】本方法及び装置において、段差が許容範囲
を越えたかどうかは、画像上の段差がしきい値を越えた
かどうかで判定される。他の方法は、光源よりパイプ状
に巻込まれるベルトに当てられるスポット光をベルト進
行方向と交差する方向に移動させて、これを光源と一体
化して設けた画像入力装置でトラッキングし、制御装置
により画像上における基準位置と、スポット光との距離
をスポット光が移動する方向に沿って求めることによ
り、パイプ状に巻込まれるベルト外形の輪郭形状を求
め、これより段差を検出したのち、検出した段差が許容
範囲を越えているかどうかを判断し、越えているときに
パイプ状に巻込まれるベルトに両側より当てられる支持
ローラの向きを変え、ベルト進行方向に対する支持ロー
ラの角度を変化させることを特徴とするものであり、本
方法を実施するための装置は、パイプ状に巻込まれるベ
ルトに両側よりベルトとなす角が変更可能に当てられる
少なくとも一対の支持ローラと、パイプ状に巻込まれる
ベルトの進行方向と交差する方向に往復動してベルトに
スポット光を当てる光源と、光源と一体化して設置さ
れ、ベルトに照射されたスポット光を撮り込む画像入力
装置と、該装置により撮った線画線上における基準位置
と、スポット光との間の距離をトラッキングしてパイプ
状に巻込まれるベルト外形の輪郭形状を求め、これより
段差を検出したのち、検出した段差が許容範囲を越えて
いるかどうかを判断し、越えているときにパイプ状に巻
込まれるベルトに両側より当てられる支持ローラの向き
を変え、ベルト進行方向に対する支持ローラの角度を変
化させる制御装置とよりなることを特徴とする。

【００１１】前者のスリット光を撮像する方法及び装置
においては、ベルトの走行により画像がブレ易いのに対
し、本方法及び装置による場合、画像のブレがなく、段
差を精度よく検出することができる。上記各方法及び装
置において、段差のずれを矯正する際、矯正を確実に行
うには、支持ローラをパイプ状に巻込まれるベルトに押
付けておく必要があるが、常時押付けておくと、ベルト
の走行によりベルトや支持ローラが摩耗し易い。この問
題を解消するには、支持ローラをベルトに向かって進退
可能に支持し、常にはベルトにより離間させておくか、
或いは軽く接触してベルトをガイドする機能のみを持た
せるようにし、矯正時においてのみ、制御装置からの制
御信号によりベルトに押し当てられるようにしたり、或
いはまた支持ローラに対向して押えローラをベルトに向
かって進退可能に設け、矯正時に押えローラでベルトを
押込んで支持ローラに押付けるようにするとよい。

【００１２】上記各方法及び装置で用いられる光源とし
ては、例えばハロゲン光やレーザ光を例示することがで
きる。いづれの光源を使用するにしても、ベルトとスポ
ット光の差を明確にするために、画像入力装置としての
ＴＶカメラ、ＣＣＤカメラ等にはフィルター、例えば外
乱光の影響を受けないフィルター、またレーザ光にあっ
ては、レーザ光の波長以下をカットすることができるフ
ィルターを取り付けるのが望ましい。

【００１３】

【実施例】六角形の孔１の各辺にガイドローラ２を取付
け、パイプ状に巻込んだベルト３をガイドするパネル４
をベルト進行方向の前後に配置すると共に、パネル間に
馬蹄形状のフレーム５をベルト３を跨ぐようにして配置
し、ベルト重合部の段差６を挟んでベルト直上と側方に
ベルト３までの距離を計測する超音波センサー７及び８
を設置する。そしてその計測値を制御装置としてのパー
ソナルコンピュータ（以下パソコンという）９に出力す
る。

【００１４】パネル４及び５の入側或いは出側には、図
３に示すように、パイプ状ベルト３の下側部を両側より
支持してガイドする一対の支持ローラ１１、１１と、ベ
ルト３を上側より押え込む押えロール１２が配置され、
このうち各支持ロール１１は、該ロールを軸支するブラ
ケット１２が固着されるコロ１３をベルト３を囲んで設
置されるフレーム１４の下側部に軸支することにより、
図４に示すように向きが変えられ、ベルト進行方向とな
す角が変えられるようになっている。

【００１５】両支持ローラ１１、１１の向きを変えるた
め、図５に示すように、両コロ１３、１３を連結する平
行リンク機構１６と、フレーム１４の下側部に添着さ
れ、かつロッド１７が平行リンク機構１６を構成する一
部のリンク１６ａと連結されるエアシリンダー１８が設
けられ、パソコン９からの制御信号によりエアシリンダ
ー１８が作動し、ロッド１７が進退すると、コロ１３、
１３が同方向に回動し、これにより両支持ローラ１１、
１１が図４に示すように時計方向或いは反時計方向に振
られるようになっている。

【００１６】押えローラ１２は、フレーム１４に昇降可
能に支持され、パソコン９からの制御信号により作動す
るエアシリンダー２１で昇降するようになっている。本
装置は以上のように構成され、パイプ状ベルト３の蛇行
により段差６が周方向にずれ、センサー７或いは８の検
出位置に達すると、センサー７或いは８によって計測さ
れるベルト３までの距離がベルトの厚み分だけ変位す
る。

【００１７】パソコン９は、この検出によりエアシリン
ダー１８及び２１を作動し、押えローラ１２でベルト３
を押込んで支持ローラ１１、１１に押付けると共に、段
差６の検出信号によって支持ローラ１１、１１が図４の
時計方向或いは反時計方向に回動する。これによりベル
ト３が捩れ、段差６がずれの解消される方向に移動す
る。

【００１８】この動作は、センサー７或いは８による検
知信号がなくなるまで続き、繰返し行われる。図６は、
パイプ状ベルト３１の側方にスリット光を照射する光源
であるレーザ装置３２と、ベルト３１に照射されたスリ
ット光を撮り込むＴＶカメラ３３と、ＴＶカメラに接続
される制御装置としてのパソコン３４よりなるベルト重
合部の段差を検出する装置について示すもので、パソコ
ン３４は、ＴＶカメラ３３で撮り込んだ画像を処理し、
三角測量法に基づいてベルト外形の輪郭部形状を求め、
段差３５の位置を検出する。そしてその位置がしきい値
を越えているとき、前述の各エアシリンダー１８、２１
を作動させる。

【００１９】図７は、パソコンによって画像処理された
ベルト外形の輪郭形状を示す。図８は、検出ボックス４
１に光源であるレーザ装置４２と、ＣＣＤラインセンサ
ーカメラ４３を納めて、検出ボックス４１を縦方向に往
復動させ、レーザ装置４２よりパイプ状ベルト４４にス
ポット光を照射させると共に、ラインセンサーカメラ４
３がベルト４４に達するまでのレーザ光の一定範囲を撮
り込むようになっている。

【００２０】ラインセンサーカメラ４３に接続される画
像処理装置としてのパソコン４５は、カメラ４３で撮り
込んだ線画像上の基準位置からベルト側面に当たるスポ
ット光までの画素数を求めて、ベルト外径の輪郭形状を
求め、段差４６の位置を検出する。そしてその位置がし
きい値を越えているとき、前述の各エアシリンダー１
８、２１を作動させる。

【００２１】図９は、パソコンによって画像処理された
ベルト外径の輪郭形状を示す。

【００２２】

【発明の効果】本発明の方法及び装置によれば、原因の
如何にかゝわらず、パイプ状に巻込まれるベルトが蛇行
してベルト重合部の段差のずれが許容限度に達し、或い
は許容限度を越えると、ベルトの蛇行が自動的に矯正さ
れるようになる。しかも矯正は、一対の支持ローラと、
ベルト重合部の段差を検出する手段と、支持ローラの向
きを制御する制御装置との簡単な手段によって行えるう
え、ベルトは支持ローラの向きを変えるだけで捩れ、支
持ローラの向きは、矯正時においてのみ変えられるの
で、ベルトや支持ローラの摩耗が少なくてすむ。

【００２３】また、支持ローラを進退可能にして矯正時
にベルトを押付けるようにするか、或いは押えローラを
設けて矯正時にベルトを押込み、支持ローラに押付ける
ようにすれば、ベルトの矯正が確実に行えるようになる
ばかりではなく、矯正時以外は支持ローラをベルトより
離すか、ベルトと軽く接触させることができるので、ベ
ルトや支持ローラの摩耗を更に少なくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ベルト重合部の段差検出機構を示す側面図。

【図２】 ベルトの蛇行矯正装置の概略図。

【図３】 矯正装置の模式図。

【図４】 支持ローラの作動機構の平面図。

【図５】 同底面図。

【図６】 段差検出機構の模式図。

【図７】 ベルト外径の輪郭形状を示す図。

【図８】 別の段差検出機構の概略図。

【図９】 図８の検出機構によって求められるベルト外
形の輪郭形状を示す図。

【符号の説明】

２・・・ガイドローラ ３、３１、４４・
・・ベルト ４・・・パネル ５・・・フレーム ６、３５、４６・・・段差 ７、８・・・超音
波センサー ９、３４、４５・・・パソコン １１・・・支持ロ
ーラ １４・・・フレーム １６・・・リンク
機構 １８、２１・・・エアシリンダー ３２、４２・・・
レーザ装置 ３３・・・ＴＶカメラ ４１・・・検出ボ
ックス ４３・・・ＣＣＤラインセンサーカメラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 雅邦 広島県呉市昭和町11番１号 日新製鋼株式 会社呉製鉄所内 (72)発明者 隅野 真一 横浜市栄区上郷町262−32−６−309 (72)発明者 吉本 孝夫 鎌倉市西鎌倉１−７−１ (72)発明者 上妻 静雄 北九州市門司区風師３丁目10−14

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往路と復路のうちの少なくとも一部がパ
   イプ状に巻込まれるベルトのパイプ状部分に巻込みによ
   って形成されるベルト重合部の段差をずれが許容される
   限度位置において段差を検出するセンサーを設け、ベル
   トの蛇行により段差がずれてセンサーが段差を検出した
   とき、この検出信号に基づいて制御装置により、パイプ
   状に巻込まれるベルトに両側より当てられる支持ローラ
   の向きを変え、ベルト進行方向に対する支持ローラの角
   度を変化させることを特徴とするベルトの蛇行矯正方
   法。
2. 【請求項２】 センサーは、段差の両側に配置される請
   求項１記載の蛇行矯正方法。
3. 【請求項３】 往路と復路のうちの少なくとも一部がパ
   イプ状に巻込まれるベルトのパイプ状部分に巻込みによ
   って形成されるベルト重合部の段差を検出するセンサー
   をベルト進行方向と交差する方向に往復動させてベルト
   を走査し、センサーによって検出された段差が許容範囲
   を越えた位置にあるとき、制御装置によりパイプ状に差
   込まれるベルトに両側より当てられる支持ローラの向き
   を変え、ベルト進行方向に対する支持ローラの角度を変
   化させることを特徴とするベルトの蛇行矯正方法。
4. 【請求項４】 往路と復路のうちの少なくとも一部がパ
   イプ状に巻込まれるベルトのパイプ状部分に光源からス
   リット光をベルト進行方向と交差させて照射し、それを
   画像入力装置で撮り込み、得られた画像から制御装置に
   よりパイプ状に巻込まれるベルト外形の輪郭形状を求
   め、これより段差を検出したのち、検出した段差が許容
   範囲を越えているかどうかを判断し、越えているときに
   パイプ状に巻込まれるベルトに両側より当てられる支持
   ローラの向きを変え、ベルト進行方向に対する支持ロー
   ラの角度を変化させることを特徴とするベルトの蛇行矯
   正方法。
5. 【請求項５】 往路と復路のうちの少なくとも一部がパ
   イプ状に巻込まれるベルトのパイプ状部分に光源より当
   てられるスポット光をベルト進行方向と交差する方向に
   移動させて、これを光源と一体化して設けた画像入力装
   置でトラッキングし、制御装置により画像上における基
   準位置と、スポット光との距離をスポット光が移動する
   方向に沿って求めることにより、パイプ状に巻込まれる
   ベルト外形の輪郭形状を求め、これより段差を検出した
   のち、検出した段差が許容範囲を越えているかどうかを
   判断し、越えているときにパイプ状に巻込まれるベルト
   に両側より当てられる支持ローラの向きを変え、ベルト
   進行方向に対する支持ローラの角度を変化させることを
   特徴とするベルトの蛇行矯正方法。
6. 【請求項６】 往路と復路のうちの少なくとも一部がパ
   イプ状に巻込まれるベルトのパイプ状部分に両側よりベ
   ルトとなす角が変更可能に当てられる少なくとも一対の
   支持ローラと、巻込みによって形成されるベルト重合部
   の段差のずれが許容される限度位置において、段差を検
   出するセンサーと、センサーの検出信号に基づいて、支
   持ローラの向きを変える制御装置とよりなることを特徴
   とするベルトの蛇行矯正装置。
7. 【請求項７】 往路と復路のうちの少なくとも一部がパ
   イプ状に巻込まれるベルトのパイプ状部分に両側よりベ
   ルトとなす角が変更可能に当てられる少なくとも一対の
   支持ローラと、ベルト進行方向と交差する方向に往復動
   し、ベルト重合部の段差を検出するセンサーと、センサ
   ーによって検出された段差が許容範囲を越えてずれてい
   るかどうかを判断し、越えているときに支持ローラの向
   きを変える制御装置とよりなることを特徴とするベルト
   の蛇行矯正装置。
8. 【請求項８】 往路と復路のうちの少なくとも一部がパ
   イプ状に巻込まれるベルトのパイプ状部分に両側よりベ
   ルトとなす角が変更可能に当てられる少なくとも一対の
   支持ローラと、パイプ状に巻込まれるベルトにスリット
   光をベルト進行方向と交差する方向に照射する光源と、
   パイプ状に巻込まれるベルトに照射されたスリット光を
   撮り込む画像入力装置と、画像入力装置で撮り込んだ画
   像からパイプ状に巻込まれるベルト外形の輪郭形状を求
   めて段差を検出し、検出された段差が許容範囲を越えて
   いるかどうかを判断して、越えているときに支持ローラ
   の向きを変える制御装置とよりなることを特徴とするベ
   ルトの蛇行矯正装置。
9. 【請求項９】 往路と復路のうちの少なくとも一部がパ
   イプ状に巻込まれるベルトのパイプ状部分に両側よりベ
   ルトとなす角が変更可能に当てられる少なくとも一対の
   支持ローラと、パイプ状に巻込まれるベルトの進行方向
   と交差する方向に往復動してベルトにスポット光を当て
   る光源と、光源と一体化して設置され、ベルトに照射さ
   れたスポット光を撮り込む画像入力装置と、該装置によ
   り撮った線画線上における基準位置と、スポット光との
   間の距離をトラッキングしてパイプ状に巻込まれるベル
   ト外形の輪郭形状を求め、これより段差を検出したの
   ち、検出した段差が許容範囲を越えているかどうかを判
   断し、越えているときにパイプ状に巻込まれるベルトに
   両側より当てられる支持ローラの向きを変え、ベルト進
   行方向に対する支持ローラの角度を変化させる制御装置
   とよりなることを特徴とするベルトの蛇行矯正装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜３記載の方法及び請求項
    ５、６記載の装置で用いられるセンサーは、パイプ状に
    巻込まれるベルトに径方向に進退可能に接触する探触子
    を有し、探触子の変位により段差を検出する機械式セン
    サー、レーザ距離センサー、超音波センサーなどの距離
    センサーである。
11. 【請求項１１】 請求項１〜５記載の方法及び請求項５
    〜８記載の装置で用いられる支持ローラは、パイプ状に
    巻込まれるベルトに向かって進退可能で、進退が制御装
    置によって制御される。
12. 【請求項１２】 請求項１〜５記載の方法及び請求項５
    〜８記載の装置において、パイプ状に巻込まれるベルト
    に向かって進退可能で、前進時にベルトを押込んで支持
    ローラに押付ける押えローラが設けられる。