JP4803323B2 - ワイヤロープピッチの測定方法とワイヤロープピッチ測定装置およびワイヤロープの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤロープのピッチを測定する方法と装置、さらには、ワイヤロープの製造方法に関する。

一般に、クレーンなどに使用されるワイヤロープは、多数本の金属素線からなる複数本（通常は３〜９本）のストランドを螺旋状に撚り合わせて構成されている。このようなワイヤロープを製品として出荷する際には、ワイヤロープのピッチ（「ストランドピッチ」とも言う。）が予め定められた許容範囲内にあるか否かを検査する必要がある。
そこで、ワイヤロープのピッチを測定する方法として、ワイヤロープピッチ測定装置の長手方向両端部に設けられた二つの挟み部でワイヤロープの二箇所を挟み、この状態でワイヤロープを水平面上に置いた後、挟み部の間に設けられた二つの棒状接触子をワイヤロープに所定の距離（ストランドの本数分）だけ離して上方から押し当て、これら棒状接触子の離間距離を電気的に計測してワイヤロープのピッチを測定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１２２３６７号公報

このような方法によると、ワイヤロープのピッチを目視に頼ることなく測定することが可能であるが、ワイヤロープのピッチを正確に測定するためには、二つの棒状接触子をワイヤロープの中心線上に押し当てる必要がある。しかしながら、ワイヤロープは曲がりやすいため、僅かな曲がりが生じているワイヤロープを二つの挟み部で挟んだ状態でワイヤロープのピッチを測定しようとすると、棒状接触子がワイヤロープの中心線上から外れてしまうことがあるため、ワイヤロープのピッチを正確に測定することができなくなるという問題点があった。

また、ワイヤロープの製造工程では、ワイヤロープのピッチを正確に測定することができないので、ワイヤロープ製品のピッチに関する品質について、正確に検査することができず品質不良品を出荷してしまったり、あるいは、ピッチに関する品質上の許容範囲を、ワイヤロープピッチの測定誤差をも考慮して狭い範囲に設定しておく必要がある等の問題もあった。

本発明は、上述した問題点に着目してなされたもので、ワイヤロープのピッチを正確に測定することのできるワイヤロープピッチの測定方法とワイヤロープピッチ測定装置を提供することを目的とするものである。また、本発明の他の目的は、ワイヤロープの製造工程においてワイヤロープのピッチ測定を正確に行うことで、ワイヤロープのピッチ品質を高めることのできるワイヤロープの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、多数本の金属素線からなる複数本のストランドを螺旋状に撚り合わせてなるワイヤロープのピッチを測定する方法であって、前記ワイヤロープの側面に対向させたレーザ変位センサを用いて、前記ワイヤロープの径方向断面に沿って前記ワイヤロープの側面にレーザ光を照射して該側面の変位の計測を行いつつ、前記ワイヤロープに対して前記レーザ変位センサを前記ワイヤロープの長さ方向に相対移動させ、前記レーザ変位センサの前記ワイヤロープに対する前記長さ方向の相対位置と前記変位の計測値との関係から前記ワイヤロープのピッチを算出することを特徴とする。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載のワイヤロープピッチの測定方法であって、前記レーザ変位センサは、前記ワイヤロープの径方向に細長いスリット状のレーザ光を照射することを特徴とする。
本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のワイヤロープピッチの測定方法であって、前記ワイヤロープをワイヤロープピッチ測定用の水平台の上面に直線状に形成されたワイヤロープ収容溝に収容し、該ワイヤロープ収容溝に収容されたワイヤロープの上方に前記レーザ変位センサを位置させて前記変位の計測および前記相対移動を行うことを特徴とする。

本発明の請求項４に係る発明は、多数本の金属素線からなる複数本のストランドを螺旋状に撚り合わせてなるワイヤロープのピッチを測定するワイヤロープピッチ測定装置であって、前記ワイヤロープの側面に対向させてワイヤロープの側面の変位を測定するレーザ変位センサと、該レーザ変位センサを前記ワイヤロープの長さ方向に案内するリニアガイドと、前記レーザ変位センサの前記リニアガイド上の前記長さ方向の位置を測定する長さ方向位置測定器と、前記長さ方向位置測定器からの出力信号と前記レーザ変位センサからの出力信号とに基づいて前記ワイヤロープのピッチを算出する演算装置とを備えてなり、前記レーザ変位センサは、前記ワイヤロープの径方向断面に沿って前記ワイヤロープの側面にレーザ光を照射し、該側面の変位を測定することを特徴とする。

本発明の請求項５に係る発明は、請求項４に記載のワイヤロープピッチ測定装置であって、前記レーザ変位センサは、前記ワイヤロープの側面に該ワイヤロープの径方向に細長いスリット状のレーザ光を照射することを特徴とする。
本発明の請求項６に係る発明は、請求項４または５に記載のワイヤロープピッチ測定装置において、前記リニアガイドの長さ方向両端に設けられた一対の位置決め部材を有し、該位置決め部材は前記ワイヤロープに押し当てる凹曲面を有し、該凹曲面を前記ワイヤロープに押し当てると前記リニアガイドによる前記レーザ変位センサの案内方向が、前記ワイヤロープの長さ方向となることを特徴とする。

本発明の請求項７に係る発明は、多数本の金属素線からなる複数本のストランドを螺旋状に撚り合わせてワイヤロープとなし、該ワイヤロープの側面に対向させたレーザ変位センサを用いて、前記ワイヤロープの径方向断面に沿って前記ワイヤロープの側面にレーザ光を照射して、該側面の変位の計測を行いつつ、前記ワイヤロープに対して前記レーザ変位センサを前記ワイヤロープの長さ方向に相対移動させ、前記レーザ変位センサの前記ワイヤロープに対する前記長さ方向の相対位置と前記変位の計測値との関係から前記ワイヤロープのピッチを算出してワイヤロープピッチを測定し、得られたワイヤロープピッチの測定結果が、所定のワイヤロープピッチ品質の範囲内のワイヤロープを良品とし、前記ワイヤロープピッチ品質の範囲外のワイヤロープを不良品とすることを特徴とする。
本発明の請求項８に係る発明は、請求項７に記載のワイヤロープの製造方法であって、前記レーザ変位センサは、前記ワイヤロープの径方向に細長いスリット状のレーザ光を照射することを特徴とする。

本発明のワイヤロープピッチの測定方法とワイヤロープピッチ測定装置によると、ワイヤロープに曲がりがあってもレーザ光の照射領域がワイヤロープの中心線上から外れることがなく、しかも二本の棒状接触子をワイヤロープに接触させる必要もないので、ワイヤロープのピッチを正確に測定することができる。また、本発明のワイヤロープの製造方法によると、ワイヤロープピッチに関する品質が良好なワイヤロープを製造できる。

本発明の一実施形態に係るワイヤロープピッチの測定方法によりワイヤロープのピッチを測定するときに用いられるワイヤロープピッチ測定用水平台を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るワイヤロープピッチの測定方法によりワイヤロープのピッチを測定するときに用いられるワイヤロープピッチ測定装置の正面図である。 図２に示すワイヤロープピッチ測定装置の平面図である。 図２に示すワイヤロープピッチ測定装置の左側面図である。 図２に示すワイヤロープピッチ測定装置の右側面図である。 図３のＡ−Ａ断面を示す図である。 本発明の一実施形態に係るワイヤロープピッチの測定方法によりワイヤロープのピッチを測定するときに用いられるワイヤロープピッチ測定装置の電気的構成を示すブロック図である。 ワイヤロープピッチ測定用水平台の上面に形成されたワイヤロープ収容溝にワイヤロープを収容したときの状態を示す断面図である。 ワイヤロープピッチ測定用水平台の上面に形成されたワイヤロープ収容溝の上方にワイヤロープピッチ測定装置をセットした状態を示す断面図である。 ワイヤロープピッチ測定装置のレーザ変位センサからワイヤロープに照射されるレーザ光を模式的に示す図である。 本発明のワイヤロープピッチの測定法と比較法とを説明する概要図であり、（ａ）はワイヤロープをレーザ光の照射方向から見た平面図、（ｂ）はレーザ変位センサによる変位測定値とレーザ変位センサの長さ方向位置との関係を示すグラフ、（ｃ）はワイヤロープをレーザ光の照射方向から見た平面図である。 （ａ）は図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面、（ｂ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ断面、（ｃ）は図１１（ａ）のＤ−Ｄ断面を示す図である。 本発明の別の実施形態に係るワイヤロープピッチの測定方法を示す図であり、（ａ）はワイヤロープの径方向断面とレーザ変位センサを示す図、（ｂ）はレーザ変位センサからワイヤロープの側面に照射されるレーザ光の照射位置を示す平面図である。 本発明の別の実施形態に係るワイヤロープピッチの測定方法を示す図であり、（ａ）はワイヤロープの径方向断面とレーザ変位センサを示す図、（ｂ）はレーザ変位センサからワイヤロープの側面に照射されるレーザ光の照射位置を示す平面図である。

以下、図１〜図１４を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明の一実施形態に係るワイヤロープピッチの測定方法は図１に示すワイヤロープピッチ測定用水平台１１と図２〜図７に示すワイヤロープピッチ測定装置１３とを用いてワイヤロープのピッチを測定する方法であって、ワイヤロープピッチ測定用水平台１１の上面にはワイヤロープ収容溝１２が直線状に形成されている。このワイヤロープ収容溝１２は測定対象物であるワイヤロープを収容するものであって、深さ方向の断面がＶ字形状に形成されている。

ワイヤロープピッチ測定装置１３はワイヤロープのピッチを測定するときにワイヤロープ収容溝１２の上方にセットされるものであって、レーザ変位センサ１４、リニアガイド１５、ボールねじ１６、エンコーダ１７、演算装置１８、表示器１９、端板２０ａ，２０ｂ、位置決め部材２２ａ，２２ｂ、天板２６およびスライド操作用取っ手２８を備えている。

レーザ変位センサ１４はワイヤロープ収容溝１２に収容されたワイヤロープの側面に対向させて配置して、レーザ光をワイヤロープの側面に照射してレーザ変位センサ１４からワイヤロープの表面までの距離を光学的に計測するものである。レーザ変位センサ１４から照射されるレーザ光３２は、ワイヤロープの径方向に細長いスリット状であり、ワイヤロープの表面でワイヤロープの径方向の断面形状に沿って反射したレーザ光を受光してワイヤロープ表面のレーザ光の照射方向の変位を例えば２０ｍｍの範囲にわたって計測するように構成されている（図１０参照）。

リニアガイド１５はワイヤロープ収容溝１２に収容されたワイヤロープの長さ方向にレーザ変位センサ１４を案内するものであって、このリニアガイド１５のスライダ１５１（図６参照）にレーザ変位センサ１４が装着されている。
ボールねじ１６はスライダ１５１の直線運動を回転運動に変換するものであって、スライダ１５１の移動量に応じて回転するねじ軸１６１（図６参照）を有している。

エンコーダ１７はリニアガイド１５のスライダ移動量を検出することで、レーザ変位センサ１４の長さ方向位置を測定する長さ方向位置測定器であって、ボールねじ１６のねじ軸１６１に連結されており、スライダ１５１のスライダ移動に伴うねじ軸１６１の回転量を検出し、この検出値をスライダ移動量に変換して長さ方向位置として出力する。
演算装置１８はレーザ変位センサ１４から出力された信号とエンコーダ１７から出力された信号とに基づいてワイヤロープのピッチを演算するものであって、例えばマイクロコンピュータなどから構成されている。

表示器１９は演算装置１８の演算結果をデジタル表示するものであって、例えば液晶表示パネルなどから構成されている。
端板２０ａ，２０ｂはリニアガイド１５の長さ方向両端側に垂直に設けられ、棒状の金属部材をコ字状に曲げ加工してなるセット用取っ手２１ａ，２１ｂを有している。これらのセット用取っ手２１ａ，２１ｂはワイヤロープピッチ測定装置１３をワイヤロープ収容溝１２の上方にセットするためのもので、端板２０ａ，２０ｂの外面に装着されている。
位置決め部材２２ａ，２２ｂは端板２０ａ，２０ｂの外面に設けられ、凹曲面２３、水平軸２４ａ，２４ｂ及び支持脚２５ａ，２５ｂをそれぞれ有している。

凹曲面２３はワイヤロープ収容溝１２の上方にレーザ変位センサ１４やリニアガイド１５を位置させるためのもので、ワイヤロープ収容溝１２に収容されたワイヤロープに対して円弧状に湾曲している。そして、一対の位置決め部材２２ａ，２２ｂのそれぞれの凹曲面２３をワイヤロープに押し当てることで、ワイヤロープ３０の長さ方向とリニアガイド１５の案内方向とが概ね一致するようになっている。

水平軸２４ａ，２４ｂは支持脚２５ａ，２５ｂを開閉自在に支持するものであって、ワイヤロープ収容溝１２に沿って位置決め部材２２ａ，２２ｂの外面から水平に突出している。
支持脚２５ａ，２５ｂはレーザ変位センサ１４やリニアガイド１５をワイヤロープ収容溝１２の上方に水平に支持するためのもので、水平軸２４ａ，２４ｂの軸回りに回動自在に軸支されている。支持脚２５ａ，２５ｂはそれぞれに設けた歯車（図示せず）が噛み合わされて、連動して逆方向に回動するように構成されている。

天板２６は、例えば幅６３ｍｍ、長さ６８５ｍｍの寸法で長方形状に形成されている。また、天板２６はリニアガイド１５の上面に固設され、棒状の金属部材をコ字状に曲げ加工してなる持ち運び用取っ手２７を有している。この持ち運び用取っ手２７はワイヤロープピッチ測定装置１３を持ち運ぶためのもので、天板２６の上面中央部に装着されている。
スライド操作用取っ手２８はワイヤロープ収容溝１２に収容されたワイヤロープの長さ方向にレーザ変位センサ１４をスライド操作するためのものであって、レーザ変位センサ１４の側面に装着されている。

このようなワイヤロープピッチ測定装置１３を用いてワイヤロープのピッチを測定する場合は、図８に示すように、複数本（例えば６本）のストランド３１を撚り合わせてなるワイヤロープ３０をワイヤロープピッチ測定用水平台１１の上面に形成されたワイヤロープ収容溝１２に収容する。次に、図９に示すように、ワイヤロープ収容溝１２の上方にワイヤロープピッチ測定装置１３をセットする。具体的には、水平軸２４ａ，２４ｂに軸支された支持脚２５ａ，２５ｂを開いた後、位置決め部材２２ａ，２２ｂに形成された凹曲面２３をワイヤロープ３０に上方から押し当てる。そして、この状態で支持脚２５ａ，２５ｂを開じ、支持脚２５ａ，２５ｂの先端部をワイヤロープピッチ測定用水平台１１の上面にワイヤロープピッチ収容溝１２を跨いで接触させ、リニアガイド１５が水平となるようにワイヤロープピッチ測定装置１３をワイヤロープ収容溝１２の上方にセットする。

このようにしてワイヤロープ収容溝１２の上方にワイヤロープピッチ測定装置１３をセットしたならば、図１０に示すように、ワイヤロープピッチ測定装置１３のレーザ変位センサ１４からワイヤロープ３０にレーザ光３２を照射し、ワイヤロープ３０の表面の変位をレーザ変位センサ１４によって計測する。また、これと同時に、スライド操作用取っ手２８を操作してレーザ変位センサ１４をワイヤロープ３０の長さ方向に移動させる。

このとき、レーザ変位センサ１４からは、図１０に示すように、ワイヤロープ３０の径方向（長さ方向とは概ね直交する方向）に細長いスリット状のレーザ光３２がワイヤロープ３０に照射される。また、このとき、ワイヤロープピッチ測定装置１３の演算装置１８では、レーザ変位センサ１４から出力された信号とエンコーダ１７から出力された信号とに基づいてワイヤロープ３０のピッチを演算し、その結果を表示器１９にワイヤロープ３０のピッチとして表示する。

演算装置１８による、ワイヤロープピッチの演算法を図１１、図１２を参照して説明する。なお、レーザ光３２がスリット状でない場合についても比較として説明する。
図１１は、本発明の実施形態に係るスリット状のレーザ光を照射するレーザ変位センサを用いる場合と、比較法として直線状のレーザ光を照射するレーザ変位センサを用いる場合とで、ワイヤロープピッチの測定法を説明する説明図である。図１１（ａ）はレーザ光を照射したワイヤロープ３０をレーザ光の照射方向から見た平面図であり、レーザ変位センサのスライド移動方向がワイヤロープの中心線方向と一致している場合を示す。図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示す場合においてレーザ変位センサによる変位測定値とレーザ変位センサのスライド移動量（長さ方向位置）との関係を示すグラフである。図１１（ｃ）はレーザ光を照射したワイヤロープ３０をレーザ光の照射方向から見た平面図であり、レーザ変位センサのスライド移動方向がワイヤロープの中心線方向から角度θだけずれている場合を示す。図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、図１１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図を示す。なお、図１１、図１２においては、ワイヤロープ３０が、６本のストランド３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆを螺旋状に撚り合わせたワイヤロープである場合を例にとって示してある。

図１１に示すように、ワイヤロープの径方向に幅ｈを有するワイヤロープの径方向に細長いスリット状のレーザ光３２をワイヤロープ３０に照射し、この状態でレーザ変位センサ１４をリニアガイド１５の案内方向にスライド移動させると、ワイヤロープ３０の表面に照射されたレーザ光３２は矢印Ｘ方向に移動するので、レーザ光３２の移動軌跡は図中ハッチングを施した移動軌跡３２ａとなる。レーザ変位センサ１４は、スリット状のレーザ光３２が照射されている範囲内で最もレーザ変位センサと近いワイヤロープ上の点を測定点とする。レーザ変位センサ１４からワイヤロープ３０に照射されるワイヤロープの径方向に細長いスリット状のレーザ光３２は、ワイヤロープ３０の軸方向に略直交する方向から照射するようにしてある。したがって、ワイヤロープ３０の径方向断面に沿ったワイヤロープ３０の側面にレーザ光３２は照射される。そして、レーザ変位センサ１４はワイヤロープ３０の径方向断面に沿って反射されたレーザ光３２を受光する。そして、受光したレーザ光からレーザ変位センサ１４とワイヤロープ３０の側面との距離が最短である、ワーヤロープ３０の側面上の位置を変位測定点としてワイヤロープ３０の側面の変位計測を行う。例えば、図１１中のＢ−Ｂ線上にスリット状のレーザ光３２が照射されている場合は、図１２（ａ）に示すように、レーザ変位センサ１４とｂ_１点までの距離ｌ_ｂ１が最短距離となり、この最短距離での照射位置ｂ_１を変位の測定点とする。そして、レーザ変位センサ１４を矢印Ｘ方向に移動させて図１１中のＣ−Ｃ線上にレーザ光３２が照射されている時は、図１２（ｂ）に示すようにレーザ変位センサ１４からはｃ_１点までの距離ｌ_ｃ１が最短となり、よってｃ_１点を変位の測定点とする。さらに、レーザ変位センサ１４を矢印Ｘ方向に移動させて図１１中のＤ−Ｄ線上にレーザ光３２が照射されている時は、レーザ変位センサ１４からはｄ_１点までの距離ｌ_ｄ１が最短となり、よってｄ_１点を変位の測定点とする。そして、レーザ変位センサ１４を矢印Ｘ方向に移動させつつ各測定点の変位Ｌを計測する。変位Ｌは、例えば図１２（ａ）に示すように、レーザ変位センサ１４から所定距離Ｌ_０だけ離れた位置を基準位置として定めておき、Ｌ_０から測定値（図１２（ａ）の場合はｌ_ｂ１）を減ずることで求める。このように、レーザ変位センサ１４をワイヤロープ３０の長さ方向に移動させていくことで、測定点がワイヤロープの幅方向に移動していくので、スリット状のレーザ光３２で測定した場合の測定点の移動軌跡は、図１１（ａ）中の破線Ｙに示すようになる。測定点がＹ方向へ移動、すなわち、測定点が図１１（ａ）中のｂ_１点→ｃ_１点→ｄ_１点のように移動すると、レーザ変位センサ１４とワイヤロープ表面との距離も変化し、変位計測値Ｌはｃ_１点で最も大きくなる。図１１（ｂ）の上段が、スリット状のレーザ光３２をワイヤロープ３０の長さ方向に移動させたときの、変位計測値Ｌの変化を示すグラフである。図１１（ａ）と図１１（ｂ）の上段のグラフとを比較してわかるように、１つのストランド３１ａで変位を計測している間にｂ_１→ｃ_１→ｄ_１のように測定点が変化し、これに伴い変位計測値Ｌとレーザ変位センサの長さ方向位置ｘとの曲線は山形の曲線となる。そして、測定点がストランド３１ａ，３１ｂ，３１ｄ，…と移る毎にそれぞれ山形の曲線を示す。例えば６ストランドのワイヤの場合、１つ目の山の頂点ｃ_１から７つ目の山の頂点ｃ_７までの移動距離を求めることでワイヤロープのピッチＰ_１を算出できる。

演算装置１８はエンコーダ１７から出力されたリニアガイド１５のスライド移動量（長さ方向位置）ｘと、それに対応したレーザ変位センサ１４により計測した変位計測値Ｌとを記録し、図１１（ｂ）の上段に示すようなスライド移動量（長さ方向位置）ｘと変位計測位置Ｌの曲線から、それぞれ山形について最高点ｃ（ｃ_１，ｃ_２，ｃ_３，…，ｃ_ｉ，…）（以下、山形の最高点をピッチ測定点ｃとも云う）における長さ方向変位ｘ（ｘ_１，ｘ_２，ｘ_３，…，ｘ_ｉ，…）を求め、ワイヤロープ３０が６ストランドのワイヤロープである場合には、ｘ_ｉ＋６−ｘ_ｉを算出することで、ワイヤロープピッチＰを求める。

次に、本実施形態において照射するレーザ光としてスリット状のレーザ光３２とする理由について、図１１、図１２を用いて説明する。
レーザ光３２がスリット状でなく直線状である場合には、レーザ変位センサをワイヤロープの長さ方向に移動させた時、図１１（ａ）に示すようにレーザ光の照射スポット４０がＸ方向に移動するので照射スポット４０は、図１１（ａ）中に一点鎖線で示す移動軌跡Ｚに沿って移動する。照射スポットがストランド３１ａの表面を移動するとき、ワイヤロープ３０の表面上のｅ点→ｆ_１点→ｇ点のように移動していくので、レーザ変位センサによる変位計測値Ｌは長さ方向位置ｘの変化に伴い図１１（ｂ）の下段に示すように変化する。図１１（ｂ）の下段に示すようなスライド移動量（長さ方向位置）ｘと変位計測値Ｌの曲線から、それぞれの山形について最高点ｆ（ｆ_１，ｆ_２，ｆ_３，…，ｆ_ｉ，…）（以下、山形の最高点をピッチ測定点fとも云う）における長さ方向位置ｘ（ｘ_１，ｘ_２，ｘ_３，…，ｘ_ｉ，…）を求め、ワイヤロープ３０が６ストランドのワイヤロープである場合には、ｘ_ｉ＋６−ｘ_ｉを算出することで、ワイヤロープピッチＰを求めることができる。図１１（ａ）においては、レーザ変位センサ１４のスライド移動方向Ｘとワイヤロープ３０の中心線方向Ｓとが完全に一致している場合を示しているので、直線状のレーザ光によるピッチ測定点f（ｆ_１，ｆ_２，…）は、スリット状のレーザ光によるピッチ測定点ｃ（ｃ_１，ｃ_２，ｃ_３，…）と同一となる。そのため、１つ目の山の頂点ｆ_１から7つ目の山の頂点ｆ_７までの移動距離を求めることで得られるピッチＰ_２は、上述のようにｃ_１点からｃ_７点までの移動距離で求めたピッチＰ_１と同一の値となり、照射するレーザ光として直線状のレーザ光を用いた場合にもスリット状のレーザ光を用いた場合と同様のピッチ測定結果を得ることができる。

しかしながら、実際のワイヤロープにはわずかな曲がりがあるため、レーザ変位センサ１４のスライド移動方向Ｘとワイヤロープ３０の中心線Ｓ方向とを完全に一致させることは困難である。図１１（ｃ）は、レーザ変位センサ１４のスライド移動方向Ｘとワイヤロープ３０の中心線Ｓ方向とがわずかな角度θだけずれている場合を示している。スリット状のレーザ光３２を用いた場合のピッチ測定点ｃは図１１（ｃ）に示すようにワイヤロープ３０の中心線Ｓ上となるので、正しくピッチを測定することができる。

一方、直線状のレーザ光を用いた場合には、照射スポットの移動軌跡Ｚはワイヤロープ３０の中心線Ｓとは一致しないこととなる。図１１（ｃ）では、ピッチ測定点ｆ_１で照射スポットの移動軌跡Ｚが中心線Ｓと交差している場合を示しているが、照射スポットの移動軌跡が中心線Ｓから離れるにつれて、ピッチ測定点ｃとピッチ測定点ｆとのずれが大きくなる。したがって、ピッチ測定点ｃ_７における長さ方向位置ｘ_７とピッチ測定点ｆ_７における長さ方向位置ｘ_７’とは異なるものとなり、スリット状のレーザ光３２を照射して得たピッチ測定点ｃから求められるピッチＰ_１と、直線状のレーザ光を照射して得たピッチ測定点fから求められるピッチＰ_２とは異なる値となる。

このように、直線状のレーザ光を照射して得たピッチ測定点fを得る場合、レーザ変位センサのスライド方向がワイヤロープの中心線Ｓの方向からわずかにずれてしまった場合には、ピッチを正しく測定することができず、測定誤差が大きくなってしまう。前述した先行技術のように、二本の棒状接触子をワイヤロープに接触させてピッチを測定する場合も、二本の棒状接触子の接触位置を中心線Ｓ上に正確に合わせることは困難であり、同様に測定誤差は大きくなる。

以上のことから、本実施形態では、レーザ変位センサ１４が照射するレーザ光はスリット状のレーザ光としている。ここで、スリット状のレーザ光３２のワイヤロープ３０上の幅ｈは、被測定物であるワイヤロープ３０に多少曲がりがあってもレーザ光３２の照射範囲内にワイヤロープ３０の中心線が入る程度の大きさがあればよい。具体的には、ピッチを測定するワイヤロープの径の１／４以上が好ましい。さらに、好ましくはワイヤロープの径の１／３以上である。

なお、レーザ変位センサ１４のスライド方向がワイヤロープ３０の中心線Ｓと角度θだけずれている場合、正しいピッチをＰ_０とするとピッチ測定点ｃに基づいて求まるピッチＰ_１の値はＰ_０・cosθとなるが、目視でこのずれ角θが生じていない程度にセッティングを行えばθは０に近い値とすることができ、測定誤差Ｐ_０−Ｐ_１の大きさは無視できる程度である。

このように、ワイヤロープ３０の径方向に細長いスリット状のレーザ光３２をレーザ変位センサ１４からワイヤロープ３０に照射することで、ワイヤロープ側面に生ずるレーザ光の反射光は、ワイヤロープ３０の径方向断面に沿った長さを有するものとなる。つまり、ワイヤロープの周方向に長さを有する反射光が得られる。そして、ワイヤロープ３０の径方向断面に沿ったワイヤロープ側面の変位を測定しつつ、レーザ変位センサ１４をワイヤロープ３０の長さ方向に移動させ、レーザ変位センサ１４によりワイヤロープ３０の長さ方向の位置毎の距離を計測することにより、ワイヤロープ３０に曲がりがあっても、ワイヤロープ３０のストランド毎にワイヤロープ３０の中心線上にあるピッチ測定点における長さ方向位置ｘを求めることができ、このストランド毎に計測されたピッチ測定点における長さ方向位置ｘを用いてピッチＰを算出することで、正確なワイヤロープピッチを算出することが可能となる。また、前述した先行技術のように、二本の棒状接触子をワイヤロープに接触させる必要もないので、ワイヤロープピッチを正確に測定することができる。

また、上述した本発明の一実施形態のように、ワイヤロープ収容溝１２の上方にセットされるワイヤロープピッチ測定装置を、リニアガイド１５の長さ方向両端側に設けられた一対の端板２０ａ，２０ｂと、これらの端板２０ａ，２０ｂに、ワイヤロープ３０に対して円弧状に湾曲する凹曲面２３を有する一対の位置決め部材２２ａ，２２ｂを設けたものとし、この凹曲面２３をワイヤロープ３０に上方から押し当てて、ワイヤロープ３０に対してワイヤロープピッチ測定装置をセットすることで、前記スライド移動方向Ｘとワイヤロープの中心線とが大きくずれることを防止できる。そして、この位置決め部材２２ａ，２２ｂの間にあるワイヤロープ３０に曲がりが生じていたとしても、上述したように、ワイヤロープ３０の中心線とレーザ変位センサのスライド移動方向Ｘとがわずかにずれていてもその測定誤差は小さい。

ここで、上述した本発明の一実施形態に示したように、ワイヤロープピッチ測定用水平台１１の上面に直線状に形成されたワイヤロープ収容溝１２にワイヤロープ３０を収容した後、ワイヤロープ収容溝１２の上方にワイヤロープピッチ測定装置１３をセットすることは必ずしも必須ではないが、このセット方法を採用することにより、ワイヤロープ３０の曲がりを矯正してある程度真っ直ぐにした状態でワイヤロープ３０のピッチを測定することができるので、ワイヤロープの曲がりによる測定誤差をさらに小さくするために、ワイヤロープピッチ測定用水平台１１の上面に直線状に形成されたワイヤロープ収容溝１２にワイヤロープ３０を収容してワイヤロープピッチを測定することが好ましい。

さらに、上述した本発明の一実施形態のように、ワイヤロープ収容溝１２の上方にセットされるワイヤロープピッチ測定装置として、位置決め部材２２ａ，２２ｂの各々がワイヤロープ収容溝１２に収容されたワイヤロープ３０の長さ方向に突出する一対の水平軸２４ａ，２４ｂと、水平軸２４ａ，２４ｂの軸回りに回動自在に軸支された一対の支持脚２５ａ，２５ｂとを有するものを用いてワイヤロープ３０のピッチを測定することにより、支持脚２５ａ，２５ｂの先端部をワイヤロープピッチ測定用水平台１１の上面にワイヤロープピッチ収容溝１２を跨いで接触させることによってワイヤロープ３０の上方にリニアガイド１５が水平に支持されるため、ワイヤロープ３０のピッチをより正確に測定することができる。

また、ワイヤロープ収容溝１２の上方にセットされるワイヤロープピッチ測定装置として、上述した本発明の一実施形態のように、リニアガイド１５の上面に設けられた天板２６をさらに備え、かつ天板２６が持ち運び用取っ手２７を有するものとすれば、ワイヤロープピッチ測定装置を様々な測定場所に持ち運んでワイヤロープのピッチを測定することができる。
上述した本発明の一実施形態では、長さ方向位置測定器としてボールねじ１６のねじ軸１６１に連結されたエンコーダ１７を用いているが、スライダ１５１のスライド移動量を検出できるものであればこれに限定されない。

また、上述した本発明の一実施形態では、レーザ変位センサ１４をワイヤロープ３０の長さ方向に移動させるときにスライダ操作用取っ手２８を利用してレーザ変位センサ１４をワイヤロープ３０の長さ方向に移動させるようにしたが、例えばボールねじ１６を電動モータにて駆動してレーザ変位センサ１４をワイヤロープ３０の長さ方向に移動させてもよい。

また、上述した一実施形態では、ワイヤロープ３０を固定し、レーザ変位センサ１４をスライダ１５１によりワイヤロープ３０の長さ方向に移動させることで、ワイヤロープ３０に対してレーザ変位センサ１４をワイヤロープ３０の長さ方向に相対移動させているが、レーザ変位センサ１４を固定し、ワイヤロープ３０をその長さ方向に移動させることで、ワイヤロープ３０に対してレーザ変位センサ１４をワイヤロープ３０の長さ方向に相対移動させるようにしてもよい。この場合、レーザ変位センサ１４の長さ方向の位置を測定することに代えて、ワイヤロープ３０の移動量を測定するようにする。

また、上述した一実施形態では、レーザ変位センサ１４からワイヤロープ３０に照射するレーザ光を、ワイヤロープ３０の径方向に細長いスリット状のレーザ光とすることにより、ワイヤーロープ３０の径方向断面に沿ったワイヤロープ側面にレーザ光を照射し、レーザ変位センサ１４とワイヤロープ側面との距離が最短である位置を測定点とすることを可能としているが、本発明では、これに限定されず、上記径方向断面におけるレーザ変位センサ１４とワイヤロープ側面との距離が最短である位置を測定点とすることが可能であればよい。

例えば、図１０に示したように、スリット状のレーザ光３２を照射することに代えて、図１３に示すように、複数の直線状のレーザ光１３２を、そのワイヤロープ３０の側面上の照射スポット１４０がワイヤロープ３０の径方向に配列するように照射してもよい。この場合、隣り合う照射スポット１４０の間隔が大きいと、ワイヤロープ３０の側面との距離が最短である位置を測定点でなくなるので、測定精度を考慮して、照射する直線状のレーザ光１３２の数を設定する必要がある。

また、図１０に示したように、スリット状のレーザ光３２を照射することに代えて、図１４に示すように、直線状のレーザ光２３２の照射位置（照射スポット２４０の位置）を、図中の矢印に示すように、ワイヤロープ３０の径方向に走査することによっても、ワイヤロープ３０の径方向断面におけるレーザ変位センサ１４とワイヤロープ側面との距離が最短である位置を測定点とすることが可能である。この場合、直線状のレーザ光２３２をワイヤロープ３０の径方向に走査するには時間がかかるので、レーザ変位センサ１４をワイヤロープ３０の長さ方向に相対移動させる速度は、直線状のレーザ光２３２をワイヤロープ３０の径方向に走査する速度に比べて十分に小さくするという配慮が必要である。なお、直線状レーザ光２３２の走査は、レーザ投光器からのレーザ光を回転ミラーを介して、ワイヤロープ３０に照射することで可能である。

このように、スリット状のレーザ光３２に代えて、直線状のレーザ光をワイヤロープ３０に照射する場合は、複数の直線状のレーザ光１３２をワイヤロープ３０の径方向に配列させて照射する場合には、測定精度を確保する上では多数のレーザ光の照射を必要とし、また、直線状のレーザ光２３２をワイヤロープ３０の径方向に走査する場合には、レーザ変位センサ１４をワイヤロープ３０の長さ方向に相対移動させる速度を遅くするという配慮を必要とするので、スリット状のレーザ光を照射することが最も好ましい。

以上説明した、本発明のワイヤロープピッチ測定方法を、多数本の金属素線からなる複数本のストランドを螺旋状に撚り合わせてワイヤロープとなした後のワイヤロープのピッチ測定に適用し、得られたワイヤロープピッチの測定結果が、所定のワイヤロープピッチ品質の範囲内のワイヤロープを良品とし、該ワイヤロープピッチ品質の範囲外のワイヤロープを不良品とすれば、ワイヤロープピッチに関する良品、不良品の判定を正確に行うことができ、ワイヤロープのピッチ品質を向上させることも可能となる。

本発明例として、上述した本発明の一実施形態による方法を用いてワイヤロープ（ＩＷＲＣ６×Ｆｉ（２９）３０φ）の同一部分のワイヤロープピッチの測定を５回行った。ここで、スリット状のレーザ光を照射するレーザ変位センサ１４として、分解能は０．０１ｍｍ、スリット状のレーザ光の幅ｈは２０ｍｍのものを用いた。レーザ変位センサ１４のスライド移動範囲は５００ｍｍとした。
また、比較例として、前述した特許文献１に記載された二本の棒状接触子をワイヤロープに接触させる方式のワイヤロープピッチ測定装置を用いて、本発明例と同一部分のワイヤロープピッチの測定を５回行った。
本発明例と比較例との測定結果を表１に示す。

表１より、本発明例の場合は、＋側誤差（最大値−平均値）は０．１６ｍｍ、−側誤差（平均値−最小値）は０．２０ｍｍ、測定誤差（０．１６ｍｍ＋０．２０ｍｍ＝０．３６ｍｍ）は測定値（平均値）に対して０．１９％となった。
一方、比較例の場合は、＋側誤差は０．６ｍｍ、−側誤差は１．１ｍｍ、測定誤差（０．６ｍｍ＋１．１ｍｍ＝１．７ｍｍ）は測定値（平均値）に対して０．９１％であり、本発明例に対して誤差は大きくなった。

１１…ワイヤロープピッチ測定用水平台
１２…ワイヤロープ収容溝
１３…ワイヤロープピッチ測定装置
１４…レーザ変位センサ
１５…リニアガイド
１６…ボールねじ
１７…エンコーダ
１８…演算装置
１９…表示器
２０ａ，２０ｂ…端板
２１ａ，２１ｂ…セット用取っ手
２２ａ，２２ｂ…位置決め部材
２３…凹曲面
２４ａ，２４ｂ…水平軸
２５ａ，２５ｂ…支持脚
２６…天板
２７…持ち運び用取っ手
２８…スライド操作用取っ手
３０…ワイヤロープ
３１…ストランド
３２…スリット状のレーザ光

Claims (8)

1. 多数本の金属素線からなる複数本のストランドを螺旋状に撚り合わせてなるワイヤロープのピッチを測定する方法であって、
   前記ワイヤロープの側面に対向させたレーザ変位センサを用いて、前記ワイヤロープの径方向断面に沿って前記ワイヤロープの側面にレーザ光を照射して該側面の変位の計測を行いつつ、前記ワイヤロープに対して前記レーザ変位センサを前記ワイヤロープの長さ方向に相対移動させ、前記レーザ変位センサの前記ワイヤロープに対する前記長さ方向の相対位置と前記変位の計測値との関係から前記ワイヤロープのピッチを算出することを特徴とするワイヤロープピッチの測定方法。
2. 前記レーザ変位センサは、前記ワイヤロープの径方向に細長いスリット状のレーザ光を照射することを特徴とする請求項１に記載のワイヤロープピッチの測定方法。
3. 請求項１または２に記載のワイヤロープピッチの測定方法であって、前記ワイヤロープをワイヤロープピッチ測定用の水平台の上面に直線状に形成されたワイヤロープ収容溝に収容し、該ワイヤロープ収容溝に収容されたワイヤロープの上方に前記レーザ変位センサを位置させて前記変位の計測および前記相対移動を行うことを特徴とするワイヤロープピッチの測定方法。
4. 多数本の金属素線からなる複数本のストランドを螺旋状に撚り合わせてなるワイヤロープのピッチを測定するワイヤロープピッチ測定装置であって、
   前記ワイヤロープの側面に対向させてワイヤロープの側面の変位を測定するレーザ変位センサと、該レーザ変位センサを前記ワイヤロープの長さ方向に案内するリニアガイドと、前記レーザ変位センサの前記リニアガイド上の前記長さ方向の位置を測定する長さ方向位置測定器と、前記長さ方向位置測定器からの出力信号と前記レーザ変位センサからの出力信号とに基づいて前記ワイヤロープのピッチを算出する演算装置とを備えてなり、
   前記レーザ変位センサは、前記ワイヤロープの径方向断面に沿って前記ワイヤロープの側面にレーザ光を照射し、該側面の変位を測定することを特徴とするワイヤロープピッチ測定装置。
5. 前記レーザ変位センサは、前記ワイヤロープの側面に該ワイヤロープの径方向に細長いスリット状のレーザ光を照射することを特徴とする請求項４に記載のワイヤロープピッチ測定装置。
6. 請求項４または５に記載のワイヤロープピッチ測定装置において、前記リニアガイドの長さ方向両端に設けられた一対の位置決め部材を有し、該位置決め部材は前記ワイヤロープに押し当てる凹曲面を有し、該凹曲面を前記ワイヤロープに押し当てると前記リニアガイドによる前記レーザ変位センサの案内方向が、前記ワイヤロープの長さ方向となることを特徴とするワイヤロープピッチ測定装置。
7. 多数本の金属素線からなる複数本のストランドを螺旋状に撚り合わせてワイヤロープとなし、
   該ワイヤロープの側面に対向させたレーザ変位センサを用いて、前記ワイヤロープの径方向断面に沿って前記ワイヤロープの側面にレーザ光を照射して、該側面の変位の計測を行いつつ、前記ワイヤロープに対して前記レーザ変位センサを前記ワイヤロープの長さ方向に相対移動させ、前記レーザ変位センサの前記ワイヤロープに対する前記長さ方向の相対位置と前記変位の計測値との関係から前記ワイヤロープのピッチを算出してワイヤロープピッチを測定し、
   得られたワイヤロープピッチの測定結果が、所定のワイヤロープピッチ品質の範囲内のワイヤロープを良品とし、前記ワイヤロープピッチ品質の範囲外のワイヤロープを不良品とすることを特徴とするワイヤロープの製造方法。
8. 前記レーザ変位センサは、前記ワイヤロープの径方向に細長いスリット状のレーザ光を照射することを特徴とする請求項７に記載のワイヤロープの製造方法。

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