JP4171661B2 - コンベヤベルトの異常検知装置 - Google Patents
コンベヤベルトの異常検知装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4171661B2 JP4171661B2 JP2003041816A JP2003041816A JP4171661B2 JP 4171661 B2 JP4171661 B2 JP 4171661B2 JP 2003041816 A JP2003041816 A JP 2003041816A JP 2003041816 A JP2003041816 A JP 2003041816A JP 4171661 B2 JP4171661 B2 JP 4171661B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- belt
- carrier
- signal
- abnormality
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Control Of Conveyors (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、生産活動に必要な物資等の搬送手段としてのベルトコンベヤにおいて、搬送物に混入する異常物体等によるコンベヤベルトの破損を効果的に検出し得るコンベヤベルトの異常検知装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
工場操業中に例えば鉱石等の原料は、ベルトコンベヤにより原料ヤードから連続的に処理工程に搬入され、工程終了後の製品は出荷ヤードへ搬出される。このようなベルトコンベヤの搬送ルートにおいて、予知不可能な異常物体が搬送ルートに混入して、当該異常物体によりコンベヤベルトが破損してベルトに穴が開いたり、或いは該ベルトにコンベヤ進行方向の直線的な亀裂(以下、「縦裂」という)が発生して、コンベヤの搬送機能に重大な損害をもたらす場合がある。このような事態が生ずると、中間工程や関連工程の工場の緊急停止を余儀なくされ、誘発される二次的事故を含む機会損失は復旧時間が長引くほど累積的に増大する。従って、コンベヤベルトの上記縦裂等の事故をできるだけ早期に初期段階で検出し、短時間に復旧して存在を最小限に留める必要がある。
【0003】
一方、検出装置の誤動作による過剰検出は、工程を乱すので極力回避する必要があり、このため事故検出には高い精度が要求される。
【0004】
このような状況の下、従来からベルトの破損を検知する各種の装置が開発されている。その内容は大別して(1)ベルト全長にわたり導電体を設けたもの(特許文献1)、ベルト全長にわたり磁性体を設けたもの(特許文献2)、ベルト全体にわたり電磁コイル等を埋込み加工したもの(特許文献3,4)等があり、それらの相対的位置や導電性の変化を電磁気的に常時監視する装置、(2)ベルトには加工せず、ベルトの縦裂等による局部変形や縦裂部から落下した搬送物を超音波、レーダ波等を媒体とする非接触センサーにより検出するもの(特許文献5,6)、或いはベルトに常時接触したローラの変位で検出する方法が開発されている(特許文献7)。
【0005】
【特許文献1】
実開昭62−38208号公報
【特許文献2】
特開昭48−14076号公報
【特許文献3】
特開平3−288712号公報
【特許文献4】
特公平4−48683号公報
【特許文献5】
特開昭58−6811号公報
【特許文献6】
特開平10−29717号公報
【特許文献7】
実開平3−91411号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記各従来の方法は、何れも使用環境条件における外乱に対するSN比、原因と検出の対応性、検出精度の再現性において十分とはいえず、縦裂等の発生パターンの認識や経時変化を正確に把握できないため、早期対策が不完全になることがある。
【0007】
また、初期投資額が小さく長時間にわたり高信頼性の安定した検出機能を保持できる方法が確立されていないために、ベルト縦裂等による被害は後を絶たないのが現状である。
【0008】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、コンベヤベルトをそのまま使用でき、簡単な構成でありながら高い検出精度を有するコンベヤベルトの異常検知装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、
第1に、一端部を弾性体により支持された第1センサー担体の一辺をキャリアベルト幅方向に沿って該ベルト下面側に近接配置すると共に、該第1センサー担体の振動を検知し得る第1振動検知センサーを設け、一端部を弾性体により支持された第2センサー担体の一辺をリタンベルトの幅方向に沿って該リタンベルト上面側に配置すると共に、該第2センサー担体の振動を検出し得る第2振動検知センサーを設け、上記各振動検知センサーからの信号に基づいてコンベヤベルトの異常を検知し得る信号判別部を設けたものであることを特徴とするコンベヤベルトの異常検知装置により構成されるものである。
【0010】
上記第1センサー担体は、例えばセンサー枠(3)により構成することができる。上記第1センサー担体の一辺とは例えばセンサー枠(3)の上辺(3b)であり、当該上辺(3b)をキャリアベルト(6)下面に近接配置することが好ましい。上記第1振動検知センサーは例えばセンサー枠(3)に取り付けられた振動検知センサー(5,5’)により構成することができる。上記第2センサー担体は例えばセンサー板(9)により構成することができる。上記第2センサー担体の一辺とは例えばセンサー板(9)の下辺(9b)であり、当該下辺(9b)をリタンベルト(6’)上面側に配置することが好ましい。上記第2振動検知センサーは例えばセンサー板(9)に取り付けられた振動検知センサー(10,10’)により構成することができる。上記信号判別部内の検出機能分担は例えば上記第1振動検知センサーからの信号に基づいてケース1又はケース2の異常事態を検出し、上記第2振動センサーからの信号に基づいてケース3の異常事態を検出し得る制御部(18)により構成することが好ましい。このように構成すると、例えばキャリアベルトを貫通する異物が移送される場合は当該異物が第1センサー担体に衝突し、該担体の振動に基づく第1振動検知センサーからの信号波形によりケース1の異常事態を検知することができ、またキャリアベルトの縦裂によるベルト垂れ下がり部が上記第1センサー担体に接触し、該担体の振動に基づく第1振動検知センサーからの信号波形によりケース2の異常事態を検知することができる。さらに、上記キャリアベルトの縦裂による開口部からリタンベルト側に落下する異物が第2センサー担体に衝突し、該担体の振動に基づく第2振動検知センサーからの信号波形によりケース3の異常事態を検知することができる。これら3種の異常事態信号は制御部18により総合的に処理され、表示部等へ送られる。
【0011】
第2に、上記第1センサー担体は枠状担体であり、上記第2センサー担体は板状担体である上記第1記載のコンベヤベルトの異常検知装置により構成されるものである。
【0012】
上記枠状担体はセンサー枠(3)、上記板状担体はセンサー板(9)により構成することが好ましい。このように構成すると、キャリアベルトに生じた縦裂による開口部からリタンベルト方向に落下する例えば鉱石等が上記枠状担体を介して板状担体に衝突するため、当該板状担体に取り付けられた第2振動検知センサーにより当該異常(ケース3)を確実に検知することができる。
【0013】
第3に、上記第1センサー担体はキャリアベルト進行方向に傾斜状態で支持され、上記第2センサー担体は上記リタンベルト進行方向に傾斜状態で支持された上記第1又は2記載のコンベヤベルトの異常検知装置により構成されるものである。
【0014】
このように構成すると、ベルトの縦裂開口部からリタンベルト側に落下する例えば鉱石等が、枠状の第1センサー担体に衝突することなく、当該鉱石等を板状の第2センサー担体にて確実に検出することができる。
【0015】
第4に、上記第1センサー担体を該ベルト幅方向に複数並設し、各第1センサー担体毎に上記第1振動検知センサーを設け、上記第2センサー担体をリタンベルト幅方向に複数並設し、各第2センサー担体毎に上記第2振動検知センサーを設けた上記第1〜3の何れかに記載のコンベヤベルトの異常検知装置により構成される。
【0016】
このように構成すると、ベルトの幅方向の複数の位置とベルトの上下方向の位置において異常検知を行うことができる。
【0017】
第5に、上記信号判別部は、第1センサー担体の複数の振動状態を第1振動検知センサーからの信号に基づいて判別するものである上記第1〜4の何れかに記載のコンベヤベルトの異常検知装置により構成される。
【0018】
上記信号判別部は、例えば第1センサー担体に異常物体が衝突した場合における第1振動検知センサーの出力信号波形と、該第1センサー担体に縦裂によるベルト垂れ下がり部が接触した場合の第1振動検知センサーの出力信号波形とを区別して判別し得るように構成することができ、これにより複数(例えばケース1とケース2)の異常を判別することができる。
【0019】
第6に、上記第1センサー担体と上記第2センサー担体とによりセンサーグループを構成し、当該センサーグループをベルト進行方向に沿って所定間隔おきに複数配置した上記第1〜5の何れかに記載のコンベヤベルトの異常検知装置により構成される。
【0020】
このように構成すると、例えばベルト幅方向とベルト上下方向に加えてベルト長手方向の3方向の異常位置を検知することが可能となる。
【0021】
第7に、上記信号判別部は、上記各々のセンサーグループにおける第1振動検知センサーが同一種の波形を検出した場合のみ、或いは各々のセンサーグループにおける第2振動検知センサーが同一種の波形を検出した場合にのみ異常が発生したものと判断する上記第1〜6の何れかに記載のコンベヤベルトの異常検知装置により構成される。
【0022】
このように構成すると、例えば、異常物体の進行に応じてベルト進行方向に配置した3基のセンサーグループ(S1〜S3)における第1振動検知センサーが順次当該異常物体を検知し、これら3つのグループにおける各第1振動検知センサーが同一種の波形を検出した場合にのみ異常検知を行うように構成することができ、ノイズや外乱等の影響を排して検知精度を高くすることができる。
【0023】
尚、本項において本発明の構成に対応して実施形態中の符号を付したが、これは両者の対応関係を明確にするために便宜上付したものであり、本発明の構成がこれらの構成部材に限定されるものではない。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、ここでは本発明における実施の形態を最も一般的なキャリヤローラ3本で構成されたオープンタイプのベルトコンベヤを例として詳細に説明する。
【0025】
図1は、本発明に係るコンベヤベルトの異常検知装置の上部センサーユニットAを示すものである。この上部センサーユニットAは、基部1の上部に左右方向に弾性体(例えばゴム、バネ等)2,2’を固定し、金属棒を「コ」字状に折り曲げてセンサー枠3を形成し、該枠3の両端部3a、3a’を上記弾性体2,2’上に各々フレキシブルに固定し、さらに上記両端部3a,3a’にL型支持枠4,4’を設けて当該支持枠4,4’に機械振動を電気信号に変換する振動検知センサー5,5’を固設することにより形成されている。尚、上記センサー枠3は上記金属に限らず、樹脂製であっても良い。
【0026】
上記センサー枠3は図1(a)に示すように、鉛直方向から角度θだけキャリアベルト6の進行方向(矢印a方向)に傾斜状態で設けられており、その上辺3bはさらに前方に折り曲げ形成され、キャリアベルト6と平行の折曲部3b’が形成されている。
【0027】
このように構成されたセンサーユニットAは、その上辺3bがキャリアベルト6に近接状態で設置され、搬入物に混入した大型異物(例えば、鋼材、耐火物、コンクリート片等)がコンベヤベルト6を引き裂いてその下半部がベルト6を貫通した状態で移動する場合(ケース1)、当該大型異物の下半部が移動中に上記センサー枠3の上辺3bに衝突し、該衝突時の振動を上記振動検知センサー5,5’で検知するものである。この場合は、1回の大きな信号が発生することから振動検知センサー5,5’の検出波形は図10(a)に示すように、1回の衝突による大きな振動と、それに引き続く減衰波形により構成される。尚、この信号波形をパターン1の信号波形という。
【0028】
また、上記センサーユニットAは、ホッパー等に停滞する鋭いエッジを持つ異常物体によりキャリアベルト6が長手方向に引き裂かれ、該ベルトにいわゆる縦裂が発生し、これにより破損したベルト6に局部的に垂れ下り部6a(図5)が生じた場合(ケース2)をも検知するものである。この場合、垂れ下がり6a部がベルト6の進行と共に上記センサー枠3の上辺3bに継続的に接触することになるため、上記センサー5,5’の波形は、図10(b)に示すように信号レベルは低いが高周波ノイズを含む比較的高い周波数の波形となる。尚、この信号波形をパターン2の信号波形という。
【0029】
図2は、本発明に係るコンベヤベルトの異常検知装置における下部センサーユニットBを示すものである。このセンサーユニットBは、基部7の下面に左右方向に一対の弾性体(例えばゴム、バネ等)8,8’を支持すると共に、長方形状のセンサー板9の左右上端部9a,9a’を上記弾性体8,8’にフレキシブルに固定し、さらに当該センサー板9の板面の左右位置に機械振動を電気信号に変換する振動検知センサー10,10’を固着することにより構成されている。上記センサー板9は例えば金属板、樹脂板、セラミック板等が好ましいが、これらの複合材料により構成されたものでも良い。
【0030】
このセンサーユニットBは、図2(a)に示すように、鉛直方向からリタンベルト6’の進行方向(矢印b方向)に角度θだけ傾斜して設けられている。このように形成されたセンサーユニットBは、縦裂が生じたキャリアベルト6の開口部からリタンベルト6’方向に落下する鉱石等の落下物を検出するものである(ケース3)。即ち、上記開口部から鉱石等が落下すると、上記センサー板9板面に衝突し、当該衝突時の振動を上記振動検出センサー10,10’にて検知するものである。この場合のセンサー10,10’の振動波形は、多数の比較的小さい鉱石がセンサー板9に連続的に衝突するため、図10(c)に示すように比較的レベルの低い複数の信号が不規則に生ずる波形となる。尚、この信号波形をパターン3の信号波形という。また、このセンサーユニットBはそのセンサー板9の下辺9bがリタンベルト6’に近接して配置されるものであり、リタンベルト6’上に落下した落下物が矢印b方向に逆送されてきた場合、該落下物が上記センサー板9に接触することによる振動をも検知し得るものである。
【0031】
図3に上記上部センサーユニットAと下部センサーユニットBを上下に組み合わせて配置した実施形態を示す。同図(a)に示すように、地上Gに設置された機枠11の後方上部近傍に水平固定板12を設け、該固定板12上に上記上部センサーユニットAを配置する。さらに当該機枠11の上部枠前方に下方向けて上記下部センサーユニットBを配置する。そして、同図(b)に示すように、キャリアベルト6の幅方向に上記各センサーA1〜A3,B1〜B3を各3基ずつ直線的に並設する。
【0032】
このとき、上記上部センサーユニットAの内、中央に配置されるセンサーユニットA2は水平上辺3bを有する長方形状のセンサー枠3により形成されるが、左右両側に配置されるセンサーユニットA1,A3はその左右側辺3c、3cを対向側辺より長く形成し、上辺が各々キャリアベルト6の左右の傾斜ローラ14b,14b‘に沿う内向き傾斜辺3b”,3b”となるように形成する(図4参照)。これにより、上記センサーユニットA1,A3の上辺3b”,3b”を各々キャリアベルト6の左右の傾斜面に沿って配置することが可能となる。即ち、ベルトコンベヤとキャリアローラ接触面のプロファイルに合わせて、センサー枠3の形状を中央の水平ローラ域は矩形(センサーユニットA2)とし、両側傾斜ローラ域は台形(センサーユニットA1,A3)とする。
【0033】
上記下部センサーユニットBは、中央に配置されるセンサーユニットB2のセンサー板9が左右方向に最も長く、左右に配置されるセンサーユニットB1、B3のセンサー板9は上記中央のセンサー板9より若干短く形成する。尚、図3(b)に示す上下各3基のセンサーユニットA1〜A3、及び下部センサーユニットB1〜B3により形成されるセンサー群をセンサーグループS1という。
【0034】
次に、上記センサーグループS1をベルトコンベヤに実際に配設した状態を図4、図5に示す。このベルトコンベヤは、プーリ13にコンベヤベルト6が張設されており、上記プーリ13からベルト張設方向に向けて、ローラ支持枠13が所定間隔で設けられている。これらの各ローラ支持枠13には、上段にキャリアベルト6下面に位置するキャリアローラ14、下段にリタンベルト6下面に位置するリタンローラ15が各々軸支されている。上記キャリアローラ14は、水平に軸支された中央ローラ14a、該中央ローラ14aの左右にベルト中央方向に傾斜状態で軸支された傾斜ローラ14b,14b’から構成されている。
【0035】
上記センサーグループS1は、図4、5に示すようにベルト進行方向に配置された2つのキャリアローラ14b、14b間(即ち、リタンローラ15,15間)におけるキャリアベルト6とリタンベルト6’に挟まれた空間内に設置される。上記上部センサーユニットA2の上辺3bは、中央のキャリアベルト6中央の水平面直下に非接触で近接配置され、左右の上部センサーユニットA1、A3の傾斜上辺3b”,3b”は、上記傾斜キャリアローラ14b,14b’上のキャリアベルト6左右の傾斜面直下に非接触で近接配置される。かかる状態で上記各センサーユニットA1〜A3は図5に示すように何れもキャリアベルト6の進行方向aに傾斜した状態で設置される。また、上記下部センサーユニットB1〜B3は各センサー板9の下辺9bがリタンベルト6’の上面に非接触で近接するように配設される。このようにセンサーグループS1のセンサーユニットA1〜A3、及びB1〜B3をコンベヤベルト6の幅方向に直線的に配置すると共に、キャリアベルト6とリタンベルト6’間の上下方向に配置することにより、ベルト幅方向とベルト上下方向の直交する2次元方向における異常位置の検出が可能となる。かかるセンサーグループS1の設置により、上記ケース1〜3の検出が可能であるが、上記ケース1〜3の検出信号を外乱や雑音と明確に識別し、検出精度を上げるために、上記センサーグループS1をベルト進行方向に一定間隔毎に3基設置する。
【0036】
即ち、図6に示すように、上記センサーグループS1と同様の構成を有するセンサーグループS2を、ベルト進行方向に沿う次のキャリアローラ14b,14b間(次のリタンローラ15、15間)に同様に設置し、さらに上記センサーグループS1と同様の構成を有するセンサーグループS3をベルト進行方向に沿う次のキャリアローラ14b,14b間(次のリタンローラ15,15間)に同様に設置し、これにより、ベルト進行方向に沿って3基のセンサーグループS1〜S3を一定間隔毎に配設する。かつ、異常部発見のための所要ベルト長さを極力短縮するためにセンサーグループ3基の相互間隔を必要最小限に設置することが望ましい。このような構成により、上記ベルト幅方向(図4、図6の幅方向座標軸1,2,3)及びベルト上下方向(図4の上下方向座標軸A,B)に加えて、ベルトの長手方向(図6の長手方向座標軸1,2,3)の異常位置検出が可能となり、これら3方向の三次元直交座標軸による立体的な異常位置特定が可能となる。
【0037】
ここで、本発明の発明者は、過去の事例を詳細に調査検討した結果、検知の対象となるベルト縦裂等に伴う異常現象の種類は、上述の3つのケース、即ち、
ケース1 搬送物に混入したキャリアベルトを貫通したままベルトと共に移動する搬送対象物外の異常物体(鋼材、耐火物、コンクリート片等)
ケース2 ホッパー等に停滞する鋭いエッジを持つ異常物体により、長手方向に縦裂されたコンベヤベルトの局部的垂れ下がり
ケース3 これらの縦裂開口部から落下する鉱石等
の3種類に絞り込むことができるとの知見に達し、各々のケースを物理的に接触検出できる装置を検討し、これら3つのケースを検知できるセンサーグループS1〜S3を基本構成要素とする図6に示す異常検知装置を開発したのである。
【0038】
次に、前記したケース1〜3を上記装置で検知するための電気的構成を説明する。図7はセンサーグループS1の各センサーユニットA1〜A3、及び同センサーグループS1の各センサーユニットB1〜B3と制御部18との接続関係を示すものであり、上記センサーユニットA1〜A3の各振動センサー5,5’は各々信号検出部16a乃至16cに接続されており、これら信号検出部16a乃至16cはA/D変換部17a乃至17cを介して制御部18に接続されている。尚、上記センサーユニットA1〜A3、信号検出部16a〜16c、A/D変換部17a〜17cにより構成されるセンサーユニットAの検出部をユニットA検出部100という。
【0039】
また、センサーグループS1の上記センサーユニットB1〜B3の各振動センサー10、10’は各々信号検出部19a乃至19cに接続されており、これら信号検出部はA/D変換部20a〜20cを介して制御部18に接続されている。尚、上記センサーユニットB1〜B3、信号検出部19a〜19c、A/D変換部20a〜20cにより構成されるセンサーユニットBの検出部をユニットB検出部101という。
【0040】
上記制御部18は上記各センサーから入力する信号がケース1〜3の内どのケースの信号波形かを判別し、図9に示す動作手順に従って上記ケース1〜3の発生を判別するものであり、その機能ブロックを図8に示す。
【0041】
上記各センサーグループS1〜S3を図6のように配置した場合は、図8に示すように、上記制御部18には上記センサーグループS1におけるユニットA検出部100とユニットB検出部101、センサーグループS2におけるユニットA検出部100とユニットB検出部101、センサーグループS3におけるユニットA検出部100とユニットB検出部101が各々接続される。
【0042】
上記制御部18内には、上記センサーグループS1、S2、S3の各センサー5,5’(ユニットA検出部100)から入力する信号に基づいて、当該信号がパターン1の信号波形である場合にこれを検出するパターン1波形検出部50a〜50c、同じく上記センサーグループS1、S2,S3の各センサー5,5’(ユニットA検出部100)から入力する信号に基づいて、当該信号がパターン2の信号波形である場合にこれを検出するパターン2波形検出部51a〜51c、上記センサーグループS1、S2、S3の各センサー10,10’(ユニットB検出部101)から入力する信号に基づいて、当該信号がパターン3の信号波形である場合にこれを検出するパターン3波形検出部52a〜52cが設けられている。尚、各検出部において何れの信号パターンにも該当しない場合は、表示制御手段56にその旨の信号が送出される。
【0043】
53は上記全てのパターン1波形検出部50a〜50cにおいてパターン1の信号波形が検出された場合に、ケース1の異常が発生していると判断して表示制御部56にその旨通知するケース1認識手段、54は上記全てのパターン2波形検出部51a〜51cにおいてパターン2の信号波形を検出した場合に、ケース2の異常が発生していると判断して表示制御部56にその旨通知するケース2認識手段、55は上記全てのパターン3波形検出部52a〜52cにおいてパターン3の信号波形を検出した場合に、ケース3の異常が発生していると判断して表示制御部56にその旨通知するケース3認識手段である。
【0044】
上記表示制御手段56は、上記各認識手段からの検出信号に基づいて各ケースの異常が発生していることを表示部20に表示するものである。
【0045】
本発明は上述のように構成されるものであるから、次に本発明の動作を図10の動作手順に従って説明する。
(1)ケース1の異常発生時の動作
コンベヤベルト6上に鋼材、耐火物、コンクリート片のような比較的大きな異常物体Dがベルトを貫通したままの状態で搬送されてきた場合(図5参照)、当該物体Dのベルト6を貫通した下半部がまずセンサーグループS1の例えば上部センサーユニットA3の傾斜上辺3b”衝突したとすると、該センサー枠3は上記異常物体Dによりベルト進行方向aに倒れ込み、該物体Dが通過すると弾性体2,2’の弾性力により逆方向(矢印b方向)に復帰するという回動動作を行う(衝撃1回)。この振動により、上記センサーユニットA3の振動センサー5,5’から信号が信号検出部16cに送出され、該検出部16cにおいて図10(a)に示す信号が検出される。該信号はA/D変換部17cにてデジタル信号に変換され、制御部18のパターン1波形検出部50aとパターン2波形検出部51aに送出される。ここで、パターン1波形検出部50aは上記信号波形がパターン1の波形であることを検出し、ケース1認識手段53に長手方向座標1でケース1の異常を検出した旨の第1の検出信号を送出する(図9P1,P2、P3)。このときパターン2波形検出部51aでは当該信号パターン2波形ではないと判断し、ケース2の検出動作を中止する(図9P9、P23)。
【0046】
次に、上記異常物体Dが上記ベルト6により搬送され、センサーグループS2の上部センサーユニットA3の傾斜上辺3b”に衝突すると、上記センサーグループS1のセンサーユニットA3と同様の動作により、信号検出部16c、A/D変換部17cを介してパターン1波形検出部50bにてパターン1の波形であることが検出され、ケース1認識手段53に長手方向座標2でケース1の異常を検出した旨の第2の検出信号が送出される(図9P4、P5)。
【0047】
さらに、上記異常物体Dが上記ベルト6により搬送され、センサーグループS3の上部センサーユニットA3の傾斜上辺3b”に衝突すると、上記センサーグループS1のセンサーユニットA3と同様の動作により、信号検出部16c,A/D変換部17cを介してパターン1波形検出部50cにてパターン1の波形であることが検出され、ケース1認識手段53に長手方向座標3でケース1の異常を検出した旨の第3の検出信号が送出される(図9P6)。
【0048】
ここで、上記ケース1認識手段53は第1〜第3の検出信号が入力したことに基づいて長手方向座標1、2、3にてケース1の異常が発生したことを認識し、(図9P7)、表示制御手段56にケース1の異常が発生した旨の信号を送出する。上記表示制御手段56はかかる信号に基づいてケース1の異常が発生した旨を表示部20等に表示して操作者に警告する(図9P8)。
【0049】
これにより、操作者等はケース1の事故が発生したことを認識することができ、直ちに対応措置を取ることができる。
(2)ケース2の異常発生時の動作
コンベヤ上に設置されたホッパー等に停滞する鋭いエッジを持つ異常物体等により、コンベヤベルト6が長手方向に縦裂され、コンベヤベルト6に垂れ下がり6aが生じた場合、ベルトの進行に従って垂れ下がったベルト6a部分がまずセンサーグループS1の上部センサーユニットA1の例えば傾斜上辺3b”に接触したとすると、縦列による垂れ下がりは進行方向に沿って長く存在するので、該垂れ下がったベルト部分6aが接触している間、上記センサー枠3は弾性体2,2’の弾性力により継続的に振動する(継続振動)。この振動により、上記センサーユニットA1の振動センサー5,5’から信号が信号検出部16aに送出され、該検出部16aにおいて図10(b)に示す信号が検出される。該信号はA/D変換部17aにてデジタル信号に変換され、制御部18のパターン1波形検出部50aとパターン2波形検出部51aに送出される。ここで、パターン2波形検出部51aは上記信号波形がパターン2の波形であることを検出し、ケース2認識手段53に長手方向座標1でケース2の異常を検出した旨の第1の検出信号を送出する(図9P1,P9、P10)。このときパターン1波形検出部50aでは当該信号パターン1波形ではないと判断し、ケース1の検出動作を中止する(図9P2、P24)。
【0050】
次に、上記ベルト6の垂れ下がり部6aがセンサーグループS2の上部センサーユニットA1の傾斜上辺3b”に達すると、上記センサーグループS1のセンサーユニットA1と同様の動作により、信号検出部16a、A/D変換部17aを介してパターン2波形検出部51bにてパターン2の波形であることが検出され、ケース2認識手段54に長手方向座標2でケース2の異常を検出した旨の第2の検出信号が送出される(図9P11、P12)。
【0051】
さらに、上記垂れ下がりがセンサーグループS3の上部センサーユニットA1の傾斜上辺3b”に衝突すると、上記センサーグループS1のセンサーユニットA1と同様の動作により、信号検出部16a,A/D変換部17aを介してパターン2波形検出部51cにてパターン2の波形であることが検出され、ケース2認識手段54に長手方向座標3でケース2の異常を検出した旨の第3の検出信号が送出される(図9P13)。
【0052】
ここで、上記ケース2認識手段54は第1〜第3の検出信号が入力したことに基づいて長手方向座標1、2、3にてケース2の異常が発生したことを認識し、(図9P14)、表示制御手段56にケース2の異常が発生した旨の信号を送出する。上記表示制御手段56はかかる信号に基づいて表示部にケース2の異常が発生した旨を表示部20等に表示して操作者に警告する(図9P15)。
【0053】
これにより、操作者等はケース2の事故が発生したことを認識することができ、直ちに対応措置を取ることができる。
(3)ケース3の異常発生時の動作
上記ケース1,2によって引き裂かれたコンベヤベルト6の開口部から該ベルト6下方に複数の鉱石等が落下した場合、鉱石等は、まずセンサーグループS1の例えば下部センサーユニットB2のセンサー板9上に衝突し、この衝突により該センサー板6が振動する。かかる振動は該センサー板9の振動センサー10,10’により断続的な軽打撃振動として検出され、上記センサーユニットB2の振動センサー10,10’から検出信号が信号検出部19bに送出され、該検出部19bにおいて図10(c)に示す信号が検出される。該信号はA/D変換部20bにてデジタル信号に変換され、制御部18のパターン3波形検出部52aに送出される。ここで、パターン3波形検出部52aは上記信号波形がパターン3の波形であることを検出し、ケース3認識手段55に長手方向座標1でケース3の異常を検出した旨の第1の検出信号を送出する(図9P1,P16、P17)。尚、上部センサーユニットAはセンサー枠3により形成されているので、上記ベルト開口部から落下する鉱石は、上記センサー枠3を通過し、上部センサーユニットAは上記鉱石の落下は検知しない。このときパターン3波形検出部52aで当該信号パターン3波形ではないと判断した場合は、ケース3の検出動作を中止する(図9P16、P25)。
【0054】
次に、上記ベルト6の移行に伴って上記開口部からの鉱石等がセンサーグループS2の下部センサーユニットB2のセンサー板9に衝突すると、上記センサーグループS1のセンサーユニットB2と同様の動作により、信号検出部19b、A/D変換部20bを介してパターン3波形検出部52bにてパターン3の波形であることが検出され、ケース3認識手段55に長手方向座標2でケース3の異常を検出した旨の第2の検出信号が送出される(図9P18、P19)。
【0055】
さらに、上記開口部からの鉱石等がセンサーグループS3の下部センサーユニットB2のセンサー板9に衝突すると、上記センサーグループS1のセンサーユニットB2と同様の動作により、信号検出部19b,A/D変換部20bを介してパターン3波形検出部52cにてパターン3の波形であることが検出され、ケース3認識手段55に長手方向座標3でケース3の異常を検出した旨の第3の検出信号が送出される(図9P20)。
【0056】
ここで、上記ケース3認識手段55は第1〜第3の検出信号が入力したことに基づいて長手方向座標1、2、3にてケース3の異常が発生したことを認識し、(図9P21)、表示制御手段56にケース3の異常が発生した旨の信号を送出する。上記表示制御手段56はかかる信号に基づいて表示部にケース3の異常が発生した旨を表示部20等に表示して操作者に警告する(図9P22)。
【0057】
これにより、操作者等はケース3の事故が発生したことを認識することができ、直ちに対応措置を取ることができる。
(4)その他の異常
上記ケース1〜3以外のベルト縦裂に関する現象は低頻度であり、発生したとしても上記センサーユニットA,Bで十分検出可能である。具体的には上記ステップP23、P24、P25において上記ケース1〜3の信号パターン以外のパターンが検出された場合、その旨の警告表示を行うことで対応することができる。この場合、例えばステップP4でパターン1以外の信号を検出した場合、長手方向座標2の位置でパターン1以外の異常を検出したことを確認することができ、パターン1以外の異常発生箇所を特定することができる。
【0058】
また、図9ではステップP2又はP4(P9、P11、P16、P18)でパターン1(パターン2、パターン3)を検出しない場合は、ステップP24(P23、P25)にて処理を中止する旨説明したが、例えばステップP2(P9、P16)でパターン1(パターン2、パターン3)を検出しない場合は、処理を中止せず、さらにステップP3(P10、P17)以降の処理を行い、ステップ7(P14、P21)において、長手方向座標1(2,3)でケース1(ケース2、ケース3)を認識しないという判断を行うように構成しても良い。
【0059】
また、縦裂部からリタンベルト6’上に落下して逆送されてくる搬送物はセンサーユニットB1〜B3の何れかに衝突するため、上記ステップP16、P18,P20の何れかにおいてパターン3以外の信号であることが検出され、ステップP25において認識することができる。
【0060】
【実施例】
図6に示した異常検知装置を使用してケース1〜3の実験を行ったところ、表1に示すように、センサーユニットと縦裂等の発生ケース別信号パターンとの関係には一定の規則性があり、周辺の外乱振動とは無関係にケース別信号パターンにより明瞭に識別することができた。尚、図6のセンサーシステムの構成を表2として示す。
【0061】
【表1】
【0062】
【表2】
【0063】
上述のように、本発明によれば、ケース1〜ケース3の異常、及びその他の異常をコンベヤベルト、及びその他コンベヤ装置に特別な加工を施すことなく、センサーユニットを単独又は複数設置するだけで確実に検出することができるものである。また、検知装置の構造が簡単であるため、センサーシステムを安価に構成することができるものである。
【0064】
また、センサーユニットA、Bをベルトの幅方向に複数設置することにより、ベルト幅方向とベルト上下方向の位置において異常を検知することができ、簡単な構成でありながら、検出位置をも含めた精度の高い異常検知を実現することができる。
【0065】
また、センサーグループS1等をベルトの長手方向に複数設置することにより、ベルト幅方向とベルト上下方向に加えてベルト長手方向位置においても異常検知を行うことができ、簡単な構成でありながら、3次元座標軸において精度の高い異常検知を行うことができる。
【0066】
また、長手方向に設置されたセンサーグループS1〜S3における振動検知センサーが同一種の出力信号波形を検出した場合にのみ異常を検知するように構成することにより、異常発生を経時的に検知し得て、ノイズや外乱の影響を排除し、精度の高い検知動作を行うことができる。
【0067】
また、異常発生位置を2次元的或いは3次元的に検知することができるので、異常発生位置や状況を迅速に把握することができ、事故後の早期対応が可能となる。
【0068】
さらに本実施形態で例として詳述したオープン型ベルトコンベヤのみならず、円筒型、空気浮上型、サンドイッチ型等の特殊仕様ベルトコンベヤにおいても載荷ホッパー直後のオープンゾーンにベルト形状に適合したセンサーユニットを設置すれば、本発明の適用は十分可能である。
【0069】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、コンベヤベルトやローラに特別な加工を施すことなく、簡単な構成で検知装置を構成することができ、異常発生を確実に検出し得るセンサーシステムを安価に構成することができるものである。
【0070】
また、第1、第2センサー担体をベルトの幅方向に複数設置することにより、ベルト幅方向とベルト上下方向の位置において異常を検知することができ、簡単な構成でありながら精度の高い検知装置を実現することができる。
【0071】
また、センサーグループをベルトの長手方向に複数設置することにより、ベルト幅方向とベルト上下方向に加えてベルト長手方向位置においても異常検知を行うことができ、簡単な構成でありながら、異常発生を3次元座標軸において高い精度で検知することができるものである。
また、長手方向に設置されたセンサーグループS1〜S3における振動検知センサーが同一種の出力信号波形を検出した場合にのみ異常を検知するように構成することにより、異常発生を経時的に検知し得て、ノイズや外乱の影響を排除し、精度の高い検知動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明に係るコンベヤベルトの異常検知装置におけるセンサーユニットAの側面図、(b)は同上センサーユニットAの正面図である。
【図2】(a)は同上装置におけるセンサーユニットBの側面図、(b)は同上センサーユニットBの正面図である。
【図3】(a)は同上装置におけるセンサーグループの側面図、(b)は同上センサーグループの正面図である。
【図4】同上装置をベルトコンベヤに設置した場合のベルトコンベヤの断面図である。
【図5】同上装置をベルトコンベヤに設置した場合のベルトコンベヤの側面図である。
【図6】同上装置をベルトコンベヤに設置した場合のベルトコンベヤの一部切欠平面図である。
【図7】同上装置におけるセンサーグループS1の各センサーと制御部との関係を示すブロック図である。
【図8】同上装置における制御部の機能ブロック図である。
【図9】同上装置における制御部の動作手順を示すフローチャートである。
【図10】(a)は同上装置の振動検知センサーのケース1の出力信号波形、(b)は同上装置の振動検知センサーのケース2の出力信号波形、(c)は同上装置の振動検知センサーのケース3の出力信号波形を示す図である。
【符号の説明】
2,2’ 弾性体
3 センサー枠
3b 上辺
5、5’ 振動検知センサー
6 キャリアベルト
6’ リタンベルト
8、8’ 弾性体
9 センサー板
9b 下辺
10,10’ 振動検出センサー
18 制御部
Claims (4)
- 一端部を弾性体により支持された第1センサー担体の一辺をキャリアベルト幅方向に沿って該ベルト下面側に近接配置すると共に、該第1センサー担体の振動を検知し得る第1振動検知センサーを設け、
一端部を弾性体により支持された第2センサー担体の一辺をリタンベルトの幅方向に沿って該リタンベルト上面側に配置すると共に、該第2センサー担体の振動を検出し得る第2振動検知センサーを設け、
上記各振動検知センサーからの信号に基づいてコンベヤベルトの異常を検知し得る信号判別部を設け、
かつ上記第1センサー担体を該ベルト幅方向に複数並設し、各第1センサー担体毎に上記第1振動検知センサーを設け、
上記第2センサー担体をリタンベルト幅方向に複数並設し、各第2センサー担体毎に上記第2振動検知センサーを設け、
さらに上記第1センサー担体と上記第2センサー担体とによりセンサーグループを構成し、当該センサーグループをベルト進行方向に沿って所定間隔おきに複数配置し、
上記信号判別部は、上記各々のセンサーグループにおける第1振動検知センサーが同一種の波形を検出した場合のみ、或いは各々のセンサーグループにおける第2振動検知センサーが同一種の波形を検出した場合にのみ異常が発生したものと判断するように構成したものであることを特徴とするコンベヤベルトの異常検知装置。 - 上記第1センサー担体は枠状担体であり、上記第2センサー担体は板状担体である請求項1記載のコンベヤベルトの異常検知装置。
- 上記第1センサー担体はキャリアベルト進行方向に傾斜状態で支持され、上記第2センサー担体は上記リタンベルト進行方向に傾斜状態で支持された請求項1又は2記載のコンベヤベルトの異常検知装置。
- 上記信号判別部は、第1センサー担体の複数の振動状態を第1振動検知センサーからの信号に基づいて判別するものである請求項1〜3の何れかに記載のコンベヤベルトの異常検知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003041816A JP4171661B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | コンベヤベルトの異常検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003041816A JP4171661B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | コンベヤベルトの異常検知装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004250161A JP2004250161A (ja) | 2004-09-09 |
JP4171661B2 true JP4171661B2 (ja) | 2008-10-22 |
Family
ID=33025284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003041816A Expired - Lifetime JP4171661B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | コンベヤベルトの異常検知装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4171661B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111689169A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-22 | 河海大学常州校区 | 一种基于多模态数据融合的传送带异常检测方法 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5937840B2 (ja) * | 2012-02-14 | 2016-06-22 | 株式会社岡村製作所 | 搬送装置 |
KR101466638B1 (ko) * | 2013-05-31 | 2014-12-01 | 삼성물산 주식회사 | 벨트 찢김 검지 장치가 구비된 벨트 컨베이어 및 이를 이용한 벨트 찢김 검지 방법 |
CN104860038B (zh) * | 2015-05-26 | 2017-05-17 | 中国矿业大学 | 一种煤矿带式输送***落煤冲击能量缓冲监测装置及方法 |
JP6620649B2 (ja) * | 2016-04-14 | 2019-12-18 | 株式会社デンソー | 異常推定装置 |
EP3767245B1 (en) * | 2018-04-24 | 2022-10-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Attack detection device, attack detection method, and attack detection program |
KR101993665B1 (ko) * | 2019-01-10 | 2019-06-27 | (주)조은이엔티 | 컨베이어벨트장치 |
JP7393598B1 (ja) | 2023-02-28 | 2023-12-07 | マフレン株式会社 | ベルトコンベアの監視装置とそれを用いたベルトクリーナ |
CN116679657B (zh) * | 2023-08-01 | 2023-12-01 | 四川磊蒙机械设备有限公司 | 一种砂石骨料智能监测控制*** |
CN117509067B (zh) * | 2024-01-04 | 2024-03-22 | 山西华智弘兴科技有限公司 | 一种具有皮带纵撕检测功能的矿用输送机***及运行方法 |
-
2003
- 2003-02-19 JP JP2003041816A patent/JP4171661B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111689169A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-22 | 河海大学常州校区 | 一种基于多模态数据融合的传送带异常检测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004250161A (ja) | 2004-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4171661B2 (ja) | コンベヤベルトの異常検知装置 | |
US8805585B2 (en) | Handling apparatus, control device, control method, and program | |
JP4924022B2 (ja) | 振動篩の監視方法および振動篩 | |
CN102602791B (zh) | 乘客输送机的状态检测*** | |
US8707805B2 (en) | Transfer apparatus and transfer method | |
US7984649B2 (en) | Panel inspection apparatus and inspection method | |
CN103157607A (zh) | 一种物品识别与分拣装置及其方法 | |
CN102522350B (zh) | 故障生产机台检测的方法和装置 | |
CN106574903A (zh) | X射线检查装置 | |
JP6438263B2 (ja) | コンベヤベルトシステム用のフレーム | |
GB2571941A (en) | Minerals processing | |
CN104903719B (zh) | 缺陷位置修正方法 | |
CN1978294B (zh) | 运输机皮带纵裂的检测方法和装置 | |
JPH032511A (ja) | シート状材料の重ね合わせ継目の検査装置 | |
KR100687171B1 (ko) | 방사선 검사장치 | |
US11874194B2 (en) | Vibration processing apparatus, vibration processing method, and non-transitory computer-readable storage medium | |
CN207675963U (zh) | 分体式金属检测机 | |
JP2022166404A (ja) | 異常検出装置、異常検出方法、及びプログラム | |
CN213658212U (zh) | 带有过位移检测功能的电动振动台 | |
CN113102295A (zh) | 一种金属定位装置、金属分离***及金属分离方法 | |
CN211768643U (zh) | 物品传送机 | |
CN215466189U (zh) | 扫码称重装置 | |
CN112141767B (zh) | 工件搬送装置 | |
CN210523117U (zh) | 硅片分选机 | |
CN209342944U (zh) | 一种基板检测单元的防撞装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080311 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080512 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080722 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080811 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4171661 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130815 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |