特開 2022-117546 極低温環境下で使用するベルトコンベヤのベルトの蛇行検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022117546

(43)【公開日】2022-08-12

(54)【発明の名称】極低温環境下で使用するベルトコンベヤのベルトの蛇行検出装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 15/64 20060101AFI20220804BHJP

【ＦＩ】

B65G15/64

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021014086

(22)【出願日】2021-02-01

(71)【出願人】

【識別番号】320011650

【氏名又は名称】大陽日酸株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】599124426

【氏名又は名称】株式会社ディムコ

(74)【代理人】

【識別番号】100127845

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 壽彦

(72)【発明者】

【氏名】前田 雅紀

(72)【発明者】

【氏名】竹口 東士夫

(72)【発明者】

【氏名】多畑 英治

(72)【発明者】

【氏名】松森 規晃

(72)【発明者】

【氏名】日高 満

【テーマコード（参考）】

3F023

【Ｆターム（参考）】

3F023AA03

3F023AB10

3F023BA02

3F023BB01

3F023BC01

3F023CA02

3F023GA03

(57)【要約】

【課題】極低温環境下で使用するベルトコンベヤにも適用可能なベルトの蛇行検出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るベルトの蛇行検出装置２１は、極低温環境下で使用するベルトコンベヤ１のベルト７の蛇行検出装置２１であって、ベルト７の側端面に接触してベルト７の蛇行に追従して可動する接触可動部材と、該接触可動部材の動きに連動する連動部材と、該連動部材の動きを検知する第１の光センサ３３と、第１の光センサ３３からの入力によってベルト７の側端面が基準範囲を超えて蛇行しているか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

極低温環境下で使用するベルトコンベヤのベルトの蛇行検出装置であって、
前記ベルトの側端面に接触して該ベルトの蛇行に追従して可動する接触可動部材と、該接触可動部材の動きに連動する連動部材と、該連動部材の動きを検知する第１の光センサと、該第１の光センサからの入力によって前記ベルトの側端面が基準範囲を超えて蛇行しているか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とするベルトの蛇行検出装置。

【請求項2】

前記第１の光センサは複数の発光素子及び複数の受光素子を備えてなり、該発光素子と受光素子は前記連動部材である板状の連動板を挟んで両側に配置され、
前記判定手段は前記発光素子の光を前記受光素子が受光するか否かの組み合わせに基づいて、前記ベルトが蛇行しているか否か、蛇行している場合には左右のいずれの方向に蛇行しているかを判定することを特徴とする請求項１に記載のベルトの蛇行検出装置。

【請求項3】

前記連動部材の動きによって前記ベルトの側端面が前記基準範囲を大きく超えた要停止範囲に進入したことを検知する第２の光センサをさらに有し、前記判定手段は該第２の光センサからの入力によって前記ベルトの側端面が要停止範囲に進入したか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のベルトの蛇行検出装置。

【請求項4】

前記ベルトの側端面に沿って設けられて冷気を遮蔽する遮蔽壁を備え、
該遮蔽壁の背面側に前記第１の光センサが配置されていることを特徴とする１乃至３のいずれか一項に記載のベルトの蛇行検出装置。

【請求項5】

前記ベルトの側端面の上方に設けられて冷気を遮蔽する遮蔽床と、
該遮蔽床に形成されて前記接触可動部材であるシャフトが傾動可能な状態で挿通される挿通孔と、
前記シャフトが貫通可能な貫通孔を有し前記遮蔽床上に移動可能に配置されて前記挿通孔を覆う蓋部材とを備え、
前記シャフトが前記貫通孔及び前記挿通孔を貫通して前記遮蔽床の下方に延出して前記ベルトの側端面に接触していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のベルトの蛇行検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に極低温環境下で使用するベルトコンベヤに適用可能なベルトの蛇行検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、食品分野等において物品の搬送などを行うためにベルトコンベヤが利用されている。一般にベルトコンベヤの無端ベルト（以降、単に「ベルト」という）は一対のロールによって支持され、一方のロール（駆動ロール）が回転駆動することによってベルトを走行させる。このベルトの走行中にベルトがロール軸方向に移動することがあり、これを蛇行という。
上記ベルトの蛇行は正確な作業の妨げになるばかりでなく、蛇行の幅が大きくなるとベルトの側端部が破損するおそれがあるので、蛇行発生時にはこれを正確に検出して対処する必要がある。

【0003】

ベルトの蛇行を検出する方法が特許文献１、２に開示されている。
特許文献１に開示される「ベルト蛇行規制装置」では、駆動ロールまたは従動ロールの回転角を検出するためのロータリーエンコーダ、ベルトのエッジラインの位置を検出するラインセンサー、ベルトの周回マークを読み取る反射センサを搭載しており、これらの機器からのデータをもとにベルトの位置を検出し、ベルトの蛇行制御を行っている。

【0004】

また、特許文献２に開示される「ベルト蛇行防止装置」では、発光素子と受光素子の間にベルトが位置しており（特許文献２の図２参照）、ベルトが発光素子から受光素子への光（２つの基準線）を遮っているか否かで、ベルトが基準範囲内にあるか否かを検出している。ベルトが基準範囲を超えた場合に、駆動ローラまたは従動ローラ、もしくはその両方のローラを、進行方向平面に対して前後方向に傾動することで、ベルトの蛇行制御を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６０７４０９５号公報

【特許文献2】特開２００８－１９５４６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した従来技術では、ベルトの蛇行状況を検出するために、発光素子と受光素子とからなる光学センサを使用している。
例えば食品分野等において搬送・乾燥・冷却・冷凍などを行うために使用されるベルトコンベヤは、-50℃以下の温度下で使用される場合もあり、そのような極低温環境下では、空気中の水分が結露水や氷となり、これらが光学センサに付着することがある。
結露水や氷が光学センサに付着すると、それらが発光素子から受光素子への光を遮ってしまい、ベルトの位置を正確に検出することができない。

【0007】

また、光学センサは電子機器であり、そもそも上記のような極低温環境下や結露が発生するような環境下では使用できない場合もある。
上述した従来技術は一般的な温度範囲下で使用することを想定したものであり、極低温環境下では適用できないという問題があった。

【0008】

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、極低温環境下で使用するベルトコンベヤにも適用可能なベルトの蛇行検出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）本発明に係るベルトの蛇行検出装置は、極低温環境下で使用するベルトコンベヤのベルトの蛇行検出装置であって、前記ベルトの側端面に接触して該ベルトの蛇行に追従して可動する接触可動部材と、該接触可動部材の動きに連動する連動部材と、該連動部材の動きを検知する第１の光センサと、該第１の光センサからの入力によって前記ベルトの側端面が基準範囲を超えて蛇行しているか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とするものである。

【0010】

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記第１の光センサは複数の発光素子及び複数の受光素子を備えてなり、該発光素子と受光素子は前記連動部材である板状の連動板を挟んで両側に配置され、前記判定手段は前記発光素子の光を前記受光素子が受光するか否かの組み合わせに基づいて、前記ベルトが蛇行しているか否か、蛇行している場合には左右のいずれの方向に蛇行しているかを判定することを特徴とするものである。

【0011】

（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記連動部材の動きによって前記ベルトの側端面が前記基準範囲を大きく超えた要停止範囲に進入したことを検知する第２の光センサをさらに有し、前記判定手段は該第２の光センサからの入力によって前記ベルトの側端面が要停止範囲に進入したか否かを判定することを特徴とするものである。

【0012】

（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記ベルトの側端面に沿って設けられて冷気を遮蔽する遮蔽壁を備え、該遮蔽壁の背面側に前記第１の光センサが配置されていることを特徴とするものである。

【0013】

（５）また、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のものにおいて、前記ベルトの側端面の上方に設けられて冷気を遮蔽する遮蔽床と、該遮蔽床に形成されて前記接触可動部材であるシャフトが傾動可能な状態で挿通される挿通孔と、前記シャフトが貫通可能な貫通孔を有し前記遮蔽床上に移動可能に配置されて前記挿通孔を覆う蓋部材とを備え、前記シャフトが前記貫通孔及び前記挿通孔を貫通して前記遮蔽床の下方に延出して前記ベルトの側端面に接触していることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明においては、ベルトの側端面に接触して該ベルトの蛇行に追従して可動する接触可動部材と、該接触可動部材の動きに連動する連動部材と、該連動部材の動きを検知する第１の光センサと、該第１の光センサからの入力によって前記ベルトの側端面が基準範囲を超えて蛇行しているか否かを判定する判定手段とを備えたことにより、ベルトの位置を直接光センサで検知することなく蛇行の発生を検出できるので、極低温環境下で使用するベルトコンベヤにも適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施の形態１に係るベルトの蛇行検出装置の説明図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係るベルトの蛇行検出装置を適用するベルトコンベヤの斜視図である。

【図3】図２に示したベルトコンベヤのＡ－Ａ矢視図である。

【図4】図３のＢ部の拡大図である。

【図5】本発明の実施の形態１に係るベルトの蛇行検出装置の蓋部材の説明図である。

【図6】本発明の実施の形態１に係るベルトの蛇行検出装置の第１の光センサの説明図である。

【図7】本発明の実施の形態１に係るベルトの蛇行検出装置の動作を説明する説明図である。

【図8】本発明の実施の形態１に係るベルトの蛇行検出装置の他の態様を示す図である。

【図9】本発明の実施の形態２に係るベルトの蛇行検出装置の動作を説明する説明図である（その１）。

【図10】本発明の実施の形態２に係るベルトの蛇行検出装置の動作を説明する説明図である（その２）。

【発明を実施するための形態】

【0016】

［実施の形態１］
本発明の実施の形態１に係るベルトの蛇行検出装置（以降、単に「蛇行検出装置」という）は、極低温環境下で使用するベルトコンベヤのベルトの蛇行を検出するものである。
上記ベルトの蛇行検出装置を説明するのに先立ち、まずは、本実施の形態のベルトの蛇行検出装置を適用するベルトコンベヤの一例を図２～図４に基づいて説明する。
図２はベルトコンベヤの斜視図であり、図３は図２のＡ－Ａ矢視図、図４は図３のＢ部の拡大図である。

【0017】

本実施の形態におけるベルトコンベヤ１は、食品等の対象物の搬送・乾燥・冷却・冷凍などを行うものであり、図２に示すように、駆動ロール３と従動ロール５の間に張架されたベルト７と、液体窒素等の低温液化ガスによって生じた冷風によって食品等の対象物を冷却する冷風供給トンネル９を有している。

【0018】

駆動ロール３のロール軸の一端には、駆動ロール３を回転駆動させるためのモータが接続されている（図示なし）。
また、従動ロール５のロール軸の両端には、従動ロール５を水平傾動させてベルト７の蛇行を制御するための蛇行制御エアシリンダ１１が接続されている。

【0019】

冷風供給トンネル９の内部は冷風供給トンネル９に設けられた液体窒素供給ノズル（図示せず）及びファン１３によって冷風が供給されており、例えば約-100℃以下の極低温環境となっている。
上記のように本実施の形態におけるベルトコンベヤ１は極低温環境下で使用することから、ベルト７は極低温環境に強いスチールベルトを用いるのが好ましい。

【0020】

ベルト７の上方には、ライン上の冷気を遮蔽するためのコ字状の遮蔽部材１５がベルト７の側端面に沿って両側に設けられている。以降、この遮蔽部材１５において、ベルト７と垂直な部分を遮蔽壁１７、ベルト７と水平でベルト７に近い側の部分を遮蔽床１９という。

【0021】

上述したベルトコンベヤ１を用いて食品を冷却する際には、駆動ロール３に接続されたモータによって駆動ロール３を回転駆動させてベルト７を図２の矢印の方向に走行させ、ベルト７上に載置された食品を搬送し、冷風供給トンネル９を通過させて冷却する。

【0022】

本実施の形態における蛇行検出装置２１は、図３、図４に示すように、ベルト走行方向の上流側、即ち、従動ロール５の近傍における遮蔽壁１７の背面側（ベルトと反対側）に設けられている。遮蔽部材１５には蛇行検出装置２１を挟むように、紙面奥行き方向に２枚の固定板２３（図４では手前の１枚のみ図示）が設けられている。固定板２３を透過して蛇行検出装置２１を模式的に示したものを図１に示す。

【0023】

図１に示すように蛇行検出装置２１は、本発明における接触可動部材であるシャフト２５と、本発明における連動部材である板状の連動板２７とを備えており、遮蔽床１９に形成されたシャフト２５を挿通する挿通孔２９を覆う蓋部材３１が遮蔽床１９上に移動可能に配置されている。
また、連動板２７の動きを検知する第１の光センサ３３と、第１の光センサ３３からの入力によってベルト７の側端面が基準範囲を超えて蛇行しているか否かを判定する判定手段３５とを備えている。以下、各構成を詳細に説明する。

【0024】

＜シャフト＞
シャフト２５は、ベルト７の蛇行に追従して傾動するように設けられた棒状の部材である。シャフト２５はその下部側が蓋部材１５に形成された貫通孔３７（図５参照）及び遮蔽床１９に形成された挿通孔２９に挿通されて遮蔽床１９の下方に延出し、その下端側面がベルト７の側端面と接触している。また、シャフト２５における蓋部材３１の上方部分には連動板２７が連結されている。挿通孔２９はシャフト２５が傾動可能なように、ベルト７の幅方向に長い長孔になっている（図６参照。なお、図６は蓋部材３１を透視して示している）。シャフト２５をベルト７の蛇行に追従させる手段については後述する。シャフト２５の素材は低温脆性を引き起こさない金属（オーステナイト系ステンレス等）が好ましい。

【0025】

シャフト２５と連動板２７の連結方法は、図４のように連結部材３９を介して連結してもよいし、直接連結してもよい。もっとも、ベルト７に接触しているシャフト２５は低温になりやすいので、連結部材３９を介することで連動板２７に冷熱が伝わることを抑制でき、連動板２７の近傍に設置されている第１の光センサ３３に結露が生じにくくなるので好ましい。なお、図１では連結部材３９の図示を省略している。

【0026】

＜連動板＞
連動板２７は、上述のようにシャフト２５に連結されてシャフト２５の動きに連動するものであり矩形状の板の一部を切り欠いて略Ｌ字形状にしたものである。連動板２７は２枚の固定板２３の間に設けられた軸部材４１にＬ字を横倒しにした状態で揺動可能に取り付けられている。
連動板２７の素材はシャフト２５と同様に低温脆性を引き起こさない金属（オーステナイト系ステンレス等）が好ましい。

【0027】

また、連動板２７には、シャフト２５をベルト７の蛇行に追従させる手段であるばね４３の一端が取り付けられており、ばね４３の他端は遮蔽床１９に固定されている。図１の状態（ベルト７の両側端が基準範囲内にあり、蛇行が発生していない状態）において、ばね４３は標準状態よりも伸びた状態で取り付けられており、このばね４３が縮もうとする力によって、連動板２７は軸部材４１を中心軸として時計回り（図中矢印の方向）に回動しようとする。

【0028】

連動板２７が時計回りに回動することにより、連動板２７に連結されているシャフト２５が傾動し、シャフト２５の下部がベルト７の側端面に押し付けられる。
これにより、シャフト２５の下部はベルト７の蛇行に影響を与えない程度の付勢力で常にベルト７の側端面に押し付けられている。

【0029】

したがって、例えば、図１のベルト７が蛇行によって図中左側に移動した場合には、ばね４３が縮んで連動板２７が時計回りに回動し、シャフト２５の下部がベルト７の側端面に接触した状態のままシャフト２５がさらに傾動する。
一方、ベルト７が蛇行によって図中右側に移動した場合には、ばね４３の付勢力よりもベルト７がシャフト２５を押す力の方が大きいので、シャフト２５がベルト７に押されて上記と逆方向に傾動する。これに連動して連動板２７が反時計回りに回動するとともにばね４３はさらに伸びる。
上記のように、シャフト２５はベルト７の蛇行に追従して傾動し、連動板２７はシャフト２５の動きに連動して回動するように構成されている。

【0030】

なお、図１はばね４３の一端を連動板２７、他端を遮蔽床１９に固定したものであるが、他端は他の部材に固定してもよく、例えば、固定板２３等に固定しても構わない。

【0031】

＜蓋部材＞
蓋部材３１は、遮蔽床１９に形成された挿通孔２９を覆って遮蔽床１９の下方の冷気が挿通孔２９から上方に侵入しないようするためのものである。図５（ａ）に示すように、蓋部材３１の中央にはシャフト２５が貫通可能な貫通孔３７が形成されている。蓋部材３１は設置状態では図５（ｂ）に示すように、貫通孔３７にシャフト２５が貫通した状態で遮蔽床１９上に移動可能に配置され、シャフト２５の傾動に追従して遮蔽床１９上を移動する。

【0032】

蓋部材３１が挿通孔２９を覆うことで、挿通孔２９から冷気が侵入して第１の光センサ３３に結露水等が発生することを防いでいる。

【0033】

＜第１の光センサ＞
第１の光センサ３３は、複数の発光素子３３ａ及び受光素子３３ｂを備えてなる光学センサであり、本実施の形態においては図６に示すようにそれぞれ２つずつ設けられている。発光素子３３ａと受光素子３３ｂは、例えば前述した２枚の固定板２３に固定するなどして連動板２７を挟んで両側に対向配置されている。

【0034】

発光素子３３ａ及び受光素子３３ｂは、ベルト７の両側端面が基準範囲内にあるとき（図１参照）、図６に示すように、２つのうち上方に配置された受光素子３３ｂは発光素子３３ａの発する光を受光し、下方に配置された受光素子３３ｂは発光素子３３ａの光が連動板２７によって遮られて受光しないようになっている。

【0035】

＜判定手段＞
判定手段３５は、第１の光センサ３３と電気的に接続されて、発光素子３３ａの光を受光素子３３ｂが受光するか否かの組み合わせに基づいて、ベルト７が蛇行しているか否か、蛇行している場合には左右のいずれの方向に蛇行しているかを判定するものである。

【0036】

判定手段３５によってベルト７の蛇行が発生していると判定された場合には、蛇行制御エアシリンダ１１が従動ロール５を水平傾動させてベルト７の蛇行を修正する。
判定手段３５における具体的な判定方法及びベルト７の蛇行制御方法については下記の動作説明において後述する。

【0037】

上記のように構成された本実施の形態における蛇行検出装置２１の動作について、図７を用いて説明する。なお、図７においては左側の遮蔽部材１５、固定板２３及び判定手段３５の図示を省略している。
図７（ａ）は、ベルト７の両側端面が基準範囲内にあり、蛇行が発生していない状態を示している。蛇行が発生していないとき、上方に配置された受光素子３３ｂは受光するが、下方に配置された受光素子３３ｂは連動板２７によって光が遮られるので受光しない。
上記のように上方の受光素子３３ｂが受光して、下方の受光素子３３ｂが受光しないとき、判定手段は「蛇行が発生していない」と判定する。

【0038】

図７（ｂ）は、ベルト７が白抜き矢印方向に移動し、ベルト７の左側端面が基準範囲を超えた状態を示している。図７（ｂ）のようにベルト７が基準範囲を超えて左側に移動すると、シャフト２５の下部がベルト７の側端面に押し付けられているのでシャフト２５がベルト７の動きに追従し、時計回りに傾動する。

【0039】

シャフト２５が傾動することで、シャフト２５に連結されている連動板２７が時計回りに回動する。
連動板２７が時計回りに回動することで下方に配置された発光素子３３ａの光も連動板２７に遮られなくなり、両方の受光素子３３ｂが受光する。
上記のように両方の受光素子３３ｂが受光するとき、判定手段は「左方向に蛇行が発生している」と判定する。

【0040】

蛇行検出装置２１によって左方向にベルト７の蛇行が発生したことが検出されると、蛇行を修正するため、蛇行制御エアシリンダ１１が作動して従動ロール５を水平傾動させ、ベルト７を右方向に移動させる。
具体的には、従動ロール５の左を張力増加方向、右を張力減少方向に水平傾動させる。これは、一般的に知られる「ベルトは張力減少方向に移動する」という現象に基づくものであり、これによりベルト７が右方向に移動して蛇行が修正される。

【0041】

一方、ベルト７が図７（ｃ）に示す白抜き矢印方向に移動すると、シャフト２５の下部がベルト７の側端面に押され、シャフト２５が反時計回りに傾動する。

【0042】

シャフト２５が反時計回りに傾動することで、シャフト２５に連結されている連動板２７も反時計回りに回動する。
連動板２７が反時計回りに回動し、図７（ｃ）に示すように、ベルト７の右側端面が基準範囲を超えると、上方に配置された発光素子３３ａの光も連動板２７に遮られ、両方の受光素子３３ｂが受光しない状態となる。
上記のように両方の受光素子３３ｂが受光しないとき、判定手段３５は「右方向に蛇行が発生している」と判定する。

【0043】

蛇行検出装置２１によって右方向にベルト７の蛇行が発生したことが検出されると、蛇行を修正するため、蛇行制御エアシリンダ１１が作動して従動ロール５を水平傾動させ、ベルトを左方向に移動させる。
具体的には、従動ロール５の右を張力増加方向、左を張力減少方向に水平傾動させる。これによりベルトが左方向に移動して蛇行が修正される。

【0044】

上述のように本実施の形態にかかる蛇行検出装置２１においては、ベルト７の蛇行に追従して傾動するシャフト２５と、シャフト２５の動きに連動する連動板２７と、連動板２７の動きを検知する第１の光センサ３３を備えたことにより、ベルト７の位置を直接光センサで検知することなく蛇行の発生を検出できるので、極低温環境下で使用するベルトコンベヤ１にも適用が可能である。

【0045】

なお、上記ではシャフト２５、連動板２７及び第１の光センサ３３をベルト７の走行方向右側にだけ設置したもの（図４参照）を例に挙げて説明したが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、図８のように、ベルトの両側にシャフト２５、連動板２７（図示なし）及び第１の光センサ３３（図示なし）を設けたものであっても良い。
図８の蛇行検出装置４５は、ベルト７の両側端面にシャフト２５が接触しており、それぞれのシャフト２５には連動板２７が連結されている。また連動板２７の動きを検知する第１の光センサ３３が左右の連動板２７の近傍にそれぞれ１つ設けられている。

【0046】

この場合、例えば蛇行が発生していない状態では、どちらの受光素子３３ｂも受光可能なようにしておく。さらに、左側の第１の光センサ３３は、連動板２７が時計回りに一定角度回動したときに発光素子３３ａの光が遮断されるように配置する。また、右側の第１の光センサ３３は、連動板２７が反時計回りに一定角度回動したときに発光素子３３ａの光が遮断されるように配置する。

【0047】

上記のように構成された図８の蛇行検出装置４５は、ベルト７が図中左方向に移動すると、両側の連動板２７がそれぞれ時計回りに回動し、左側の発光素子３３ａの光が遮断される。一方、ベルト７が図中右方向に移動すると、両側の連動板２７がそれぞれ反時計回りに回動し、右側の発光素子３３ａの光が遮断される。

【0048】

蛇行検出装置４５の判定手段（図示なし）は、両方の受光素子３３ｂが受光するとき「蛇行が発生していない」と判定する。
また、左側の受光素子３３ｂが受光しないとき「左方向に蛇行が発生している」と判定する。
同様に、右側の受光素子３３ｂが受光しないとき「右方向に蛇行が発生している」と判定する。
蛇行検出装置４５によって蛇行が検出された場合には、前述したように蛇行制御エアシリンダ１１が従動ロール５を水平傾動させることでベルト７を基準範囲内に移動させて蛇行が制御される。

【0049】

上記のように、図８のような態様の蛇行検出装置４５の場合にも、ベルト７の位置を直接光センサで検知することなく蛇行の発生を検出でき、極低温環境下で使用するベルトコンベヤ１にも適用が可能である。

【0050】

［実施の形態２］
実施の形態１で説明した蛇行検出装置２１、４５は、ベルト７が蛇行しているか否か、また、蛇行している場合には左右のいずれの方向に蛇行しているかを判定し、この判定結果に基づいて蛇行制御エアシリンダ１１によって蛇行を制御するものであった。しかし、蛇行制御エアシリンダ１１が正しく制御を行ってもベルト７を基準範囲内に戻しきることができず、ベルト７が基準範囲を大きく超えたところまで移動してしまう場合があり、この場合にはベルトコンベヤ１を停止する必要がある。
本実施の形態は、ベルト７が蛇行しているか否か、また、蛇行している場合には左右のいずれの方向に蛇行しているかを判定し、さらに、ベルト７の側端面が、基準範囲を大きく超えた要停止範囲に進入した場合にはこれを検出することができるベルトの蛇行検出装置に関するものである。

【0051】

本実施の形態における蛇行検出装置４７は、実施の形態１と同様に、ベルト走行方向の上流側、即ち、従動ロール５の近傍に設けられており、図９、図１０に示すように、両側の遮蔽壁１７の背面側にそれぞれ、シャフト２５、連動板２７、蓋部材３１、ばね４３が設けられている。また、図中右側の遮蔽壁１７の背面（ベルトと反対側）には、第１の光センサ３３が設けられ、さらに、両側の遮蔽壁１７の背面には第２の光センサ４９が設けられており、第１の光センサ３３と第２の光センサ４９は判定手段（図示なし）と電気的に接続されている。シャフト２５、連動板２７、蓋部材３１、ばね４５、第１の光センサ３３については実施の形態１と同様であるため説明を省略し、第２の光センサ４９について以下具体的に説明する。

【0052】

＜第２の光センサ＞
第２の光センサ４９は、第１の光センサ３３と同様に複数の発光素子４９ａ及び受光素子４９ｂを備えてなる光学センサであり（図６参照）、本実施の形態においては図９、図１０に示すように両側の連動板２７の近傍に１つずつ設けられている。
通常時（ベルト７が要停止範囲に進入していない時）、第２の光センサ４９は両方とも発光素子４９ａの発する光を受光素子４９ｂが受光するように配置されている。

【0053】

本実施の形態における判定手段は、実施の形態１で説明したように、第１の光センサ３３からの入力によってベルト７の側端面が基準範囲を超えて蛇行しているか否かを判定するのに加えて、第２の光センサ４９からの入力によってベルト７の側端面が要停止範囲に進入したか否かを判定する。

【0054】

判定手段によってベルト７の蛇行が発生していると判定された場合には、前述したように蛇行制御エアシリンダ１１が従動ロール５を水平傾動させてベルト７の蛇行を修正する。
また、ベルト７の側端面が要停止範囲に進入したと判定された場合には、駆動ロール３の駆動を止めて、ベルト７の走行を停止する。
判定手段における具体的な判定方法については下記の動作説明において後述する。

【0055】

上記のように構成された本実施の形態における蛇行検出装置４７の動作について、図９、図１０を用いて説明する。なお、図９、図１０においては図７と同様に、固定板２３と判定手段の図示を省略している。
図９（ａ）は、ベルト７の両側端面が基準範囲内にあり、蛇行が発生していない状態を示している。実施の形態１で説明したように、上方の受光素子３３ｂが受光して、下方の受光素子３３ｂが受光しないので、判定手段は「蛇行が発生していない」と判定する。

【0056】

図９（ｂ）は、ベルト７が白抜き矢印方向に移動し、ベルト７の左側端面が基準範囲を超えているが、要停止範囲には進入していない状態を示している。左右のシャフト２５はどちらもベルト７の動きに追従して傾動し、それぞれのシャフト７に連結されている連動板２７もこれに連動して時計回りに回動する。このとき受光素子３３ｂはどちらも受光しているので、実施の形態１で説明したように、判定手段は「左方向に蛇行が発生している」と判定する。
また、図９（ｂ）の状態では、受光素子４９ｂは左右どちらも受光しているので、判定手段は「要停止範囲に進入していない」と判定する。

【0057】

蛇行検出装置４７によって左方向にベルト７の蛇行が発生したことが検出されると、蛇行を修正するため、蛇行制御エアシリンダ１１が作動して従動ロール５を水平傾動させ、ベルトを右方向に移動させる。
このとき、正しく蛇行が修正された場合には図９（ａ）の状態に戻るが、何らかの理由によってベルト７の蛇行を制御しきれなかった場合、ベルト７はさらに左方向に移動して、図９（ｃ）に示すようにベルト７の左側端面が要停止範囲に進入する。

【0058】

図９（ｃ）のようにベルト７がさらに左方向に移動すると、左右のシャフト２５はどちらもベルト７の動きに追従してさらに傾動し、連動板２７もこれに連動して時計回りに回動する。左右の連動板２７が時計回りにさらに回動すると左側に配置された受光素子４９ｂが連動板２７に遮られて受光しない状態となる。
上記のように左側の受光素子４９ｂが受光しないとき、判定手段は「要停止範囲に進入している」と判定する。
蛇行検出装置４７によってベルト７が要停止範囲に進入していることが検出されると、警報を発報してベルト７の走行を停止する。

【0059】

図９はベルト７が左方向に移動した場合を例示したものであるが、右方向に移動した場合について、図１０を用いて説明する。
図１０（ａ）は、図９（ａ）と同じ図であり、蛇行が発生していない状態を示している。
また、図１０（ｂ）は、ベルト７の右側端面が基準範囲を超えているが、要停止範囲には進入していない状態を示している。このとき受光素子３３ｂはどちらも受光していないので、実施の形態１で説明したように、判定手段は「右方向に蛇行が発生している」と判定する。また、受光素子４９ｂはどちらも受光しているので、判定手段は「要停止範囲に進入していない」と判定する。

【0060】

蛇行を修正するため、ベルト７を左方向に移動させるように蛇行制御エアシリンダ１１が作動するが、何らかの理由によってベルト７の蛇行を制御しきれなかった場合、ベルト７はさらに右方向に移動して、図１０（ｃ）に示すようにベルト７の右側端面が要停止範囲に進入する。

【0061】

図１０（ｃ）のようにベルト７がさらに右方向に移動すると、左右のシャフト２５はどちらもベルト７の動きに追従してさらに傾動し、連動板２７もこれに連動して反時計回りに回動する。左右の連動板２７が反時計回りにさらに回動すると、受光素子３３ｂの上方に配置された受光素子４９ｂが連動板２７に遮られて受光しない状態となる。
上記のように右側の受光素子４９ｂが受光しないとき、判定手段は「要停止範囲に進入している」と判定する。
蛇行検出装置４７によってベルト７が要停止範囲に進入していることが検出されると、警報を発報してベルトの走行を停止する。

【0062】

上述のように本実施の形態にかかるベルトの蛇行検出装置４７においては、実施の形態１の構成に加えて第２の光センサ４９を備えたことにより、ベルト７の位置を直接光センサで検知することなく蛇行の発生及び要停止範囲への進入を検出できるので、極低温環境下で使用するベルトコンベヤ１にも適用が可能である。

【0063】

なお、上述した実施の形態１、２では、従動ロール５の近傍（ベルト走行方向の上流側）に蛇行検出装置２１、４５、４７を設置した例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。もっとも、蛇行制御エアシリンダ１１が接続された従動ロール５の近傍に設置することで精度よくベルト７の蛇行制御が行えるのでより好ましい。

【0064】

また、実施の形態１、２では、連動板２７の形状が矩形状の板の一部を切り欠いて略Ｌ字形状にしたものであったが、本発明はこれに限られない。連動板２７の動きによって受光素子３３ｂ、４９ｂが受光したり、受光しなかったりすることを実現できればよく、連動板２７の形状は特に問わない。

【0065】

さらに、第１の光センサ３３及び第２の光センサ４９の近傍に結露防止用のファンなどを設けてもよく、本発明の蛇行検出装置と併用することでさらに結露防止効果が期待できる。

【実施例0066】

本発明の蛇行検出装置を用いた効果を確認する実験を行ったので、その結果について以下に説明する。
本実施例においては、図２で説明したベルトコンベヤ１に実施の形態２で説明した蛇行検出装置４７を設置し、冷風供給トンネル９の内部を-120℃に保持した状態で、8時間の連続運転を行った。

【0067】

連続運転中、第１の光センサ３３及び第２の光センサ４９に結露水や氷が付着するという現象は見られなかった。加えて、正常に蛇行制御できていたことから、極低温環境下で使用するベルトコンベヤにおいてもベルトの蛇行を正しく検出できることが確認された。

【符号の説明】

【0068】

１ ベルトコンベヤ
３ 駆動ロール
５ 従動ロール
７ ベルト
９ 冷風供給トンネル
１１ 蛇行制御エアシリンダ
１３ ファン
１５ 遮蔽部材
１７ 遮蔽壁
１９ 遮蔽床
２１ 蛇行検出装置（実施の形態１）
２３ 固定板
２５ シャフト
２７ 連動板
２９ 挿通孔
３１ 蓋部材
３３ 第１の光センサ
３３ａ 発光素子
３３ｂ 受光素子
３５ 判定手段
３７ 貫通孔
３９ 連結部材
４１ 軸部材
４３ ばね
４５ 蛇行検出装置（実施の形態１の他の態様）
４７ 蛇行検出装置（実施の形態２）
４９ 第２の光センサ
４９ａ 発光素子
４９ｂ 受光素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】