WO2023199681A1

WO2023199681A1 - 表面形状測定装置、表面形状測定方法及びベルトの管理方法

Info

Publication number: WO2023199681A1
Application number: PCT/JP2023/009734
Authority: WO
Inventors: 慶晃西名; 尚史山平; 成治榎枝
Original assignee: Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date: 2022-04-11
Filing date: 2023-03-13
Publication date: 2023-10-19

Abstract

センサを別途設置することなくベルトの周方向における測定位置を推定し、ベルトの厚さを精度よく測定する表面形状測定装置、表面形状測定方法及びベルトの管理方法が提供される。表面形状測定装置（１０）は、プーリーに巻き掛けられて周回するように駆動されるベルトの表面形状を測定する表面形状測定装置であって、ベルトの表面形状及びプーリーの表面形状を測定するベルト表面測定装置（１１）と、測定されたベルト及びプーリーの表面形状の測定データに基づいて、ベルトの表面形状を演算する制御装置（１５）と、を備え、制御装置は、プーリーの表面形状の測定データからベルトの周方向における測定位置を推定し、ベルトの表面形状の測定データを測定位置に対応付けてベルトの表面形状を演算する。

Description

表面形状測定装置、表面形状測定方法及びベルトの管理方法

　本開示は、表面形状測定装置、表面形状測定方法及びベルトの管理方法に関する。本開示は、特にプーリーに巻き掛けられたベルトの表面形状を測定する表面形状測定装置、表面形状測定方法及びベルトの管理方法に関する。

　例えば原料などの搬送物を搬送する搬送装置として、駆動手段としての一対のプーリーに巻き掛けられたコンベアベルトを備えるベルトコンベアが知られている。ベルトコンベアでは、コンベアベルトが破断しないように、コンベアベルトの厚さを管理する必要がある。

　ここで、例えば特許文献１及び特許文献２は、ラインレーザを用いた光切断法によって、コンベアベルトの表面の凹凸を測定する装置及びシステムを開示する。

特開２０２０－７６７６７号公報特開２０１７－３２３４６号公報

　ここで、特許文献１及び特許文献２の技術は、コンベアベルトの厚さを測定する際に、反射型変位計によってベルトの接合部を認識したり、移動量センサによってベルトの移動量を検知したりすることによって、コンベアベルトの周方向における測定位置を特定する。そのため、ラインレーザとは別に、反射型変位計、移動量センサ等のセンサを設置する必要があり、設置コスト及び手間がかかる。例えば特許文献１及び特許文献２の技術によって、多数のコンベアベルトの厚さを測定することは難しい。

　かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、センサを別途設置することなくベルトの周方向における測定位置を推定し、ベルトの厚さを精度よく測定する表面形状測定装置、表面形状測定方法及びベルトの管理方法を提供することにある。

　（１）本開示の一実施形態に係る表面形状測定装置は、
　プーリーに巻き掛けられて周回するように駆動されるベルトの表面形状を測定する表面形状測定装置であって、
　前記ベルトの表面形状及び前記プーリーの表面形状を測定するベルト表面測定装置と、
　測定された前記ベルト及び前記プーリーの表面形状の測定データに基づいて、前記ベルトの表面形状を演算する制御装置と、を備え、
　前記制御装置は、前記プーリーの表面形状の測定データから前記ベルトの周方向における測定位置を推定し、前記ベルトの表面形状の測定データを前記測定位置に対応付けて前記ベルトの表面形状を演算する。

　（２）本開示の一実施形態として、（１）において、
　前記プーリーには、凹凸部が形成されており、
　前記制御装置は、前記凹凸部を用いて前記測定位置を推定する。

　（３）本開示の一実施形態として、（２）において、
　前記凹凸部は、前記プーリーの幅方向の外側へ突出する突起部である。

　（４）本開示の一実施形態として、（３）において、
　前記突起部は、前記プーリーの表面の高さと同一又は前記プーリーの表面の高さより高い位置に形成されている。

　（５）本開示の一実施形態に係る表面形状測定方法は、
　プーリーに巻き掛けられて周回するように駆動されるベルトの表面形状を測定する表面形状測定方法であって、
　前記ベルトの表面形状及び前記プーリーの表面形状を測定することと、
　測定された前記ベルト及び前記プーリーの表面形状の測定データに基づいて、前記ベルトの表面形状を演算することと、を含み、
　前記ベルトの表面形状を演算することは、前記プーリーの表面形状の測定データから前記ベルトの周方向における測定位置を推定し、前記ベルトの表面形状の測定データを前記測定位置に対応付けて前記ベルトの表面形状を演算すること、を含む。

　（６）本開示の一実施形態に係るベルトの管理方法は、
　（５）の表面形状測定方法によって演算された前記ベルトの表面形状に基づいて、前記ベルトを管理する。

　本開示によれば、センサを別途設置することなくベルトの周方向における測定位置を推定し、ベルトの厚さを精度よく測定する表面形状測定装置、表面形状測定方法及びベルトの管理方法を提供することができる。

図１は、一実施形態に係る表面形状測定装置の構成例を示す図である。図２は、ベルト表面測定装置によってコンベアベルトの表面形状（表面位置）を測定する様子を例示する図である。図３Ａは、プーリーの傾き及び偏心によるコンベアベルトの表面形状データへの影響を説明するための図である。図３Ｂは、プーリーの傾き及び偏心によるコンベアベルトの表面形状データへの影響を説明するための図である。図４は、一実施形態に係る表面形状測定方法の例を示すフローチャートである。図５Ａは、プーリーの傾きの影響を補正する方法を説明するための図である。図５Ｂは、プーリーの傾きの影響を補正する方法を説明するための図である。図６Ａは、プーリーの偏心の影響を補正する方法を説明するための図である。図６Ｂは、プーリーの偏心の影響を補正する方法を説明するための図である。図７Ａは、コンベアベルトの周回検知について説明するための図である。図７Ｂは、コンベアベルトの周回検知について説明するための図である。図８は、コンベアベルトの接合部について説明するための図である。

　以下、図面を参照して本開示の一実施形態に係る表面形状測定装置、表面形状測定方法及びベルトの管理方法が説明される。各図中、同一又は相当する部分には、同一符号が付されている。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。

＜表面形状測定装置＞
　図１は、本実施形態に係る表面形状測定装置１０の構成例を示す。図２は、表面形状測定装置１０のベルト表面測定装置１１によってベルトコンベア１のコンベアベルト３０の表面形状を測定する様子を示す。表面形状測定装置１０は、図２に示すように、プーリー２０に巻き掛けられたコンベアベルト３０の表面形状を測定する。ここで、プーリー２０は駆動手段の一例である。また、コンベアベルト３０はベルトの一例である。表面形状測定装置１０は、駆動手段によって進行方向に駆動されるベルトの表面形状を測定する装置である。ベルトはコンベアベルト３０に限定されないが、本実施形態において、ベルトがプーリー２０によって駆動されるコンベアベルト３０であるとして説明する。ここで、進行方向はベルトが駆動手段からの駆動力によって移動する方向である。本実施形態において、進行方向は搬送方向又は周方向とも称される。搬送方向は、稼働しているコンベアベルト３０の表面３１に積載された搬送物が移動する方向である。一対のプーリー２０に巻き掛けられたコンベアベルト３０は周回するように駆動されるが、周方向とは、その周回においてコンベアベルト３０が移動する方向を意味する。

　ベルトコンベア１では、コンベアベルト３０が破断しないようにコンベアベルト３０の厚さを管理する必要がある。コンベアベルト３０の厚さは、表面形状測定装置１０によって測定される表面形状からコンベアベルト３０の厚さを演算して、管理することが可能である。表面形状を精度よく測定できれば、演算によってコンベアベルト３０の厚さを正確に得ることができる。ここで、表面形状とは、コンベアベルト３０の表面３１の凹凸を含む形状である。例えば、コンベアベルト３０の表面３１において周囲より凹んだ部分は、コンベアベルト３０の厚さが周囲より薄いことを示し得る。

　図１に示すように、本実施形態に係る表面形状測定装置１０は、ベルト表面測定装置１１と、制御装置１５と、を備える。制御装置１５は、演算装置１２と、解析装置１４と、を有する。表面形状測定装置１０は、ベルト表面測定装置１１と、演算装置１２と、解析装置１４と、が連携して動作して、コンベアベルト３０の表面形状を測定する装置である。演算装置１２は、必要に応じてコンベアベルト稼働情報１３を得る。コンベアベルト稼働情報１３は、コンベアベルト３０の稼働及び状態についての情報であって、例えばベルトコンベア１の制御装置から得られる。ベルト表面測定装置１１と、制御装置１５とは、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークで接続されており、測定で得られた情報（測定データ）の送受信が可能であってよい。また、ベルトコンベア１の制御装置が、同じＬＡＮなどのネットワークで接続されてよい。表面形状測定装置１０の構成要素の詳細については後述する。

　図２に示すように、表面形状測定装置１０の測定対象であるコンベアベルト３０は、プーリー２０に巻き掛けられている。プーリー２０が回転すると、コンベアベルト３０が移動し、コンベアベルト３０の表面３１に載せられた搬送物を搬送することができる。ここで、コンベアベルト３０の表面３１は、コンベアベルト３０のプーリー２０側の面（内側の面）とは反対側の面（外側の面）である。

　ここで、本実施形態において、プーリー２０には突起部２３が形成されている。突起部２３は、プーリー２０の少なくとも１つの幅方向の端部から、幅方向の外側へ突出する。ここで、プーリー２０には他の部分と区別可能な目印となる凹凸を有する凹凸部が形成されていればよい。凹凸部の形状は限定されない。突起部２３は凹凸部の一例である。

＜ベルト表面測定装置＞
　図２に示すように、ベルト表面測定装置１１は、コンベアベルト３０の表面形状に加えてプーリー２０の表面形状を測定する。ベルト表面測定装置１１は、測定によってコンベアベルト３０及びプーリー２０の表面位置を特定することができる。つまり、表面形状の局所的な情報が表面位置であると言える。そのため、以下において、ベルト表面測定装置１１による測定について「表面位置を測定する」と表記することがある。ベルト表面測定装置１１は、コンベアベルト３０がプーリー２０に接する部分において、コンベアベルト３０の表面位置及びプーリー２０の表面位置を同時に測定できる。本実施形態において、ベルト表面測定装置１１は、コンベアベルト３０及びプーリー２０に非接触の状態でコンベアベルト３０及びプーリー２０の表面位置を測定する非接触式測定装置である。ベルト表面測定装置１１は、プーリー２０及びコンベアベルト３０の回転中に測定を行う。ベルト表面測定装置１１は、コンベアベルト３０の少なくとも搬送方向全長の表面位置を測定することが好ましい。

　本実施形態において、ベルト表面測定装置１１は、例えば光切断式形状計のようなレーザー光切断方式の装置である。ベルト表面測定装置１１は、コンベアベルト３０及びプーリー２０にライン状のレーザー光を照射することで、コンベアベルト３０の幅方向の全長の表面位置を測定できる。ベルト表面測定装置１１は、プーリー２０について、コンベアベルト３０の幅方向端部からそれぞれ露出するプーリー２０の幅方向両端の表面位置を測定することが可能である。

　ベルト表面測定装置１１は、コンベアベルト３０がプーリー２０に接する部分において、コンベアベルト３０及びプーリー２０の表面位置を同時に測定することができるように、プーリー２０の斜め上方からコンベアベルト３０へレーザー光を照射できる位置に設けられている。ベルト表面測定装置１１は、地面に設置された保持部材４０によってプーリー２０の近傍に保持される構成としてよい。このとき、コンベアベルト３０の厚さ方向を正確に測定するために、ベルト表面測定装置１１はレーザー光の照射方向がプーリー２０の中心２２を通るように設置される。ベルト表面測定装置１１は、プーリー２０に接する部分においてコンベアベルト３０の表面位置を測定するため、コンベアベルト３０が上下に揺れることもなく、安定した姿勢のコンベアベルト３０を測定することができる。また、コンベアベルト３０の表面位置とプーリー２０の表面位置とを同じ位置で同時に測定することができる。そのため、２つの測定装置でコンベアベルト３０とプーリー２０の表面位置を別々に測定する構成と比較して、測定装置の数を減らすことができ、プーリー２０の表面位置に応じてコンベアベルト３０の表面位置を精度よく補正することができる。

　このように、ベルト表面測定装置１１は測定を行って、コンベアベルト３０の表面位置の情報と、プーリー２０の表面位置の情報とを得ることができる。また、ベルト表面測定装置１１は、プーリー２０の端部に設置された突起部２３の形状情報を含むプーリー２０の表面形状の情報を得ることができる。ただし、得られるコンベアベルト３０の表面位置の情報は、プーリー２０の偏心及び傾きを含む情報になる。

　ここで、別の構成例として、ベルト表面測定装置１１は、レーザー光切断方式でない装置を用いることも可能である。ただし、ベルト表面測定装置１１は、回転中にコンベアベルト３０及びプーリー２０の表面位置を測定することが可能となるように、コンベアベルト３０及びプーリー２０に非接触の状態で測定可能な非接触式測定装置であることが好ましい。

＜制御装置＞
　制御装置１５は、演算装置１２と解析装置１４とを含んで構成される。制御装置１５は、ベルト表面測定装置１１で測定したプーリー２０の表面位置に基づいて、コンベアベルト３０の表面位置を補正し、コンベアベルト３０の表面形状を演算する。制御装置１５は、演算を実行するプロセッサと、演算で使用されるデータ（例えば表面位置の情報）を記憶する記憶部と、を備えて構成されてよい。プロセッサは、例えば汎用のプロセッサ又は特定の処理に特化した専用プロセッサであるが、これらに限られず任意のプロセッサとすることができる。記憶部は、１つ以上のメモリである。メモリは、例えば半導体メモリ、磁気メモリ又は光メモリ等であるが、これらに限られず任意のメモリとすることができる。制御装置１５は、例えばコンピュータであってよい。

＜演算装置＞
　演算装置１２は、ベルト表面測定装置１１からの表面位置の情報である測定データと、必要に応じて取得するコンベアベルト稼働情報１３と、に基づいて、コンベアベルト３０の搬送方向全長の表面形状を演算する。ここで、コンベアベルト３０の搬送方向全長を全周又は周方向全長と称することがある。また、表面形状の演算は、コンベアベルト３０の厚さを求めることを含んでよいし、コンベアベルト３０の表面３１の凹凸を例えば２次元マップに対応付けて求めることを含んでよい。

＜解析装置＞
　解析装置１４は、プーリー２０の表面形状及びコンベアベルト３０の表面形状の情報を用いて、コンベアベルト３０の周方向における測定位置を特定（推定）し、コンベアベルト３０の周回検知を行うための装置である。周回検知の詳細については後述する。また、解析装置１４は、演算装置１２で演算されたコンベアベルト３０の表面形状の情報から、プーリー２０の表面位置（偏心及び傾き）の情報を取り除いて、コンベアベルト３０の正確な表面形状を得る。ここで、取り除く対象であるプーリー２０の表面位置は、プーリー２０の全幅（幅方向全長）の表面位置である。解析装置１４は、ベルト表面測定装置１１によって測定されたプーリー２０の幅方向両端の表面位置から、プーリー２０の幅方向全長の表面位置を推定する。解析装置１４は、例えば図５Ａの破線で示すように、プーリー２０の幅方向両端の位置を直線で繋いだ場合の直線部分をプーリー２０の表面位置と推定する。

＜表面形状測定方法＞
　図３Ａ及び図３Ｂはベルト表面測定装置１１で得られた測定データについて、コンベアベルト３０とプーリー２０の表面形状をグレースケールとして表示したものである。本実施形態において、表面位置は、円筒形状のプーリー２０の中心２２からの半径方向を高さ方向として、高さ方向の位置（以下「高さ」）として得られる。コンベアベルト３０の表面位置について、プーリー２０の半径方向に向かって中心２２から遠い場合を高い、中心２２に近い場合を低い、と表現することがある。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、幅方向の中心付近などの黒い部分は、白い部分と比べて表面位置が高いことを示す。図３Ａはプーリー２０の傾き及び偏心の影響を含むデータである。例えば偏心の影響によって、幅方向全長に黒い線状の部分が見られる。また、幅方向について対称的でない色の分布が見られる。図３Ｂはプーリー２０の傾き及び偏心の影響を取り除いたデータである。図３Ｂでは、黒い線状の部分及び非対称な色の分布が見られない。以下に説明される補正処理が実行されることで、図３Ｂのようなコンベアベルト３０とプーリー２０の表面形状のデータが得られる。

　図４は、本実施形態に係る表面形状測定装置１０が実行する表面形状測定方法の例を示すフローチャートである。

　表面形状測定装置１０は、コンベアベルト稼働情報１３から得られる信号に基づいてコンベアベルト３０が稼働中でないと判定する場合に待機する（ステップＳ１のＮｏ）。表面形状測定装置１０は、コンベアベルト３０が稼働中であれば（ステップＳ１のＹｅｓ）、ベルト表面測定装置１１で測定を行う（ステップＳ２）。

　表面形状測定装置１０は、コンベアベルト３０の稼働中に所定時間分のデータを測定する。所定時間とは、コンベアベルト３０の複数周回分に対応する時間であればよく、特定の値に限定されない。所定時間は、例えばコンベアベルト３０が１周回転する時間×２回分の時間（２周分の時間）である。

　表面形状測定装置１０は、所定時間分のデータを測定できていなければ（ステップＳ３のＮｏ）、測定を継続する。表面形状測定装置１０は、所定時間分のデータが測定された場合に（ステップＳ３のＹｅｓ）、所定時間分のデータを結合する（ステップＳ４）。

　ここで、ステップＳ３で得られた表面形状データはプーリー２０の表面位置（傾き及び偏心）の影響を含む。そのため、表面形状測定装置１０は、コンベアベルト３０の正しい表面形状データを解析する（ステップＳ５）。表面形状測定装置１０は、プーリー２０の表面位置（傾き及び偏心）に基づいてコンベアベルト３０の表面位置を補正し、プーリー２０の傾き及び偏心の影響を取り除いたコンベアベルト３０の表面形状を算出する。

　図５Ａ及び図５Ｂは、プーリー２０の傾きの影響の補正方法を示す図である。ここで、プーリー２０と、プーリー２０に巻き掛けられたコンベアベルト３０とは、コンベアベルト３０の両端部（境界）において急激な高さの差（段差）が生じるため、幅方向において判別可能である。図５Ａ及び図５Ｂのプーリー部は、プーリー２０が露出していると判別される部分である。また、図５Ａ及び図５Ｂのベルト部は、コンベアベルト３０が存在すると判別される部分である。図５Ａは、制御装置１５で演算される傾き補正前のコンベアベルト３０の表面位置（表面形状）の一例を示したものである。プーリー２０の両端の表面位置（高さ）の違いから、プーリー全体が幅方向に傾いていることが分かる。また、プーリー２０の傾きの影響により、コンベアベルト３０の表面位置（表面形状）も傾いていることが分かる。制御装置１５は、図５Ｂに示すように、プーリー２０の高さが０（基準点）になるように、コンベアベルト３０及びプーリー２０の表面位置を回転及び平行移動させることで、プーリー２０の傾きの影響を補正する。ここで、プーリー２０の傾きについては、プーリー２０（コンベアベルト３０）の停止中であっても測定（推定）することが可能である。

　図６Ａ及び図６Ｂは、プーリー２０に偏心がある（中心２２がずれている）場合の補正方法を示す図である。プーリー２０の偏心により、コンベアベルト３０の表面形状は搬送方向（周方向）に凹凸が生じる。図６Ａは、制御装置１５で演算される偏心補正前のコンベアベルト３０の幅方向における中心位置とプーリー２０の幅方向の両端位置の表面形状をそれぞれ示す。コンベアベルト３０の幅方向中心の表面形状（ベルト部のプロフィール）の移動平均とプーリー２０の幅方向の両端位置の表面形状（プーリー部のプロフィール）の移動平均の推移は一致している。つまり、ベルト部の表面形状はプーリー２０の偏心によって影響を受けていることがわかる。制御装置１５は、図６Ｂに示すように、ベルト部のプロフィールからプーリー部のプロフィールを引いて差分を取ることによって、プーリー２０の偏心の影響を補正する。図６Ｂの例において、コンベアベルト３０の表面形状の変動幅は約２ｍｍである。偏心補正前（図６Ａ）において、コンベアベルト３０の表面形状の変動幅が約８ｍｍであったことと比較すると、変動幅がかなり小さくなっており、補正によってコンベアベルト３０の表面形状を精度よく測定できることがわかる。そして、制御装置１５は、補正によって精度よく得られたコンベアベルト３０の表面形状に基づいて、コンベアベルト３０の厚さを正確に測定できる。

　ここで、図６Ａ及び図６Ｂの横軸の搬送方向距離は、コンベアベルト３０の表面形状（高さ）が測定された搬送方向での位置を、測定時間の順に並べたものである。したがって、周回の区切り（例えば２周目の搬送方向全長の開始点）は不明である。再び図４に戻ると、表面形状測定装置１０は、上記のプーリー２０の傾き及び偏心補正後の測定データに基づいて、コンベアベルト３０の位置特定を行う（ステップＳ６）。ここで、搬送方向距離は、例えば測定頻度［秒／回］×測定回数［回］×コンベアベルト３０の速度［ｍｍ／秒］で求められる。

　図７Ａ及び図７Ｂは、コンベアベルト３０の周回検知について説明するための図である。本実施形態において、制御装置１５は、プーリー２０の幅方向の一端部に設置された突起部２３の形状情報を含んだ時系列データを利用して位置特定を行うことができる。図７Ａに示すように、ベルト表面測定装置１１によってプーリー２０の表面形状を測定した場合に、プーリー２０の幅方向外側に一定の間隔で（本例では３７６８［ｍｍ］（３．７６８［ｍ］）毎に１回）、凸部（本例では突起部２３）の信号が検出される。凸部の信号は、通常よりも幅方向の外側で検知されるプーリー２０の表面を示す信号である。

　図７Ｂは、横軸を搬送方向距離として、縦軸にプーリー２０の回転数を示す。コンベアベルト３０のコンベアベルト速度、プーリー２０の径は既知であることから、突起部２３を検出して、プーリー２０の回転数をカウントすることによりコンベアベルト３０の測定位置及び搬送方向距離を特定することが可能である。制御装置１５は、これらの情報と、既知であるコンベアベルト３０の長さとに基づいて、コンベアベルト３０の１周分の測定データを特定して抽出することが可能である。

　図７Ｂの例では、プーリー２０の径が１２００［ｍｍ］であって、コンベアベルト３０の搬送方向全長は１５６８０００［ｍｍ］（１５６８［ｍ］）である。よって、プーリー２０の１回転の周長は約３７６８［ｍｍ］であり、プーリー回転数が４１６回転分で１周検知となる。

　ここで、例えば幅が１２００［ｍｍ］以上の幅広のコンベアベルト３０などでは、２台のラインレーザでコンベアベルト３０の表面形状が測定されることがあるため、プーリー２０の幅方向の両端に突起部２３が設置されることが好ましい。突起部２３のサイズは、レーザー光の測定頻度とコンベアベルト３０の速度の関係から決定されてよい。図７Ｂの例において、速度が２００［ｍｍ／秒］で測定頻度が１０００回／秒であることから、１００回分の検出が可能となるように、周長（プーリー２０の周方向における長さ）が２０［ｍｍ］の突起部２３がプーリー２０の周方向に対して１か所設置された。また、突起部２３がプーリー２０の表面より下方に設置されると、プーリー２０の影となって突起部２３にラインレーザが照射されない可能性があるため、突起部２３はプーリー２０の表面と同一の高さ又はプーリー２０の表面の高さより高い位置に形成されることが好ましい。また、突起部２３のプーリー２０からの突出長さ（幅方向長さ）はラインレーザの幅方向の測定分解能である０．５［ｍｍ］に対して約２００倍の５０［ｍｍ］以上に設定された。

　上記の突起部２３のサイズ、設置場所、周方向の設置個数などは一例であって、ラインレーザで検出が可能であれば例示したものに限定されない。本実施形態において、凹凸部は、プーリー２０の幅方向に突出する突起部２３であるように形成されたが、プーリー２０端部から高さ方向に突出する構成であってよい。また、凹凸部は、プーリー２０の幅方向端部に突起でなく凹部（溝）として形成されて、ラインレーザで検知されてよい。

　制御装置１５は、このように周回検知を実行して、コンベアベルト３０上の特徴的なパターンを示す位置を基準位置（搬送方向距離が０の位置）として、コンベアベルト３０における測定位置を定めてよい。

　図８は、コンベアベルト３０の接合部について説明するための図である。コンベアベルト３０の接合部は、他の部分に比べて厚みがある部分である。したがって、コンベアベルト３０の接合部は、測定データにおいて特徴的なパターンを示す。ここで、図８に示すように、接合部は、ベルト幅方向に対して斜めであるという特徴を有する。したがって、幅方向について測定データが得られる場合に、特徴的なパターンが斜めに生じていることを検出して、さらに接合部を正確に検出することが可能である。

　制御装置１５は、例えばコンベアベルト３０の接合部を基準位置として、上記のプーリー回転数に基づく周回の関係性に基づいて、コンベアベルト３０の周方向における測定位置を算出することができる。

＜ベルトの管理方法＞
　上記の表面形状測定方法を用いて、演算したコンベアベルト３０の表面形状に基づいてコンベアベルト３０を管理（監視）することができる。表面形状測定装置１０は、例えば演算したコンベアベルト３０の表面形状に基づいて、コンベアベルト３０の厚さが十分か否かを判定する。表面形状測定装置１０は、厚さが十分ではないと判定する場合に、作業者に対してコンベアベルト３０の異常を報知したり、コンベアベルト３０を停止させたりすることができる。このように、演算したコンベアベルト３０の表面形状に基づいてコンベアベルト３０を管理することで、コンベアベルト３０の異常を精度よく検知することが可能となり、異常に対して早期に対応することが可能になる。

　以上のように、本実施形態に係る表面形状測定装置１０及び表面形状測定方法は、上記の構成及び工程によって、測定データからプーリー２０に形成された凹凸部を特定して、センサを別途設置することなくベルトの周方向における測定位置を推定し、コンベアベルト３０の厚さを精度よく測定することができる。また、本実施形態に係るベルトの管理方法は、コンベアベルト３０の厚さを正確に求めることが可能になり、破断などが生じないようにコンベアベルト３０を管理することができる。

　本開示の実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップ（工程）などに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行されるプログラム又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

　上記の実施形態では、測定対象がコンベアベルト３０であったが、コンベアベルト３０に限定されない。測定対象であるベルトは、少なくともプーリー２０に巻き掛けられたベルトであればよい。

　上記の実施形態において、コンベアベルト３０の接合部が特定（推定）されて、接合部が基準位置とされたが、基準位置は接合部に限らない。例えばコンベアベルト３０の表面３１に存在する疵（凹部）等が基準位置とされてよい。

　上記の実施形態では、プーリー２０の傾き及び偏心の影響を除去する補正後の測定データを用いて、周回検知（測定位置の推定）が行われた。ただし、プーリー２０の傾き及び偏心の影響を除去する必要はなく、補正前の測定データの波形に基づいて周回検知が行われてよい。

　１　ベルトコンベア
　１０　表面形状測定装置
　１１　ベルト表面測定装置
　１２　演算装置
　１３　コンベアベルト稼働情報
　１４　解析装置
　１５　制御装置
　２０　プーリー
　２２　中心
　２３　突起部
　３０　コンベアベルト
　３１　コンベアベルトの表面
　４０　保持部材

Claims

　プーリーに巻き掛けられて周回するように駆動されるベルトの表面形状を測定する表面形状測定装置であって、
　前記ベルトの表面形状及び前記プーリーの表面形状を測定するベルト表面測定装置と、
　測定された前記ベルト及び前記プーリーの表面形状の測定データに基づいて、前記ベルトの表面形状を演算する制御装置と、を備え、
　前記制御装置は、前記プーリーの表面形状の測定データから前記ベルトの周方向における測定位置を推定し、前記ベルトの表面形状の測定データを前記測定位置に対応付けて前記ベルトの表面形状を演算する、表面形状測定装置。
　前記プーリーには、凹凸部が形成されており、
　前記制御装置は、前記凹凸部を用いて前記測定位置を推定する、請求項１に記載の表面形状測定装置。
　前記凹凸部は、前記プーリーの幅方向の外側へ突出する突起部である、請求項２に記載の表面形状測定装置。
　前記突起部は、前記プーリーの表面の高さと同一又は前記プーリーの表面の高さより高い位置に形成されている、請求項３に記載の表面形状測定装置。
　プーリーに巻き掛けられて周回するように駆動されるベルトの表面形状を測定する表面形状測定方法であって、
　前記ベルトの表面形状及び前記プーリーの表面形状を測定することと、
　測定された前記ベルト及び前記プーリーの表面形状の測定データに基づいて、前記ベルトの表面形状を演算することと、を含み、
　前記ベルトの表面形状を演算することは、前記プーリーの表面形状の測定データから前記ベルトの周方向における測定位置を推定し、前記ベルトの表面形状の測定データを前記測定位置に対応付けて前記ベルトの表面形状を演算すること、を含む、表面形状測定方法。
　請求項５に記載の表面形状測定方法によって演算された前記ベルトの表面形状に基づいて、前記ベルトを管理する、ベルトの管理方法。