專利名稱：輸送帶磨損檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸送帶磨損檢測裝置，該輸送帶磨損檢測裝置包括橡膠磁體，其被埋設(shè)于輸送帶；磁傳感器，其被布置于形成輸送帶的外周面的表面附近并且檢測橡膠磁體的磁場；以及運算部，其基于磁傳感器的信號估算輸送帶的表面的磨損量，更特別地涉及即使當(dāng)磨損量接近磨損極限時也能夠檢測磨損量的輸送帶磨損檢測裝置。
背景技術(shù)：
在維護用于連續(xù)輸運諸如木炭等被輸運物的輸送帶時，因為形成與被輸運物直接接觸的外周面的表面由于與被輸運物的摩擦而受到磨損，磨損隨著時間流逝而發(fā)展，最終使輸送帶無法使用，因此檢測和監(jiān)視輸送帶表面的磨損量是極其重要的。作為用于檢測和、監(jiān)視磨損量的裝置，如示出輸送帶的截面的圖I所示，已經(jīng)提議了一種裝置，該裝置包括橡膠磁體91，其被埋設(shè)于輸送帶2 ;磁傳感器4，其被布置于輸送帶2的表面2a附近并且檢測橡膠磁體91的磁場；以及運算部，其基于來自磁傳感器4的信號估算輸送帶2的表面2a的磨損量(例如，參見專利文獻I)。另外，橡膠磁體91包括傾斜磁體92和階梯狀磁體93。在沿輸送帶長度方向的截面中，傾斜磁體92相對于表面2a傾斜，同時從靠近表面2a的外側(cè)端直線地延伸到遠離表面2a的內(nèi)側(cè)端，而階梯狀磁體93包括多個板狀磁體，該多個板狀磁體與表面2a平行地呈階梯狀配置于在厚度方向上與傾斜磁體92內(nèi)側(cè)端的位置大致相同的位置。該裝置被構(gòu)造成基于傾斜磁體92的磁場的時間變化圖樣來估算磨損量，直至磨損量達到階梯狀磁體暴露于表面2a的Dl處為止。具體地，圖2示出由磁傳感器4檢測的磁場的時間變化圖樣，該圖樣包括從與磁場的峰值對應(yīng)的時刻tl到磁場變?yōu)榱愕臅r刻to的時間T。利用時間T的長度與磨損量成正比地減小的事實，該裝置被構(gòu)造成基于磨損檢測的時間(T=Tx)和磨損為零時的時間(T=TO)來獲得磨損量D乘以(1-Tx/TO)、即D * (I-Tx/TO)，其中，D表示傾斜磁體92在輸送帶厚度方向上延伸的長度。另外，在該裝置中，當(dāng)磨損進一步進行到足以使階梯狀磁體93暴露于表面時，傾斜磁體92的長度減小，導(dǎo)致傾斜磁體92的磁場弱化，這將導(dǎo)致檢測故障和精度劣化。在這種情況下，該裝置基于階梯狀磁體93的磁力圖樣來估算磨損量。原因在于，階梯狀磁體93的磁體體積(magnet volume)相對于在輸送帶的厚度方向上延伸的距離大，因此具有強磁力。階梯狀磁體93具有根據(jù)階梯狀磁體93的形狀而呈階梯狀變化的時間變化圖樣，并且，因此基于階梯的數(shù)量能夠確定磨損量?，F(xiàn)有技術(shù)文件專利文獻專利文獻I :國際公開第2007-029698號公報

發(fā)明內(nèi)容
_9] 發(fā)明要解決的問題
然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)階梯狀磁體93涉及如下問題。即，除了磁體材料與周圍的橡膠部相比更易磨損的事實以外，階梯狀磁體93特別地具有與輸送帶的表面平行的大的面，因此，當(dāng)階梯狀磁體93暴露于表面時，與周圍橡膠部相比，磨損更集中地在階梯磁體93中發(fā)展，結(jié)果，從階梯狀磁體93獲得的磁場的時間變化圖樣不能準(zhǔn)確地表示橡膠部的磨損?？紤]到上述問題而做出本發(fā)明，因此，本發(fā)明的目的是提供基于從埋設(shè)于輸送帶并且隨著輸送帶的磨損的進行而減少的橡膠磁體獲得的磁場時間變化圖樣來估算輸送帶的磨損量的輸送帶磨損檢測裝置，即使當(dāng)磨損發(fā)展到大的程度時，該輸送帶磨損檢測裝置也能夠精確地估算磨損量。用于解決問題的方案為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的輸送帶磨損檢測裝置包括橡膠磁體，其被埋設(shè)于輸送帶；
磁傳感器，其被布置于形成所述輸送帶的外周面的表面的附近并且檢測所述橡膠磁體的磁場；和運算部，其用于基于所述磁傳感器的信號估算所述輸送帶的所述表面的磨損量，其中，所述橡膠磁體在輸送帶寬度方向上延伸并且包括板狀的傾斜部和板狀的平行部，所述傾斜部和所述平行部均在厚度方向上被磁化，在沿著輸送帶長度方向的截面中，所述傾斜部從靠近所述表面的外側(cè)端直線地延伸到遠離所述表面的內(nèi)側(cè)端，同時所述傾斜部相對于所述表面傾斜，所述平行部形成為與所述傾斜部的所述內(nèi)側(cè)端連續(xù)并且與所述表面平行地配置。此外，在根據(jù)本發(fā)明的另一方面的輸送帶磨損檢測裝置中，所述傾斜部被布置成使得所述內(nèi)側(cè)端相對于輸送帶輸運方向位于所述外側(cè)端的前方。此外，在根據(jù)本發(fā)明的另一方面的輸送帶磨損檢測裝置中，所述運算部基于波形寬度Rx與初始波形寬度RO的比率Rx/RO來估算磁場檢測時所述輸送帶的磨損量，其中，所述波形寬度Rx、即波形檢測時間是在由所述磁傳感器檢測到的磁場的時間變化圖樣中于預(yù)設(shè)為特定的傳感器輸出值的閾值處獲得的，所述初始波形寬度RO是在檢測到的未經(jīng)受磨損的輸送帶的時間變化圖樣中于所述閾值處獲得的。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面的輸送帶磨損檢測裝置還包括基準(zhǔn)磁體，所述基準(zhǔn)磁體用于校正檢測到的所述橡膠磁體的輸出波形的波形寬度，所述基準(zhǔn)磁體在輸送帶輸運方向上布置于所述橡膠磁體的前側(cè)或者后側(cè)。此外，在根據(jù)本發(fā)明的另一方面的輸送帶磨損檢測裝置中，所述橡膠磁體通過將磁性粉分散于橡膠材料基質(zhì)中并將該磁性粉磁化而形成。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的輸送帶磨損檢測裝置，橡膠磁體包括板狀的傾斜部和板狀的平行部，傾斜部和平行部均在厚度方向上被磁化，在沿著輸送帶長度方向的截面中，傾斜部從靠近表面的外側(cè)端直線地延伸到遠離表面的內(nèi)側(cè)端，同時傾斜部相對于表面傾斜，平行部形成為與傾斜部的內(nèi)側(cè)端連續(xù)并且與表面平行地配置。利用該構(gòu)造，歸因于平行部的磁體體積，即使在傾斜部幾乎磨損殆盡時也能夠產(chǎn)生可由磁傳感器檢測到的足夠強的磁場。因此，即使在發(fā)生過度磨損時，也能夠精確地估算磨損進行的程度。此外，在根據(jù)本發(fā)明的另一方面的輸送帶磨損檢測裝置中，傾斜部被布置成使得內(nèi)側(cè)端相對于輸送帶輸運方向位于外側(cè)端的前方。利用該構(gòu)造，即使在輸送帶的運轉(zhuǎn)過程中橡膠從傾斜部的外側(cè)端的磁體剝離，也能夠?qū)冸x區(qū)域抑制到最小。此外，在根據(jù)本發(fā)明的另一方面的輸送帶磨損檢測裝置中，例如，通過使用之前由實驗獲得的輸送帶的厚度D和波形寬度Rx與初始波形寬度RO的比率(Rx/RO)之間的函數(shù)D=f (Rx/R0)，運算部能夠基于波形寬度Rx與初始波形寬度RO的比率(Rx/RO)高精度地估算磁場檢測時的從表面被磨損的輸送帶的厚度，其中，波形寬度Rx在由所述磁傳感器檢測的磁場的時間變化圖樣中在預(yù)設(shè)為特定的傳感器輸出值的閾值處獲得，初始波形寬度RO在檢測的未經(jīng)受磨損的輸送帶的時間變化圖樣中在所述閾值處獲得。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面的輸送帶磨損檢測裝置還包括基準(zhǔn)磁體，基準(zhǔn)磁體 用于校正檢測到的橡膠磁體的輸出波形的波形寬度，基準(zhǔn)磁體在輸送帶輸運方向上布置于橡膠磁體的前側(cè)或者后側(cè)?；鶞?zhǔn)磁體能夠校正檢測到的橡膠磁體的輸出波形的波形寬度，由此在測量精度不會劣化的情況下確保測量結(jié)果的精度。此外，在根據(jù)本發(fā)明的另一方面的輸送帶磨損檢測裝置中，橡膠磁體通過將磁性粉分散于橡膠材料基質(zhì)中并將該磁性粉磁化而形成。因此,橡膠磁體能夠柔性地順應(yīng)在使用過程中變形的輸送帶的變形，由此在保持強的磁力的同時確保耐久性。


[圖I]傳統(tǒng)的輸送帶磨損檢測裝置中的輸送帶的截面圖。[圖2]傳統(tǒng)的輸送帶磨損檢測裝置中的磁傳感器的輸出波形圖。[圖3]根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的輸送帶磨損檢測裝置中的輸送帶的側(cè)視圖。[圖4]圖3的b部分的放大的截面圖。[圖5]沿著圖3中的箭頭C-C而得到的圖。[圖6]運算部的框圖。[圖7]根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的輸送帶的沿著帶長度方向截取的示意性截面圖。[圖8]示意性地示出橡膠磁體的輸出波形的波形寬度的曲線圖，其中利用基準(zhǔn)磁體校正波形寬度。[圖9]示出使用圖7的輸送帶的輸送帶磨損檢測裝置的帶寬度方向上的示意性構(gòu)造的說明圖。[圖10]以曲線圖的形式示出與圖7的輸送帶的帶運轉(zhuǎn)相關(guān)的傳感器輸出的說明圖。
具體實施例方式<第一實施方式>在下文中，參照

本發(fā)明的實施方式。圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的輸送帶磨損檢測裝置中的輸送帶的側(cè)視圖，圖4是圖3的b部分的放大的截面圖，而圖5是沿著圖3中的箭頭C-C而得到的圖。磨損檢測裝置包括橡膠磁體3，其被埋設(shè)于繞帶輪I環(huán)形運動的輸送帶2的表面2a所在側(cè)；以及磁傳感器4，其被布置于表面2a附近并且檢測橡膠磁體3的磁場。
橡膠磁體3在輸送帶寬度方向上延伸并且包括板狀傾斜部21和板狀平行部22，板狀傾斜部21和板狀平行部22均在厚度方向上被磁化。在沿輸送帶長度方向的截面中，傾斜部21從靠近表面2a的外側(cè)端3b直線地延伸到遠離表面2a的內(nèi)側(cè)端3a，同時相對于表面2a傾斜。平行部22與傾斜部21的內(nèi)側(cè)端3a連續(xù)地形成，并且與表面2a平行地配置。傾斜部21被布置成使得外側(cè)端3b在輸送帶輸運方向(由圖中的箭頭標(biāo)出)上位于內(nèi)側(cè)端3a的前方。另外，具有圖4中的截面形狀的橡膠磁體3橫亙輸送帶2的整個寬度方向埋設(shè)。這里，優(yōu)選地，橡膠磁體3可以具有從開始使用時即暴露于表面2a的傾斜部21的外側(cè)端3b，并且還具有與輸送帶2的加強件5接觸的平行部22。利用該構(gòu)造，能夠在從磨 損的初始階段開始的寬的范圍內(nèi)檢測磨損程度。至于橡膠磁體3，可以適當(dāng)?shù)夭捎迷诤穸确较蛏媳淮呕钠瑺钫辰Y(jié)磁體(bondmagnet),該粘結(jié)磁體由分散地混合于橡膠基體中的磁性粉形成。如上所述構(gòu)造的粘結(jié)磁體能夠被制成薄的，并且能夠容易地提供足以順應(yīng)輸送帶的變形的柔軟性。鐵氧體通常可以用作磁性粉。然而，可替代地，也可以使用由釹、鐵和硼的合金或者釤、鐵和氮化物的合金制成的稀土磁體，或者也可以使用鋁鎳鈷磁體，使得能夠賦予磁體強的磁力。磁傳感器4可以是高斯計、環(huán)形線圈或者MI傳感器等，并且被布置成最為接近橡膠磁體3通過的位置。優(yōu)選地，磁傳感器4可以安裝于如圖3和圖4所示的輸送帶2的返回側(cè)。利用該構(gòu)造，能夠在由刮板6刮掉輸送帶2輸送的被輸運物的清潔位置進行檢測。如圖5所示，寬度方向引導(dǎo)件7設(shè)置于磁傳感器4的附近，寬度方向引導(dǎo)件7限制輸送帶2在寬度方向上的位置。用于維持輸送帶2與磁傳感器4之間的恒定位置關(guān)系的厚度方向引導(dǎo)件8設(shè)置于磁傳感器4所在側(cè)的相反側(cè)。圖6示出輸送帶2的磨損檢測裝置的運算部20的示例。如圖所示，運算部20包括現(xiàn)場操作控制單元10和中央控制單元13?，F(xiàn)場操作控制單元10接收磁傳感器4輸入的檢測信號，計算帶的磨損程度并且通過發(fā)送器9發(fā)送計算結(jié)果。中央控制單元13通過接收器11接收發(fā)送來的信號，將計算結(jié)果發(fā)送至輸出終端，并且在磨損程度超過預(yù)定閾值時也進行諸如發(fā)出警報和停止輸送帶2的操作等必要處理。<第二實施方式>圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的輸送帶的沿著帶長度方向的截面圖。如圖7所示，除了輸送帶30在其帶長度方向上的兩側(cè)具有觸發(fā)磁體31和基準(zhǔn)磁體32以外，輸送帶30具有與第一實施方式的輸送帶2的構(gòu)造(見圖4)類似的構(gòu)造，觸發(fā)磁體31與基準(zhǔn)磁體32被布置成與作為帶心的加強件5緊密接觸并且埋設(shè)于表面30a所在側(cè)。這里，觸發(fā)磁體31在輸送帶輸運方向上位于橡膠磁體3的前方，使得例如南極位于帶輸運方向上的前側(cè)而北極位于帶輸運方向上的后側(cè)。結(jié)果，在輸送帶30的運轉(zhuǎn)過程中，觸發(fā)磁體31先于橡膠磁體3通過磁傳感器4的磁場檢測區(qū)域、即與磁傳感器4相對的位置。在磁傳感器4檢測觸發(fā)磁體31的磁場時，觸發(fā)磁體31起到觸發(fā)磁傳感器4開始檢測橡膠磁體3的磁場的功能。同時，如圖所示，基準(zhǔn)磁體32在輸送帶輸運方向上布置于橡膠磁體3的后方。結(jié)果，在輸送帶30的運轉(zhuǎn)過程中，基準(zhǔn)磁體32在橡膠磁體3之后通過磁傳感器4的磁場檢測區(qū)域、即與磁傳感器4相對的位置。由于受到諸如磁傳感器4與橡膠磁體3之間的偏移距離以及輸送帶的30的輸運速度等波形檢測時的各種變化因素的影響，橡膠磁體3的輸出波形容易變化。借助于以這種方式設(shè)置的基準(zhǔn)磁體32，能夠校正在圖8中示例的橡膠磁體3的輸出波形的波形寬度，因此改善測量精度。這里，橡膠磁體3的由磁傳感器4檢測到的傳感器輸出值的波形寬度能夠由基準(zhǔn)磁體32如下進行校正。即，每檢測一次橡膠磁體3的磁場，由基準(zhǔn)磁體32產(chǎn)生的總是恒定的磁場也被檢測，由于基準(zhǔn)磁體32被埋設(shè)于輸送帶30內(nèi)部，因此不太可能使基準(zhǔn)磁體32磨損。例如，對新的未呈現(xiàn)任何磨損的橡膠磁體3進行第一次波形寬度測量，在該第一次波形寬度測量過程中也測量了基準(zhǔn)磁體32的波形寬度。此外，在第一次波形寬度測量了一段時間之后，對橡膠磁體3和基準(zhǔn)磁體32均進行第二次波形寬度測量。此后，隨著輸送帶30的磨損進一步進行，分別類似地進行第三次波形寬度測量和隨后的波形寬度測量。 接著,如表I所不，參照第一次測量時基準(zhǔn)磁體32的輸出波形的任意的傳感器輸出值C的波形寬度，第二次測量時基準(zhǔn)磁體32的波形寬度相對于第一次測量時的波形寬度的變化率被定義為波形寬度保持率。基于波形寬度保持率來校正第二次測量時橡膠磁體3的輸出波形的波形寬度，由此校正橡膠磁體3的波形寬度。第三次測量時以及隨后的測量時橡膠磁體3的波形寬度可以通過計算相對于第一次測量時基準(zhǔn)磁體32的波形寬度的波形寬度保持率而被類似地校正。具體地，可以通過如下公式計算橡膠磁體3的校正后的波形寬度。橡膠磁體3的校正后的波形寬度=橡膠磁體3的未校正的波形寬度/基準(zhǔn)磁體32的波形寬度保持率。[表 I]
測量次數(shù)
第一次第二 $第三次第四次
橡膠磁體3的未校正的波
^OCO 4000 3000 2000 形寬度(O.OOlS )_____
基準(zhǔn)磁體32的波形寬度保
10010510298
持率(% )
橡膠磁體3的校正后的波
5000 4000/1.05 3000/1.02 2000/0.98 形寬度(0.001s ) ____因此，借助于以這種方式設(shè)置的基準(zhǔn)磁體32，能夠基于基準(zhǔn)磁體32的波形寬度保持率來校正橡膠磁體3的波形寬度，因此，即使當(dāng)傳感器輸出的波形寬度由于在測量時磁傳感器4與橡膠磁體3之間距離變化以及輸送帶30的帶輸運速度變化而波動時，也能夠如上所述地校正由于波動而產(chǎn)生的輸出波形的偏差，從而恒定地獲得精確的測量結(jié)果，由此有利地消除測量精度降低的顧慮。
基準(zhǔn)磁體32需要布置成與橡膠磁體3和觸發(fā)磁體31中的每一方具有一定的距離，從而不會與橡膠磁體3的磁場或者與觸發(fā)磁體31的磁場產(chǎn)生干涉。雖然未被示出，但是基準(zhǔn)磁體可以在輸送帶輸運方向上布置于橡膠磁體的前方。此外，本發(fā)明不限于將基準(zhǔn)磁體32埋設(shè)于布置了觸發(fā)磁體31和橡膠磁體3的表面30a所在側(cè)的情況?？商娲?，基準(zhǔn)磁體21也可以與加強件的表面緊密接觸地埋設(shè)于輸送帶30的內(nèi)周側(cè)(圖中的上側(cè))、即隔著加強件5而與觸發(fā)磁體31和橡膠磁體3相對的一側(cè)。優(yōu)選地，基準(zhǔn)磁體32可以被形成為比橡膠磁體3薄，從而在達到輸送帶30應(yīng)當(dāng)更換的帶磨損極限之前體積不會減小。在基準(zhǔn)磁體32的厚度如上所述被形成為較小的情況下，即使在橡膠磁體3的傾斜部21已經(jīng)完全磨損掉之后、平行部22開始經(jīng)受磨損的時刻，基準(zhǔn)磁體32的周圍仍由形成輸送帶30的橡膠部覆蓋，由此防止基準(zhǔn)磁體32本身的磨損。具體地，例如，當(dāng)基準(zhǔn)磁體32的厚度為t (例如，Imm)時，橡膠磁體3的厚度優(yōu)選地為I. 5t。在這種情況下，觸發(fā)磁體31的厚度可以是3. 0t?？梢砸匀缦路绞綄⑸鲜鲇|發(fā)磁體31和基準(zhǔn)磁體32設(shè)置成埋設(shè)于輸送帶30。SP，例如，以留下在沿著帶運轉(zhuǎn)方向的截面中朝上部開口并擴徑的凹部從而暴露加強件5的方式，剝離輸送帶的未硫化的或者硫化的覆蓋橡膠。作為嵌合于凹部的配置磁體的橡膠部，觸發(fā)磁體31和基準(zhǔn)磁體32與橡膠磁體3 —起由未硫化的橡膠一體地形成。之后，未硫化的輸送帶與配置磁體的橡膠部一起被硫化，由此將觸發(fā)磁體31和基準(zhǔn)磁體32以埋設(shè)于輸送帶30的方式設(shè)置于輸送帶30中。將橡膠磁體3、觸發(fā)磁體31以及基準(zhǔn)磁體32作為一組布置于輸送帶30的周向上的至少一部分就足夠了。接著，將給出對輸送帶30的磨損檢測方法的說明。圖9是示出使用圖7的輸送帶的輸送帶磨損檢測裝置的帶寬度方向上的示意性構(gòu)造的說明圖。圖9中的輸送帶磨損檢測裝置包括配置于輸送帶30中的橡膠磁體3 ;用于檢測橡膠磁體3的磁場的磁傳感器4 ；以及基于磁傳感器4的傳感器輸出來計算帶磨損量的運算部33。這里，多個磁傳感器4以帶寬度方向上的大致相同間距(例如，以50mm的節(jié)距)被安裝到布置于輸送架34下方的傳感器固定架34a，輸送架34支撐輸送帶30同時允許帶自由移動。所有磁傳感器4(在本實施例中磁傳感器4的數(shù)量為12)均被布置成與表面30a相對，同時與表面30a隔開預(yù)定的距離d (例如,60mm)?？梢耘c第一實施方式的運算部20類似地構(gòu)造運算部33。在圖7和圖9的輸送帶30的運轉(zhuǎn)過程中，首先，觸發(fā)磁體31從磁傳感器4上方通過,此時磁傳感器4開始檢測橡膠磁體3的磁場。接著，橡膠磁體3從磁傳感器4上方通過,此時磁傳感器4檢測由橡膠磁體3產(chǎn)生的磁場。之后，基準(zhǔn)磁體32從磁傳感器4上方通過。這里，在通過帶的運轉(zhuǎn)而進行輸運的過程中，隨著輸送帶30的放置被輸運物的表面30a的磨損的進行，沿帶行進方向從加強件5所在側(cè)朝表面30a傾斜地配置的橡膠磁體3從位于表面30a所在側(cè)的外側(cè)端3b開始受到磨損。因此，隨著時間流逝，橡膠磁體3的傾斜部21與磁傳感器4之間的距離逐漸增大，結(jié)果，取決于橡膠磁體3與磁傳感器4之間的距離而變化的磁場強度逐漸變?nèi)?。圖10是以曲線圖的形式示出在使用圖7中的輸送帶的情況下傳感器輸出隨著時間流逝而變化的說明圖。在圖10中，橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別示出檢測磁場的時間[S]和傳感器輸出[V]。圖中的曲線圖示出用于磨損判斷部的傳感器輸出值的輸出波形，該輸出波形在輸送帶30以20[m/min]的速度運轉(zhuǎn)的情況下從與輸送帶30的表面30a隔開60[mm]布置的磁傳感器4獲得。磁傳感器4可以在每次橡膠磁體3從磁傳感器4上方通過時檢測一次磁場，或者在幾次中檢測一次磁場。另外，當(dāng)橡膠磁體3的外側(cè)端3b未暴露于輸送帶30的表面30a時，優(yōu)選地，可以在表面30a已經(jīng)磨損一定量以使得外側(cè)端3b暴露于表面30a之后開始磁場的檢測。
如圖10所示，當(dāng)橡膠磁體3的平行部22靠近磁傳感器4時，磁傳感器4的輸出波形均開始升高。隨著磁傳感器4靠近傾斜部21，磁傳感器4檢測整個橡膠磁體3的磁場。隨著外側(cè)端3b向磁傳感器4靠近，由于外側(cè)端3b與磁傳感器4之間的距離減小，輸出波形均繪出上升曲線，并且在外側(cè)端3b從磁傳感器4上方通過的瞬間達到表示最大磁力的峰值。此后，隨著外側(cè)端3b遠離磁傳感器4，由于磁傳感器4和與磁傳感器4相對的橡膠磁體3之間的距離增大，波形均繪出下降曲線，這里，輸出波形s示出包括傾斜部21和平行部22的橡膠磁體3完全磨損掉的狀態(tài)。輸出波形a至c分別示出在從傾斜部21未呈現(xiàn)任何磨損的狀態(tài)(輸出波形a)到傾斜部21已經(jīng)過度磨損的狀態(tài)(輸出波形c)的時間段內(nèi)檢測的三個輸出波形。大于輸出波形s的傳感器輸出值的特定的傳感器輸出值t表不預(yù)定閾值。在這里使用的磁傳感器4中，例如，在將2. 5V的傳感器輸出值作為零基準(zhǔn)時，上述閾值t在加強件5由鋼絲簾線形成的情況下可以被設(shè)定為落入3. OV至4. OV范圍內(nèi)的輸出值，而在加強件5由帆布形成的情況下可以被設(shè)定為落入2. 7V至3. OV范圍內(nèi)的輸出值。接著，基于磁傳感器4檢測到的輸出波形b可以如下估算輸送帶30的磨損量。即，首先，如圖10所示，測量在預(yù)定閾值t處的波形寬度Rx。具體地，測量從輸出波形b的在檢測的初始階段逐漸增大的輸出值超過閾值t的時刻到輸出波形b的在到達峰值之后逐漸減小的輸出值降到閾值t以下的時刻的波形檢測時間段。接著，計算上述波形寬度Rx相對于在輸送帶3未呈現(xiàn)任何磨損的狀態(tài)下的輸出波形a的在閾值t處的初始波形寬度RO的比率(Rx/RO)。之后，例如，使用通過預(yù)先磨損試驗等獲得的輸送帶的厚度D與波形寬度Rx相對于初始波形寬度RO的比率(Rx/RO)之間的函數(shù)D=f (Rx/R0)，來計算與通過測量值獲得的比率(Rx/RO)的具體數(shù)值對應(yīng)的輸送帶30的厚度，從而估算通過磁傳感器4檢測磁場時的輸送帶30的磨損量。這里，由于與輸送帶30的表面30a的磨損相關(guān)的傾斜部21的磨損的進行，隨著從外側(cè)端3b向內(nèi)側(cè)端3a傾斜地延伸的傾斜部21的在輸送帶長度方向上的延伸長度的減小，由磁傳感器4檢測的波形的波形寬度Rx、即波形檢測時間減小。因此，當(dāng)基于波形寬度Rx相對于初始波形寬度RO的比率(Rx/RO)來計算輸送帶30的厚度時，能夠以足夠高的精度計算輸送帶30的磨損。在這種情況下，在檢測輸送帶30的磨損時，橡膠磁體3設(shè)有與傾斜部21連續(xù)地形成的平行部22，從而使得即使在隨著橡膠磁體3的磨損的進行傾斜部21幾乎沒有剩余的情況下，也能夠可靠地檢測在輸送帶長度方向上與加強件緊密接觸地延伸的平行部22的磁場。結(jié)果，能夠有效地防止由于橡膠磁體損耗而產(chǎn)生的磁場檢測故障。原因如下。即，在橡膠磁體3僅包括傾斜部21的情況下，傾斜部21的磨損與輸送帶30的磨損一起進行，當(dāng)橡膠磁體3僅在內(nèi)側(cè)端3a附近剩余時，由傾斜部21產(chǎn)生的磁場變?nèi)酰沟貌荒軌驒z測到磁場。同時，歸因于與傾斜部21連續(xù)地形成的平行部22，即使在幾乎沒有傾斜部21剩余時，仍能夠檢測與表面30a平行的且與加強件緊密接觸地設(shè)置的平行部22的磁場，并且能夠?qū)⒂纱硕鴻z測的磁場作為傳感器輸出波形輸出。此外，在檢測輸送帶30的磨損時，一旦橡膠磁體3從磁傳感器4上方通過，磁傳感器4便自動地檢測磁場。因此，能夠識別輸送帶30的厚度進而識別輸送帶的磨損狀態(tài)，而無需停止輸送帶30的運轉(zhuǎn)從而無需中斷輸送帶30的輸運操作。這里說明的磨損檢測方法可以類似地應(yīng)用于第一實施方式的輸送帶2。本申請要求2009年11月11日遞交的日本專利申請NO. 2009-258101的優(yōu)先權(quán)，該日本專利申請的全部內(nèi)容通過引用而包含于此。附圖標(biāo)記說明I 帶輪2，30 輸送帶2a, 30a輸送帶的表面3橡膠磁體3a傾斜部的內(nèi)側(cè)端3b傾斜部的外側(cè)端4磁傳感器5輸送帶的加強件6 刮板7寬度方向引導(dǎo)件8厚度方向引導(dǎo)件9發(fā)送器10現(xiàn)場操作控制單元11接收器12輸出終端13中央控制單元20運算部21橡膠磁體的傾斜部22橡膠磁體的平行部31觸發(fā)磁體32基準(zhǔn)磁體33運算部
34輸送架34a傳感器固定架33a傳感器電纜
s，a，b，c 輸出波形
權(quán)利要求
1.一種輸送帶磨損檢測裝置，其包括 橡膠磁體，其被埋設(shè)于輸送帶； 磁傳感器，其被布置于形成所述輸送帶的外周面的表面的附近并且檢測所述橡膠磁體的磁場；和 運算部，其用于基于所述磁傳感器的信號估算所述輸送帶的所述表面的磨損量， 其中，所述橡膠磁體在輸送帶寬度方向上延伸并且包括板狀的傾斜部和板狀的平行部，所述傾斜部和所述平行部均在厚度方向上被磁化，在沿著輸送帶長度方向的截面中，所述傾斜部從靠近所述表面的外側(cè)端直線地延伸到遠離所述表面的內(nèi)側(cè)端，同時所述傾斜部相對于所述表面傾斜，所述平行部形成為與所述傾斜部的所述內(nèi)側(cè)端連續(xù)并且與所述表面平行地配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輸送帶磨損檢測裝置，其特征在于，所述傾斜部被布置成使得所述內(nèi)側(cè)端相對于輸送帶輸運方向位于所述外側(cè)端的前方。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的輸送帶磨損檢測裝置，其特征在于，所述運算部基于波形寬度Rx與初始波形寬度RO的比率Rx/RO來估算磁場檢測時所述輸送帶的磨損量，其中，所述波形寬度Rx是在由所述磁傳感器檢測到的磁場的時間變化圖樣中于預(yù)設(shè)為特定的傳感器輸出值的閾值處獲得的，所述初始波形寬度RO是在檢測到的未經(jīng)受磨損的輸送帶的時間變化圖樣中于所述閾值處獲得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項所述的輸送帶磨損檢測裝置，其特征在于，所述輸送帶磨損檢測裝置還包括基準(zhǔn)磁體，所述基準(zhǔn)磁體用于校正檢測到的所述橡膠磁體的輸出波形的波形寬度，所述基準(zhǔn)磁體在輸送帶輸運方向上布置于所述橡膠磁體的前側(cè)或者后側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項所述的輸送帶磨損檢測裝置，其特征在于，所述橡膠磁體通過將磁性粉分散于橡膠材料基質(zhì)中并將該磁性粉磁化而形成。
全文摘要
橡膠磁體(3)包括板狀傾斜部(21)，其沿輸送帶的寬度方向延伸，并且在沿輸送帶長度方向的截面中相對于輸送帶(2)的表面(2a)傾斜，并且從靠近表面(2a)的外側(cè)端(3b)直線地延伸到遠離表面(2a)的內(nèi)側(cè)端(3a)；以及板狀平行部(22)，其與傾斜部(21)的內(nèi)側(cè)端(3a)連續(xù)并且與表面(2a)平行地布置。傾斜部(21)與平行部(22)均在厚度方向上被磁化。
文檔編號B65G43/02GK102666319SQ20108005801
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者中村友紀(jì), 坂口年規(guī) 申請人:株式會社普利司通