JP4378033B2 - Wire rope flaw detector - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤロープを使用した各種設備の安全性確保のために、各種設備からワイヤロープを取り外すことなく使用状態のまま、ワイヤロープの素線切れや断線などの損傷の有無を検出するワイヤロープ探傷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数本のストランドをより合わせて構成されたワイヤロープは、静索として使用される他に、リフトやクレーン、エレベータなどでの動索として多用されている。このワイヤロープには、曲げおよび引張応力や摩擦などによって、ストランドを構成した素線に断線や局部的磨耗などの損傷が発生する。そのため、保安上、定期的に損傷の有無を検査する必要があるが、使用中のワイヤロープの損傷を検査する場合、従来、電磁気探傷法による検査と、技術者等の作業員による目視検査とが併用して行われている。
【0003】
図11は、従来の漏洩磁束法による損傷検出器の概略的な構成を示したものである。損傷検出器は、被検査体のワイヤロープ1を磁化する一対の永久磁石2,2が、ワイヤロープ1の周りを囲むように長手方向に間隔を置いて設けられ、その一対の永久磁石2,2間に設けられた検出器41でワイヤロープ1からの漏洩磁束を検出し、その検出信号を制御器42で処理してワイヤロープ1損傷の有無を検知するように構成されている。
【0004】
なお、センサとしての検出器41は、ワイヤロープ1の長手方向に沿い、かつ横断面の円周を半割り状態に分割するように形成された一対の差動式のプローブコイル41a、41bによって構成されている。
【0005】
永久磁石2,2により、ワイヤロープ1の長手方向に磁束が通ると、断線箇所や局部的な磨耗部分から漏洩磁束が発生するが、この漏洩磁束が、検出器41のプローブコイル41a、41bと交差することにより電圧変化が生じ、その電圧変化分を制御器42で検波、増幅等の処理を施して探傷信号を得るものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の損傷検出器は、ワイヤロープ1の長手方向および円周方向に半円状に配置した一対の作動式のプローブコイル41a、41bにより漏洩磁束を検出するため、検出器41で一度に検出される検出範囲内は特に円周方向に大きな広がりを有している。従って、もしも同一円周方向に複数箇所の断線や磨耗部分が存在した場合でも、従来の損傷検出器は、1箇所の断線あるいは磨耗部分としてカウントしてしまうので、正しい損傷個数を把握できないという問題があった。
【0007】
その結果、漏洩磁束法により損傷部位が機械的に検出されたとしても、作業員による損傷箇所数等の確認が目視検査により改めて行われ、損傷個数がワイヤロープの交換基準に達しているかどうかを判断しなければならなかった。
【0008】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、漏洩磁束法を用いて、複数箇所の断線や局部的磨耗などの損傷をより正確に検出し、それらの損傷がワイヤロープの交換基準に達しているかどうかを自動的に判定し得るワイヤロープ探傷装置を提供することを目的とする。
【0009】
また本発明は、ワイヤロープのストランド毎の損傷を検出し、それに基づき交換判定を行うことができるワイヤロープ探傷装置を提供することを目的とする。
【0010】
本発明はまた、ワイヤロープの損傷検出に加え、ワイヤロープの移動速度を容易に演算して求めることのできるワイヤロープ探傷装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の従来の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、複数本のストランドのより合わせからなるワイヤロープを長手方向に磁化する磁化手段と、前記ワイヤロープの円周方向に前記複数本のストランドそれぞれに対応するよう配置された複数個の磁気検出手段と、この磁気検出手段によって検出された磁気力が予め定められた基準値を超えたとき損傷信号を導出する損傷信号検出手段と、前記磁気検出手段に接続され、相対的に移動する前記ワイヤロープのストランドピッチ信号を得るストランドピッチ信号出力手段と、前記ストランドピッチ信号が予め定められた数だけカウントされる間に前記損傷信号検出手段から導出された前記複数個の磁気検出手段それぞれの損傷信号数を合計し、その合計数が予め定めた基準数を越えたか否かを判定する判定手段とを具備することを特徴とする。
【0012】
このように、ワイヤロープの円周方向に複数個の磁気検出手段を配置し、ストランドピッチ信号がカウントされる間の損傷信号数が基準数を越えたか否かを判定するので、断線数や摩耗箇所数をより正確に検出できるとともに、ワイヤロープ交換の要否判定を自動的に行うことができる。
【0013】
請求項2に記載の発明は、複数本のストランドのより合わせからなるワイヤロープを長手方向に磁化する磁化手段と、前記ワイヤロープの円周方向に前記複数本のストランドそれぞれに対応するよう配置された複数個の磁気検出手段と、この磁気検出手段によって検出された磁気力が予め定められた基準値を超えたとき損傷信号を導出する損傷信号検出手段と、前記磁気検出手段に接続され、相対的に移動する前記ワイヤロープのストランドピッチ信号を得るストランドピッチ信号出力手段と、前記ストランドピッチ信号が予め定められた数だけカウントされる間に前記損傷信号検出手段から導出された損傷信号から前記ストランド毎の前記損傷信号の合計数を求め、前記合計数が予め定めた基準数を越えたか否かを前記ストランド毎に判定する判定手段とを具備することを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のワイヤロープ探傷装置において、
磁気検出手段は、ワイヤロープの1ストランドの円周方向の幅および長手方向のピッチよりも短い形状に形成されたことを特徴とする。
【0014】
従って、各ストランドごとに損傷の有無はもちろん、各ストランドごとの損傷箇所数を検出することができ、ワイヤロープの交換の要否判定をより的確に行うことができる。
【0015】
請求項に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のワイヤロープ探傷装置において、ストランドピッチ信号を、所定時間の間カウントすることによりワイヤロープの移動速度を演算するロ一プ速度演算手段を具備することを特徴とする。
【0016】
従って、ワイヤロープ交換の要否判定に加えて、特別の機器を追加設置することなく、単位時間当たりのストランドピッチ信号数のカウントにより、ワイヤロープの移動速度を検出することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るワイヤロープ探傷装置の一実施の形態について、図1ないし図10を参照して詳細に説明する。
【0018】
図1は、本発明に係るワイヤロープ探傷装置の一実施の形態の全体構成を示した斜視図である。図1に示すように本発明のワイヤロープ探傷装置は、支持器2cによって所定の間隔を置くように連結された一対の磁石2a、2bから成る磁化器2が、移動するワイヤロープ1の周りを囲むように設けられており、また、一対の磁石2a、2bの間に設けられた漏洩磁束検出器3が、ワイヤロープ1の周りを囲むように配置されている。ワイヤロープ1の移動により、ワイヤロープ1と磁化器2および漏洩磁束検出器3との相対位置は連続的に変化する。
【0019】
漏洩磁束検出器3からの出力信号を処理する処理装置4は、マイクロコンピュータによって構成され、処理装置4には処理結果を表示する表示器5が接続されている。
【0020】
なお、本発明の一実施の形態を説明するに当たって、被検査体としてのワイヤロープ1の径は12mmφ、ワイヤロープ1を構成するストランドの数は8本とする。
【0021】
さて、図1に示した漏洩磁束検出器3を、ワイヤロープ1の長さ方向に垂直な面の横断面は図2のようになる。すなわち、漏洩磁束検出器3の内部には、ワイヤロープ1の周りを間隙を有して取り囲むように非磁性材料から成る輪体3aが設けられていて、この輪体3aに磁気検出手段である複数個(この実施の形態では16個)の磁気センサ3b(3b−1〜3b−16)が図示のように等間隔に配置されている。
【0022】
一方、ワイヤロープ1は、それぞれが多数の素線のより合わせからなる8本のストランド1a(1a−1〜1a−8)が、中央の心綱1b(図示、黒く塗りつぶされている)の外側により合わされて構成され、16個の磁気センサ3bがワイヤロープ1の外側を円周状に取り囲むように配置されている。なお、配置される磁気センサ3bの数は、このようにワイヤロープ1を形成するストランド1a(1a−1〜1a−8)の本数の整数倍であることが望ましい。
【0023】
磁気センサ3bは、その検出面に垂直に入射するワイヤロープ1の漏洩磁束の磁気力に応じたアナログ信号を出力するが、図3に示すように、各磁気センサ3b(3b−1〜3b−16)にはそれぞれアナログ・デジタル変換器3c(3c−1〜3c−16)が接続されていて、アナログ・デジタル変換器3cによってデジタル信号に変換された各出力信号が処理装置4に並列供給される。もちろん、磁気センサ3bとアナログ・デジタル変換器3cとの間に必要に応じて適宜、増幅器を設けることができる。また、各アナログ出力をマルチプレクサーを介して1つのアナログ・デジタル変換器に入力して信号処理することもできる。また、各磁気センサ3b(3b−1〜3b−16)出力を掃引し、シリアル信号化してデジタル信号に変換後、処理装置4に供給するようにしても良い。
【0024】
次に、処理装置4について説明する。処理装置4はマイクロコンピュータで構成され、周期的に漏洩磁束検出器3からのデジタル信号を取り込んで、その信号を処理してストランドピッチ信号及び損傷信号を検出し、これらの信号を基に所定の基準値等と比較して、ワイヤロープ交換の要否判定を行い、その判定結果を出力するものである。
【0025】
すなわち、処理装置4は、図4にその概略構成を示すように、漏洩磁束検出器3の磁気センサ3bで検出された信号の入力周期を設定するタイマ4aと、中央演算処理装置(CPU)4bと、この中央演算処理装置4bが実行するプログラムを記憶している読出専用メモリ(ROM)4cと、漏洩磁束検出器3からの入力信号や中央演算処理装置(CPU)4bでの演算結果等を記憶する書換可能メモリ(RAM)4dと、磁気センサ3bなどからのデジタル信号を受け入れるデジタル入力回路(DI)4eと、中央演算処理装置4bでの演算結果や判定結果を表示器5に出力するデジタル出力回路(DO)4fと、書換可能メモリ4dに記憶されたデータを外部に取り出す場合に使用する記憶媒体4gなどから構成されており、これらの各構成ユニット間は、バスライン4hによって共通接続されている。なおこの他に、キーボードなどの入力装置も設けられているが、図示を省略した。
【0026】
次に、上記のように構成された本発明のワイヤロープ探傷装置における、第1の実施の形態の動作を、図1ないし図7を参照して説明する。
【0027】
なお、図5は、本実施の形態における装置の動作ステップを示したフローチャートであり、図6は、ワイヤロープ1の移動により、一つの磁気センサ3bから得られるアナログ検出信号と、その検出信号を導入して処理装置4で処理して得られる信号のタイミングチャートを示している。
【0028】
すなわち、図6(a)は、漏洩磁束検出器3の中の1個の磁気センサ3b(例えば3b−1)で検出された磁束密度すなわち磁気力の検出信号を示し、その検出信号には、素線の断線や局部的磨耗などの損傷からの漏洩磁束信号成分(21a,21b,21c)を含むことを示している。
【0029】
図6(b)は、その磁気センサ(3b−1)からの検出信号を導入し、処理装置4で処理演算されて得られたワイヤロープ1のストランドピッチを表すストランドピッチ信号を示している。また、図6(c)は、同じく処理装置4が、図6(a)の検出信号に含む、素線の断線や局部的磨耗などの損傷からの漏洩磁束信号成分(21a,21b,21c)を演算処理して取り出した、損傷信号(23a,23b,23c)を示したものである。
【0030】
このような信号は、他の全ての磁気センサ3b(3b−2〜3b−16)についても同様に得られる。
【0031】
また図7は、全ての磁気センサ3b(3b−1〜3b−16)からの検出出力に基づき、処理装置4の処理によって得られた信号を、図6よりも時間軸を拡大して示したタイミングチャートで、(a)は、ストランドピッチ信号22であり、(b)は、得られた損傷信号23である。また、(c)は、順次得られるストランドピッチ信号のうちのある一つのストランドピッチ信号22aに対し、ワイヤロープ1の交換判定を行うための判定範囲を設定した設定信号25aであり、(d)は、次のストランドピッチ信号22bに対し同じく判定範囲を設定した設定信号25bである。そして、(e)は、処理装置4において、判定範囲内の損傷箇所数が予め設定された基準数を越えてカウント(計数)されたか否か、判定を行って出力された交換判定信号26を表している。
【0032】
さて、ワイヤロープ探傷装置を動作させるに当たり、ワイヤロープ1の径とストランド本数および処理装置4における信号処理の周期や交換判定の基準数などを、あらかじめ処理装置4に設定しておく。本実施の形態では、被検査体としてのワイヤロープ1は、8本のストランドで形成され、径が12mmφであるとしたので、ワイヤロープ1の径は12、ストランド本数は8と設定し、例えば信号処理の周期を1ms、処理装置4におけるワイヤロープ1の損傷有無の判定基準値を0.25mT、同じく処理装置4におけるワイヤロープ1交換判定のための損傷信号の基準値、すなわち基準損傷箇所数(基準数)を17にそれぞれ設定するものとする。
【0033】
このような設定のもとに、本発明のワイヤロープ探傷装置を稼動させるとき、処理装置4は、まずタイマ4aからのスタート指示によって、図5に示すフローチャートを1周期とする損傷検知動作を実行する。すなわち、処理周期を1msに設定したので、処理装置4のタイマ4aから1msごとにスタート信号が出力され、この信号を受ける度に、ステップ1として処理装置4は各磁気センサ3bからの出力を取り込む。
【0034】
なお、各磁気センサ3b(3b−1〜3b−16)からの信号とも同じ取扱いとなるので、ここでは1個の磁気センサ3b(例えば3b−1)からの信号に注目して動作を説明する。
【0035】
ここで図6(a)に示すように、磁気センサ(3b−1)のアナログ出力は、ワイヤロープ1に素線の断線や局部的磨耗などの損傷がなければ、ワイヤロープ1の長手方向のストランドピッチによる凹凸による微少振幅の磁束変化が得られ、ワイヤロープ1に損傷があると、その部位においてワイヤロープ1の断面積が減少するため、漏洩磁束が増大して、磁気センサ3bからは上述のように、符号21a、21b、21cを付したような大きな出力を生ずる。この出力は処理装置4で予め設定された基準値(0.25mT)と比較され、符号21a、21b、21cの出力は基準値(0.25mT)を超えているので、図6(c)に示した損傷信号23(23a、23b、23c)として抽出され、順次書換可能メモリ4dに記憶される。
【0036】
次に図5のステップ2へ進み、磁気センサ(3b−1)の出力である磁束密度が正のときを1、負のときを0とする演算を行い、これを図6(b)に示すストランドピッチ信号22として、これも書換可能メモリ4dに記憶される。なお、このストランドピッチ信号22自体は、どの磁気センサ3bの出力でも同じなので、任意の出力を共通使用することができる。また、損傷信号23(23a、23b、23c)は、損傷箇所を検出する各磁気センサ3b(3b−1〜3b−16)ごとに個別に得られるから、各磁気センサ3b毎に損傷信号23の抽出処理自体はリアルタイムで並行して行われる。
【0037】
図7(a)、(b)は、全ての磁気センサ3b(3b−1〜3b−16)によるストランドピッチ信号22と損傷信号23を、時系列上に配列して示したものである。
【0038】
そこで、図5のステップ2に続き、次のステップ3では、ストランドピッチ信号22の立上がりエッジを検出し、ストランドピッチ信号22のレベルが0から1へ変化し、立上がりエッジを検出した(YES)ときは、ステップ4へ進み、8ストランドピッチ前までの損傷信号23の合計数を求める。すなわち、この実施の形態では、ワイヤロープ1は8本のストランド1aのより合わせで構成されているので、全ストランド1a(1a−1〜1a−8)について、各ストランドの1ピッチの長さ、つまり8個のストランドピッチ信号22が得られる間に含まれている損傷箇所の総数を、各ストランドピッチ信号のタイミングで順次カウントする。
【0039】
そのため、図7(a)に示すように、ストランドピッチ信号22aの立上がりを検出したときに、そこの立上がりエッジから8個前のストランドピッチ信号22a´の立上がりエッジまでを判定範囲として、図7(c)に示す設定信号25aの範囲内に含まれる損傷信号23の合計数を演算する。
【0040】
次にステップ5へ進み、演算された設定信号25aの範囲内の損傷信号23の合計数を、予め設定した交換判定の基準数(17)と比較する。図7(b)に示すように、設定信号25aの範囲に含まれている損傷信号23の数は16なので、これは基準数(17)に達していないから判定結果はNOとなり、このときはステップ7へジャンプする。なお、次のストランドピッチ信号22bの立上がりを検出したときに、その立上がりエッジから8個前のストランドピッチ信号22b´の立上がりエッジまでを判定範囲とする設定信号25bは、図7(d)に示されており、この設定信号25bの範囲内に含まれる損傷信号23の合計数を演算すると17である。よってこのときは、ステップ5での判定結果はYESとなり、ステップ6へ移行し、交換判定信号26bが出力され、判定信号26bによりワイヤロープ1の交換が必要である旨、表示器5に表示され、ステップ7に移行する。
【0041】
ステップ7では、ステップ4で計数した損傷信号23の合計数を出力するので、表示器5には、交換が必要である旨の表示と合わせ、ワイヤロープ1の交換基準に達しているか否かに拘わらず、損傷信号23の合計数そのものをも表示することができる。
【0042】
ステップ7における損傷数出力の後、ステップ8に移行し、ステップ3において、ストランドピッチ信号22の立上がりが検出されない場合(NO)と併せ、各磁気センサ3b(3b1〜3b−16)別の損傷判定が行われる。
【0043】
このように、本発明のワイヤロープ探傷装置における第1の実施の形態によれば、ワイヤロープ1の円周方向外側に複数個の磁気センサ3b(3b−1〜3b−16)を配置したので、心綱1bの外側により合わされた複数本のストランド1aに対して、よりきめ細かに損傷の有無を検出でき、その損傷個数を予め定めた基準値と比較判定して表示するので、自動診断が可能となり、作業員による目視検査に要する時間を大幅に削減することができる。
【0044】
また、この実施の形態では、磁気センサ3bをワイヤロープの1ストランドの円周方向の幅および長手方向のピッチよりも短い形状に形成し、磁気センサ3bを各ストランド1a(1a−1〜1a−8)に対応させたので、より的確な自動診断が可能であり、ワイヤロープ1交換判定の信頼性を向上させることができる。
【0045】
次に、本発明のワイヤロープ探傷装置における第2の実施の形態の動作を、図1ないし図4、及び図8並びに図9を参照して説明する。なお、図8は、第2の実施の形態における動作ステップを示したフローチャートであり、図9は図7と同様のタイミングチャートである。なお、図9において、(a)は、ストランドピッチ信号22であり、(b)は、全てのストランド1aの損傷信号23であり、(b´)は、その中のある1つのストランドについての損傷信号24である。また、(c)は、ストランドピッチ信号22aに対する判定範囲を設定する設定信号25aであり、(d)は、ストランドピッチ信号22bに対する判定範囲を設定する設定信号25bである。そして、(e)は、交換判定信号26を表している。
【0046】
この第2の実施の形態の特徴は、第1の実施の形態において、全てのストランドについての1ピッチの損傷個数の合計がその基準値(個数)と比較判定され交換判定を行ったのに加えて、より合わせの各ストランド毎にその損傷個数の合計を算出して交換判定を行えるようにしたことである。よって、この第2の実施の形態では、予め処理装置4に設定しておく値として、各ストランドに対する交換判定の損傷信号の基準数が追加され、ここでは例えば5と設定する。すなわち、ある1つのストランドの1ピッチの間に、損傷箇所が5箇所あれば、そのワイヤロープは交換が必要と判断する。
【0047】
このような設定のもとに、本発明のワイヤロープ探傷装置を稼動させるとき、処理装置4は、タイマ4aからのスタート指示によって、図8に示すフローチャートを1周期とする損傷検知動作を実行する。なお、処理周期を1msに設定したので、処理装置4のタイマ4aから1msごとにスタート信号が出力され、この信号を受ける度に、ステップ11として処理装置4は各磁気センサ3b(3b1〜3b16)からの出力を取り込むが、ステップ11からステップ13までは、図5によって説明したステップ1からステップ3までと同様なのでその説明は省略する。
【0048】
ステップ13において、ストランドピッチ信号22の立上がりと立下がりの両方のエッジが検出される(YES)とステップ14へ進み、ステップ14では、その検出エッジが立上がりか立下がりのいずれかを判定し、立下がりの場合はステップ20へジャンプし、立上がりのエッジが検出された場合はステップ15に移行し、8ストランドピッチ前までの全ストランド1aの損傷信号23の合計数と、各ストランド(1a−1〜1a−8)毎の損傷信号24の合計数を求める。
【0049】
なお、この実施の形態において、各ストランド1aに対応した損傷箇所の検出を行うために、磁気センサ3bからの検出信号を順次切替え変更する必要があり、その切替え変更のタイミング信号としてストランドピッチ信号22を利用している。すなわち、図2に示したように、本発明では、漏洩磁束検出器3にはストランド本数の2倍の磁気センサ3bが等間隔に配置されているので、ストランドピッチ信号22のある立上がりエッジを検出した時点で、0番ストランド1a−1が磁気センサ3b−1に対応しているとすれば、次のストランドピッチ信号22の立下がりが起きたとき、0番ストランド1a−1は磁気センサ3b−2に対応することになる。さらに次にストランドピッチ信号22の立上がりが起きたときには、0番ストランド1a−1は磁気センサ3b−3に対応する。このように、ストランドピッチ信号22の立上がり、立下がりを利用して順次対応する磁気センサ3bをずらしていくことにより、制御装置4はタイマ4aの開始指令を受ける度に、各ストランド1a毎の損傷信号24の合計の演算を行い、ストランド別データとして引き渡し、図4に示した書換可能メモリ4dに記憶する。
【0050】
さて、図8のステップ15において、全ストランド1aについてのワイヤロープ1の長手方向の1ピッチに含まれている損傷信号23の総数を得る手段は、第1の実施の形態として説明したものと同様であるが、各ストランド(1a−1〜1a−8)毎の同じく長手方向の1ピッチに含まれている損傷信号23の総数は、次のようにして求める。
【0051】
すなわち、ある一つのストランド1aに対応する損傷信号24は、例えば図9(b´)に現われたとする。そこで、図9(a)に示すように、現在のストランドピッチ信号22aの立上がりから、ストランド本数(8本)分前のストランドピッチ信号22a´の立上がりエッジまでの判定範囲において、図9(c)に示す設定信号25aの範囲内に含まれるストランド別の損傷信号24をステップ15においてカウントする。
【0052】
次に、ステップ16に移行し、ストランド別の損傷信号24の数を、予め設定した交換判定の基準数(損傷信号24の数が5)と比較する。図9(b´)に示すように、この実施の形態では、設定信号25aの範囲に含まれている損傷信号24の数は5なので、ステップ16での判定結果はYESとなり、交換判定信号26aが出力され、ステップ17へ進んで、交換判定信号26aによりワイヤロープ1の交換が必要である旨、表示器5に表示される。ただし、例えば設定信号25aの範囲に含まれている損傷信号24の数が4以下だったときは、第1の実施の形態として説明した全ストランド1aについての1ピッチに含まれている損傷信号23の総数も基準数以下のため、ステップ16での判定結果はNOとなり、このときは、ステップ18へジャンプする。
【0053】
なお、次のストランドピッチ信号22bの立上がりを検出したときに、そこの立上がりエッジから8個前のストランドピツチ信号22b´の立上がりエッジまでを判定範囲とする設定信号25bは、図9(d)に示されており、この設定信号25bの範囲内に含まれるストランド別の損傷信号24の数は4なので、基準数以下である。しかし、設定信号25bの範囲内に含まれる全ストランド1aの損傷信号23の総数が基準数を超えているために、こちらの判定結果はYESとなり、交換判定信号26bが出力され、ステップ17へ移行して、交換判定信号26bによりワイヤロープ1の交換が必要である旨、表示器5に表示される。
【0054】
従ってこの実施の形態では、表示器5に、全ストランドについての損傷信号23の総数とともに、ストランド別の損傷信号24の数を表示することもできる。
【0055】
なお、ステップ18では、ステップ15で計数した損傷信号23、24の合計数を出力し、ストランドピッチ信号22のエッジ(立上がりまたは立下がり)を検出したときに、ステップ20にてストランド1aに対応する磁気センサ3bを更新・記録し、ステップ21にてステップ13でストランドピッチ信号のエッジが検出されない(NO)ときと同様に、磁気センサ(3b−1〜3b−16)別に損傷判定が行われ、さらに、ステップ22として、磁気センサ(3b−1〜3b−16)毎に割り当てられたストランド別データとして損傷信号24を引き渡し・記憶する。
【0056】
このように、本発明の第2の実施の形態では、第1の実施の形態として説明した全ストランドの損傷数の合計による交換判定に加えて、ストランド毎の損傷数によっても交換判定を行うものであり、自動診断の信頼性をより向上させることができる。
【0057】
次に、本発明のワイヤロープ探傷装置における第3の実施の形態の動作を、図10に示したフローチャートを参照して説明する。
【0058】
なお、この第3の実施の形態は、第1または第2の実施の形態における動作に加えて、ストランドピッチ信号22の立上がりのエッジ間隔を測定し、所定時間内にカウントされるストランドピッチ信号22数がワイヤロープ1の移動速度に比例することに着目して、ワイヤロープ1の移動速度、すなわちロープ速度を演算して求めるものである。
【0059】
よって、図10には、図8に示した第2の実施の形態としての動作ステップのフローチャートに、第3の実施の形態としての動作部分を、ステップ19およびステップ23として付加してある(図8にはこのステップはない)ので、この付加した部分について重点的に説明し、図8と同じ部分についての説明は省略する。また、この第3の実施の形態では、処理装置4にロープ速度用カウンタとしての機能を持たせたものであり、予め設定しておくデータとして、ストランドピッチの初期値を追加する必要がある。ここでは、ストランドピッチの初期値を例えば9mmと設定しておく。なお、ストランド1aの本数は8本、ワイヤロープの径は12mmφ、タイマ4aの開始指令間隔は1msである。
【0060】
さて、処理装置4はタイマ4aの開始指令を受ける度に、ステップ23としてロープ速度用カウンタをインクリメントする。そして、ステップ19としてロープ速度の演算を行う。この演算は、タイマ4aの開始指令間隔(1ms)の間に検出したストランドピッチ信号22の数を、ロープ速度用カウンタにタイマ4aの開始指令間隔を乗じ、その結果でストランドピッチ初期値を割るものである。このようにして得た結果をロープ移動速度として記憶し、表示器5へ出力して、ロープ速度用カウンタはリセットされる。
【0061】
このように、本実施の形態は、単位時間当たりにカウントされるストランドピッチ信号22数がロープ速度に比例することに着目してその速度を時々刻々演算表示でき、他にロープ速度を測定するための特別な機器を必要とすることがなく、設備を有効に活用できる。また、計測したワイヤロープ1の速度を、例えばワイヤロープを利用しているエレベータ装置のシーブなどの駆動部の回転速度と比較することにより、大きな差があればワイヤロープに経年変化による伸びが進行しているものと判断することもできる。なお、ロープ速度の演算方法として、ストランドピッチ信号22の間隔をタイマ4aの開始指令間隔でカウントするものとして説明したが、これに限定されるものではなく、ある定められた時間間隔でストランドピッチ信号22をカウントし、その結果にストランドピッチ初期値を乗じて定められた時間間隔で割るようにしても良いことは言うまでもない。
【0062】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されることなく、種々の形態で実施できることは言うまでもない。
【0063】
例えば、表示器5に表示する内容としては、ワイヤロープ交換判定結果としての、交換必要または交換必要なしのメッセージや、全ストランドについての損傷数や、個別ストランドについての損傷数、さらにロープ速度などであればよい。さらに、表示器5を、ワイヤロープを利用している装置の運転者の側へ設置することによって、ワイヤロープを利用している装置の運転者に、ワイヤロープの損傷の状況を認識させることができると共に、ワイヤロープ探傷装置を操作する作業員を兼任することができ、ワイヤロープの探傷診断を効率的に実施することができる。
【0064】
また、各実施の形態における、損傷判定、交換判定、ストランド別交換判定の基準値およびストランドピッチ初期値などは、いずれも一例を示したものであり、ワイヤロープの種別、ロープ径、ストランド本数により大きく変化するものであって、特に限定されるものでない。さらに、ワイヤロープを磁化する磁化器2として永久磁石を用るものとして説明したが、電磁石を用いても良い。そして、磁気センサ11として、平面形状のものを配置したが、これも特に限定されるものではなく、検出面がストランド1aの長手方向および円周方向のピッチ幅よりも小さな、例えば平面形状の固体磁気センサではホール素子、またワイヤ状のものであれ電磁誘導式のコイル型磁気センサ等を用いることができる。
【0065】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、極めて顕著な作用効果を奏するワイヤロープ探傷装置を提供することができる。
【0066】
すなわち、請求項1の発明によれば、ワイヤロープ交換の要否判定を自動的に行うことができるので、ワイヤロープの素線切れ、内部断線などの目視検査による確認時間を大幅に削減することができ、損傷の検出作業を極めて効率化することができる。
【0067】
また、請求項2に記載の発明によれば、各ストランドの内、損傷の多いストランドを見付けて、ワイヤロープの交換の要否判定を行うのでより効率的にワイヤロープの交換作業を行うことができる。
【0068】
また、請求項3に記載の発明によれば、特別の機器を追加設置することなく、ワイヤロープの進行速度が検出できる。また、シーブなどのワイヤロープ駆動部の回転速度と比較することにより、大きな差があるときはワイヤロープに経年伸びが生じているとの判断を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るワイヤロープ探傷装置の一実施の形態の全体像を示した斜視図である。
【図2】図1に示したワイヤロープ探傷装置の漏洩磁束検出器を、ワイヤロープに対して垂直な面で切断した断面図である。
【図3】漏洩磁束検出器に備えられている磁気センサの説明図である。
【図4】処理装置の一実施の形態の概略構成を示したブロック図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態における動作ステップを示したフローチャートである。
【図6】磁気センサから得られる検出信号に基づく各種信号を示したタイミングチャートである。
【図7】第1の実施の形態の動作を説明するために示した各種信号のタイミングチャートである。
【図8】本発明の第2の実施の形態における動作ステップを示したフローチャートである。
【図9】第2の実施の形態の動作を説明するために示した各種信号のタイミングチャートである。
【図10】本発明の第3の実施の形態における動作ステップを示したフローチャートである。
【図11】従来のワイヤロープ探傷装置の全体像を示した斜視図である。
【符号の説明】
1 ワイヤロープ
1a ストランド
2 磁化器
3 漏洩磁束検出器
3b 磁気センサ(磁気検出手段)
4 処理装置
4a タイマ
5 表示器
22 ストランドピッチ信号
23、24 損傷信号
25a、25b 設定信号
26a、26b 交換判定信号
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In order to ensure the safety of various facilities using a wire rope, the present invention detects the presence or absence of damage such as a broken wire or broken wire rope without removing the wire rope from various facilities. The present invention relates to a rope flaw detector.
[0002]
[Prior art]
In addition to being used as a static rope, a wire rope constructed by combining a plurality of strands is often used as a moving rope in a lift, crane, elevator or the like. In the wire rope, damage such as disconnection or local wear occurs in the strands constituting the strand due to bending, tensile stress, friction, or the like. Therefore, for safety reasons, it is necessary to periodically inspect for damage, but when inspecting damage to the wire rope in use, conventionally, inspection by electromagnetic flaw detection methods and visual inspection by engineers such as engineers Is carried out in combination.
[0003]
FIG. 11 shows a schematic configuration of a damage detector according to the conventional leakage magnetic flux method. In the damage detector, a pair of permanent magnets 2 and 2 for magnetizing the wire rope 1 of the object to be inspected are provided at intervals in the longitudinal direction so as to surround the wire rope 1, and the pair of permanent magnets 2 and 2 are provided. A leakage flux from the wire rope 1 is detected by a detector 41 provided between the two, and the detection signal is processed by the controller 42 to detect the presence or absence of damage to the wire rope 1.
[0004]
The detector 41 as a sensor is constituted by a pair of differential probe coils 41a and 41b formed along the longitudinal direction of the wire rope 1 and so as to divide the circumference of the cross section into a half-divided state. Has been.
[0005]
When the magnetic flux passes in the longitudinal direction of the wire rope 1 by the permanent magnets 2 and 2, a leakage magnetic flux is generated from a broken portion or a locally worn portion. This leakage magnetic flux is connected to the probe coils 41 a and 41 b of the detector 41. A voltage change occurs due to the crossing, and the voltage change is subjected to processing such as detection and amplification by the controller 42 to obtain a flaw detection signal.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the conventional damage detector detects the leakage magnetic flux by a pair of actuating probe coils 41a and 41b arranged in a semicircular shape in the longitudinal direction and the circumferential direction of the wire rope 1, and therefore the detector 41 once. The detection range detected in (1) has a large spread especially in the circumferential direction. Therefore, even if there are multiple disconnections or wear parts in the same circumferential direction, the conventional damage detector counts as one disconnection or wear part, so it is not possible to grasp the correct number of damages. was there.
[0007]
As a result, even if the damaged part is mechanically detected by the leakage magnetic flux method, the number of damaged parts is confirmed again by visual inspection, and it is checked whether the number of damaged parts has reached the wire rope replacement standard. I had to judge.
[0008]
The present invention has been made to solve such a conventional problem. The leakage magnetic flux method is used to more accurately detect damages such as disconnection and local wear at a plurality of points, and these damages can be detected by a wire. An object of the present invention is to provide a wire rope flaw detector capable of automatically determining whether or not a rope replacement standard has been reached.
[0009]
It is another object of the present invention to provide a wire rope flaw detector capable of detecting damage for each strand of a wire rope and making an exchange determination based on the damage.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a wire rope flaw detector capable of easily calculating and determining the wire rope moving speed in addition to detecting wire rope damage.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described conventional problems, the invention according to claim 1 is characterized in that a magnetizing means for magnetizing a wire rope formed by twisting a plurality of strands in the longitudinal direction, and a circumferential direction of the wire rope.To correspond to each of the plurality of strandsA plurality of arranged magnetic detection means; a damage signal detection means for deriving a damage signal when the magnetic force detected by the magnetic detection means exceeds a predetermined reference value; and connected to the magnetic detection means. A strand pitch signal output means for obtaining a strand pitch signal of the wire rope that moves relatively; and while the strand pitch signal is counted by a predetermined numberBeforeDerived from the damage signal detection meansEach of the plurality of magnetic detection meansNumber of damage signalsThe totalAnd determining means for determining whether or not the number exceeds a predetermined reference number.
[0012]
Thus, a plurality of magnetic detection means are arranged in the circumferential direction of the wire rope, and it is determined whether or not the number of damage signals exceeds the reference number while the strand pitch signal is counted. The number of places can be detected more accurately, and the necessity of wire rope replacement can be automatically determined.
[0013]
  The invention described in claim 2Magnetizing means for magnetizing a wire rope composed of a plurality of strands in the longitudinal direction, and a plurality of magnetic detection means arranged to correspond to each of the plurality of strands in the circumferential direction of the wire rope, A damage signal detection means for deriving a damage signal when the magnetic force detected by the magnetic detection means exceeds a predetermined reference value; and a strand of the wire rope that is connected to the magnetic detection means and moves relatively A strand pitch signal output means for obtaining a pitch signal; and a total number of the damage signals for each strand from a damage signal derived from the damage signal detection means while the strand pitch signal is counted by a predetermined number. Determining means for determining for each strand whether or not the total number exceeds a predetermined reference number. And wherein the door.
  Claim3The invention described in claim 1Or claim 2In the wire rope flaw detector described in
The magnetic detection means is characterized by being formed in a shape shorter than the circumferential width and the longitudinal pitch of one strand of the wire rope.
[0014]
  Therefore,In addition to the presence or absence of damage for each strand, the number of damaged portions for each strand can be detected, and the necessity of replacing the wire rope can be determined more accurately.
[0015]
  Claim4The invention described in claim 1In any one of ~ 3The described wire rope flaw detector includes a rope speed calculating means for calculating the moving speed of the wire rope by counting the strand pitch signal for a predetermined time.
[0016]
Therefore, in addition to determining whether or not the wire rope needs to be replaced, the moving speed of the wire rope can be detected by counting the number of strand pitch signals per unit time without additionally installing special equipment.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a wire rope flaw detector according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0018]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of an embodiment of a wire rope flaw detector according to the present invention. As shown in FIG. 1, the wire rope flaw detector of the present invention has a magnetizer 2 composed of a pair of magnets 2 a and 2 b connected so as to be spaced apart by a support 2 c around a wire rope 1 that moves. A leakage magnetic flux detector 3 provided between the pair of magnets 2 a and 2 b is arranged so as to surround the wire rope 1. As the wire rope 1 moves, the relative positions of the wire rope 1, the magnetizer 2 and the leakage flux detector 3 change continuously.
[0019]
The processing device 4 that processes the output signal from the leakage magnetic flux detector 3 is constituted by a microcomputer, and the display device 5 that displays the processing result is connected to the processing device 4.
[0020]
In describing an embodiment of the present invention, the diameter of the wire rope 1 as an object to be inspected is 12 mmφ, and the number of strands constituting the wire rope 1 is eight.
[0021]
Now, the cross section of the surface of the leakage flux detector 3 shown in FIG. 1 perpendicular to the length direction of the wire rope 1 is as shown in FIG. That is, a ring body 3a made of a non-magnetic material is provided inside the leakage flux detector 3 so as to surround the wire rope 1 with a gap, and this ring body 3a is a magnetic detection means. A plurality (16 in this embodiment) of magnetic sensors 3b (3b-1 to 3b-16) are arranged at regular intervals as shown.
[0022]
On the other hand, the wire rope 1 has eight strands 1a (1a-1 to 1a-8) each formed by twisting a large number of strands on the outer side of the central core rope 1b (shown in black). The sixteen magnetic sensors 3b are arranged so as to surround the outside of the wire rope 1 in a circumferential shape. The number of magnetic sensors 3b to be arranged is desirably an integral multiple of the number of strands 1a (1a-1 to 1a-8) forming the wire rope 1 in this way.
[0023]
The magnetic sensor 3b outputs an analog signal corresponding to the magnetic force of the leakage magnetic flux of the wire rope 1 incident perpendicularly to the detection surface. As shown in FIG. 3, each magnetic sensor 3b (3b-1 to 3b- 16) are connected to analog / digital converters 3c (3c-1 to 3c-16), respectively, and the output signals converted into digital signals by the analog / digital converter 3c are supplied in parallel to the processing device 4. The Of course, an amplifier can be appropriately provided between the magnetic sensor 3b and the analog / digital converter 3c as necessary. In addition, each analog output can be input to one analog-digital converter via a multiplexer for signal processing. Alternatively, the output of each magnetic sensor 3b (3b-1 to 3b-16) may be swept, converted into a serial signal, converted into a digital signal, and then supplied to the processing device 4.
[0024]
Next, the processing device 4 will be described. The processing device 4 is constituted by a microcomputer, periodically takes a digital signal from the leakage magnetic flux detector 3, processes the signal to detect a strand pitch signal and a damage signal, and determines a predetermined signal based on these signals. Compared with a reference value or the like, it is determined whether or not the wire rope needs to be replaced, and the determination result is output.
[0025]
That is, as shown in FIG. 4, the processing device 4 includes a timer 4a for setting an input cycle of a signal detected by the magnetic sensor 3b of the leakage flux detector 3, and a central processing unit (CPU) 4b. And a read-only memory (ROM) 4c storing a program executed by the central processing unit 4b, an input signal from the leakage magnetic flux detector 3, a calculation result in the central processing unit (CPU) 4b, and the like. A rewritable memory (RAM) 4d to be stored, a digital input circuit (DI) 4e for receiving a digital signal from the magnetic sensor 3b, etc., and a digital for outputting the calculation results and determination results in the central processing unit 4b to the display 5 An output circuit (DO) 4f and a storage medium 4g used for taking out data stored in the rewritable memory 4d to the outside. Between growth units are commonly connected by the bus line 4h. In addition, an input device such as a keyboard is also provided, but the illustration is omitted.
[0026]
Next, the operation of the first embodiment in the wire rope flaw detector of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS.
[0027]
FIG. 5 is a flowchart showing the operation steps of the apparatus in the present embodiment. FIG. 6 shows an analog detection signal obtained from one magnetic sensor 3b by the movement of the wire rope 1, and the detection signal. The timing chart of the signal obtained by introducing and processing by the processing device 4 is shown.
[0028]
That is, FIG. 6A shows a detection signal of magnetic flux density, that is, magnetic force detected by one magnetic sensor 3b (for example, 3b-1) in the leakage flux detector 3, and the detection signal includes It shows that leakage magnetic flux signal components (21a, 21b, 21c) from damages such as wire breakage and local wear are included.
[0029]
FIG. 6B shows a strand pitch signal representing the strand pitch of the wire rope 1 obtained by introducing the detection signal from the magnetic sensor (3 b-1) and processing the processing device 4. Further, FIG. 6C shows a leakage magnetic flux signal component (21a, 21b, 21c) from damage such as wire breakage or local wear, which is included in the detection signal of FIG. Is a damage signal (23a, 23b, 23c) taken out by arithmetic processing.
[0030]
Such a signal is obtained similarly for all the other magnetic sensors 3b (3b-2 to 3b-16).
[0031]
FIG. 7 shows the signals obtained by the processing of the processing device 4 on the basis of the detection outputs from all the magnetic sensors 3b (3b-1 to 3b-16), with the time axis enlarged compared to FIG. In the timing chart, (a) is the strand pitch signal 22, and (b) is the obtained damage signal 23. Further, (c) is a setting signal 25a in which a determination range for performing replacement determination of the wire rope 1 is set for one strand pitch signal 22a among sequentially obtained strand pitch signals, and (d) Is a setting signal 25b in which a determination range is similarly set for the next strand pitch signal 22b. Then, (e) shows whether or not the replacement determination signal 26 outputted by making a determination whether or not the number of damaged parts within the determination range has been counted (counted) in the processing device 4. Represents.
[0032]
Now, when operating the wire rope flaw detector, the diameter and number of strands of the wire rope 1, the signal processing cycle in the processing device 4, the reference number for replacement determination, and the like are set in the processing device 4 in advance. In the present embodiment, the wire rope 1 as the object to be inspected is formed of eight strands and has a diameter of 12 mmφ. Therefore, the diameter of the wire rope 1 is set to 12 and the number of strands is set to 8, for example, The signal processing cycle is 1 ms, the reference value for determining whether or not the wire rope 1 is damaged in the processing device 4 is 0.25 mT, and the reference value of the damage signal for determining the replacement of the wire rope 1 in the processing device 4, that is, the number of reference damage points Assume that (reference number) is set to 17 respectively.
[0033]
When operating the wire rope flaw detector of the present invention under such settings, the processing device 4 first executes a damage detection operation with one cycle of the flowchart shown in FIG. 5 according to a start instruction from the timer 4a. To do. That is, since the processing cycle is set to 1 ms, a start signal is output every 1 ms from the timer 4a of the processing device 4, and each time the signal is received, the processing device 4 captures the output from each magnetic sensor 3b as step 1. .
[0034]
Since the signals from the respective magnetic sensors 3b (3b-1 to 3b-16) are handled in the same manner, the operation will be described here by paying attention to the signals from one magnetic sensor 3b (for example, 3b-1). .
[0035]
Here, as shown in FIG. 6 (a), the analog output of the magnetic sensor (3b-1) indicates that the wire rope 1 in the longitudinal direction of the wire rope 1 is not damaged if the wire rope 1 is not broken, such as broken wires or local wear. If a change in magnetic flux with a minute amplitude due to unevenness due to the strand pitch is obtained and the wire rope 1 is damaged, the cross-sectional area of the wire rope 1 decreases at that portion, so that the leakage magnetic flux increases, and the magnetic sensor 3b In this way, a large output as indicated by reference numerals 21a, 21b, and 21c is generated. This output is compared with a reference value (0.25 mT) set in advance by the processing device 4, and the outputs of reference numerals 21a, 21b, and 21c exceed the reference value (0.25 mT). It is extracted as the damage signal 23 (23a, 23b, 23c) shown, and is sequentially stored in the rewritable memory 4d.
[0036]
Next, the process proceeds to step 2 in FIG. 5, and an operation is performed in which the magnetic flux density, which is the output of the magnetic sensor (3b-1), is 1 when the magnetic flux density is positive, and 0 when the magnetic flux density is negative, as shown in FIG. This is also stored in the rewritable memory 4d as the strand pitch signal 22. Since the strand pitch signal 22 itself is the same for any magnetic sensor 3b, any output can be used in common. Moreover, since the damage signal 23 (23a, 23b, 23c) is obtained individually for each magnetic sensor 3b (3b-1 to 3b-16) that detects the damaged portion, the damage signal 23 of each magnetic sensor 3b is obtained. The extraction process itself is performed in parallel in real time.
[0037]
FIGS. 7A and 7B show the strand pitch signals 22 and the damage signals 23 from all the magnetic sensors 3b (3b-1 to 3b-16) arranged in time series.
[0038]
Therefore, following step 2 in FIG. 5, in the next step 3, the rising edge of the strand pitch signal 22 is detected, the level of the strand pitch signal 22 changes from 0 to 1, and the rising edge is detected (YES). Advances to step 4 to determine the total number of damage signals 23 up to 8 strands before the pitch. That is, in this embodiment, since the wire rope 1 is composed of a combination of eight strands 1a, the length of one strand of each strand for all the strands 1a (1a-1 to 1a-8), That is, the total number of damaged portions included while the eight strand pitch signals 22 are obtained is sequentially counted at the timing of each strand pitch signal.
[0039]
Therefore, as shown in FIG. 7A, when the rising edge of the strand pitch signal 22a is detected, the range from the rising edge to the rising edge of the eight previous strand pitch signals 22a ′ is set as a determination range. The total number of damage signals 23 included in the range of the setting signal 25a shown in c) is calculated.
[0040]
Next, the process proceeds to step 5, and the total number of damage signals 23 within the range of the calculated setting signal 25a is compared with a preset reference number (17) for replacement determination. As shown in FIG. 7B, since the number of damage signals 23 included in the range of the setting signal 25a is 16, this does not reach the reference number (17), so the determination result is NO. Jump to step 7. When the rising edge of the next strand pitch signal 22b is detected, the setting signal 25b having the determination range from the rising edge to the rising edge of the eight previous strand pitch signals 22b ′ is shown in FIG. 7 (d). The total number of damage signals 23 included in the range of the setting signal 25b is calculated to be 17. Therefore, at this time, the determination result in step 5 is YES, the process proceeds to step 6, the replacement determination signal 26b is output, and the determination signal 26b displays on the display 5 that the wire rope 1 needs to be replaced. Then, the process proceeds to step 7.
[0041]
In step 7, since the total number of damage signals 23 counted in step 4 is output, the indicator 5 is displayed with a message indicating that replacement is necessary, and whether or not the replacement standard for the wire rope 1 has been reached. Regardless, the total number of damage signals 23 can be displayed.
[0042]
After outputting the number of damages in step 7, the process proceeds to step 8, and in step 3, the damage determination for each magnetic sensor 3b (3b1 to 3b-16) is performed together with the case where the rise of the strand pitch signal 22 is not detected (NO). Is done.
[0043]
As described above, according to the first embodiment of the wire rope flaw detector of the present invention, the plurality of magnetic sensors 3b (3b-1 to 3b-16) are arranged on the outer side in the circumferential direction of the wire rope 1. In addition, it is possible to detect the presence or absence of damage more precisely with respect to a plurality of strands 1a fitted together on the outer side of the heart rope 1b, and display the number of damages by comparing with a predetermined reference value, thereby enabling automatic diagnosis. Thus, the time required for the visual inspection by the worker can be greatly reduced.
[0044]
Further, in this embodiment, the magnetic sensor 3b is formed in a shape shorter than the circumferential width and the longitudinal pitch of one strand of the wire rope, and the magnetic sensor 3b is formed in each strand 1a (1a-1 to 1a-). Since it was made to respond | correspond to 8), a more exact automatic diagnosis is possible and the reliability of wire rope 1 replacement | exchange determination can be improved.
[0045]
Next, the operation of the second embodiment of the wire rope flaw detector according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4, 8 and 9. FIG. 8 is a flowchart showing operation steps in the second embodiment, and FIG. 9 is a timing chart similar to FIG. In FIG. 9, (a) is the strand pitch signal 22, (b) is the damage signal 23 of all the strands 1a, and (b ') is the damage for one of the strands. Signal 24. (C) is a setting signal 25a for setting a determination range for the strand pitch signal 22a, and (d) is a setting signal 25b for setting a determination range for the strand pitch signal 22b. And (e) represents the exchange determination signal 26.
[0046]
The feature of the second embodiment is that, in the first embodiment, the total number of damages of one pitch for all the strands is compared with the reference value (number) and judged for replacement. Thus, it is possible to perform the replacement determination by calculating the total number of damages for each of the more combined strands. Therefore, in the second embodiment, the reference number of the damage signal for replacement determination for each strand is added as a value set in advance in the processing device 4, and is set to 5 here, for example. That is, if there are five damaged portions in one pitch of a single strand, it is determined that the wire rope needs to be replaced.
[0047]
When operating the wire rope flaw detector according to the present invention under such settings, the processing device 4 executes a damage detection operation with the cycle shown in FIG. 8 as one cycle in response to a start instruction from the timer 4a. . Since the processing cycle is set to 1 ms, a start signal is output every 1 ms from the timer 4a of the processing device 4, and each time this signal is received, the processing device 4 causes each magnetic sensor 3b (3b1 to 3b16) to be step 11. However, since Step 11 to Step 13 are the same as Step 1 to Step 3 described with reference to FIG.
[0048]
In step 13, if both the rising and falling edges of the strand pitch signal 22 are detected (YES), the process proceeds to step 14. In step 14, it is determined whether the detected edge is rising or falling, and the rising edge is determined. If the rising edge is detected, the process jumps to step 20. If the rising edge is detected, the process proceeds to step 15. The total number of damage signals 23 of all the strands 1a up to 8 pitches before the strands (1a-1 to 1a-1). 1a-8) Determine the total number of damage signals 24 for each.
[0049]
In this embodiment, in order to detect a damaged portion corresponding to each strand 1a, it is necessary to sequentially change the detection signal from the magnetic sensor 3b, and the strand pitch signal 22 is used as a timing signal for the change. Is used. That is, as shown in FIG. 2, in the present invention, the magnetic flux leakage detector 3 is provided with magnetic sensors 3b twice the number of strands at equal intervals, so that a rising edge with a strand pitch signal 22 is detected. Assuming that the 0th strand 1a-1 corresponds to the magnetic sensor 3b-1 at that time, when the next strand pitch signal 22 falls, the 0th strand 1a-1 Will correspond to 2. When the strand pitch signal 22 rises next time, the 0th strand 1a-1 corresponds to the magnetic sensor 3b-3. In this way, by sequentially shifting the corresponding magnetic sensor 3b using the rise and fall of the strand pitch signal 22, the control device 4 is damaged every time the timer 4a is instructed to start. The total of the signals 24 is calculated, delivered as strand-specific data, and stored in the rewritable memory 4d shown in FIG.
[0050]
Now, in step 15 of FIG. 8, the means for obtaining the total number of damage signals 23 included in one pitch in the longitudinal direction of the wire rope 1 for all the strands 1a is the same as that described in the first embodiment. However, the total number of the damage signals 23 included in one pitch in the longitudinal direction for each strand (1a-1 to 1a-8) is obtained as follows.
[0051]
That is, it is assumed that the damage signal 24 corresponding to a certain strand 1a appears in FIG. 9B ', for example. Therefore, as shown in FIG. 9A, in the determination range from the current rising edge of the strand pitch signal 22a to the rising edge of the strand pitch signal 22a ′ which is the number of strands (eight) ago, FIG. In step 15, the strand-specific damage signals 24 included in the range of the setting signal 25a shown in FIG.
[0052]
Next, the process proceeds to step 16 where the number of strand-specific damage signals 24 is compared with a preset reference number for replacement determination (the number of damage signals 24 is 5). As shown in FIG. 9 (b ′), in this embodiment, since the number of damage signals 24 included in the range of the setting signal 25a is 5, the determination result in step 16 is YES, and the replacement determination signal 26a. Is output, and the process proceeds to step 17 where a display indicating that the wire rope 1 needs to be replaced is displayed by the replacement determination signal 26a. However, for example, when the number of damage signals 24 included in the range of the setting signal 25a is four or less, the damage signals 23 included in one pitch for all the strands 1a described as the first embodiment. Since the total number of is less than the reference number, the determination result in step 16 is NO, and in this case, the process jumps to step 18.
[0053]
When the rising edge of the next strand pitch signal 22b is detected, a setting signal 25b having a determination range from the rising edge to the rising edge of the eight previous strand pitch signals 22b ′ is shown in FIG. The number of the damage signals 24 for each strand included in the range of the setting signal 25b is four, which is below the reference number. However, since the total number of the damage signals 23 of all the strands 1a included in the range of the setting signal 25b exceeds the reference number, the determination result is YES, the replacement determination signal 26b is output, and the process proceeds to step 17 The display 5 indicates that the wire rope 1 needs to be replaced by the replacement determination signal 26b.
[0054]
Therefore, in this embodiment, the number of damage signals 24 for each strand can be displayed on the display 5 together with the total number of damage signals 23 for all strands.
[0055]
In step 18, the total number of damage signals 23 and 24 counted in step 15 is output, and when the edge (rising or falling) of the strand pitch signal 22 is detected, step 20 corresponds to the strand 1 a. In the same manner as when the edge of the strand pitch signal is not detected in step 13 (NO) in step 21 after updating / recording the magnetic sensor 3b, damage determination is performed for each of the magnetic sensors (3b-1 to 3b-16), Further, as step 22, the damage signal 24 is delivered and stored as strand-specific data assigned to each magnetic sensor (3b-1 to 3b-16).
[0056]
Thus, in the second embodiment of the present invention, in addition to the replacement determination based on the total number of damages of all the strands described as the first embodiment, the replacement determination is also performed based on the number of damages for each strand. Therefore, the reliability of automatic diagnosis can be further improved.
[0057]
Next, the operation of the third embodiment of the wire rope flaw detector according to the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0058]
In the third embodiment, in addition to the operation in the first or second embodiment, the rising edge interval of the strand pitch signal 22 is measured, and the strand pitch signal 22 counted within a predetermined time. Focusing on the fact that the number is proportional to the moving speed of the wire rope 1, the moving speed of the wire rope 1, that is, the rope speed is calculated.
[0059]
Therefore, in FIG. 10, the operation part as the third embodiment is added as the step 19 and the step 23 to the flowchart of the operation steps as the second embodiment shown in FIG. 8 does not have this step), the added part will be described mainly, and the description of the same part as in FIG. 8 will be omitted. Further, in the third embodiment, the processing device 4 is provided with a function as a rope speed counter, and it is necessary to add an initial value of the strand pitch as preset data. Here, the initial value of the strand pitch is set to 9 mm, for example. The number of strands 1a is 8, the diameter of the wire rope is 12 mmφ, and the start command interval of the timer 4a is 1 ms.
[0060]
The processing device 4 increments the rope speed counter as step 23 every time it receives a start command of the timer 4a. In step 19, the rope speed is calculated. In this calculation, the number of strand pitch signals 22 detected during the start command interval (1 ms) of the timer 4a is multiplied by the start command interval of the timer 4a to the rope speed counter, and the strand pitch initial value is divided by the result. It is. The result thus obtained is stored as the rope moving speed, and is output to the display 5 so that the rope speed counter is reset.
[0061]
Thus, in this embodiment, the number of strand pitch signals 22 counted per unit time can be calculated and displayed every moment, paying attention to the fact that the number of strand pitch signals 22 is proportional to the rope speed. The equipment can be used effectively without the need for special equipment. Also, by comparing the measured speed of the wire rope 1 with, for example, the rotational speed of a drive unit such as a sheave of an elevator apparatus using the wire rope, if there is a large difference, the wire rope will grow due to secular change. It can also be determined that The rope speed calculation method has been described as counting the interval of the strand pitch signal 22 at the start command interval of the timer 4a, but is not limited to this, and the strand pitch signal is calculated at a predetermined time interval. Needless to say, 22 may be counted and the result multiplied by the initial value of the strand pitch and divided by a predetermined time interval.
[0062]
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms.
[0063]
For example, the contents displayed on the display 5 include a message indicating whether or not replacement is required as a result of the wire rope replacement determination, the number of damages for all strands, the number of damages for individual strands, and the rope speed. I just need it. Furthermore, by installing the indicator 5 on the side of the driver of the device using the wire rope, the driver of the device using the wire rope can recognize the state of damage to the wire rope. As well as being able to serve as a worker who operates the wire rope flaw detector, the wire rope flaw detection diagnosis can be carried out efficiently.
[0064]
In addition, in each embodiment, the damage determination, replacement determination, strand replacement reference value and strand pitch initial value are all examples, and depend on the type of wire rope, the rope diameter, and the number of strands. It changes greatly and is not particularly limited. Furthermore, although the permanent magnet was used as the magnetizer 2 that magnetizes the wire rope, an electromagnet may be used. And although the planar thing was arrange | positioned as the magnetic sensor 11, this is not specifically limited, either, For example, planar solid is smaller than the longitudinal and circumferential pitch width of the strand 1a. As the magnetic sensor, a Hall element, an electromagnetic induction type coil-type magnetic sensor or the like can be used.
[0065]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a wire rope flaw detector that exhibits extremely remarkable effects.
[0066]
That is, according to the first aspect of the present invention, since it is possible to automatically determine whether or not the wire rope needs to be replaced, it is possible to significantly reduce the confirmation time by visual inspection such as wire wire breakage or internal wire breakage. Thus, the damage detection operation can be made extremely efficient.
[0067]
In addition, according to the invention described in claim 2, it is possible to more efficiently perform the wire rope replacement work by finding a damaged strand among the strands and determining whether or not the wire rope needs to be replaced. it can.
[0068]
Moreover, according to the invention of Claim 3, the advancing speed of a wire rope can be detected, without installing special apparatus additionally. In addition, by comparing with the rotational speed of the wire rope drive unit such as a sheave, it is possible to determine that the wire rope has been aged over time when there is a large difference.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall image of an embodiment of a wire rope flaw detector according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of the leakage flux detector of the wire rope flaw detector shown in FIG. 1 cut along a plane perpendicular to the wire rope. FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a magnetic sensor provided in a leakage magnetic flux detector.
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a processing apparatus.
FIG. 5 is a flowchart showing operation steps in the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart showing various signals based on detection signals obtained from a magnetic sensor.
FIG. 7 is a timing chart of various signals shown to explain the operation of the first exemplary embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing operation steps in the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a timing chart of various signals shown to explain the operation of the second embodiment.
FIG. 10 is a flowchart showing operation steps in the third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing an overall image of a conventional wire rope flaw detector.
[Explanation of symbols]
1 Wire rope
1a strand
2 Magnetizer
3 Leakage magnetic flux detector
3b Magnetic sensor (magnetic detection means)
4 processing equipment
4a timer
5 Display
22 Strand pitch signal
23, 24 Damage signal
25a, 25b Setting signal
26a, 26b Exchange determination signal

Claims (4)

複数本のストランドのより合わせからなるワイヤロープを長手方向に磁化する磁化手段と、
前記ワイヤロープの円周方向に前記複数本のストランドそれぞれに対応するよう配置された複数個の磁気検出手段と、
この磁気検出手段によって検出された磁気力が予め定められた基準値を超えたとき損傷信号を導出する損傷信号検出手段と、
前記磁気検出手段に接続され、相対的に移動する前記ワイヤロープのストランドピッチ信号を得るストランドピッチ信号出力手段と、
前記ストランドピッチ信号が予め定められた数だけカウントされる間に前記損傷信号検出手段から導出された前記複数個の磁気検出手段それぞれの損傷信号数を合計し、その合計数が予め定めた基準数を越えたか否かを判定する判定手段と、
を具備することを特徴とするワイヤロープ探傷装置。
A magnetizing means for magnetizing a wire rope formed by twisting a plurality of strands in a longitudinal direction;
A plurality of magnetic detection means arranged to correspond to each of the plurality of strands in the circumferential direction of the wire rope;
A damage signal detection means for deriving a damage signal when the magnetic force detected by the magnetic detection means exceeds a predetermined reference value;
A strand pitch signal output means connected to the magnetic detection means for obtaining a strand pitch signal of the wire rope that moves relatively;
The strand pitch signal sums the number of damage signals each of said plurality of magnetic sensing means which is derived from the previous SL damage signal detecting means while being counted by a predetermined number, the reference to the total number of predetermined Determining means for determining whether or not the number has been exceeded;
A wire rope flaw detector characterized by comprising:
複数本のストランドのより合わせからなるワイヤロープを長手方向に磁化する磁化手段と、A magnetizing means for magnetizing a wire rope formed by twisting a plurality of strands in a longitudinal direction;
前記ワイヤロープの円周方向に前記複数本のストランドそれぞれに対応するよう配置された複数個の磁気検出手段と、A plurality of magnetic detection means arranged to correspond to each of the plurality of strands in the circumferential direction of the wire rope;
この磁気検出手段によって検出された磁気力が予め定められた基準値を超えたとき損傷信号を導出する損傷信号検出手段と、A damage signal detection means for deriving a damage signal when the magnetic force detected by the magnetic detection means exceeds a predetermined reference value;
前記磁気検出手段に接続され、相対的に移動する前記ワイヤロープのストランドピッチ信号を得るストランドピッチ信号出力手段と、A strand pitch signal output means connected to the magnetic detection means for obtaining a strand pitch signal of the wire rope that moves relatively;
前記ストランドピッチ信号が予め定められた数だけカウントされる間に前記損傷信号検出手段から導出された損傷信号から前記ストランド毎の前記損傷信号の合計数を求め、前記合計数が予め定めた基準数を越えたか否かを前記ストランド毎に判定する判定手段と、While the strand pitch signal is counted by a predetermined number, the total number of the damage signals for each strand is obtained from the damage signal derived from the damage signal detection means, and the total number is a predetermined reference number. Determining means for determining for each strand whether or not exceeded,
を具備することを特徴とするワイヤロープ探傷装置。A wire rope flaw detector characterized by comprising:
前記磁気検出手段は、前記ワイヤロープの1ストランドの円周方向の幅および長手方向のピッチよりも短い形状に形成されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のワイヤロープ探傷装置。 3. The wire rope flaw detector according to claim 1, wherein the magnetic detection means is formed in a shape shorter than a circumferential width and a longitudinal pitch of one strand of the wire rope. . 前記ストランドピッチ信号を、所定時間の間カウントすることにより前記ワイヤロープの移動速度を演算するロ一プ速度演算手段を具備することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のワイヤロープ探傷装置。  The rope speed calculating means for calculating the moving speed of the wire rope by counting the strand pitch signal for a predetermined time is provided. Wire rope flaw detector.
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