JP2020518531A - コンベアベルト用の容量結合式センサシステム - Google Patents
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Abstract
Description
ベルトは、下部の復路42に沿って戻る。ローラ44が、復路においてベルトを支持し、最大の懸垂線状の弛みを減少させる。
ある(本出願で使用されるようなベルトモジュールのピッチは、その横方向の中心線を中心としたモジュールの回転を指しており、前部の連接軸と後部の連接軸との間の距離ではない)。計算されたピッチは、前部から後部までの任意の地点におけるベルトモジュールの高さの指標であり、そのような他の測定に関わるベルトプレートの長手方向の位置に基づいて他の測定値を修正するために、平均の高さの値の代わりに使用することができる。
Claims (33)
- 頂部側および底部側を有するコンベアベルトと、
前記コンベアベルトの外部にあり、
駆動信号を生成する振動器と、
前記コンベアベルトの前記底部側付近に位置決めされ、前記振動器と直列に接続された第1の外部のコンデンサプレートと、
前記コンベアベルトの前記底部側付近に位置決めされた第2の外部のコンデンサプレートと、
前記第2の外部のコンデンサプレートに接続された検出器とを含む
駆動および検出段と、
前記コンベアベルトの前記底部側付近で前記コンベアベルト内に設置された第1のベルトコンデンサプレートと、
前記コンベアベルトの前記底部側付近で前記コンベアベルト内に設置された第2のベルトコンデンサプレートであって、
前記第2のベルトコンデンサプレートと前記第2の外部のコンデンサプレートが位置合わせされて伝達コンデンサを形成する際、前記第1のベルトコンデンサプレートと前記第1の外部のコンデンサプレートが位置合わせされて駆動コンデンサを形成する、第1のベルトコンデンサプレートおよび第2のベルトコンデンサプレートと、
前記コンベアベルト内に設置され、前記駆動コンデンサと前記伝達コンデンサとの間に直列に接続されるセンサであって、
前記駆動コンデンサは、前記駆動信号を前記センサに結合して、前記センサによって測定される物理的特性を指すセンサ信号を生成し、
前記検出器は、前記伝達コンデンサから前記センサ信号を受信するセンサとを備えるコンベアベルト測定システム。 - 前記センサは、静電容量が前記物理的特性と共に変化するコンデンサである、請求項1に記載のコンベアベルト測定システム。
- 前記駆動および検出段は、
前記コンベアベルトの前記底部側付近に位置決めされ、前記振動器に直列に接続された第1の外部の基準コンデンサプレートと、
前記コンベアベルトの前記底部側付近に位置決めされた第2の外部の基準コンデンサプレートと、
前記第2の外部の基準コンデンサプレートに接続された基準検出器とをさらに含み、
前記コンベアベルト測定システムは、
前記コンベアベルトの前記底部側付近で前記コンベアベルト内に設置された第1のベルト基準コンデンサプレートと、
前記コンベアベルトの前記底部側付近で前記コンベアベルト内に設置された第2のベルト基準コンデンサプレートであって、
前記第1の外部のコンデンサプレートと前記第2の外部のコンデンサプレートが位置合わせされたとき、前記第1のベルト基準コンデンサプレートと前記第1の外部の基準コンデンサプレートが位置合わせされて基準駆動コンデンサを形成し、前記第2のベルト基準コンデンサプレートと前記第2の外部の基準コンデンサプレートが位置合わせされて基準伝達コンデンサを形成する、第1の基準コンデンサプレートおよび第2の基準コンデンサプレートと、
前記コンベアベルト内に設置され、前記基準駆動コンデンサと前記基準伝達コンデンサとの間に直列に接続された、固定静電容量を有する基準コンデンサであって、
前記基準駆動コンデンサは、前記駆動信号を前記基準コンデンサに結合して、前記センサによって測定される前記物理的特性に影響されないが、前記センサに影響を及ぼす周辺状況には影響されやすい基準信号を生成し、
前記基準検出器は、前記基準伝達コンデンサから前記基準信号を受信する基準コンデンサとをさらに備える、請求項1に記載のコンベアベルト測定システム。 - 前記第1の外部のコンデンサプレートと、前記第1の外部の基準コンデンサプレートは同一のコンデンサプレートである、請求項3に記載のコンベアベルト測定システム。
- 前記駆動コンデンサと前記基準駆動コンデンサの重なり合う領域は均等であり、前記伝達コンデンサと前記基準伝達コンデンサの重なり合う領域も均等である、請求項3に記載のコンベアベルト測定システム。
- 前記駆動および検出段は、
前記コンベアベルトの前記底部側付近に位置決めされた前部の外部の高さコンデンサプレートと、
前記コンベアベルトの前記底部側付近に位置決めされ、搬送方向に前記前部の外部の高さコンデンサプレートから離間された後部の外部の高さコンデンサプレートとをさらに含み、
前記コンベアベルト測定システムは、
前記コンベアベルトの前記底部付近で前記コンベアベルト内に設置された前部のベルトの高さコンデンサプレートと、
前記コンベアベルトの前記底部付近で前記コンベアベルト内に設置され、前記搬送方向に前記前部のベルトの高さコンデンサプレートから離間された後部のベルトの高さコンデンサプレートとをさらに備え、
前記後部のベルトの高さコンデンサプレートの第2の部分が前記後部の外部の高さコンデンサプレートに重なって後部の高さコンデンサを形成する際、前記第1の外部のコンデンサプレートは、前記前部および前記後部のベルトの高さコンデンサプレートの第1の部分に重なって、前部および後部の高さ駆動コンデンサを形成し、前記前部のベルトの高さコンデンサプレートの第2の部分は前記前部の外部の高さコンデンサプレートに重なって前部の高さコンデンサを形成し、
前記前部の高さ駆動コンデンサは、前部の直列静電容量を有する前記前部の高さコンデンサと直列であり、前記後部の高さ駆動コンデンサは、後部の直列静電容量を有する前記後部の高さコンデンサと直列であり、
前記第1の外部のコンデンサプレートは、前記駆動信号を前記前部および前記後部の高さコンデンサに結合して、前記前部および前記後部の直列静電容量を示す前部および後部の高さ信号を生成し、
前記前部の直列静電容量と前記後部の直列静電容量の比の、一致した状態からのずれは、前記ベルトのピッチの指標である、請求項1に記載のコンベアベルト測定システム。 - 前部の外部の高さコンデンサプレートは、右の前部の外部の高さコンデンサプレートと、前記搬送方向に直交する方向に前記右の前部の外部の高さコンデンサプレートから離間された左の前部の外部の高さコンデンサプレートとを備え、
後部の外部の高さコンデンサプレートは、右の後部の外部の高さコンデンサプレートと、前記搬送方向に直交する方向に前記右の後部の外部の高さコンデンサプレートから離間された左の後部の外部の高さコンデンサプレートとを備え、
前記前部の高さコンデンサは、右の前部の直列静電容量を有する前記前部の高さ駆動コンデンサと直列の右の前部の高さコンデンサと、左の前部の直列静電容量を有する前記前部の高さ駆動コンデンサと直列の左の前部の高さコンデンサを形成し、
前記後部の高さコンデンサは、右の後部の直列静電容量を有する前記後部の高さ駆動コンデンサと直列の右の後部の高さコンデンサと、左の後部の直列静電容量を有する前記後部の高さ駆動コンデンサと直列の左の後部の高さコンデンサを形成し、
前記第1の外部のコンデンサプレートは、前記駆動信号を、前記右の前部、前記左の前部、前記右の後部、および前記左の後部の高さコンデンサに結合して、右の前部、左の前部、右の後部、および左の後部の直列静電容量を示す右の前部、左の前部、右の後部、および左の後部の高さ信号を生成し、
前記右の前部の直列静電容量と前記左の前部の直列静電容量の比の、一致した状態からのずれと、前記右の後部の直列静電容量と、前記左の後部の直列静電容量の比の、一致した状態からのずれは、前記ベルトの回転の指標である、請求項6に記載のコンベアベルト測定システム。 - 前記駆動および測定回路は、
前記コンベアベルトの前記底部側付近に位置決めされた右の外部の経路追跡コンデンサプレートと、
前記コンベアベルトの前記底部側付近に位置決めされ、搬送方向に直交する方向に前記右の外部の経路追跡コンデンサプレートから離間された左の外部の経路追跡コンデンサプレートとをさらに含み、
前記コンベアベルト測定システムは、前記コンベアベルトの前記底部側付近で前記コンベアベルト内に設置されたベルト経路追跡コンデンサプレートをさらに備え、
前記ベルト経路追跡コンデンサプレートの第3の部分が、前記左の外部の経路追跡コンデンサプレートに重なって左の経路追跡コンデンサを形成する際、前記第1の外部のコンデンサプレートは、前記ベルト経路追跡コンデンサプレートの第1の部分に重なって経路追跡駆動コンデンサを形成し、前記ベルト経路追跡コンデンサプレートの第2の部分は、前記右の外部の経路追跡コンデンサプレートに重なって右の経路追跡駆動コンデンサを形成し、
前記経路追跡駆動コンデンサは、右の直列静電容量を有する前記右の経路追跡コンデンサと直列であり、前記経路追跡駆動コンデンサは、左の直列静電容量を有する前記左の経路追跡コンデンサと直列であり、
前記第1の外部のコンデンサプレートは、前記駆動信号を前記右および前記左の経路追跡コンデンサに結合して、前記右および前記左の直列静電容量を示す右の、および左の経路追跡信号を生成し、
前記左の直列静電容量と前記右の直列静電容量との差は、前記搬送方向に直交する方向での前記コンベアベルトの脱線の指標である、請求項1に記載のコンベアベルト測定システム。 - 前記センサは、前記コンベアベルトの前記頂部側にある圧力プラットフォームと、前記圧力プラットフォームと前記センサとの間にあり、前記圧力プラットフォームの上の製品の重量を前記センサに伝達することで、前記センサ信号が前記圧力プラットフォームの上の前記製品の前記重量を示すピンとを含む力センサである、請求項1に記載のコンベアベルト測定システム。
- 搬送路内に支持され、頂部側および底部側を有し、
前記コンベアベルトの前記底部側付近に配置された第1および第2のベルトプレートと、
前記第1および第2のベルトプレートと直列に接続され、物理的特性に反応して第1のセンサ信号を提供する第1のセンサとを含むセンサ段を有する
コンベアベルトと、
前記コンベアベルトの外部にあり、
振動器と、
前記振動器に直列に接続され、前記搬送路に沿った第1の外部プレートと、
第1の検出器と、
前記第1の検出器と直列に接続され、前記搬送路に沿った第2の外部プレートとを含む駆動および検出段とを備え、
前記第2の外部プレートが前記第2のベルトプレートと重なって第2のコンデンサと、前記振動器、前記第1のコンデンサ、前記第1のセンサ、前記第2のコンデンサおよび前記第1の検出器を含む測定回路を形成する際、前記第1の外部プレートは、前記第1のベルトプレートと重なって、第1のコンデンサを形成し、
前記第1の外部プレートと前記第1のベルトプレートは、異なる横方向の寸法および長手方向の寸法を有し、前記第2の外部プレートと前記第2のベルトプレートは、異なる横方向の寸法および長手方向の寸法を有するコンベアベルト測定システム。 - 前記センサ段は、
前記コンベアベルトの前記底部側付近に配置された第3および第4のベルトプレートと、
前記第3および前記第4のベルトプレートと直列に接続された第2のセンサとをさらに含み、
前記駆動および検出段は、
前記振動器に直列に接続された第3の外部プレートと、
第2の検出器と、
前記第2の検出器と直列に接続された第4の外部プレートとをさらに含み、
前記第2の外部プレートが前記第2のベルトプレートに重なって、前記振動器、前記第3のコンデンサ、前記第2のセンサ、前記第4のコンデンサおよび前記第2の検出器を含む測定回路を形成する際、前記第3の外部プレートは、前記第3のベルトプレートと重なって第3のコンデンサを形成し、前記第4の外部プレートは、前記第4のベルトプレートと重なって第4のコンデンサを形成する、請求項10に記載のコンベアベルト測定システム。 - 前記第3の外部プレートと前記第3のベルトプレートは異なる横方向の寸法および長手方向の寸法を有し、前記第4の外部プレートと前記第4のベルトプレートは異なる横方向の寸法および長手方向の寸法を有する、請求項11に記載のコンベアベルト測定システム。
- 前記第3の外部プレートは、2つの第3の外部のサブプレートを備え、前記第3のベルトプレートは、2つの第3のベルトサブプレートを備え、前記第4の外部プレートは、2つの第4の外部のサブプレートを備え、前記第4の外部プレートは、2つの第4の外部のサブプレートを備える、請求項11に記載のコンベアベルト測定システム。
- 前記第1の外部プレートと前記第1のベルトプレートの重なる領域は、前記第3の外部プレートと前記第3のベルトプレートの重なる領域に等しい、請求項11に記載のコンベアベルト測定システム。
- 前記第2のセンサは、前記第1のセンサに影響を及ぼす周辺状況に反応し、前記第1のセンサによって測定される前記物理的特性には反応しない第2の信号を生成し、
前記第1の検出器は、前記第1のセンサから第1のセンサ信号を受信し、
前記第2の検出器は、前記第2のセンサから第2のセンサ信号を受信し、
前記第2の信号は、前記第1の信号に対する周辺状況の影響を補償するために前記第1の信号と組み合わされる、請求項11に記載のコンベアベルト測定システム。 - 前記センサ段は、前記第1のベルトプレートの反対側で搬送方向に離間された、前記コンベアベルトの前記底部側付近に配置された第3および第4のベルトプレートをさらに含み、
前記駆動および検出段は、
前記第1の外部プレートの反対側で前記搬送方向に離間された、前記コンベアベルトの前記底部側付近に配置された第3および第4の外部プレートと、
前記第3の外部プレートと直列した第3の検出器、および前記第4の外部プレートと直列した第4の検出器とをさらに含み、
前記第2の外部プレートが前記第2のベルトプレートに重なるとき、前記第3の外部プレートは、前記第3のベルトプレートに重なって第3のコンデンサを形成し、前記第4の外部プレートは、前記第4のベルトプレートに重なって第4のコンンデンサを形成し、
前記第3の検出器によって測定される前記第3のコンデンサの静電容量と、前記第4の検出器によって測定される前記第4のコンデンサの静電容量は、前記第3および前記第4のベルトプレートにおける前記第3および前記第4の外部プレートより上の前記ベルトの高さに比例する、請求項10に記載のコンベアベルト測定システム。 - 前記第3の検出器および前記第4の検出器によって測定された前記高さは、前記第1のセンサ信号に対するベルトの高さの影響を補正するのに使用される、請求項16に記載のコンベアシステム。
- 前記第3の外部プレートは、前記センサ段の長手方向の中心線の反対側に2つの第3の外部のサブプレートを備え、
前記第4の外部プレートは、前記センサ段の長手方向の中心線の反対側に2つの第4の外部のサブプレートを備える、請求項16に記載のコンベアベルト測定システム。 - 前記第3および前記第4のベルトプレートの前記横方向の寸法は、前記2つの第3および前記第4の外部のサブプレートの横方向の外側面の間の距離より大きいことから、前記第3の外部プレートと前記第3のベルトプレートの間のプレートが重なる領域と、前記第4の外部プレートと前記第4のベルトプレートの間の領域は、特定の範囲の横方向の経路追跡の偏りにわたって一定である、請求項18に記載のコンベアベルト測定システム。
- 前記駆動および検出段は、
前記第1の外部プレートの反対側で前記搬送方向に離間された、前記コンベアベルトの前記底部側付近に配置された第3の左および右の外部プレートと、
前記第1の外部プレートの反対側で前記搬送方向で、前記第3左および前記右の外部プレートから離間され、それらと位置合わせされた、前記コンベアベルトの前記底部側付近に配置された第4の左および右の外部プレートと、
前記それぞれの第3の左、第3の右、第4の左および第4の右の外部プレートと直列に各々が接続された第3の左、第3の右、第4の左、および第4の右の検出器とをさらに含み、
前記第3の左、前記第3の右、前記第4の左、および前記第4の右の外部プレートは、前記第1のベルトプレートと重なって、第3の左、第3の右、第4の左、および第4の右のコンデンサを形成し、
前記第3の左、前記第3の右、前記第4、および前記第4の右の検出器は、前記第3の左、前記第3の右、前記第4の左、および前記第4の右のコンデンサの静電容量を測定し、この静電容量は、前記コンベアベルトの横方向の経路追跡の偏りまたは偏揺れを求めるのに使用される、請求項10に記載のコンベアベルト測定システム。 - 前記第1のセンサは、静電容量が前記物理的特性と共に変化するコンデンサである、請求項10に記載のコンベアベルト測定システム。
- 前記搬送路を横切るように長手方向に延在するレーン内に複数の駆動および測定段を備え、前記コンベアベルトは、前記コンベアベルトに沿って横列と縦列で配列された複数のセンサ段を備える、請求項10に記載のコンベアベルト測定システム。
- 搬送路内に支持され、
物理的特性および周辺状況に反応して第1のセンサ信号を提供する第1のセンサと、
前記第1のセンサに影響を与える前記周辺状況に反応し、前記第1のセンサによって測定される前記物理的特性には反応しない第2の信号を提供する第2のセンサとを含むセンサ段を有する、
コンベアベルトと、
前記コンベアベルトの外部にあり、
振動器と、
第1の検出器および第2の検出器とを含む
駆動および検出段とを備え、
前記振動器は、前記駆動および検出段において前記搬送路に沿って前記振動器に接続された外部プレートと、前記第1または前記第2のセンサに接続された前記コンベアベルト内のベルトプレートとを各々が有する第1の駆動コンデンサおよび第2の駆動コンデンサをそれぞれ通して、前記第1および前記第2のセンサを駆動し、
前記第1および前記第2のセンサ信号は、
前記駆動および検出段において前記搬送路に沿って前記第1の検出器または前記第2の検出器に接続された外部プレートと、
前記第1のセンサまたは前記第2のセンサに接続された前記コンベアベルト内のベルトプレートとを各々が有する第1および第2の伝達コンデンサを通して、前記第1および前記第2の検出器にそれぞれ送信され、
前記第2の信号は、前記第1の信号に対する周辺状況の影響を補償するために前記第1の信号と組み合わせることが可能である、コンベアベルト測定システム。 - 前記第1のセンサは、静電容量が前記物理的特性と共に変動するコンデンサであり、前記第2のセンサは、静電容量が前記物理的特性と共に変動しないコンデンサである、請求項23に記載のコンベアベルト測定システム。
- 前記第1の駆動コンデンサおよび第2の駆動コンデンサは同一の外部プレートを使用する、請求項23に記載のコンベアベルト測定システム。
- 前記コンベアベルトの外部の高さ検出器と、
前記振動器に接続された外部プレートと、前記コンベアベルト内の高さ駆動プレートとを有する高さ駆動コンデンサと、
前記高さ検出器に接続された外部プレートと、前記高さ駆動プレートと直列に接続された前記コンベアベルト内の高さ伝達プレートとを有する高さ伝達コンデンサとをさらに備え、
前記高さ駆動コンデンサおよび前記高さ伝達コンデンサの直列静電容量は、前記搬送路より上の前記コンベアベルトの高さに反比例する、請求項23に記載のコンベアベルト測定システム。 - 前記高さ駆動コンデンサの前記外部プレートおよび前記高さ伝達コンデンサの前記外部プレートは、同一のコンデンサプレートの異なる部分である、請求項26に記載のコンベアベルト測定システム。
- 前記コンベアベルト内の高さを感知する場所に位置決めされた複数の高さ駆動コンデンサおよび高さ伝達コンデンサと、前記高さを感知する場所で前記コンベアベルトの高さを測定するための前記コンベアベルトの外部の複数の高さ検出器とを備える、請求項26に記載のコンベアベルト測定システム。
- 頂部側および底部側を有するコンベアベルトと、
前記コンベアベルト内に設置され、前記感知コンデンサより上の前記コンベアベルトの前記頂部側にある製品の重量と共に変動する静電容量を有する感知コンデンサと、
前記感知コンデンサと直列の駆動コンデンサおよび伝達コンデンサであって、
各々が、前記コンベアベルト内の前記底部側付近の第1のプレートと、前記コンベアベルトの外部の前記底部側付近の第2のプレートとを有することで、前記伝達コンデンサの前記第1のプレートと前記第2のプレートが重なるとき、前記駆動コンデンサの前記第1のプレートと前記第2のプレートが重なる、駆動コンデンサおよび伝達コンデンサと、
前記コンベアベルトの外部にあり、前記駆動コンデンサを通して前記感知コンデンサに通電して、前記感知コンデンサの静電容量と共に変動する重量信号を生成する振動器と、 前記コンベアベルトの外部にあり、前記伝達コンデンサに接続されて前記重量信号を受信する重量検出器とを備えるコンベアベルト計量システム。 - 搬送される製品を支持するために、前記コンベアベルトの前記頂部側の外側に付勢される圧力プラットフォームと、
前記圧力プラットフォームから前記コンベアベルトの前記底部側に向かって延びることで、前記圧力プラットフォームの上の前記製品の重量を前記感知コンデンサに伝達して、前記加えられた重量の関数として前記静電容量を変えるピンとをさらに備える、請求項29に記載のコンベアベルト計量システム。 - 前記感知コンデンサの付近で前記コンベアベルト内に設置され、前記コンベアベルトの前記頂部側にある製品の重量と共には変動しないが、前記感知コンデンサと同じ様式で周辺状況と共に変動する静電容量を有する基準コンデンサと、
前記基準コンデンサと直列に接続された基準駆動コンデンサおよび基準伝達コンデンサであって、
各々が前記コンベアベルト内の前記底部側付近の第1のプレートと、前記コンベアベルトの外部の前記底部側付近の第2のプレートを有することで、前記駆動コンデンサおよび前記伝達コンデンサの前記第1のプレートと前記第2のプレートが重なるとき、前記基準駆動コンデンサおよび前記基準伝達コンデンサの前記第1のプレートと前記第2のプレートが重なり、
前記振動器は、前記基準駆動コンデンサを通して前記基準コンデンサに通電して、前記基準コンデンサの静電容量と共に変動する基準信号を生成することで、前記感知コンデンサに影響を与える前記周辺状況に起因する前記重量信号における変動を補償する
基準駆動コンデンサおよび基準伝達コンデンサと、
前記コンベアベルトの外部にあり、前記基準信号を受信するために前記基準伝達コンデンサに接続された基準検出器とをさらに備える、請求項29に記載のコンベアベルト計量システム。 - 前記重量信号および前記基準信号を受信し、前記重量信号および前記基準信号から補償後の重量の値を計算する補償手段を備える、請求項31に記載のコンベアベルト計量システム。
- 前記コンベアベルトの高さを測定するための高さセンサであって、
前記コンベアベルトの外部の前部の外部プレートと、前記底部側付近で前記コンベアベルト内に設置される前部ベルトプレートとを有し、前記前部の外部プレートと前記前部ベルトプレート間の分離と共に変動する前部静電容量を有する前部コンデンサと、
前記コンベアベルトの外部の後部の外部プレートと、前記底部側付近で前記コンベアベルト内に設置され、前記前部ベルトプレートから前記搬送方向に離間された後部ベルトプレートとを有し、前記後部の外部プレートと前記後部のベルトプレート間の分離と共に変動する後部静電容量を有する後部コンデンサと、
外部プレートおよび前記前部ベルトプレートによって形成され、前記前部コンデンサに直列に接続される前部駆動コンデンサであって、
前記振動器は、前記前部駆動コンデンサを通して前記前部コンデンサに通電することで、前部のベルトの高さ信号を生成する前部駆動コンデンサと、
外部プレートおよび前記後部ベルトプレートによって形成され、前記後部コンデンサに直列に接続される後部駆動コンデンサであって、
前記振動器は、前記後部駆動コンデンサを通して前記後部コンデンサに通電することで、後部のベルトの高さ信号を生成する後部駆動コンデンサと、
前記前部および前記後部のベルトの高さ信号を検出する高さ検出器とを含む
高さセンサと、
前記前部および前記後部のベルトの高さ信号を受信し、前記前部および前記後部のベルトの高さ信号からベルトの高さの値を計算するプロセッサとをさらに備える、請求項29に記載のコンベアベルト計量システム。
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