JP6843951B1 - ロープ伸び検出システムおよびロープ伸び検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロープの伸びを検出可能なロープ伸び検出システムおよびロープ伸び検出方法を提供する。【解決手段】ロープ伸び検出システムは、取得部と、検出部と、出力部と、を備える。前記取得部は、通過するロープの磁束量を計測する計測部が、通過する前記ロープの各地点で計測した前記磁束量を取得する。前記検出部は、前記ロープの各地点の磁束量をプロットした基準となる基準波形と、前記取得部が取得した前記ロープの各地点の前記磁束量をプロットした計測波形とに基づいて、前記ロープの伸びを検出する。前記出力部は、前記検出部の検出結果を出力する。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、ロープ伸び検出システムおよびロープ伸び検出方法に関する。

従来、鋼線の外周を樹脂で覆った被覆ロープの伸びを計測する方法として、被覆ロープにマーキングを設けるマーキング方式が知られている。マーキング方式では、ロープ表面に一定間隔のマーキングを設ける。そして、マーキング間隔の変化をセンサで読み取ることで被覆ロープの伸びを計測することができる。

特開２００５−８９１７２号公報

しかしながら、マーキングを施す工程が必要なことや、マーキングの耐久性等が問題となる場合がある。そのため、被覆ロープにマーキングを設けずに被覆ロープの伸びを検出する技術が求められている。

本発明が解決しようとする課題は、ロープの伸びを検出可能なロープ伸び検出システムおよびロープ伸び検出方法を提供することである。

実施形態のロープ伸び検出システムは、取得部と、検出部と、出力部と、を備える。前記取得部は、通過する、被覆されたロープの磁束量を計測する計測部が、通過する前記ロープの各地点で計測した前記磁束量を取得する。前記検出部は、前記ロープの各地点の磁束量をプロットした基準となる基準波形と、前記取得部が取得した前記ロープの各地点の前記磁束量をプロットした計測波形とに基づいて、前記ロープの伸びを検出する。前記出力部は、前記検出部の検出結果を出力する。

図１は、実施形態にかかるロープ伸び検出システムを適用可能なエレベータの構成の一例を示す模式図である。 図２は、実施形態にかかる検出方法の一例を示す概要図である。 図３は、実施形態にかかる検出方法における波形の一例を示す説明図である。 図４は、実施形態にかかるロープ伸び検出システムの各装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図５は、実施形態にかかるロープ伸び検出制御装置が有する機能の一例を示すブロック図である。 図６は、実施形態にかかるロープ伸び検出システムの検出処理の一例を示すフローチャートである。

以下に、実施形態にかかるロープ伸び検出システムおよびロープ伸び検出方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれ、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施形態にかかるロープ伸び検出システム２０を適用可能なエレベータ１の構成の一例を示す模式図である。エレベータ１は、ビルやマンションの等建物に設けられた昇降路をかご１１が昇降し、各階に設けられた乗り場の間を移動する。エレベータ１は、ビルやマンションの等の建物に設置されたかご１１を昇降させる装置である。これにより、エレベータ１は、かご１１に載せられた人や物品を建物の各階に移動させることができる。

かご１１は、カゴ下シーブ１２を介して被覆ロープ１３に支持されている。カゴ下シーブ１２は、かご１１の下方に設置された滑車である。

被覆ロープ１３は、ワイヤーロープ１３１（図２参照）を、樹脂等の材料により被覆されたロープである。ワイヤーロープ１３１は、鋼線等の磁化可能な素線を撚り合せたストランド１３２（図２参照）を、更に撚り合せたロープである。被覆ロープ１３は、樹脂等の材料により被覆されているため、内部のワイヤーロープ１３１を観察することが困難になっている。また、被覆ロープ１３は、第１ロープヒッチ１４及び第２ロープヒッチ１５により両端が建物に固定されている。

また、被覆ロープ１３には、カウンタウェイトシーブ１６を介して、カウンタウェイト１７が取り付けられている。カウンタウェイト１７は、かご１１と重量のバランスを取るための重りである。カウンタウェイトシーブ１６は、被覆ロープ１３とカウンタウェイト１７とを連結する滑車である。

かご１１と、カウンタウェイト１７との間には、被覆ロープ１３を巻き上げることでかご１１を昇降させる巻上機１８を備えている。巻上機１８は、かご１１の反対側にカウンタウェイト１７が取り付けられているため、少ないトルクでかご１１を昇降させることができる。

制御盤１９は、エレベータ１の全体を制御する。制御盤１９は、昇降路の壁面の一部や、三方枠や、昇降路の最上部に設けられた機械室内に設置される。例えば、制御盤１９は、巻上機１８を制御することで指定された階まで、かご１１を昇降させる。

ここで、被覆ロープ１３は、樹脂等の材料により被覆されているため、被覆された内部にあるワイヤーロープ１３１の状態を観察することができない。すなわち、ワイヤーロープ１３１のストランド１３２の間隔が広がったことにより、被覆ロープ１３が伸びているか否かを識別することができない。また、被覆ロープ１３にマーキングを設けることで、被覆ロープ１３の伸びを検出しようとすると、マーキングを施す工程が必要になる。また、マーキングの耐久性が問題となる場合もある。

そこで、エレベータ１は、被覆ロープ１３の伸びを検出するロープ伸び検出システム２０を備えている。ロープ伸び検出システム２０は、ロープテスタ２１と、ロープ伸び検出制御装置２２とを備えている。

ロープテスタ２１は、通過する被覆ロープ１３を磁化する。また、ロープテスタ２１は、磁化した被覆ロープ１３から漏洩した磁束量を計測する。ロープテスタ２１は、例えば、図１に示すように巻上機１８の下方であってかご１１側に配置される。なお、図１に示すロープテスタ２１の配置は一例であって、他の位置に配置されてもよい。例えば、ロープテスタ２１は、かご１１の上部であって第１ロープヒッチ１４側に配置されてもよいし、カウンタウェイト１７の上方に配置されてもよいし、他の位置に配置されてもよい。さらに、検査時に検査員が手に持ち操作する場合には、ロープテスタ２１は、配置されていなくてもよい。

ロープ伸び検出制御装置２２は、ロープテスタ２１からの出力に基づいて、被覆ロープ１３の伸びを検出する。ロープ伸び検出制御装置２２は、例えば、図１に示すように制御盤１９に配置される。なお、図１に示すロープテスタ２１の配置は一例であって、他の位置に配置されてもよい。さらに、検査時に検査員が手に持ち操作する場合には、ロープテスタ２１は、エレベータ１に配置されていなくてもよい。

次に、実施形態にかかる漏洩磁束法を用いた被覆ロープ１３の伸びの検出方法について説明する。ここで、図２は、実施形態にかかる検出方法の一例を示す概要図である。図２は、被覆されている樹脂が剥がされたワイヤーロープ１３１を示している。ワイヤーロープ１３１は、鋼線等の磁化可能な素線を撚り合せたストランド１３２を、更に撚り合せることで形成されているため、ストランド１３２による凹凸を表面に有している。よって、図２に示すように、ワイヤーロープ１３１からロープテスタ２１までの距離は、ワイヤーロープ１３１の表面の凹部と、凸部とで異なっている。

そのため、ロープテスタ２１は、ワイヤーロープ１３１の表面の凹部からは低い磁束量を計測する。一方、ロープテスタ２１は、ワイヤーロープ１３１の表面の凸部からは高い磁束量を計測する。よって、ロープ伸び検出システム２０は、ロープテスタ２１を通過する被覆ロープ１３の各地点から計測した磁束量をプロットすることで、図２に示す波形を形成する。すなわち、ロープ伸び検出システム２０は、ストランド１３２の配置が示された波形を形成することができる。

被覆ロープ１３が伸びた場合、ストランド１３２の間隔も広がるため、ワイヤーロープ１３１の表面の凹凸の間隔も広がる。そのため、ロープテスタ２１は、被覆ロープ１３が伸びた場合、基準となる波形と比べて、周期の広がった波形を出力する。よって、ロープ伸び検出制御装置２２は、基準となる波形と、ロープテスタ２１が計測した波形とを比較することでロープ伸び検出制御装置２２の伸びを検出することができる。

ここで、ワイヤーロープ１３１は、ストランド１３２を撚り合せることで形成されている。そして、ストランド１３２は、均一の間隔で並んでいない場合がある。そのため、ロープ伸び検出制御装置２２は、ストランド１３２ごとに基準となる波形と比較した場合、被覆ロープ１３の伸びを誤検出してしまう可能性がある。

そこで、ロープ伸び検出制御装置２２は、ストランド１３２のピッチ単位で、被覆ロープ１３の伸びを検出する。すなわち、ロープ伸び検出制御装置２２は、被覆ロープ１３を形成する複数のストランド１３２が一回転する長さごとに、被覆ロープ１３の伸びを検出する。図２に示すワイヤーロープ１３１は、６つのストランド１３２により形成されている。すなわち、図２に示すワイヤーロープ１３１のストランドピッチは、６つのストランド１３２が一回転する長さとなる。

ここで、図３は、実施形態にかかる検出方法における波形の一例を示す説明図である。基準波形とは、被覆ロープ１３の各地点の磁束量をプロットした基準となる波形である。計測波形とは、ロープテスタ２１が計測した被覆ロープ１３の各地点の磁束量をプロットした波形である。図３に示す基本波形及び計測波形は、１つのストランドピッチ分の磁束量をプロットすることで形成された波形である。また、図３に示す基本波形及び計測波形は、６つのストランド１３２を撚り合せたワイヤーロープ１３１を有する被覆ロープ１３の計測結果を示す波形である。

被覆ロープ１３が伸びた場合、ストランド１３２の間隔も広がっていることが想定される。すなわち、ワイヤーロープ１３１の表面の凹凸の間隔が広がっていることが想定される。その結果、ワイヤーロープ１３１の表面の凹凸の磁束量をプロットすることで形成された波形も周期の長くなる。よって、図３に示すように、計測波形が、基本波形よりも長いか否かにより、被覆ロープ１３の伸びを検出することができる。すなわち、計測波形が、基本波形よりも長い場合に、被覆ロープ１３が伸びていると判定することができる。また、計測波形の長さのうち、基本波形の長さを超えた超過分が、被覆ロープ１３が伸びた長さであると判定することができる。

さらに、ロープ伸び検出制御装置２２は、被覆ロープ１３の伸びに応じた緊急度を提示して報知してもよい。例えば、ロープ伸び検出制御装置２２は、計測波形が基準波形よりも長く、且つ第１閾値よりも短い場合、許容範囲内であるとして異常なしと判定する。また、ロープ伸び検出制御装置２２は、計測波形が第１閾値よりも長い場合に、次回の検査に被覆ロープ１３の点検や交換を実施すべきであると判定する。また、ロープ伸び検出制御装置２２は、計測波形が第２閾値よりも長い場合に、緊急で被覆ロープ１３の点検や交換を実施すべきであると判定する。

次に、ロープ伸び検出システム２０について説明する。図４は、実施形態にかかるロープ伸び検出システム２０の各装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

ロープテスタ２１は、通過する被覆ロープ１３の磁束量を計測する。すなわち、ロープテスタ２１は、通過する被覆ロープ１３の各地点の磁束量を計測する。ロープテスタ２１は、磁化部２１１と、計測部２１２とを備える。磁化部２１１は、永久磁石により被覆ロープ１３を被覆ロープ１３の軸方向に磁化する。計測部２１２は、コイルにより被覆ロープ１３から漏洩した磁束量を計測する。

ロープ伸び検出制御装置２２は、制御部２２１と、接続部２２２と、通信部２２３とを備える。そして、各部は、バスライン２２４を介して、接続される。

制御部２２１は、ロープ伸び検出制御装置２２の全体の動作を制御し、ロープ伸び検出制御装置２２が有する各種の機能を実現するコンピュータである。制御部２２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２６と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２７と、記憶部２２８とを備える。ＣＰＵ２２５は、ロープ伸び検出制御装置２２の動作を統括的に制御する。ＲＯＭ２２６は、各種プログラムやデータを記憶する記憶媒体である。ＲＡＭ２２７は、各種プログラムや各種データを一時的に記憶する記憶媒体である。そして、ＣＰＵ２２５は、ＲＯＭ２２６や記憶部２２８に記憶された制御プログラムをＲＡＭ２２７に展開し、展開された制御プログラムに従って動作することでロープ伸び検出制御装置２２の全般の動作を制御する。

記憶部２２８は、不揮発性メモリ又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の装置である。記憶部２２８は、ロープ伸び検出制御装置２２が備える各種機能を発揮させるためのプログラムが記憶する。

接続部２２２は、有線又は無線によりロープテスタ２１と接続する。例えば、接続部２２２は、ロープテスタ２１から計測結果を受け付ける。

通信部２２３は、外部の情報処理装置との通信を実行する。例えば、通信部２２３は、エレベータ１のメンテナンスを管理するセンター等に設置された情報処理装置に、被覆ロープ１３の伸びの検出結果について送信する。

図５は、実施形態にかかるロープ伸び検出制御装置２２が有する機能の一例を示すブロック図である。制御部２２１は、ＲＯＭ２２６や記憶部２２８に記憶された制御プログラムをＣＰＵ２２５に実行させることで、図５に示す各種機能を実現する。なお、図５に示す各種機能は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの専用のハードウェアを用いて実装されてもよい。

取得部２２１１は、通過する被覆ロープ１３の磁束量を計測するロープテスタ２１が、通過する被覆ロープ１３の各地点で計測した磁束量を取得する。更に詳しくは、取得部２２１１は、接続部２２２を介して、ロープテスタ２１が計測した被覆ロープ１３の各地点の磁束量を取得する。そして、取得部２２１１は、取得した磁束量を計測波形記憶部２２１３に記憶させる。なお、取得部２２１１は、通過する被覆ロープ１３の各地点で計測した磁束量をプロットした計測波形を得してもよい。そして、取得部２２１１は、計測波形を計測波形記憶部２２１３に記憶させてもよい。

基準波形記憶部２２１２は、被覆ロープ１３の各地点の磁束量をプロットした基準となる基準波形を記憶する。ここで、被覆ロープ１３は、かご１１が取り付けられた際に、かご１１等の質量により伸びる場合がある。そこで、基準波形には、エレベータ１が設置された際に、取得部２２１１が取得した磁束量をプロットした波形が設定される。すなわち、基準波形は、エレベータ１のかご１１の支持を被覆ロープ１３が開始した時に取得された磁束量をプロットした波形である。

計測波形記憶部２２１３は、取得部２２１１が取得した磁束量を記憶する。そして、ロープ伸び検出制御装置２２は、計測波形記憶部２２１３に記憶された磁束量をプロットすることで計測波形が形成することができる。

検出部２２１４は、被覆ロープ１３の各地点の磁束量をプロットした基準となる基準波形と、取得部２２１１が取得した被覆ロープ１３の各地点の磁束量をプロットした計測波形とに基づいて、被覆ロープ１３の伸びを検出する。すなわち、検出部２２１４は、計測波形が基本波形よりも長い場合に、被覆ロープ１３の伸びを検出する。

また、検出部２２１４は、被覆ロープ１３のストランド１３２のピッチ単位で基本波形と計測波形とを比較することにより被覆ロープ１３の伸びを検出する。すなわち、検出部２２１４は、ストランド１３２の１ピッチにかかる基本波形の長さと、ストランド１３２の１ピッチにかかる計測波形の長さとを比較することにより被覆ロープ１３の伸びを検出する。具体的には、検出部２２１４は、被覆ロープ１３のストランドピッチのストランド数の波形を合計した長さを比較する。例えば、検出部２２１４は、被覆ロープ１３が６ストランドであって、１ピッチごとに波形を比較する場合、６つ波形ごとに、６つ波形の合計の長さを比較することで被覆ロープ１３の伸びを検出する。そして、検出部２２１４は、計測波形が基本波形よりも超過した分の長さを、被覆ロープ１３の伸びた長さとして検出する。

また、検出部２２１４は、１ピッチにかかる波形の長さに限らず、複数ピッチにかかる波形の長さであってもよい。上述したように、ストランド１３２の長さは均一ではないため、検出部２２１４は、ストランド１３２ごとに被覆ロープ１３の伸びを検出しようとすると被覆ロープ１３の伸びを誤検出してしまう可能性がある。そこで、図３に示すように、検出部２２１４は、被覆ロープ１３のストランド１３２のピッチ単位で基本波形と計測波形とを比較することにより被覆ロープ１３の伸びを検出する。これにより、検出部２２１４は、被覆ロープ１３の伸びを誤検出してしまう可能性を低減することができる。

複数ピッチごとに波形を比較する場合、検出部２２１４は、１２ストランドごとや、１８ストランドごと等のようにストランドピッチの倍数ごとに、ストランド数の波形を合計の長さを比較することで被覆ロープ１３の伸びを検出する。なお、検出部２２１４は、被覆ロープ１３の伸びた長さに限らず、被覆ロープ１３が伸びたか否かを検出してもよいし、被覆ロープ１３の伸びた程度が段階的に示された値を検出してもよい。

出力部２２１５は、検出部２２１４の検出結果を出力する。更に詳しくは、出力部２２１５は、検出部２２１４の検出結果に応じて、被覆ロープ１３の点検や交換を実施すべき時期の緊急度を出力する。緊急度は、例えば、３段階に分けられる。第１段階は、異常なしを示す段階である。第２段階は、次回の検査に被覆ロープ１３の点検や交換を実施すべきであることを示す段階である。第３段階は、緊急で被覆ロープ１３の点検や交換を実施すべきであることを示す段階である。

出力部２２１５は、計測波形が第１閾値未満の場合に、第１段階であると判定する。すなわち、出力部２２１５は、異常なしを出力する。出力部２２１５は、計測波形が第１閾値以上、且つ第２未満の場合に、第２段階であると判定する。すなわち、出力部２２１５は、次回の検査に被覆ロープ１３の点検や交換を実施すべきであることを出力する。出力部２２１５は、計測波形が第２閾値以上の場合に、第３段階であると判定する。すなわち、出力部２２１５は、緊急で被覆ロープ１３の点検や交換を実施すべきであることを出力する。

また、出力部２２１５は、通信部２２３を介して、検出部２２１４の検出結果を外部の情報処理装置に送信する。すなわち、出力部２２１５は、判定した緊急度を送信する。なお、出力部２２１５は、送信により出力に限らず、ロープ伸び検出制御装置２２がディスプレイを有している場合には緊急度等を表示により出力してもよいし、ロープ伸び検出制御装置２２がプリンタを有している場合には緊急度等を印字により出力してもよいし、他の形式により出力してもよい。

また、出力部２２１５は、緊急度の出力に限らず、他の形式により検出部２２１４の検出結果を出力してもよい。例えば、出力部２２１５は、被覆ロープ１３の伸びている長さを出力してもよいし、被覆ロープ１３が伸びているか否かを示す情報を出力してもよいし、計測波形及び基準波形を出力してもよいし、これらを組み合わせた情報を出力してもよいし、他の形式の情報を出力してもよい。

次に、本実施形態のロープ伸び検出システム２０の動作について説明する。図６は、実施形態にかかるロープ伸び検出システム２０の検出処理の一例を示すフローチャートである。

取得部２２１１は、通過する被覆ロープ１３の磁束量を計測するロープテスタ２１が、通過する被覆ロープ１３の各地点で計測した磁束量を取得する（ステップＳ１）。

検出部２２１４は、被覆ロープ１３の各地点の磁束量をプロットした基準となる基準波形と、取得部２２１１が取得した被覆ロープ１３の各地点の磁束量をプロットした計測波形とに基づいて、被覆ロープ１３の伸びを検出する（ステップＳ２）。すなわち、検出部２２１４は、基準波形記憶部２２１２に記憶された基準波形と、計測波形記憶部２２１３に記憶された計測波形とに基づいて、被覆ロープ１３の伸びを検出する。

出力部２２１５は、計測波形が第１閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ３）。計測波形が第１閾値未満である場合に（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、出力部２２１５は、異常なしを出力する（ステップＳ４）。

計測波形が第１閾値未満ではない場合に（ステップＳ３；Ｎｏ）、出力部２２１５は、計測波形が第２閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ５）。すなわち、出力部２２１５は、計測波形が第１閾値以上且つ第２閾値未満であるか否かを判定する。

計測波形が第２閾値未満である場合に（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、出力部２２１５は、次回の検査に被覆ロープ１３の点検や交換を実施すべきであることを出力する（ステップＳ６）。

計測波形が第２閾値以上である場合に（ステップＳ５；Ｎｏ）、出力部２２１５は、緊急で被覆ロープ１３の点検や交換を実施すべきであることを出力する（ステップＳ７）。

以上により、ロープ伸び検出システム２０は、検出処理を終了する。

以上のように、実施形態にかかるロープ伸び検出システム２０によれば、取得部２２１１は、通過する被覆ロープ１３の各地点でロープテスタ２１が計測した磁束量を取得する。また、検出部２２１４は、被覆ロープ１３の各地点の磁束量をプロットした基準となる波形である基準波形と、取得部２２１１が取得した被覆ロープ１３の各地点の磁束量をプロットした計測波形とに基づいて、被覆ロープ１３の伸びを検出する。そして、出力部２２１５は、検出部２２１４の検出結果を出力する。よって、実施形態にかかるロープ伸び検出システム２０は、被覆ロープ１３の伸びを検出することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…エレベータ、１１…かご、１２…カゴ下シーブ、１３…被覆ロープ、１４…第１ロープヒッチ、１５…第２ロープヒッチ、１６…カウンタウェイトシーブ、１７…カウンタウェイト、１８…巻上機、１９…制御盤、２０…ロープ伸び検出システム、２１…ロープテスタ、２２…ロープ伸び検出制御装置、１３２…ストランド、１３１…ワイヤーロープ、２１１…磁化部、２１２…計測部、２２１１…取得部、２２１３…計測波形記憶部、２２１２…基準波形記憶部、２２１４…検出部、２２１５…出力部。

Claims (4)

1. 通過する、被覆されたロープの磁束量を計測する計測部が、通過する前記ロープの各地点で計測した前記磁束量を取得する取得部と、
   前記ロープの各地点の磁束量をプロットした基準となる基準波形と、前記取得部が取得した前記ロープの各地点の前記磁束量をプロットした計測波形とに基づいて、前記ロープの伸びを検出する検出部と、
   前記検出部の検出結果を出力する出力部と、
   を備えるロープ伸び検出システム。
2. 前記検出部は、前記ロープのストランドのピッチ単位で前記基準波形と、前記計測波形とを比較することにより前記ロープの伸びを検出する、
   請求項１に記載のロープ伸び検出システム。
3. 前記基準波形は、エレベータのカゴの支持を前記ロープが開始した時に取得された磁束量をプロットした波形である、
   請求項１又は２に記載のロープ伸び検出システム。
4. 通過する、被覆されたロープの磁束量を計測する計測部が、通過する前記ロープの各地点で計測した前記磁束量を取得する取得ステップと、
   前記ロープの各地点の磁束量をプロットした基準となる基準波形と、前記取得ステップで取得された前記ロープの各地点の前記磁束量をプロットした計測波形とに基づいて、前記ロープの伸びを検出する検出ステップと、
   前記検出ステップの検出結果を出力する出力ステップと、
   を含むロープ伸び検出方法。

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