JP7192297B2 - ワイヤロープ点検装置およびクレーン - Google Patents

Description

本発明は、ウインチのドラムに巻かれるワイヤロープをカメラの画像で点検するワイヤロープ点検装置、および、ワイヤロープ点検装置を備えるクレーンに関する。

荷をワイヤロープでつり下げるクレーンでは、ワイヤロープの直径が規定の値以下になった場合に、ワイヤロープを交換しなければならない。作業者がワイヤロープの全長にわたって目視と計測器を用いて直径を計測することは困難である。そこで、クレーンにワイヤロープを取り付けた状態で、ワイヤロープを繰り出しまたは巻き取りしながら連続してワイヤロープを点検する装置が提案されている。

例えば、特許文献１のワイヤロープ点検装置では、両側の減速機の間に固定されたガイドレールと、減速機に連動するネジ軸とに係合して水平移動し、かつ直交するワイヤロープを貫通させた撮像手段であるイメージセンサが設けられている。イメージセンサはワイヤロープの表面を撮影する複数台のＴＶカメラと照明装置から構成されている。特許文献１のワイヤロープ点検装置では、イメージセンサを貫通するワイヤロープとイメージセンサの中に設けられたＴＶカメラの距離が一定に保たれるので、イメージセンサに対してワイヤロープを摺動させて連続して直径を計測することができる。

クレーンでは、作業者が正確かつ安全に作業を行えるように、クレーンの各所にカメラが取り付けられ、カメラで撮影した画像を運転台の表示装置に表示している。例えば、特許文献２の画像表示システムは、クレーン車に設けられた８つのカメラでそれぞれ撮影された画像を表示するカメラ画像表示領域を有する画像表示部と、カメラ画像表示領域に表示する画像を切り替える操作を受け付ける受付部と、受付部が操作を受け付けたとき、カメラ画像表示領域に表示する画像を切り替える表示制御部と、を備え、受付部は、カメラ画像表示領域の略全面にタッチパネル方式で設定されている。

クレーンに取り付けられたカメラには、ワイヤロープに関係するカメラとして、ウインチのドラムを撮影するカメラがある。例えば特許文献３の表示システムは、複数の作業機であるウインチと、それぞれのウインチのドラムを撮影する複数のカメラと、撮影された作業機の画像を表示する表示モニタを備える。

特開平２－５６３９７号公報 特開２０１８－３９４７６号公報 特開２０１１－１１６３号公報

特許文献１のワイヤロープ点検装置では、ＴＶカメラはワイヤロープの点検専用のカメラであり、イメージセンサの内部でワイヤロープのみを撮影する。このワイヤロープ点検装置では、ワイヤロープ点検のために、専用のカメラを設ける必要がある。

特許文献２または特許文献３のウインチのドラムを監視するためのカメラは、ドラムの全体を撮影するために、ウインチに対して固定されている。ドラム監視カメラはワイヤロープの巻き取り位置の変動には追随せず、カメラに対するワイヤロープの方向と距離が変化するので、ドラム監視カメラで撮影した画像からワイヤロープの直径を計測することは困難である。

本発明は、上述の状況に鑑みてなされたもので、クレーンにおけるワイヤロープ点検装置のワイヤロープを撮影するカメラと、ドラム監視カメラを共用することを目的とする。

本発明の第１の観点にかかるワイヤロープ点検装置は、ウインチのドラムに巻かれるワイヤロープの、ワイヤロープが掛け回されてワイヤロープをガイドすると同時に、ワイヤロープのドラムへの巻き取り位置の移動にしたがってドラムの軸方向に移動するスライドシーブとドラムとの間の、ワイヤロープの少なくとも一部を撮影するカメラと、ワイヤロープのドラムへの巻き取り位置の移動にしたがって、ドラムの軸方向にカメラを移動させる移動機構と、カメラの撮影した画像から、ワイヤロープの直径を算出する算出手段と、を備える。移動機構は、スライドシーブに連結して、スライドシーブと共に軸方向に移動する支持部を含み、カメラは、支持部に結合されている。カメラは、巻き取り位置の移動にしたがうカメラの移動範囲の全ての位置でドラムの軸方向全長を画角に含む。

本発明の第２の観点にかかるワイヤロープ点検装置は、ウインチのドラムに巻かれるワイヤロープの、ワイヤロープが掛け回されてワイヤロープをガイドすると同時に、ワイヤロープのドラムへの巻き取り位置の移動にしたがってドラムの軸方向に移動するスライドシーブとドラムとの間の、ワイヤロープの少なくとも一部を撮影するカメラと、ワイヤロープのドラムへの巻き取り位置の移動にしたがって、ドラムの軸方向にカメラを移動させる移動機構と、カメラの撮影した画像から、ワイヤロープの直径を算出する算出手段と、を備える。移動機構は、カメラを軸方向に移動可能に支持するガイドレールと、スライドシーブと巻き取り位置との間のワイヤロープに摺動可能に係合し、巻き取り位置の移動にともなうワイヤロープの通過する経路の移動にしたがってドラムの軸方向に移動するロープガイドと、を備え、カメラは、ロープガイドに連結されている。カメラは、巻き取り位置の移動にしたがうカメラの移動範囲の全ての位置でドラムの軸方向全長を画角に含む。

好ましくは、ワイヤロープ点検装置は、ワイヤロープのドラムに巻かれた層数を検出する検出部と、検出部が検出した層数に基づいてカメラからワイヤロープまでの距離を算出する距離計算部を備える。算出手段は、カメラの撮影した画像に占めるワイヤロープの幅、および、カメラからワイヤロープまでの距離に基づいて、ワイヤロープの直径を算出する。

本発明の第３の観点に係るクレーンは、荷を吊り下げ可能なフックと、フックを吊持するワイヤロープと、フックの上方に位置し、ワイヤロープが掛け回されるトップシーブと、トップシーブに掛け回されたワイヤロープを巻き取るウインチのドラムと、ワイヤロープが掛け回されてワイヤロープをガイドすると同時に、ワイヤロープのドラムへの巻き取り位置の移動にしたがってドラムの軸方向に移動するスライドシーブと、第１の観点または第２の観点に係るワイヤロープ点検装置と、を備える。

本発明のワイヤロープ点検装置によれば、ワイヤロープのドラムへの巻き取り位置の移動にしたがって、ドラムの軸方向にカメラを移動させ、カメラは、巻き取り位置の移動にしたがうカメラの移動範囲の全ての位置でドラムの軸方向全長を画角に含むので、ワイヤロープを撮影するカメラとドラム監視カメラを共用化することができる。

本発明の実施の形態に係るワイヤロープ点検装置を備えるクレーンの一例を示す外観図 本発明の実施の形態１に係るワイヤロープ点検装置の配置を示す正面図 図２のIII－III線断面図 実施の形態１に係る支持部の平面図 実施の形態１に係るカメラが移動範囲の左端にある場合の画像の例を示す図 実施の形態１に係るカメラが移動範囲の右端にある場合の画像の例を示す図 実施の形態１に係るワイヤロープ点検装置の制御部の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係るワイヤロープ点検装置の変形例を示す正面図 図７のVIII－VIII線断面図 本発明の実施の形態２に係るワイヤロープ点検装置の配置を示す正面図 図９のX－X線断面図 実施の形態２に係るロープガイドの例を示す平面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤロープ点検装置を備えるクレーンの一例を示す外観図である。図１に示すクレーン１は、ラフテレーンクレーンである。クレーン１の下部走行体２は、下部フレーム４の後部に配置されたエンジンルーム３に収容されるエンジンを備える。下部走行体２は、操舵可能な車輪７、およびエンジンで駆動可能な車輪８を備え、地上を走行することができる。下部走行体２は、下部フレーム４の前後それぞれにアウトリガ５，６を備えている。アウトリガ５，６を下部走行体２の左右に張り出し、下に伸ばして接地し、下部フレーム４をアウトリガ５，６で支えることができる。

下部フレーム４の中央部に、旋回ベアリング９を介して旋回フレーム１０が旋回自在に搭載されている。旋回フレーム１０のベースプレート１１には左右一対のブーム支持ブラケット１２が立設されている。ブーム支持ブラケット１２の上部に伸縮ブーム２０の基端部２５が、ブーム支点ピン１５を中心に起伏自在に支持されている。旋回フレーム１０と伸縮ブーム２０との間に介装された起伏シリンダ２１は、伸縮ブーム２０を起伏駆動する。図１は、アウトリガ５，６がたたみ込まれ、伸縮ブーム２０が縮められて伏せられた状態を示す。クレーン１には、伸縮ブーム２０の右側で旋回フレーム１０の上に、走行およびクレーン操作兼用の運転室２２が配置されている。

クレーン１は、荷を吊り下げ可能な第１フックおよび第２フック２８を備える。第１フックは図示されていない。図１では、第２フック２８が下部フレーム４に納められた状態を示す。伸縮ブーム２０を起立して伸ばし、第１フックおよび第２フック２８を下部フレーム４からはずして、伸縮ブーム２０のブーム先端２０ａに取り付けられた２つのトップシーブにワイヤロープ４１，４２でそれぞれ吊り下げると、第１フックおよび第２フック２８で荷を吊り下げることができる。荷を吊り下げる状態では、トップシーブは第１フックおよび第２フック２８の上方に位置する。

ブーム支持ブラケット１２の後方に、ワイヤロープ４１，４２をそれぞれ巻き取る第１ウインチ２６および第２ウインチ２７が備えられている。第１フックおよび第２フック２８をそれぞれ吊持するワイヤロープ４１，４２は、トップシーブにそれぞれ掛け回され、基端部２５の後方に配置された第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０にそれぞれ掛け回されて、第１ウインチ２６および第２ウインチ２７のドラム１６，１７にそれぞれ巻き取られる。

図２は、本発明の実施の形態１に係るワイヤロープ点検装置の配置を示す正面図である。図２は、図１のクレーン１を後方から見た図である。ワイヤロープ点検装置は、カメラの画像からワイヤロープ４１，４２の直径を算出するが、直径を算出する制御部およびカメラから制御部への配線は図示されていない。図３は、図２のIII－III線断面図である。旋回フレーム１０のベースプレート１１から立設された一対のブーム支持ブラケット１２の後部には、左右のブーム支持ブラケット１２を連絡するボックス形状のウインチ用サポート３０が設けられている。ウインチ用サポート３０の側面３３と側面３６の間に、第１ウインチ２６のドラム１６と第２ウインチ２７のドラム１７とが同軸に配置されている。第１ウインチ２６の減速機３１と油圧モータ３２はウインチ用サポート３０の側面３３より左側に突出して配置されており、第２ウインチ２７の減速機３４と油圧モータ３５はウインチ用サポート３０の側面３６より右側に突出して配置されている。第１ウインチ２６と第２ウインチ２７は、それぞれ独立に作動する。ドラム１６とドラム１７は、油圧モータ３２と油圧モータ３５によってそれぞれ独立に駆動される。

図３に示すように、伸縮ブーム２０の基端部２５はブーム支持ブラケット１２の上端部でブーム支点ピン１５を中心に起伏自在に支持されている。ブーム支持ブラケット１２の上端部にスライドシーブ用ブラケット３７が左右一対で固設されている。図２に示すように左右のスライドシーブ用ブラケット３７を連絡して、ドラム１６およびドラム１７の軸に平行にスライドシーブピン３８が取り付けられている。スライドシーブピン３８には、第１スライドシーブ３９と第２スライドシーブ４０とがスライドシーブピン３８に対して軸方向に摺動可能かつ軸の周りに回転自在に取り付けられている。第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０のスライドシーブピン３８に接する内周面に滑り軸受が設けられ、それぞれ滑らかに摺動かつ回転する。

第１フックを吊持するワイヤロープ４１は、第１ウインチ２６のドラム１６に巻き取られ、第２フック２８を吊持するワイヤロープ４２は、第２ウインチ２７のドラム１７に巻き取られる。図２では、ドラム１６およびドラム１７に巻き取られたワイヤロープ４１，４２が省略されている。ドラム１６から繰り出されるワイヤロープ４１は第１スライドシーブ３９に掛けまわされ、伸縮ブーム２０の上面にそってブーム先端２０ａへ導かれる。同様に、第２ウインチ２７のドラム１７から繰り出されるワイヤロープ４２は第２スライドシーブ４０に掛けまわされ、伸縮ブーム２０の上面にそってブーム先端２０ａへ導かれる。

一般に、ドラムに巻き取られるワイヤロープには張力がかかっているので、ワイヤロープは既に巻かれている最外層の端のワイヤロープに接しながら下層のワイヤロープの上に巻き取られていく。そのため、ワイヤロープのドラムへの巻き取り位置は、ドラムの軸方向に移動する。ワイヤロープの張力のために、ワイヤロープはドラムの巻き取り位置とトップシーブの間の最短経路になろうとするので、巻き取り位置の移動にしたがってスライドシーブは軸方向に移動する。

ワイヤロープがドラムから繰り出される場合にも、ワイヤロープに張力がかかっているために、ワイヤロープはドラムの繰り出し位置とトップシーブの間の最短経路になろうとするので、繰り出し位置の移動にしたがってスライドシーブは軸方向に移動する。繰り出し位置は、その時点でドラムを逆転して巻き取る場合の巻き取り位置であるから、スライドシーブは、ワイヤロープを巻き取る場合も繰り出す場合も、巻き取り位置にしたがって軸方向に移動すると言える。

図２に示すように、第１スライドシーブ３９に連結する第１支持部５１が、軸方向に摺動可能にスライドシーブピン３８に取り付けられている。また、第２スライドシーブ４０に連結する第２支持部５２が、軸方向に摺動可能に、スライドシーブピン３８に取り付けられている。

図４は、実施の形態１に係る支持部の平面図である。図４は、図３の第２支持部５２およびスライドシーブ４０を上から見た図である。第１支持部５１および第２支持部５２は、第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０をそれぞれ軸方向の両側から挟むように構成されている。第１支持部５１および第２支持部５２のスライドシーブピン３８に接する内周面と、第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０に接する面に、それぞれ滑り軸受が設けられている。第１支持部５１および第２支持部５２はそれぞれ、第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０と共に、それらの回転を妨げることなくスライドシーブピン３８の上を軸方向に摺動する。

図２に示されるように、ウインチ用サポート３０の側面３３と側面３６の間に、ドラム１６およびドラム１７の軸に平行に回り止め５３が設けられている。回り止め５３は、第１支持部５１および第２支持部５２のそれぞれに、摺動可能に係合する。第１支持部５１および第２支持部５２はそれぞれ、回り止め５３に係合しているので、スライドシーブピン３８の周りに回転することなく、軸方向に平行に移動する。第１支持部５１および第２支持部５２それぞれの先端に、第１カメラ５４および第２カメラ５５が結合されている。第１カメラ５４および第２カメラ５５はそれぞれ、第１支持部５１および第２支持部５２の軸方向への移動にしたがって、軸方向に移動する。

第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０と、第１支持部５１および第２支持部５２と、回り止め５３とは、ワイヤロープ４１，４２のドラム１６，１７への巻き取り位置５６，５７の移動にしたがって、軸方向に第１カメラ５４および第２カメラ５５を移動させる移動機構である。第１スライドシーブ３９、ワイヤロープ４１、第１支持部５１、ドラム１６および第１カメラ５４は、第２スライドシーブ４０、ワイヤロープ４２、第２支持部５２、ドラム１７および第２カメラ５５と同じ構造であり、同様に作用するので、以下、第２カメラ５５について説明する。

第２カメラ５５は、第２スライドシーブ４０とドラム１７の間のワイヤロープ４２に向かっている。第２カメラ５５は、第２スライドシーブ４０とドラム１７との間の、ワイヤロープ４２の少なくとも一部を撮影する。第２カメラ５５は、ワイヤロープ４２のドラム１７への巻き取り位置５７の移動にともなう第２スライドシーブ４０の移動にしたがって、軸方向に平行移動するので、第２カメラ５５の正面には、常に、第２スライドシーブ４０とドラム１７の間のワイヤロープ４２がある。第２カメラ５５は、巻き取り位置５７の移動にしたがう移動範囲の全ての位置で、ドラム１７の軸方向全長を画角に含む。

図５Ａは、実施の形態１に係るカメラが移動範囲の左端にある場合の画像の例を示す図である。図５Ｂは、実施の形態１に係るカメラが移動範囲の右端にある場合の画像の例を示す図である。図５Ａと図５Ｂは、第２カメラ５５の画像を示す。

図５Ａは、第２カメラ５５が移動範囲の左端、すなわち、ドラム１６に近い方のドラム１７の端に巻き取り位置５７がある場合の画像である。図５Ａの画面の中央には、第２スライドシーブ４０とドラム１７の間のワイヤロープ４２が写っている。画面の右側にはドラム１７の軸方向全長が写っている。画面の左には、ドラム１６が写っている。ドラム１６のワイヤロープ４１の巻き取り位置５６は、図５Ａでは左端になっているが、ワイヤロープ４１の巻き取り状態によって変化する。

図５Ｂは、第２カメラ５５が移動範囲の右端、すなわち、ウインチ用サポート３０の側面３６に近い方のドラム１７の端に巻き取り位置５７がある場合の画像である。図５Ｂでも画面の中央に、第２スライドシーブ４０とドラム１７の間のワイヤロープ４２が写っている。画面の左側にドラム１７の軸方向全長が写っている。画面の右側にはウインチ用サポート３０の側面３６が写っているが、第２カメラ５５に近くてピントが合わないので判別できない。

図５Ａおよび図５Ｂに示されるように、第２スライドシーブ４０とドラム１７の間のワイヤロープ４２は常に第２カメラ５５の正面にあり、画像の同じ位置に写っている。第２スライドシーブ４０とドラム１７の間のワイヤロープ４２は、ドラム１７に巻き取られているワイヤロープ４２から第２カメラ５５の方に離れているので、画像からワイヤロープ４２の輪郭を抽出しやすい。第２カメラ５５に対するワイヤロープ４２の方向は変わらない。そして、機械的な位置関係からワイヤロープ４２までの距離は分かっているので、第２カメラ５５の光学的特性を用いて、ワイヤロープ４２の直径を算出することができる。

前述のとおり第２カメラ５５は、巻き取り位置５７の移動にしたがう移動範囲の全ての位置で、ドラム１７の軸方向全長を画角に含む。図５Ａおよび図５Ｂに示されるように、ドラム１７の軸方向全長が画面に含まれている。第２カメラ５５の画像から、ドラム１７を監視することができる。すなわち、第２カメラ５５はドラム１７の監視カメラとしても機能する。

ワイヤロープ４１およびドラム１６に関する第１カメラ５４の画像は、ワイヤロープ４２およびドラム１７に関する第２カメラ５５の画像と同様であって、第１カメラ５４の画像からワイヤロープ４１の直径を算出することができる。また、第１カメラ５４はドラム１６の監視カメラとしても機能する。

図３からわかるように、厳密には、ドラム１７に巻き取られているワイヤロープ４２の層数の変化にしたがって、第２カメラ５５とワイヤロープ４２の距離が変化する。そこで、層数の変化による距離の変化が、直径を算出する誤差の許容限度を超える場合には、ドラム１７に巻き取られたワイヤロープ４２の層数を検出して、幾何学的な関係からワイヤロープ４２までの距離を算出する。そして、撮影した画像に占めるワイヤロープ４２の幅、および、第２カメラ５５からワイヤロープ４２までの距離に基づいて、ワイヤロープ４２の直径を算出することができる。

図６は、実施の形態１に係るワイヤロープ点検装置の制御部の構成例を示すブロック図である。制御部６０は、第１カメラ５４および第２カメラ５５の画像から、ワイヤロープ４１，４２の直径を算出する、算出手段の例である。制御部６０は、第１カメラ５４および第２カメラ５５に接続し、それらの画像信号を受信する。制御部６０は、画像取得部６１、抽出部６２、層数検出部６３、距離計算部６４、直径算出部６５および報知部６６を含む。

画像取得部６１は、第１カメラ５４および第２カメラ５５それぞれの画像を取得する。抽出部６２は、それぞれの画像から、第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０とドラム１６，１７の間のワイヤロープ４１，４２の輪郭を抽出する。第１カメラ５４および第２カメラ５５それぞれの画像は、運転室２２の表示装置にも伝送される。運転室２２では、第１カメラ５４および第２カメラ５５の画像から、ドラム１６，１７の状態を監視できる。

層数検出部６３は、ドラム１６，１７のそれぞれに巻き取られているワイヤロープ４１，４２の層数を検出する。層数は、例えば、ドラム１６，１７の回転数から計算する。ドラム１６，１７に巻き取られるワイヤロープ４１，４２の各層のターン数は予め分かっている。例えば、図１に示されるような全て収容された状態、または、伸縮ブームを伸ばしてフックがトップシーブの近くの基準位置にある状態を基準として、そのときの層数および最外層のターン数から、ドラム１６，１７の回転数を加減して、層数を算出する。あるいは、ドラム１６、１７のフランジに各層の印をつけておいてワイヤロープ４１，４２で隠れていない印を画像から抽出して、層数を検出することができる。

距離計算部６４は、層数検出部６３で検出された層数に基づいて、第１カメラ５４および第２カメラ５５からワイヤロープ４１，４２までの距離を計算する。距離は、図３に示す幾何学的な関係と各層の厚さから、計算することができる。予め層数から距離を計算しておいて、または、層数と距離を実際に計測して、層数と距離の関係を記憶しておいてもよい。あるいは、第１カメラ５４および第２カメラ５５それぞれの上にレーザ距離計をつけて、ワイヤロープ４１，４２までの距離を計測する方法でもよい。

直径算出部６５は、それぞれの画像に占めるワイヤロープ４１，４２の幅、および、第１カメラ５４および第２カメラ５５からワイヤロープ４１，４２までの距離に基づいて、ワイヤロープ４１，４２の直径を算出する。第１カメラ５４および第２カメラ５５の光学的特性から、層数ごとのワイヤロープ４１，４２までの距離の位置の被写体の長さと画素数の関係が予めわかっているものとする。あるいは、層数ごとのワイヤロープ４１，４２までの距離に、長さのわかっている被写体をおいて撮影し、その画像における被写体の占める画素数を計測して、被写体の長さと画素数の関係を記憶しておいてもよい。この関係を用いて、抽出したワイヤロープ４１，４２の輪郭の幅と距離から、ワイヤロープ４１，４２の直径を計算することができる。

ワイヤロープ４１，４２は、素線をより合わせた複数のストランドをさらに所定のピッチでより合わせて作られている。ワイヤロープ４１，４２の輪郭には、ストランドのピッチの間にワイヤロープ４１，４２を構成するストランドの数の山が現れる。ワイヤロープ４１，４２の直径は、ストランドの山になったところで計測するので、輪郭の幅の大きくなった部分で直径を算出する。直径算出部６５は、算出した直径と、直径を算出した位置のドラム１６，１７の回転数を報知部６６に送る。

報知部６６は、直径算出部６５で算出された直径が規定の直径より小さければ、その直径を算出した位置のドラム１６，１７の回転数とともに、運転室２２の表示装置に通知する。報知部６６では、ドラム１６，１７の回転数をワイヤロープ４１，４２の基準位置からの長さに換算して、表示装置に通知してもよい。

制御部６０では、画像からワイヤロープ４１，４２の輪郭を抽出するので、直径以外にもワイヤロープ４１，４２の異常を検出することができる。例えば、輪郭線が基準の範囲からはみ出た場合に、ワイヤロープ４１，４２にキンクが生じている可能性が高いと判断できる。また、輪郭線の山の周期が基準の範囲より大きい場合に、素線の切断が発生している可能性が高いと判断できる。

制御部６０は、例えば、画像処理プロセッサを含むマイクロコンピュータ、またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、あるいはディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor） などで構成することができる。

以上説明したとおり、実施の形態１に係るワイヤロープ点検装置は、ワイヤロープ４１，４２のドラム１６，１７への巻き取り位置５６，５７が移動するのに合わせて第１カメラ５４および第２カメラ５５を軸方向に移動し、かつ、移動範囲の全ての位置で、ドラム１６，１７の軸方向全長を画角に含むので、第１カメラ５４および第２カメラ５５の画像からワイヤロープ４１，４２の直径を計測することができ、しかも、同じ第１カメラ５４および第２カメラ５５をドラム１６，１７の監視に用いることができる。その結果、ワイヤロープ点検用に新たな配線も不要になるため、軽量化かつ低コスト化となる。さらに、ウインチでワイヤロープを巻き取る通常の作業をしながら、ワイヤロープの直径を計測することができる。

図７は、実施の形態１に係るワイヤロープ点検装置の変形例を示す正面図である。図８は、図７のVIII－VIII線断面図である。変形例では、スライドシーブピン３８の断面が円形ではなく、第１支持部５１および第２支持部５２がスライドシーブピン３８の軸の周りに回転し得ないので、回り止め５３を必要としない。制御部６０の構成は、図６に示す実施の形態１と同じである。

図８に示されるように、スライドシーブピン３８の断面は四角形である。第１支持部５１および第２支持部５２には、スライドシーブピン３８が嵌合する四角形の穴が形成されている。第１支持部５１および第２支持部５２のスライドシーブピン３８に接触する内周面には、すべり軸受が備えられる。第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０は、第１支持部５１および第２支持部５２にそれぞれ回転自在に支持される。例えば、第１支持部５１および第２支持部５２のスライドシーブピン３８に嵌まる部分の外周にそれぞれ転がり軸受を嵌合し、転がり軸受の外輪に第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０をそれぞれ嵌合する。

第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０は、第１支持部５１および第２支持部５２に回転自在に嵌合し、第１支持部５１および第２支持部５２は、スライドシーブピン３８に摺動可能であるから、第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０は、スライドシーブピン３８に対して軸方向に摺動可能かつ軸の周りに回転自在である。

第１支持部５１および第２支持部５２はそれぞれ、スライドシーブピン３８から第１カメラ５４および第２カメラ５５の設置位置に延びている。第１支持部５１および第２支持部５２の先端に、第１カメラ５４および第２カメラ５５がそれぞれ結合される。第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０と、ドラム１６、１７と、第１カメラ５４および第２カメラ５５との位置関係は、図２および図３に示す実施の形態１と同じである。

第１カメラ５４および第２カメラ５５はそれぞれ、第１支持部５１および第２支持部５２の軸方向への移動にしたがって、軸方向に移動する。スライドシーブピン３８、第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０と、第１支持部５１および第２支持部５２とは、ワイヤロープ４１，４２のドラム１６，１７への巻き取り位置５６，５７の移動にしたがって、軸方向に第１カメラ５４および第２カメラ５５を移動させる移動機構である。

変形例においても、第１カメラ５４および第２カメラ５５それぞれの正面には、常に、第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０とドラム１６，１７の間のワイヤロープ４１，４２がある。第１カメラ５４および第２カメラ５５はそれぞれ、巻き取り位置５６，５７の移動にしたがう移動範囲の全ての位置で、ドラム１６およびドラム１７の軸方向全長を画角に含む。変形例においても、第１カメラ５４および第２カメラ５５の画像からワイヤロープ４１，４２の直径を計測することができ、しかも、同じカメラをドラム監視に用いることができる。

変形例では、スライドシーブピン３８の断面は、四角形に限らない。例えば、どのような凸多角形であってもよいし、凸多角形でなく１８０°以上の内角を有する多角形でもよい。スライドシーブピン３８は、スプライン軸のように軸方向に延びる溝を有する軸でもよい。スライドシーブピン３８は、平行に支持された２本の円柱形の軸でもよい。

実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係るワイヤロープ点検装置の配置を示す正面図である。図９は、図２と同じく、図１のクレーン１を後方から見た図である。実施の形態２では、第１カメラ５４および第２カメラ５５をドラム１６，１７の軸方向に移動可能に支持するガイドレール７０を備える。また、ワイヤロープ４１，４２に摺動可能に係合し、ワイヤロープ４１，４２の通過する経路の移動にしたがってドラム１６，１７の軸方向に移動するロープガイドを備え、第１カメラ５４および第２カメラ５５は、ロープガイドに連結されている。第１カメラ５４および第２カメラ５５の移動機構以外の構成は、実施の形態１と同様である。

図１０は、図９のX－X線断面図である。図９および図１０に示すように、ウインチ用サポート３０の側面３３および側面３６を連絡して、ドラム１６およびドラム１７の軸に平行にガイドレール７０が取り付けられている。実施の形態２では、ガイドレール７０は２本の円柱形の軸である。ガイドレール７０には、それぞれ軸方向に摺動可能に第１スライダ７１および第２スライダ７２が支持されている。第１スライダ７１および第２スライダ７２はそれぞれ、例えば、ガイドレール７０が嵌合する面にすべり軸受を備える。第１スライダ７１および第２スライダ７２はそれぞれ、平行な２本のガイドレール７０に嵌合するので、軸の回りに回転することなく平行に移動する。

第１スライダ７１および第２スライダ７２の上にそれぞれ、第１カメラ５４および第２カメラ５５と、第１ロープガイド７３および第２ロープガイド７４が固定されている。したがって、第１カメラ５４および第２カメラ５５は、ドラム１６，１７の軸方向に移動可能にガイドレール７０に支持されている。第１ロープガイド７３および第２ロープガイド７４は、第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０それぞれと巻き取り位置５６，５７との間のワイヤロープ４１，４２にそれぞれ摺動可能に係合している。

図１１は、実施の形態２に係るロープガイドの例を示す平面図である。第１ロープガイド７３および第２ロープガイド７４はそれぞれ、左右２つのローラ支持部７７，７８と、ローラ支持部７７，７８のそれぞれに回転可能に支持されるローラ７５，７６から構成されている。ローラ支持部７７，７８は第１スライダ７１または第２スライダ７２に固定され、先端がボルト７９ａとナット７９ｂで相互に締結される。２本のローラ７５，７６の間隙Ｄにワイヤロープ４１またはワイヤロープ４２が挟まれる。２本のローラ７５，７６の間隔Ｄの幅は、ワイヤロープ４１またはワイヤロープ４２がちょうど通る寸法に保持されている。

ワイヤロープ４１，４２はそれぞれ、ローラ７５，７６にガイドされて、図１１の紙面に直交する方向に自在に摺動可能である。第１ロープガイド７３および第２ロープガイド７４はそれぞれ、巻き取り位置５６，５７の移動にともなうワイヤロープ４１，４２の通過する経路の移動にしたがってドラム１６，１７の軸方向に移動する。

ローラ７５，７６の一方、例えば、ローラ７５を他方のローラ７６に向けて移動可能に支持し、ローラ７５をローラ７６に向かってばねで付勢してもよい。また、ローラ７５，７６のワイヤロープ４１，４２に接する表面を弾性体で形成してもよい。

第１ロープガイド７３および第２ロープガイド７４はそれぞれ、第１スライダ７１および第２スライダ７２に固定されているから、第１カメラ５４および第２カメラ５５はそれぞれ、第１ロープガイド７３および第２ロープガイド７４の軸方向への移動にしたがって、軸方向に移動する。ガイドレール７０、第１スライダ７１および第２スライダ７２と、第１ロープガイド７３および第２ロープガイド７４とは、ワイヤロープ４１，４２のドラム１６，１７への巻き取り位置５６，５７の移動にしたがって、軸方向に第１カメラ５４および第２カメラ５５を移動させる移動機構である。

実施の形態２においても、第１カメラ５４および第２カメラ５５それぞれの正面には、常に、第１スライドシーブ３９および第２スライドシーブ４０とドラム１６，１７の間のワイヤロープ４１，４２がある。第１カメラ５４および第２カメラ５５はそれぞれ、巻き取り位置５６，５７の移動にしたがう移動範囲の全ての位置で、ドラム１６およびドラム１７の軸方向全長を画角に含む。実施の形態２においても、第１カメラ５４および第２カメラ５５の画像からワイヤロープ４１，４２の直径を計測することができ、しかも、同じカメラをドラム監視に用いることができる。

ガイドレール７０は、２本の円柱軸に限らない。例えば、実施の形態２の変形例におけるスライドシーブピン３８のように、断面が多角形の柱状の１本の軸でもよい。また、スプライン軸のように軸方向に延びる溝を有する軸でもよい。

１台のクレーンが有するウインチのドラムすべてに、実施の形態のワイヤロープ点検装置を備える必要はない。クレーンが有する一部のウインチのドラムに、例えば、主巻きフックのウインチのみに実施の形態のワイヤロープ点検装置を備えてもよい。また、実施の形態１、その変形例、および実施の形態２のワイヤロープ点検装置を混合して、１台のクレーンに用いてもよい。

実施の形態のワイヤロープ点検装置を備えるのは、ラフテレーンクレーンに限らない。荷を吊り下げ可能なフック、フックを吊持するワイヤロープ、フックの上方に位置し、ワイヤロープが掛け回されるトップシーブ、トップシーブに掛け回されたワイヤロープを巻き取るウインチのドラム、ならびに、ワイヤロープのドラムへの巻き取り位置の移動にしたがってドラムの軸方向に移動するスライドシーブを備えるすべてのクレーンに、実施の形態に係るワイヤロープ点検装置を用いることができる。例えば、ラフテレーンクレーン以外に、オールテレーンクレーン、クローラクレーン、クレーン船などの移動式クレーン、天井クレーンまたはジブクレーンなどに、実施の形態のワイヤロープ点検装置を用いることができる。

１ クレーン
２ 下部走行体
３ エンジンルーム
４ 下部フレーム
５，６ アウトリガ
７，８ 車輪
９ 旋回ベアリング
１０ 旋回フレーム
１１ ベースプレート
１２ ブーム支持ブラケット
１５ ブーム支点ピン
１６，１７ ドラム
２０ 伸縮ブーム
２０ａ 先端
２１ 起伏シリンダ
２２ 運転室
２５ 基端部
２６ 第１ウインチ
２７ 第２ウインチ
２８ 第２フック
３０ ウインチ用サポート
３１，３４ 減速機
３２，３５ 油圧モータ
３３，３６ 側面
３７ スライドシーブ用ブラケット
３８ スライドシーブピン
３９ 第１スライドシーブ
４０ 第２スライドシーブ
４１，４２ ワイヤロープ
５１ 第１支持部
５２ 第２支持部
５３ 回り止め
５４ 第１カメラ
５５ 第２カメラ
５６，５７ 巻き取り位置
６０ 制御部
６１ 画像取得部
６２ 抽出部
６３ 層数検出部
６４ 距離計算部
６５ 直径算出部
６６ 報知部
７０ ガイドレール
７１ 第１スライダ
７２ 第２スライダ
７３ 第１ロープガイド
７４ 第２ロープガイド
７５，７６ ローラ
７７，７８ ローラ支持部
７９ａ ボルト
７９ｂ ナット

Claims (4)

1. ウインチのドラムに巻かれるワイヤロープの、前記ワイヤロープが掛け回されて前記ワイヤロープをガイドすると同時に、前記ワイヤロープの前記ドラムへの巻き取り位置の移動にしたがって前記ドラムの軸方向に移動するスライドシーブと前記ドラムとの間の、前記ワイヤロープの少なくとも一部を撮影するカメラと、
   前記ワイヤロープの前記ドラムへの巻き取り位置の移動にしたがって、前記ドラムの軸方向に前記カメラを移動させる移動機構と、
   前記カメラの撮影した画像から、前記ワイヤロープの直径を算出する算出手段と、
   を備え、
   前記移動機構は、前記スライドシーブに連結して、前記スライドシーブと共に前記軸方向に移動する支持部を含み、
   前記カメラは、前記支持部に結合されており、
   前記カメラは、前記巻き取り位置の移動にしたがう前記カメラの移動範囲の全ての位置で前記ドラムの軸方向全長を画角に含む、
   ワイヤロープ点検装置。
2. ウインチのドラムに巻かれるワイヤロープの、前記ワイヤロープが掛け回されて前記ワイヤロープをガイドすると同時に、前記ワイヤロープの前記ドラムへの巻き取り位置の移動にしたがって前記ドラムの軸方向に移動するスライドシーブと前記ドラムとの間の、前記ワイヤロープの少なくとも一部を撮影するカメラと、
   前記ワイヤロープの前記ドラムへの巻き取り位置の移動にしたがって、前記ドラムの軸方向に前記カメラを移動させる移動機構と、
   前記カメラの撮影した画像から、前記ワイヤロープの直径を算出する算出手段と、
   を備え、
   前記移動機構は、
   前記カメラを前記軸方向に移動可能に支持するガイドレールと、
   前記スライドシーブと前記巻き取り位置との間の前記ワイヤロープに摺動可能に係合し、前記巻き取り位置の移動にともなう前記ワイヤロープの通過する経路の移動にしたがって前記ドラムの軸方向に移動するロープガイドと、
   を備え、
   前記カメラは、前記ロープガイドに連結されており、
   前記カメラは、前記巻き取り位置の移動にしたがう前記カメラの移動範囲の全ての位置で前記ドラムの軸方向全長を画角に含む、
   ワイヤロープ点検装置。
3. 前記ワイヤロープの前記ドラムに巻かれた層数を検出する検出部と、
   前記検出部が検出した前記層数に基づいて前記カメラから前記ワイヤロープまでの距離を算出する距離計算部を備え、
   前記算出手段は、前記カメラの撮影した画像に占める前記ワイヤロープの幅、および、前記カメラから前記ワイヤロープまでの距離に基づいて、前記ワイヤロープの直径を算出する、
   請求項１または２に記載のワイヤロープ点検装置。
4. 荷を吊り下げ可能なフックと、
   前記フックを吊持するワイヤロープと、
   前記フックの上方に位置し、前記ワイヤロープが掛け回されるトップシーブと、
   前記トップシーブに掛け回された前記ワイヤロープを巻き取るウインチのドラムと、
   前記ワイヤロープが掛け回されて前記ワイヤロープをガイドすると同時に、前記ワイヤロープの前記ドラムへの巻き取り位置の移動にしたがって前記ドラムの軸方向に移動するスライドシーブと、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤロープ点検装置と、
   を備えるクレーン。

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