CN110894048B - 钢缆监视装置和钢缆监视方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够进行钢缆的正确的寿命预测的钢缆监视装置和钢缆监视方法。设置有弯曲次数测量部，将钢缆划分为多段单位长度钢缆，测量位于进行卷升卷降时的被施加上述钢缆的弯曲引起的负载的位置的单位长度钢缆的弯曲次数。还设置有摆动次数测量部，测量位于被施加因曳引用装置水平移动而产生的负载的位置的单位长度钢缆的摆动次数。然后，基于测量得到的钢缆的弯曲次数和摆动次数监视钢缆的状态(损伤的程度等)。

Description

钢缆监视装置和钢缆监视方法

技术领域

本发明涉及监视起重机等中使用的钢缆的状态的钢缆监视装置和钢缆监视方法。

背景技术

起重机等中使用的钢缆因轴向的拉伸载重(即对该钢缆施加的负载的大小)和在被施加该负载的状态下因滑轮(绳轮)和转筒而钢缆承受的反复弯曲的发生(即发生各负载的弯曲)，而导致发生单线的断裂。像这样钢缆断裂的情况、即使不至断裂但钢缆达到寿命时，会成为导致重大事故的原因。

于是，为了确保作业环境的安全性，对钢缆定期进行检查，因达到一定的弯曲次数而判断已达到使用极限的话，对钢缆进行更换。作为钢缆的更换基准，在起重机的结构规格等中示出了钢缆的单线数的10％以上的单线切断、直径的减少超过公称直径的7％等条件。

但是，在全长上无遗漏地对钢缆进行检查，需要大量劳动力和时间。

为了解决该课题，例如，在日本特开2010-149980号公报(专利文献1)中，将钢缆划分为多段单位长度的钢缆，与各单位长度钢缆对应地测量绳轮(滑轮)和转筒与多段单位长度钢缆分别接触的次数作为弯曲次数，识别破损和磨损等损耗(损伤)有所发展的单位长度钢缆的位置并判断钢缆的状态。

根据该专利文献1中记载的技术，能够在钢缆的全长得知每一段单位长度钢缆的损伤的状态，因此要检查的部位变得容易，能够容易地监视钢缆的状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-149980号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

另外，在起重机中，用曳引用装置进行钢缆的卷升和卷降，并且曳引用装置在下部滑轮的钩部悬吊了货物的状态下在水平方向上移动。在该水平方向上移动时钢缆也会发生损伤。

但是，专利文献1的技术中，并未考虑在起重机中的曳引装置的水平方向的移动时的钢缆的损伤。

于是，本发明的目的在于提供一种能够基于弯曲次数和在水平方向上移动时发生的吊重的摆动次数判断更正确的钢缆的状态的钢缆监视装置和钢缆监视方法。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的一例是，一种起重机中的钢缆监视装置，该起重机包括：具有在上部滑轮与具有钩的下部滑轮之间卷绕的钢缆的、进行该钢缆的卷升和卷降的曳引用装置；和使该曳引用装置在水平方向上移动的水平移动用装置，该钢缆监视装置设置有：弯曲次数测量部，其将所述钢缆划分为多段单位长度钢缆，测量位于进行所述卷升和所述卷降时的被施加所述钢缆的弯曲引起的负载的位置的所述单位长度钢缆的弯曲次数；和摆动次数测量部，其测量位于在所述水平方向上移动时被施加所述钢缆的摆动引起的负载的位置的所述单位长度钢缆的摆动次数，基于所述弯曲次数和所述摆动次数监视所述钢缆的状态。

另外，本发明的另一例是，一种起重机中的钢缆监视方法，该起重机包括：具有在上部滑轮与具有钩的下部滑轮之间卷绕的钢缆的、进行该钢缆的卷升和卷降的曳引用装置；和使该曳引用装置在水平方向上移动的水平移动用装置，该钢缆监视方法如下：将所述钢缆划分为多段单位长度钢缆，测量位于进行所述卷升和所述卷降时的被施加所述钢缆的弯曲引起的负载的位置的所述单位长度钢缆的弯曲次数，测量位于在所述水平方向上移动时被施加所述钢缆的摆动引起的负载的位置的所述单位长度钢缆的摆动次数，基于所述弯曲次数和所述摆动次数监视所述钢缆的状态。

发明效果

本发明使用卷升和卷降时的钢缆的每个单位部位的弯曲次数以及吊重的水平移动引起的摆动次数来进行钢缆的状态的监视，因此能够实现更正确的钢缆的状态监视。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施例中的起重机的全体结构图的立体图。

图2是本发明的一个实施例中的起重机的控制部的框图。

图3是表示本发明的一个实施例中的曳引用装置的结构的图。

图4是表示两股悬挂的钢缆的结构的图。

图5是钢缆中的单位长度钢缆的说明图。

图6是表示水平方向动作时的摆动次数的计数方法例的图。

图7是说明水平动作开始时的动力重建(repowering)操作的图。

图8是说明水平动作结束时的动力重建操作的图。

图9是表示因摆动而产生负载时的摆动次数测量处理的流程图。

图10是表示用管理用的计算机监视钢缆的状态的图。

图11是表示测量数据的显示例的图。

具体实施方式

(发明的原理)

在本发明的实施例的说明之前，对于本发明的基本的原理(发明的原理)进行说明。

首先，起重机是以用动力悬吊重物、并将其水平地运送(移动)为目的的机械装置。因此，起重机通常包括：通过钢缆的卷升和卷降使吊重进行上下方向(重力方向)上的移动(运送)的曳引用装置；和使吊重进行水平方向的移动的水平移动用装置。此处，水平方向的移动是钢缆或吊重的向水平方向上的移动的总称。水平移动用装置包括桥式起重机等中的进行横行和行进的装置、或者旋转起重机中的进行旋转的装置等。

钢缆因伴随起重机的使用(运转)产生的负载而受到损伤(磨损或单线的断线等)，因此在发生了一定程度的损伤的阶段判断为寿命耗尽并进行更换。如上所述，该更换基准是由起重机的结构规格等决定的。

一般而言，已知曳引用装置中的钢缆的损伤主要因负载施加于钢缆与上部滑轮、下部滑轮等接触的部位导致的弯曲疲劳而产生的情况较多。因此，利用该结论，对因为钢缆与滑轮等接触而弯曲时的被施加负载的位置处的钢缆的各部分(各单位长度钢缆)的弯曲次数进行测量(累积计数)，根据该弯曲次数判断钢缆的损伤的程度，进行状态监视。此处，弯曲次数是每当发生弯曲时累积计数所得到的值。

但是，在起重机中，除了曳引用装置进行的吊重的垂直方向(重力方向)的移动之外，吊重也通过水平方向移动装置在水平方向上移动。因此，钢缆在悬吊货物的状态下进行水平方向移动时大幅摆动。该摆动时，较大的负载施加在钢缆的因为与滑轮接触而产生的弯曲部分而造成损伤(damage)。特别是，在水平方向的移动开始时和移动停止时，因吊重的惯性力，较大的负载(载重)施加于钢缆。即，在起重机中，不仅因反复弯曲而发生钢缆损伤，也因为使吊重在水平方向上移动时的摆动而在钢缆中产生损伤。该摆动引起的负载的产生在判断钢缆的损伤状态上不能忽略。

因此，本发明中，基于该结论，测量钢缆的被施加弯曲引起的负载的位置处的上述单位长度钢缆的弯曲次数，并且测量在水平方向上移动时的上述钢缆摆动所引起的负载发生的位置处的上述单位长度钢缆的摆动次数，基于该测量得到的弯曲次数和摆动次数来监视钢缆的状态。由此，能够进行更接近钢缆的实际状态的判断。此处，摆动次数是每当发生摆动时累积计数所得到的值。

另外，本发明中，水平方向移动时的钢缆的摆动次数测量中使用的摆动检测单元只要能够检测钢缆的摆动就可以是任意的。例如，可以在曳引装置中设置摆动角检测器而将绳缆摆动角在一定值以上的情况判断为摆动并进行计数，也可以用限位开关等检测绳缆的摆动。另外，可以用摄像机对钢缆的摆动进行摄像，对其进行图像处理而求出摆动次数。另外，也可以如后述本发明的实施例所示那样，基于起重机的水平方向的动作进行的情况自身、即“水平方向移动的动作次数”、来检测摆动次数。该方法因为不需要特别的摆动检测装置这一点而优选。

另外，因弯曲而对钢缆施加的负载(损伤)，主要因卷升和卷降的动作时负载施加于钢缆与滑轮接触的弯曲部分而产生。另一方面，因摆动而对钢缆施加的负载同样因负载施加在钢缆的与滑轮等接触的弯曲部分而产生，但不仅如此，也在钢缆的固定端的部分产生。即，将钢缆固定的固定端的部分(固定端部分)因为不发生卷升和卷降引起的钢缆的移动，所以能够忽略弯曲引起的负载的产生，但是不能忽略因摆动而产生的负载。而且，认为每当发生摆动时该部分都产生负载。因此，对于该固定端部分，每当发生水平方向移动引起的钢缆的摆动时进行计数(测量)较好。在后述的本发明的实施例中，对于钢缆的固定端部分处的摆动次数，每当发生伴随水平方向移动的摆动时进行计数。

此处，钢缆的状态的判断(损伤的程度的判断、寿命预测等)例如考虑以下方法。即，预先通过实验等求出滑轮等与钢缆的摩擦状态下的弯曲次数与钢缆的损伤的关系(弯曲次数与钢缆的单线断裂和磨损等的关系)、以及水平方向移动中的钢缆的摆动次数与损伤的关系。这些关系因使用的钢缆的种类(直径和使用的材料、结构等)、曳引装置中使用的滑轮的直径而改变。但是，只要指定了使用的起重机，使用的钢缆的种类、滑轮的直径就是确定的，因此无需求取多种关系，仅求出对应的关系数据即可。

这样求出的用于进行钢缆的状态的判断的关系数据，例如预先存储在起重机的控制部内的存储部、或位于离开起重机设置部位的位置的管理用的计算机内的存储部中。

然后，在起重机的控制部中，在更换为新的钢缆的时刻以后，每当实际使用起重机时，都测量钢缆的弯曲次数和水平方向移动时的钢缆的摆动次数。这些测量值(累计值)被保存在控制部内的存储部中。控制部在检测出这些测量值成为一定次数以上的值时、或经过了规定期间(例如1个月)等时，根据需要判断钢缆的状态。另外，控制部可以在显示装置上显示弯曲次数、摆动次数，或生成曲线图或表进行显示。通过该显示，操作员或管理者能够得知钢缆当前的状况。

在该钢缆的状态判断中，例如，控制部参考预先在控制部内的存储部中存储的关系数据，基于作为起重机的实际的运转结果得到的钢缆的弯曲次数和钢缆的摆动次数，判断钢缆的状态(损伤的程度等)。该状态判断的结果能够用于钢缆的寿命(更换时期)的判断。例如，在根据事先求出的关系数据已知应当在弯曲次数为1000次程度时进行钢缆的更换的情况下，控制部在实际的弯曲次数例如超过800次时，判断为钢缆的更换时期临近并通过进行该消息的显示等而提醒注意。如果弯曲次数超过了1000次，则控制部通过在显示装置上显示已到达钢缆的更换时期等而发出警报。或者，控制部也可以与警报一同进行使起重机的使用停止等。当然，对于钢缆的摆动次数，也在达到了预先求出的次数时、或一定期间的起重机使用后，进行与弯曲次数的情况同样的判断。

进而，因为钢缆的损伤是因弯曲时的负载和摆动时的负载两者产生的，所以使用弯曲次数和摆动次数两者综合地判断的方式能够进行更正确的判断。另外，因为在弯曲和摆动时损伤的程度不同，所以如果也考虑这一点进行判断则会更正确。该综合的判断例如能够将事先实验或经验上得到的结论和数据、以及过去的判断结果等作为信息蓄存/保持，利用这些蓄存/保持的信息，用人工智能等方法实现钢缆的状态判断。

该钢缆的状态判断的处理能够由起重机的控制部所具有的CPU(中央处理运算部)使用在存储部中存储的弯曲次数、摆动次数、关系数据来实施。或者，也能够在设置在离开起重机设置部位的位置的管理用的计算机实施。在管理用的计算机中进行判断处理时，经由通信装置从起重机的控制装置接受弯曲次数和摆动次数的数据的发送后实施判断处理。

如上所述，本发明基本上能够通过使用钢缆的弯曲次数和摆动次数而实现。但是，基于钢缆的弯曲次数和钢缆的摆动次数的损伤的程度，因吊重对钢缆施加的负载的程度即载重而改变。因此，在弯曲次数和摆动次数的计数时测量载重、在弯曲次数和摆动次数之外也使用载重进行判断的方式能够进行精度更高的判断。另外，该载重的测量在测量弯曲次数和摆动次数时进行，但也可以不测量两者的载重，而测量某一方的载重。

使用载重时的判断方法是，将弯曲时载重和摆动时载重划分为多种(例如划分为轻载重、中载重、重载重这3种)，在弯曲次数、摆动次数的测量(计数)时，按该加权了的分类进行划分并将载重的程度与弯曲次数和摆动次数一起存储。然后，在判断时，与弯曲次数、摆动次数一起使用该结果。例如，在预先通过实验等得知了在中载重的运转中应当在弯曲次数为1000次时更换钢缆、在重载重的运转中应当在弯曲次数为800次时更换钢缆的情况下，控制部在判断为实际的运转状况以重载重已达到800次时、和中载重的运转已达到1000次时，进行应当更换钢缆的判断和指示(例如，在显示部上进行警报等的显示)。由此能够进行钢缆的更换。对于摆动次数和摆动次数计数时的载重(摆动时载重)也能够用同样的方法进行判断。当然，此处叙述的判断方法只是一例，本发明的判断方法并不限定于此。

另外，载重的检测方法只要能够检测对钢缆施加的载重即可。例如，可以使用负载传感器等直接检测载重，也可以根据驱动曳引用装置的电动机的电流间接地检测载重。

此处，测量钢缆的弯曲次数和摆动次数时，如果不知道该弯曲和摆动是在钢缆的什么位置(部位)发生的，则难以进行正确的判断。即，需要识别(确定)钢缆全长中易于因负载而受到较大的损伤(damage)的部位，以该受到较大的损伤的部位为中心地进行钢缆的状态判断。因此，对钢缆按单位长度进行划分，设定该划分后的多段单位长度钢缆各自的位置信息(地址)，与该设定的地址关联地测量弯曲次数和摆动次数。具体而言，例如，在控制起重机的控制装置内的存储部中与各位置信息对应地设定地址，在与该单位长度钢缆对应的地址中对弯曲次数和摆动次数进行累积计数并存储。各单位长度钢缆是否存在于与滑轮等接触的位置、换言之是对弯曲次数和摆动次数进行计数的位置，能够用检测或识别钢缆的移动位置的装置实现。另外，后述的本发明的实施例中，设置检测钢缆的卷升和卷降的速度/位置的编码器，通过利用该编码器的输出而识别各单位长度钢缆的位置是否处于与滑轮的接触位置。

这样，将钢缆划分为单位长度钢缆，识别各单位长度钢缆位于什么位置，对每一段该单位长度钢缆测量弯曲次数和摆动次数，基于该测量结果进行钢缆的状态判断。由此，能够正确并且高效率地进行钢缆的状态判断。

(本发明的实施例)

以下，用附图说明本发明的实施例。该实施例中，使用了变频器式起重机。另外，以下说明中，对于相同设备附加相同编号，有时省略各图中的说明。

首先，用图1和图2说明本发明的一个实施例中的变频器式起重机的结构和动作。图1是表示设置本实施例的钢缆负载测量装置的变频器式起重机的整体结构的立体图，图2是表示变频器式起重机的控制部的结构的框图。

图1中，变频器式起重机包括在移动绳轮(下部滑轮)设置的钩1、钢缆2、曳引感应电动机3、曳引用装置4、横行感应电动机5、横行用装置6、横行用桁架7、行进感应电动机8、行进用装置9、行进用桁架10、曳引/横行变频器装置(称为主控制部)11、操作输入装置13、行进用变频器装置18。另外，如图2所示，在曳引感应电动机3中内置有制动器16、编码器17，在横行感应电动机5和行进感应电动机8中也分别内置有制动器16。另外，使用了感应电动机作为本实施例中的驱动各装置的电动机，但本发明也可以使用感应电动机以外的电动机。另外，在曳引/横行变频器装置11中内置有曳引/横行变频器控制部12、曳引用变频器14、横行用变频器15，在行进用变频器装置18中内置有行进变频器控制部19和行进用变频器20。

图1中，变频器式起重机对于在钩1上悬吊的货物(吊重)，通过用包括曳引感应电动机3的曳引用装置4将钢缆2卷升和卷降而使吊重在Y方向(用Y方向、-Y方向的箭头表示)即上下方向上移动。另外，在X方向(用X方向、-X方向的箭头表示)上，横行感应电动机5使位于横行用装置6的车轮旋转，使曳引用装置4沿着横行用桁架7在X方向上移动。另外，在Z方向(用Z方向、-Z方向的箭头表示)上，行进感应电动机8使位于行进用装置9中的车轮旋转，使曳引用装置4沿着行进用桁架10在Z方向上移动。这样，吊重与钢缆、下部滑轮一起在X方向、Y方向、Z方向上被运送(移动)。

曳引感应电动机3和横行感应电动机5被在曳引/横行变频器装置11中设置的图2的曳引/横行变频器控制部12控制。即，图2中，操作员的自操作输入装置13的规定的指示输入时，曳引/横行变频器控制部12控制曳引用变频器14和横行用变频器15，从曳引用变频器14和横行用变频器15对曳引感应电动机3和横行感应电动机5施加控制所需的频率、电压、电流，同时控制制动器16释放。由此，曳引用装置4移动，使钢缆、在下部滑轮的钩1上悬吊的吊重在Y方向上移动。另外，横行用装置6使曳引用装置4沿着横行用桁架7在X方向上移动。

另外，曳引/横行变频器控制部12通过导入检测电动机的转速的编码器17的信息，而判断钩1的位置(吊重的位置)，并用于运转控制。

同样，关于在行进用装置9中安装的行进感应电动机8，在操作员的自操作输入装置13的规定的指示输入时，行进用变频器装置18中设置的图2的行进变频器控制部19控制行进用变频器20，从行进用变频器20对行进感应电动机8施加控制所需的频率、电压、电流，同时控制制动器16释放，由此使曳引用装置4沿着行进用桁架10在Z方向上移动。

变频器式起重机构成为，曳引用装置4的转筒(上部滑轮)旋转，由此曳引用装置4的转筒(上部滑轮)上卷绕的钢缆2被放卷、收卷，使吊重上下移动。

钢缆2采用2股悬挂、或4股悬挂的结构的情况较多。此处，2股悬挂表示从钩1看时的钢缆2的根数。因此，具有钩1的滑轮是1个的情况下称为2股悬挂，滑轮是2个的情况下称为4股悬挂。该实施例中，以下按钢缆采用2股悬挂的情况进行说明。

因曳引用装置4的水平方向(X方向、Z方向)移动而在钢缆2中发生摆动，产生使钢缆损伤的负载。于是，接着，对于这样的对钢缆造成损伤的负载具体是在什么部分产生的，用图3和图4进行说明。

图3表示采用了2股悬挂的钢缆2的曳引用装置的结构。

图4是仅提取图3所示的曳引用装置4中的钢缆2的部分表示的图。

图3和图4中，对钢缆2施加的负载首先在使货物在上下方向(Y方向)上移动时、在下部滑轮(移动绳轮)与钢缆接触而发生弯曲的部位产生。该产生部位是图4中的A和B的部位，是弯曲次数的测量部位。弯曲次数对于因卷升卷降而通过该测量部位A和B的钢缆2的每段单位长度钢缆进行测量。对于单位长度钢缆在后文中叙述。另一方面，曳引用装置在水平方向(X方向、Z方向)上移动时，如上所述，不仅在弯曲引起的损伤所产生的部位(测量部位A和B)、在钢缆2的固定端部分(测量部位C)也在钢缆2产生较大的负载。从而，摆动次数在测量部位A～C进行测量。另外，如上所述，在测量部位C，每当发生摆动时都产生负载，所以需要关于测量的考虑。

接着，对于将钢缆2的各部分划分为多段、进行每一段单位长度钢缆的测量的方法，用图5进行说明。图5中，钢缆2等间隔地被划分为多段(该例中划分为100段)。将该划分为单位长度的钢缆称为单位长度钢缆。对于单位长度钢缆设定了对各自进行识别的编号(地址)L001～L100。关于弯曲次数、摆动次数，对于位于与滑轮接触的位置的单位长度钢缆的地址、并且对于固定端部的单位长度钢缆的地址进行测量(计数值的累积)。即，关于弯曲次数的测量，在存在位于图4的测量部位A和B的编号的单位长度钢缆的情况下，对与该单位长度钢缆对应的地址进行测量(对计数值进行累积)。以图5而言，在对应于下部滑轮21与钢缆接触而弯曲的位置和上部滑轮与钢缆接触而弯曲的位置的地址进行计数。

另外，关于摆动次数的测量，对于对应于存在于图4的测量部位A～C的单位长度钢缆的地址进行测量(对计数值进行累积)。以图5而言，在对应于对弯曲进行计数的部位和钢缆的固定端的位置的地址进行计数。

该实施例中，弯曲次数和摆动次数的测量在图2所示的曳引/横行变频器控制部12内的CPU(未图示)中进行，并存储在该控制部12内的存储部(未图示)中。即，在曳引/横行变频器控制部12的存储部中，每当起重机动作时，保存最新的弯曲次数的测量值和摆动次数的测量值。由此，曳引/横行变频器控制部12能够使用最新的弯曲次数和摆动次数进行钢缆的状态判断(损伤的程度等)。对于钢缆的具体的判断方法自身已经在上文中叙述，所以省略此处的说明。关于进行判断的时机，可以在经过了预先决定的规定期间时进行，也可以在弯曲次数和摆动次数达到预先决定的阈值时进行。

此处，对于具体如何测量弯曲次数和摆动次数进行说明。

首先，关于弯曲次数的测量，基于大量的文献已是公知的，例如在专利文献1中有详细记载，因此省略详细的说明，仅进行简单的说明。关于弯曲次数，如图4所示，在各单位长度钢缆位于测量部位A和B时进行测量。该测量中需要识别钢缆2中的各单位长度钢缆处于什么位置。对于各单位长度钢缆处于什么位置，使用图2所示的编码器17的输出，由曳引/横行变频器控制部12进行测量(更具体而言，由曳引/横行变频器控制部12内的CPU执行)。结果，在曳引/横行变频器控制部12内的存储部中，对于每一段的各单位长度钢缆保存该时刻的最新的弯曲次数测量值。

摆动次数的测量在该实施例中如下所述地进行。首先，关于各单位长度钢缆是否存在于摆动引起的负载的产生部分的位置，与弯曲次数的情况同样地使用编码器17的输出。曳引/横行变频器控制部12使用编码器的输出，判断各单位长度钢缆的位置是否处于摆动引起的负载所施加的位置。曳引/横行变频器控制部12在单位长度钢缆的位置与被施加摆动引起的负载的位置相当的情况下，在与该单位长度钢缆对应的编号(地址)进行计数，而进行测量。结果，在曳引/横行变频器控制部12的存储部中，对该时刻的摆动次数进行计数并存储为累积值。另外，该实施例中，对于摆动次数，对X方向(横行)与Z方向(行进)进行区分地测量。这是因为该实施例中示出的变频器式起重机的结构中，已知在上述部位产生的负载的程度因移动方向而不同，所以对它们进行区分地测量。即，这是因为在X方向上移动时，在钢缆2的固定端的部位C产生更大的负载，在Z方向上移动时在下部滑轮的部位A和上部滑轮的部位B产生较大的负载，所以对它们进行区分地测量，用于之后的状态判断。

例如，在Z方向上开始移动时，对于测量部位A和测量部位B产生钢缆2的摆动引起的负载，因此如图5所示地对测量部位A和测量部位B处的按单位长度钢缆划分的部位的水平方向移动次数计数1次。另外，X方向的移动次数按钢缆2的以特定的单位长度钢缆划分的部位分别测量。对于在X方向移动时产生钢缆2的摆动引起的负载的、测量部位C处悬挂的钢缆2，每当发生X方向的摆动时进行计数。

另外，摆动次数不一定需要这样区分地进行测量，也可以不区分X方向与Z方向，而是合并为伴随水平方向移动的摆动次数。

图6将与划分为多段的单位长度钢缆对应地测量弯曲次数和摆动次数得到的值表示于表中。该测量值(表)被存储在曳引/横行变频器控制部12内的存储部中。表60中示出了在表50所示的状态下、对弯曲次数、摆动次数计数了的情况的例子。该例中，举例示出了在与单位长度钢缆对应的地址L005、L010的弯曲次数的测量值分别是“2”、“3”时、在Z方向上发生了摆动时的摆动次数测量值。在表50中，发生Z方向摆动前的L005、L010的值分别是“4”、“4”，与此不同，发生摆动后，表60的L005、L010的值从“4”增加计数至“5”。这样，每当发生摆动时，在与存在于产生负载的位置的单位长度钢缆对应的地址中对数值进行计数。此处，并未示出对于弯曲计数的例子，但对于弯曲次数也同样地进行测量。

另外，该实施例中，叙述了Z方向、Y方向移动时的钢缆2的摆动引起的负载的产生次数的测量是基于水平方向的移动次数进行测量的情况，但水平方向移动时钢缆2的摆动因为惯性而在停止后也保留。于是，通过使用广为人知的抑制货物摆动的技术，能够精度良好地测量移动次数。

另外，测量钢缆2的摆动引起的负载的产生次数时，也能够如上所述地，按悬吊的载重进行区分地测量。例如，可以对于悬吊的载重按(1)无负载(0～10％)、(2)轻负载(11％～25％)、(3)中负载(26％～50％)、(4)重负载(51％～75％)、(5)超重负载(75％～100％)、(6)过负载(101％以上)这样区分，测量按载重区分的钢缆2的摆动引起的负载的产生次数。另外，即使不使用上述抑制货物摆动的技术，也可以例如用求出摆动子的周期的方程式(2π√(重心位置/重力加速度))求出钢缆2的摆动周期，根据上述周期对次数进行计数。此时，因为通常考虑用于使钢缆2的摆动停止的操作(以下称为动力重建(repowering)操作)，在1次运转中钢缆2的摆动能够抑制为最少2次，所以例如如果使用在1次运转中将钢缆2的摆动次数计数为2次等方法，则能够进行精度更高的上述负载的测量。

此处，动力重建操作指的是如图7、图8所示，对于水平方向上的动作开始时和动作结束时发生的钢缆2的摆动，例如结束时的情况下因操作输入OFF(关)而停止时，与货物过量移动的量相应地在运动方向上通过操作ON(开)而移动，由此消除货物的摆动的操作。通过动力重建操作，能够消除钢缆2的摆动。图7是表示摆动动作开始时的动力重建操作的图，图8是表示动作结束时的动力重建操作的图。

接着，用图9说明本发明的实施例中的钢缆2的摆动引起的负载的产生次数(摆动次数)的测量处理。图9表示图2所示的曳引/横行变频器控制部12中内置的CPU进行的控制处理。此处，Z方向的移动次数由行进变频器控制部19进行计数，但通过使曳引/横行变频器控制部12与行进变频器控制部19进行数据通信，使曳引/横行变频器控制部12能够取得Z方向的移动次数。另外，例如也可以用曳引/横行变频器控制部12直接对Z方向的移动次数进行计数。

图9中，使负载次数测量处理例如每隔10ms地定期起动，首先，确认制动器是否释放中(步骤101)。这是因为，变频器式起重机因为是变频器驱动，所以即使使操作指示OFF，也不会立刻停止，而是从操作OFF时的运转速度起进行减速运转直至使制动器制动的运转速度，以操作指示为时机地进行测量时，会与实际的运动产生偏差。

制动器不是释放中的情况(步骤101中为否(NO)的情况)、即制动器制动中的情况下，使动作开始标志为OFF(无效)(步骤108)。制动器为释放中的情况(步骤101中为是(YES)的情况)下，确认动作开始标志状态(步骤102)。动作开始标志是ON(有效)的情况(步骤102中为是的情况)下，不进行任何动作就结束处理。动作开始标志是OFF的情况(步骤102中为否的情况)下，首先，使动作开始标志为ON(步骤103)。接着，如果是对应的测量部位、例如实施例记载的部位，则读取位于测量部位A21和测量部位B22的、对钢缆2用特定的单位长度划分得到的部位(以下称为位置划分)(步骤104)。

接着，判断是否是测量部位C(参考图4)(步骤105)。在步骤105中，不是测量部位C的情况下，对与测量部位A、B对应的位置划分的负载次数进行计数(步骤106)。在步骤105中是测量部位C的情况下，对位于测量部位A的位置划分的负载次数进行计数(步骤107)。

测量出的负载次数保存在曳引/横行变频器控制部12中并显示。这样，能够测量各单位长度钢缆的摆动次数。

这样，根据本发明的实施例，不仅能够测量钢缆的弯曲引起的负载的次数、也能够测量在水平方向上移动时发生的吊重的摆动引起的对钢缆施加的负载的次数，于是能够判断更正确的钢缆的状态。另外，因为可以得知对钢缆2的什么部分重点进行检查较好，所以能够较早地发现钢缆2的断线等。另外，钢缆2的寿命预测也能够通过对发现钢缆2的断线等时的负载次数进行累积而实现，因此能够提供一种能够进行计划性的预防维护活动的钢缆负载测量装置。

另外，如上所述，钢缆的状态判断能够不由曳引/横行变频器控制部12进行，而是由管理用的计算机进行。图10概念性地示出了在远离起重机的管理用的计算机中判断钢缆的状态。图10中，曳引/横行变频器控制部12测量得到的弯曲次数和摆动次数测量值被经由通信电路70传输至外部的管理用的计算机80。计算机80将该数据暂时存储在内部的存储部中。然后，利用该数据判断钢缆的状态。判断结果在显示装置90上显示。

另外，也可以在显示装置90显示单位长度钢缆的弯曲次数、摆动次数，图11中示出了其显示例。图11示出了将图4所示的测量部位A～C处的弯曲次数和摆动次数图表化并在显示装置的画面上显示的显示例。图11的显示的情况下，L005、L006的弯曲次数与L054、L055相比较少，L054、L055处较大。另外，摆动次数在L003、L004处较大。这是因为钢缆端部由摆动引起的负载较大。右侧的条形图中示出了钢缆的端部处的摆动次数的总计。通过进行这样的显示，能够判断重点地检查的部位(单位长度钢缆)，能够较早地发现钢缆2的断线等。

附图标记说明

1……钩，2……钢缆，3……曳引感应电动机，4……曳引用装置，5……横行感应电动机，6……横行用装置，7……横行用桁架，8……行进感应电动机，9……行进用装置，10……行进用桁架，11……曳引/横行变频器装置，12……曳引/横行变频器控制部，13……操作输入装置，14……曳引用变频器，15……横行用变频器，16……制动器，17……编码器，18……行进用变频器装置，19……行进变频器控制部，20……行进用变频器，21……移动绳轮(下部滑轮)，22……固定绳轮，23……钢缆固定端，24……转筒(上部滑轮)。

Claims (10)

1.一种起重机中的钢缆监视装置，该起重机包括：具有卷挂在上部滑轮与具有钩的下部滑轮之间的钢缆的、进行该钢缆的卷升和卷降的曳引用装置；和使该曳引用装置在水平方向上移动的水平移动用装置，该钢缆监视装置的特征在于，设置有：

弯曲次数测量部，其将所述钢缆划分为多段单位长度钢缆，测量位于进行所述卷升和所述卷降时被施加所述钢缆的弯曲引起的负载的位置的所述单位长度钢缆的弯曲次数；和

摆动次数测量部，其测量位于在所述水平方向上移动时被施加所述钢缆的摆动引起的负载的位置的所述单位长度钢缆的摆动次数，

基于所述弯曲次数和所述摆动次数监视所述钢缆的状态。

2.如权利要求1所述的钢缆监视装置，其特征在于：

被施加所述钢缆的弯曲引起的负载的位置是所述钢缆分别与所述上部滑轮和所述下部滑轮的接触导致的所述钢缆的弯曲发生的位置，被施加所述钢缆的摆动引起的负载的位置是发生所述钢缆的弯曲的位置和所述钢缆的固定端部的位置。

3.如权利要求1所述的钢缆监视装置，其特征在于：

设置有用于根据驱动所述曳引用装置的曳引电动机的旋转量来检测速度或位置的编码器，所述单位长度钢缆的位置基于该编码器的输出而求出。

4.如权利要求1所述的钢缆监视装置，其特征在于：

基于所述水平方向上的移动的动作次数进行所述摆动次数的测量。

5.如权利要求1所述的钢缆监视装置，其特征在于：

设置有载重测量部，其至少测量在所述弯曲次数测量时施加于所述钢缆的载重和在所述摆动次数测量时施加于所述钢缆的载重中的任一个载重，

使用所述弯曲次数、所述摆动次数和所述载重监视所述钢缆的状态。

6.一种起重机中的钢缆监视方法，该起重机包括：具有卷挂在上部滑轮与具有钩的下部滑轮之间的钢缆的、进行该钢缆的卷升和卷降的曳引用装置；和使该曳引用装置在水平方向上移动的水平移动用装置，该钢缆监视方法的特征在于：

将所述钢缆划分为多段单位长度钢缆，测量位于进行所述卷升和所述卷降时被施加所述钢缆的弯曲引起的负载的位置的所述单位长度钢缆的弯曲次数，

测量位于在所述水平方向上移动时被施加所述钢缆的摆动引起的负载的位置的所述单位长度钢缆的摆动次数，

基于所述弯曲次数和所述摆动次数监视所述钢缆的状态。

7.如权利要求6所述的钢缆监视方法，其特征在于：

被施加所述钢缆的弯曲引起的负载的位置是所述钢缆分别与所述上部滑轮和所述下部滑轮的接触导致的所述钢缆的弯曲发生的位置，被施加所述钢缆的摆动引起的负载的位置是发生所述钢缆的弯曲的位置和所述钢缆的固定端部的位置。

8.如权利要求6所述的钢缆监视方法，其特征在于：

所述单位长度钢缆的位置基于根据驱动所述曳引用装置的曳引电动机的旋转量来检测速度或位置的编码器的输出而求出。

9.如权利要求6所述的钢缆监视方法，其特征在于：

基于所述水平方向上的移动的动作次数进行所述摆动次数的测量。

10.如权利要求6所述的钢缆监视方法，其特征在于：

至少测量在所述弯曲次数计数时施加于所述钢缆的载重和在所述摆动次数计数时施加于所述钢缆的载重中的任一个载重，

使用所述弯曲次数、所述摆动次数和所述测量出的所述载重监视所述钢缆的状态。

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