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公開番号2024176502
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095067
出願日2023-06-08
発明の名称搬送量算出方法
出願人株式会社日立製作所,栗田工業株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類G01B 11/28 20060101AFI20241212BHJP(測定;試験)
要約【課題】ベルトコンベアで搬送される搬送物の搬送量の、低コストで高精度な算出を可能とする。
【解決手段】搬送量算出装置100は、搬送物を搬送するベルトコンベアのベルトの形状を示すベルト点群データと、搬送物の形状を示す搬送物点群データとを基に当該搬送物の断面積を算出し、断面積とベルトコンベアのベルト速度とを基に搬送物の体積搬送量を算出する搬送量算出部113を備える。搬送量算出装置100は、搬送物点群データに含まれるベルトの端点を示す点群データを基に当該ベルトの位置を算出する検出部をさらに備え、搬送量算出部113は、ベルトの位置を基にベルト点群データを算出してもよい。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
搬送量算出装置が、
搬送物を搬送するベルトコンベアのベルトの形状を示すベルト点群データと、前記搬送物の形状を示す搬送物点群データとを基に当該搬送物の断面積を算出するステップと、
前記断面積と前記ベルトコンベアのベルト速度とを基に前記搬送物の体積搬送量を算出するステップとを実行する
搬送量算出方法。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記搬送物点群データに含まれる前記ベルトの端点を示す点群データを基に、前記ベルトの進行方向と垂直で水平方向における当該ベルトの位置を算出するステップと、
前記ベルトの位置を基に前記ベルト点群データを算出するステップとを実行する
請求項１に記載の搬送量算出方法。
【請求項３】
予め設定された前記ベルトの形状を示す点群データと、算出した前記ベルトの位置とを基に、前記ベルト点群データを算出するステップを実行する
請求項２に記載の搬送量算出方法。
【請求項４】
前記搬送物点群データが示す折れ線と、前記ベルト点群データが示す折れ線との間の面積を前記断面積として算出するステップを実行する
請求項１に記載の搬送量算出方法。
【請求項５】
前記搬送物点群データから算出される平均の高さと、前記ベルト点群データから算出される平均の高さとの差、および、前記ベルトの幅の積を前記断面積として算出するステップを実行する
請求項１に記載の搬送量算出方法。
【請求項６】
前記体積搬送量に、前記搬送物の比重を乗じて重量搬送量を算出するステップを実行する
請求項１に記載の搬送量算出方法。
【請求項７】
搬送量算出装置が、
ベルトコンベアで搬送される搬送物の形状を示す搬送物点群データを基に、当該搬送物の平均の高さを算出するステップと、
前記搬送物の平均の高さと、前記搬送物の重量搬送量または体積搬送量との相関を用いて、算出された平均の高さを基に前記搬送物の重量搬送量または体積搬送量を算出するステップとを実行する
搬送量算出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトコンベアで搬送される搬送物の搬送量を測定する搬送量算出方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ベルトコンベアで搬送される土、砂、砂利、骨材などの被搬送物（搬送物）の体積を測定する技術として、特許文献１に記載の体積測定システムがある。当該体積測定システムは、ベルトコンベア上を流れる被搬送物の体積を測定するための体積測定システムであって、前記被搬送物に対して上方からレーザー光を照射する、ラインレーザと、前記レーザー光の照射によって描かれた被搬送物の輪郭線を、前記ラインレーザの照射方向と異なる角度から撮影する、デジタルカメラと、前記ベルトコンベアの移動量を計測する、移動量センサと、前記デジタルカメラによる撮影データおよび前記ベルトコンベアの移動量から、被搬送物の体積を算出する、解析装置と、を少なくとも備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１３３４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の体積測定システムによれば、デジタルカメラの解像度に応じた精度で体積の測定が可能となる。しかしながら、センサとしてラインレーザとデジタルカメラとを用いており、設置や調整の手間を含めコストが高くなる。またレーザー光による搬送物上に描かれた輪郭線をデジタルカメラで撮影して、画像解析により搬送物の断面積を算出しているので、処理が複雑でコストがかかる。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、ベルトコンベアで搬送される搬送物の搬送量の、低コストで高精度な算出を可能とする搬送量算出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するため、本発明に係る搬送量算出方法は、搬送量算出装置が、搬送物を搬送するベルトコンベアのベルトの形状を示すベルト点群データと、前記搬送物の形状を示す搬送物点群データとを基に当該搬送物の断面積を算出するステップと、前記断面積と前記ベルトコンベアのベルト速度とを基に前記搬送物の体積搬送量を算出するステップとを実行する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ベルトコンベアで搬送される搬送物の搬送量の、低コストで高精度な算出を可能とする搬送量算出方法を提供することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態に係る搬送量算出システムの全体構成図である。
本実施形態に係る、搬送物がないときのセンサの出力を示す図である。
本実施形態に係る、搬送物があるときのセンサの出力を示す図である。
本実施形態に係る搬送量算出装置の機能ブロック図である。
本実施形態に係るベルトのずれを説明するための図である。
本実施形態に係る搬送物の断面積を説明するための図である。
本実施形態に係る搬送量算出処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に本発明を実施するための形態（実施形態）における搬送量算出装置を説明する。搬送量算出装置には、ベルトコンベア上に設置されたセンサが取得した２次元点群データが入力される。センサは、例えばＬｉＤＡＲ（Light Detection And RangingまたはLaser Imaging Detection and Ranging）であり、レーザー光を用いて物体までの距離を測定して、搬送物の（断面の）形状を２次元の点群データとして取得することができる。なお断面は幅方向のもの（横断面）である。
【０００９】
搬送量算出装置は、搬送物がない場合のベルトの形状を示す２次元の点群データとの差を算出することで、搬送物の断面積を算出し、さらにベルトコンベアのベルト速度を乗じることで搬送量（体積）を算出する。
なお、ベルトコンベアのベルトは、ゴム製、樹脂製、金属製などがあるが、ローラコンベアなどと異なり、ベルトに「たわみ」や場合によっては「左右方向のずれ」が生じる。この点については、後記する。
【００１０】
ベルトコンベアのベルトは、進行方向に対して左右（水平）方向にずれる場合がある。搬送量算出装置は、２次元の点群データを基にベルトの端点を検出することでベルトのずれを検出して、搬送物がない場合の２次元の点群データ（ベルトの形状を示す点群データ）を修正することで、ずれたベルトの形状を示す点群データを算出して断面積を取得する。このようにすることで搬送量算出装置は、ベルトがずれた場合であっても、高精度に搬送量を算出することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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