JP2010101833A - 被覆金属線の被覆厚測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一方向に移送される被覆金属線8の被覆26に接触して配置され、この被覆26を介して芯線25までの距離を測定する変位センサ17を有するセンサ部9と、このセンサ部9に対して被覆金属線8の移送方向の上流側に配置され、前記センサ部9が測定する前記被覆26の部位において、被覆表面から所定値以上の高さを有する凸部又は所定値以上の深さを有する凹部を検出する検出部10とを備えている。
更に、センサ部9を保持する駆動手段11は、検出部10が上記凸部又は凹部を検出したときにセンサ部9を被覆26より遠ざけることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
このような被覆金属線の被覆厚を測定する場合、芯線から離して配置された渦電流式変位センサでは、芯線が細いためにセンサコイルから測定対象の芯線を臨む立体角が小さく、芯線に流れる渦電流も微小となり、センサコイルのインピーダンスの変化も小さくなる。
エレベータ用ロープの被覆厚はロープの寿命に大きな影響を与えることから、被覆厚の偏肉管理を厳格に管理する必要があるにもかかわらず、上記理由により渦電流式変位センサによるとわずかな被覆厚のばらつきを精度よく測定するのが困難であった。
更に、センサ部を保持する駆動手段は、検出部が上記凸部又は凹部を検出したときにセンサ部を被覆より遠ざけることを特徴とする。
図1は実施の形態1による被覆金属線の被覆厚測定装置1の全体図、図2は同装置の凸部検出・被覆厚測定部2におけるケーブル移送方向に直角方向の断面図、図3は同装置の凸部検出・被覆厚測定部2の平面図である。
図1において装置本体1は、凸部検出・被覆厚測定部2と制御・演算部3とガイドローラ4と水除け部5と表示部6とキャスタ7で構成される。
本実施の形態によれば、まず水除け部5によって前方に設置された冷却水槽から飛散する水滴を防ぎとめる。次に凸部検出・被覆厚測定部2において被覆金属線8の表面にセンサカバーを介して押付けられた渦電流式変位センサによって、被覆金属線8の芯線までの距離を測定し、制御・演算部3で渦電流式変位センサからの出力電圧を処理して被覆厚並びに偏芯量、偏芯角を求め、表示部6でこれら諸量を画面表示する。
移送される被覆金属線8に対して凸部検出・被覆厚測定部2を固定し、被覆工程においてオンラインで連続的に被覆金属線8の被覆厚を測定する。
凸部検出・被覆厚測定部2における各部品は、センサ部での距離測定に影響を与えないように、基本的に非磁性材料で製作される。
渦電流式変位センサ17は、特に被覆金属線8の芯線の直径が小さく被覆厚が薄い場合には、測定距離が短く、外形寸法が小さいものが望ましい。理想的には所定の被覆厚さと同程度の測定距離のセンサが最適である。
測定距離が短く、寸法が小さい渦電流式変位センサ17は発生する高周波磁界の強度が小さく、渦電流式変位センサ17同士の干渉する範囲も小さいので、これらをケーブル移送方向により近接して配置し(例えば図3においては、9a、dと9b、cとを近接して配置できる)、より近くの断面位置の被覆厚を測定することが可能となる。
測定距離の短い渦電流式変位センサ17を近接して配置すれば、このような測定位置ずれの問題による影響を低減することができる。
また、渦電流式変位センサ17を近接して配置すれば、凸部検出・被覆厚測定部2をより小さく構成でき、ひいては装置本体1を小さくできるというメリットもある。
センサカバー16は渦電流式変位センサ17を保護するものであるが、これは渦電流式変位センサ17と被覆金属線8との距離を隔てるので、測定距離が短く、寸法が小さい渦電流式変位センサ17を使用するためには、センサカバー16は可能な限り薄いものが望ましい。
渦電流式変位センサ17を消耗品として使用し、定期的に交換を行う場合や、被覆が柔軟性を有していて渦電流式変位センサ17と直接衝突してもそれほど大きな衝撃を加えることがないような場合には、センサカバー16を設けない構成とすることも可能である。
ローラホルダ22と調整ネジ21の間には隙間が設けてあるが、後に説明するとおり、この隙間以上の高さを有する被覆金属線8の表面に生じた凸部が検出部10に進行してきた場合に、センサ部9の退避動作を行うことになっており、この退避動作を行うかどうかのしきい値を調整ネジ21により調整することができる。
すなわち、上記3箇所における被覆厚の測定データがあれば、この3点を通る円(これは芯線25の外形を表す円となる)の方程式を求めることができる。被覆金属線8の中心を原点とする座標系において、円の中心座標(a、b)、半径をrとする円の方程式は数3にて表現されるので、
前工程で芯線25についた異物がそのまま被覆26に混入することにより、あるいは押出成形機の脈動や被覆される樹脂材料の溶融不良が発生することにより、被覆26に凸部27が生じることがある。
ここで芯線25がより線である場合には、被覆26の表面もわずかな凹凸が形成される場合がある。ローラホルダ22と調整ネジ21の間の隙間をこの凹凸の高低差(仮に0.1mm程度の高低が生じたとする)よりも大きい値(例えば0.5mm程度)としておくと、被覆26表面に異常として生成された凸部27のみを判別することが可能となる。
凸部27の通過を確認後、再びブラケット11をマグネット14に保持させれば、引き続き、被覆金属線8の被覆厚を測定することができる。
第1の効果は、以下に示すものである。すなわち、被覆26の表面に凸部27を有する被覆金属線8であっても、検出部10がこの凸部27を検出し、これがセンサ部9に接触する前に引きバネ15の取り付けられたブラケット11がセンサ部9を被覆26より遠ざけるため、渦電流式変位センサ17及び被覆26の双方に衝撃、又は損傷を加えることなく、渦電流式変位センサ17を被覆金属線8に近接させて被覆厚の測定を精度よく行うことが可能となる。
図6は実施の形態2による被覆金属線8の被覆厚測定装置31の凸部検出・被覆厚測定部32の構成図である。図1において凸部検出・被覆厚測定部2を同32に置き換えた以外は実施の形態1と同じであるため説明を省略する。
また、ブラケット33a、bは、被覆金属線8の走行する方向の下流端に装置本体31に固定された引きバネ39a、bが接続され、ブラケット33a、bを被覆金属線8から遠ざける方向に引きバネ39a、bの力が働いている。
リミットスイッチ38は、許容量を超える凸部27が被覆26表面に発生し、これがリミットスイッチ38に進行してきた時に検出するよう調整されている。許容量としては、例えば実施の形態1に示したように、芯線25をより線とすることにより被覆26表面に生じる凹凸(例えば0.1mm)よりも大きな値(0.5mm程度)としておくことが考えられる。
本実施の形態においても、4個のセンサ部35a〜dとリミットスイッチ38a〜dは被覆金属線8に対して斜め45°方向に90°ピッチで配置されている。また、センサ部35の内部の構造は、図2、3に示す実施の形態1と同様である。
図5に示したのと同様に、被覆26に発生した凸部27がリミットスイッチ38a〜dの一つに接触すると制御・演算部3において凸部検出信号が生成され、電磁石37の励磁を切るように制御される。
凸部27がセンサ部35を通過する所定の時間を経過すると、制御・演算部3において凸部検出信号が消滅し、再び電磁石37を励磁するように制御され、ブラケット33を元の位置に戻して保持する。
すなわち、電磁石37a、bによってブラケット33a、bを保持する構成としたので、凸部27がセンサ部35を通過して凸部検出信号が消滅した後で、遠隔から自動で電磁石37a、bを励磁することができ、ブラケット33a、bを元の位置に戻して、被覆金属線8の被覆厚測定を継続できる。このことにより、装置現場で手動復帰する手間が省けるというメリットがある。
図7は実施の形態3による被覆金属線8の被覆厚測定装置41の全体図、図8は同装置41の凹凸検出部42の構成図、図9は同装置41の被覆厚測定部43の構成図である。
図7に示すように装置本体41は、凹凸検出部42と被覆厚測定部43と制御・演算部44とガイドローラ45と水除け部46と表示部47とキャスタ48で構成される。
凹凸検出部42では、光束51が被覆金属線8によって遮光された範囲から被覆金属線8の外径を測定し、その結果を制御・演算部44に送出する。
被覆厚の測定方法、及び偏芯量、偏芯角の算出方法は実施の形態1と同じであるので、省略する。
図5に示したのと同様に、被覆26に発生した凸部27が凹凸検出部42へ進行すると、外径が大きく測定される。測定値が許容値を超えると制御・演算部3において凸部検出信号が生成され、アクチュエータ57がブラケット54を後方に移動させる。ここで凸部検出信号を生成する許容値としては、例えば実施の形態1に示したように、芯線25をより線とすることにより被覆26表面に生じる凹凸(例えば0.1mm)よりも大きな値(0.5mm程度)としておくことが考えられる。
凸部27がセンサ部56を通過する所定の時間を経過すると、制御・演算部3において凸部検出信号が消滅し、再びアクチュエータ57が作動し、ブラケット54を元の位置に戻す。
第6の効果は、以下に示すものである。すなわち、アクチュエータ57a、bによってブラケット54a、bを移動させるので、ブラケット54a、bの移動速度を調整し、緩やかにセンサ部56a〜dを被覆金属線8に押し当てることによって、渦電流式センサ17に与える衝撃を和らげ、長期間にわたって測定の信頼性を確保することができる。
3 制御・演算部
6 表示部
8 被覆金属線
9a〜d センサ部
10a〜d 検出部
11a、b ブラケット
12a、b 回転支持部
13a、b 磁性部
14a、b マグネット
15a、b 引きバネ
17 渦電流式変位センサ
19 押し当てバネ
25 芯線
26 被覆
27 凸部
31 被覆厚測定装置本体
33a、b ブラケット
34a、b 回転支持部
35a〜d センサ部
36a、b 磁性部
37a、b 電磁石
38a〜d リミットスイッチ
39a、b 引きバネ
41 被覆厚測定装置本体
44 制御・演算部
47 表示部
49a、b 発光部
50a、b 受光部
53a、b ガイドブロック
54a、b ブラケット
55a、b ガイドレール
56a〜d センサ部
57a、b アクチュエータ
Claims (8)
- 一方向に移送される被覆金属線の被覆に接触して配置され、この被覆を介して芯線までの距離を測定する変位センサを有するセンサ部と、
このセンサ部に対して前記被覆金属線の移送方向の上流側に配置され、前記変位センサが測定する前記被覆の部位において、前記被覆表面から所定値以上の高さを有する凸部又は所定値以上の深さを有する凹部を検出する検出部と、
前記センサ部を保持し、前記検出部が前記凸部又は凹部を検出したときに前記センサ部を前記被覆より遠ざける駆動手段と、
を備えた被覆金属線の被覆厚測定装置。 - センサ部は、変位センサを被覆に押し当てる弾性材を備えていることを特徴とする
請求項1に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。 - センサ部は、被覆金属線を挟んで対向位置に配置されていることを特徴とする
請求項1又は2に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。 - 検出部は、被覆と接触して配置され、被覆表面の凸部に対応して被覆金属線から遠ざかる方向に変位し、
駆動手段は、一端が回転自在に支持された回転支持部を有し、被覆金属線の移送方向の上流から順に前記回転支持部、検出部、センサ部が配列されたブラケットを備えることを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。 - 検出部は、被覆表面の凸部を検出するリミットスイッチを備え、
駆動手段は、前記リミットスイッチが凸部検出信号を発したときにセンサ部を被覆金属線から遠ざけて、前記凸部検出信号が消滅したときにセンサ部を元の位置に復帰させることを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。 - 検出部は、被覆金属線を挟んで対向して配置されたレーザ発光部と受光部を備え、被覆外径を測定することを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。 - 変位センサからの出力によって測定された芯線までの距離に基づいて、被覆金属線の中心に対する前記芯線の中心の偏芯量と偏芯角を計算する演算部と、
前記偏芯量と偏芯角を表示する表示部とを備えたことを特徴とする、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。 - 被覆金属線は、エレベータ引き上げ用のロープであることを特徴とする
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
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