JPH09136792A - ワイヤロープ損傷検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 省力化が図れて作業性が良く、しかも、万全
な安全対策が施せるワイヤロープ損傷検出装置を提供す
る。 【構成】 ワイヤロープ探傷装置１１は磁気探傷法によ
ってジブ起伏ワイヤロープ４に生じる損傷を検出し、損
傷検出信号を信号処理装置１２に与える。信号処理装置
１２は一定電圧レベル以上の損傷検出信号を受けるとパ
ルス信号ＣＮＴを発生する。ロープ移動量検出器１３は
起伏ドラム５の回転を検出し、ジブ起伏ワイヤロープ４
が所定長さ巻き取られる毎にパルス信号ｋを発生する。
コントローラ１４は各パルス信号ＣＮＴ，ｋを入力し、
これら信号に基づいてジブ起伏ワイヤロープ４の劣化状
態を判別する。劣化が著しい場合にはオペレータに警報
信号Ｖｗを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建設機械等に用いられる
ワイヤロープに生じる損傷を検出するワイヤロープ損傷
検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のワイヤロープ損傷検出装
置は、例えば、クレーンのジブ起伏ワイヤロープに生じ
る損傷の検出に用いられている。この従来のワイヤロー
プ損傷検出装置の検出原理には一般的に磁気探傷法が採
用されている。この磁気探傷法では、ワイヤロープが長
手方向に局部的に磁化され、素線の断線によってワイヤ
ロープ表面に生じる漏れ磁束がコイル内を通過すること
により、ワイヤロープの損傷が検出される。つまり、ワ
イヤロープの表層部が電磁石によって飽和磁化状態にさ
せられ、この表層部近傍にコイルが固定して設けられ
る。ジブ起伏ワイヤロープはドラムに巻き取られたり巻
き出されたりすることにより、これら電磁石およびコイ
ルに沿って移動する。素線が断線して傷んだワイヤロー
プが電磁石によって飽和磁化状態にさせられると、ワイ
ヤロープを交差する磁束に乱れが生じ、ワイヤロープ損
傷部分に漏れ磁束を生じる。この漏れ磁束がワイヤロー
プの移動に伴ってコイルを横切ると、コイル両端にはレ
ンツの法則に従って起電力が生じる。この起電力を検出
することにより、ワイヤロープの損傷が検知される。

【０００３】図３は、この磁気探傷法を用いたワイヤロ
ープ損傷検出装置で得られる損傷検出信号の波形を示す
グラフである。同グラフの横軸は時間［秒］，縦軸は損
傷検出信号の検出電圧［Ｖ］を示している。矢示Ａの波
形はグランドノイズであり、矢示Ｂの波形が損傷検出信
号である。この損傷検出信号の検出電圧は上記の起電力
に相当している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の磁気探傷法を用いたワイヤロープ損傷装置において
は、オペレータは図３のグラフに示す磁気探傷データか
ら一定検出電圧レベル以上の損傷検出信号を探し出し、
この損傷検出信号に基づいて素線の断線数を換算する作
業が必要とされている。そして、ワイヤロープの１ピッ
チ間の総素線数の１０％以上が断線しているか否かを割
り出し、１０％以上の素線に断線が生じている場合にワ
イヤロープの交換時期が来たものと判定している。従っ
て、上記従来のワイヤロープ損傷検出装置においては、
磁気探傷データの解析作業およびワイヤロープ交換時期
の判定作業にかなりの時間が費やされ、クレーン作業の
作業性の低下を招いている。また、データ解析時にオペ
レータが損傷検出信号を適確に把握しきらないこともあ
り、ワイヤロープの交換時期を人為的ミスによって誤る
可能性もある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、ワイヤロープの損傷
を検出してこれを損傷検出信号として出力する探傷手段
と、損傷検出信号の出力を受けてパルス信号を発生する
信号パルス化手段と、ワイヤロープの移動量を検出する
ロープ移動量検出手段と、このロープ移動量検出手段で
検出されるワイヤロープの所定移動量当たりに、信号パ
ルス化手段で発生するパルス信号数を計数する計数手段
と、この計数手段による計数結果が所定の基準値より大
きい場合に警報信号を発生する警報発生手段とを備え、
ワイヤロープ損傷検出装置を構成した。

【０００６】また、上記探傷手段に磁気探傷法を用いて
ワイヤロープの損傷を検出し、上記信号パルス化手段は
一定電圧レベル以上の損傷検出信号を受けた場合にパル
ス信号を発生する構成とした。

【０００７】

【作用】探傷手段から出力される損傷検出信号は信号パ
ルス化手段によってパルス化され、ワイヤロープの所定
移動量当たりにパルス化された損傷検出信号数が計数手
段によって自動的に計数される。また、計数値が所定の
基準値より大きい場合には警報発生手段によって自動的
に警報信号が発生する。

【０００８】

【実施例】次に、本発明によるワイヤロープ損傷検出装
置をクレーンのジブ起伏ワイヤロープの損傷検出に適用
した一実施例について説明する。

【０００９】図１は本実施例によるワイヤロープ損傷検
出装置の概略構成を示している。

【００１０】ラチスジブ１は図示しないクレーンの上部
旋回体の前方に起伏自在に取り付けられている。このラ
チスジブ１の先端には荷が掛けられる図示しないフック
が吊り下げられている。また、上部旋回体の後方には図
示しないＡフレームが取り付けられており、ベイル２は
このＡフレームの先端に取り付けられている。空中に懸
架されたブライドル３とこのベイル２との各シーブ間に
はジブ起伏ロープ４が巻回されており、このジブ起伏ロ
ープ４の端部は起伏ドラム５に巻かれている。ジブ起伏
ロープ４は、素線がより合わされたストランドがさらに
心線の周りに数本より合わされて構成されている。心線
の周りにストランドが１回りする長さが１ピッチと呼ば
れている。また、ブライドル３とラチスジブ１の先端と
の間にはペンダントロープ６が張られている。

【００１１】油圧ポンプ７はエンジン８からの駆動力を
受けて作動油を吐出する。油圧モータ９は、油圧ポンプ
７から吐出されるこの作動油が切換弁１０によって切り
換えられることにより、その回転がコントロールされて
いる。起伏ドラム５はこのように制御される油圧モータ
９によって回転駆動される。起伏ドラム５が回転してジ
ブ起伏ロープ４が起伏ドラム５に巻き取られることによ
り、ブライドル３はベイル２側に引き寄せられ、ブライ
ドル３およびベイル２間の距離が縮められる。このた
め、ペンダントロープ６はブライドル３に連れてベイル
２側に引っ張られる。この結果、ラチスジブ１がペンダ
ントロープ６に引っ張られて引き起こされ、ラチスジブ
１が起伏される。

【００１２】ジブ起伏ワイヤロープ４にはブライドル３
およびベイル２間においてワイヤロープ探傷装置１１が
設けられている。この探傷装置１１は前述した磁気探傷
法によってジブ起伏ワイヤロープ４に生じる損傷を検出
し、図３に示すような損傷検出信号を出力する。探傷装
置１１から出力されたこのワイヤロープ損傷検出信号は
信号処理装置１２に与えられる。信号処理装置１２は信
号パルス化手段を構成しており、探傷装置１１から出力
される損傷検出信号を受けてパルス信号ＣＮＴを発生す
る。ただし、一定電圧レベル以上の損傷検出信号を受け
た場合にのみこのパルス信号ＣＮＴを発生する。この信
号処理装置１２は例えばオペアンプによるコンパレータ
で構成される。

【００１３】また、起伏ドラム５の回転はロープ移動量
検出器１３で検出される。このロープ移動量検出器１３
は、例えば、起伏ドラム５の巻胴の近くに近接センサが
設けられることによって構成される。この近接センサに
より、巻胴の円周に均一に複数個設けられた放熱フィン
がこの近接センサの近傍を通過する数を計測することに
より、起伏ドラム５の回転状態がロープ移動量検出器１
３に検知される。ロープ移動量検出器１３は放熱フィン
が近接センサの近傍を通過する毎にパルス信号ｋを発生
する。従って、このパルス信号ｋをカウントすることに
より、起伏ドラム５に巻き取られるジブ起伏ワイヤロー
プ４の長さを検出することが出来る。

【００１４】コントローラ１４は、信号処理装置１２が
発生するパルス信号ＣＮＴおよびロープ移動量検出器１
３が発生するパルス信号ｋを入力し、これら各パルス信
号ＣＮＴ，ｋに基づいてジブ起伏ワイヤロープ４の劣化
状態を判別する。そして、この劣化が著しい場合はオペ
レータに警報信号Ｖｗを出力する。本実施例によるワイ
ヤロープ損傷検出装置は、上述した探傷装置１１，信号
処理装置１２，ロープ移動量検出器１３およびコントロ
ーラ１４から構成されている。このコントローラ１４は
マイクロコンピュータによって構成されており、図２の
フローチャートに示す信号処理を行う。

【００１５】コントローラ１４はまず入力する各パルス
信号ｋ，ＣＮＴの数をカウントする（ステップ１０
１）。そして、配列バッファメモリＰＬＳ（ｋ）にパル
ス信号ＣＮＴのカウント値を格納する（ステップ１０
２）。配列バッファメモリＰＬＳ（ｋ）には、パルス信
号ｋの各カウント値に対応してパルス信号ＣＮＴのカウ
ント値が積算されている。パルス信号ｋが１カウントア
ップするということは、起伏ドラム５にジブ起伏ワイヤ
ロープ４が所定長さ巻き取られまたは巻き出されること
である。従って、パルス信号ｋの各カウント値に対応し
て配列バッファメモリＰＬＳ（ｋ）に格納されたパルス
信号ＣＮＴの積算カウント値は、この所定長さ当たりに
信号処理装置１２から出力されたパルス信号ＣＮＴの総
数を表している。よって、ジブ起伏ワイヤロープ４が起
伏ドラム５に１ピッチ巻き取られる間に、ロープ移動量
検出器１３から出力されるパルス信号ｋの数をｉ（整
数）とすると、ジブ起伏ワイヤロープ４の１ピッチ当た
りの損傷検出信号数ＤＡＭは次の（１）式で算出され
る。ここで、パルス信号ｋのカウント値ｋはｉよりも大
きく（ｋ＞ｉ）、１ピッチ以上の長さのジブ起伏ワイヤ
ロープ４が起伏ドラム５に巻き取られているものとす
る。

【００１６】 ＤＡＭ＝ＰＬＳ（ｋ）−ＰＬＳ（ｋ−ｉ） …（１） パルス信号ｋのカウント値ｋがｉよりも小さく（ｋ≦
ｉ）、１ピッチ分のジブ起伏ワイヤロープ４が起伏ドラ
ム５に巻き取られていない場合には、ジブ起伏ワイヤロ
ープ４の１ピッチ当たりの損傷検出信号数ＤＡＭは次の
（２）式で示されるものとなる。

【００１７】 ＤＡＭ＝ＰＬＳ（ｋ） …（２） この損傷検出信号数ＤＡＭの算出処理はステップ１０３
で行われる。従って、コントローラ１４は、ロープ移動
量検出器１３で検出されるジブ起伏ワイヤロープ４の所
定移動量（１ピッチ）当たりに、信号処理装置１２で発
生するパルス信号ＣＮＴの数を計数する計数手段を構成
している。

【００１８】ＤＡＭ算出後、ＤＡＭ値は予め定められた
基準値Ｍと比較される（ステップ１０４）。この基準値
Ｍはコントローラ１４内のメモリに記憶されている。こ
の比較をした結果、ＤＡＭ値が基準値Ｍよりも大きく
（ＤＡＭ＞Ｍ）、ジブ起伏ワイヤロープ４に規定値以上
の損傷が生じている場合には、オペレータに音や映像で
警報信号Ｖｗを発生し（ステップ１０５）、ジブ起伏ワ
イヤロープ４の交換を促す。従って、コントローラ１４
は、上記の計数手段による計数結果が所定の基準値Ｍよ
り大きい場合に警報信号Ｖｗを発生する警報発生手段を
も構成している。一方、ＤＡＭ値が基準値Ｍよりも小さ
く（ＤＡＭ≦Ｍ）、ジブ起伏ワイヤロープ４に生じてい
る損傷が規定値以下である場合には、処理は最初のステ
ップ１０１に戻る。

【００１９】このように本実施例によるワイヤロープ損
傷検出装置においては、探傷装置１１から出力される損
傷検出信号は信号処理装置１２によってパルス信号ＣＮ
Ｔにパルス化され、ジブ起伏ワイヤロープ４が１ピッチ
移動する当たりに発生するパルス信号ＣＮＴの数がコン
トローラ１４によって自動的に計数される。また、この
パルス信号ＣＮＴの計数値が所定の基準値Ｍより大きい
場合には、コントローラ１４によって自動的に警報信号
Ｖｗが発生する。

【００２０】従って、本実施例によれば、ワイヤロープ
損傷検出信号は従来のように人手を介さずに計数され
る。しかも、パルス信号ＣＮＴのカウント値と比較され
る基準値Ｍを適当に選択することにより、警報信号Ｖｗ
が発生した時をジブ起伏ワイヤロープ４の交換時期とす
ることが出来る。このため、従来、データ解析作業およ
びワイヤロープ交換時期判定作業に費やされた時間が削
減され、省力化が図れてクレーン作業の作業性は向上す
る。また、従来のデータ解析時の人為的ミスを排除でき
るため、ジブ起伏ワイヤロープ４の交換時期を常に適確
に知ることが可能となる。

【００２１】なお、上記実施例では本発明をクレーンの
ジブ起伏ワイヤロープの損傷検出に適用した場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、他のワイヤロープの損傷検出に適用することも可能
である。この場合においても上記実施例と同様な効果が
奏される。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、探
傷手段から出力される損傷検出信号は信号パルス化手段
によってパルス化され、ワイヤロープの所定移動量当た
りにパルス化された損傷検出信号数が計数手段によって
自動的に計数される。また、計数値が所定の基準値より
大きい場合には警報発生手段によって自動的に警報信号
が発生する。このため、従来、データ解析作業およびワ
イヤロープ交換時期判定作業に費やされた時間が削減さ
れ、省力化が図れて作業性は向上する。また、データ解
析時の人為的ミスを排除できるため、ワイヤロープの交
換時期を常に適確に知ることが可能となる。このため、
万全な安全対策が施せる信頼性の高いワイヤロープ損傷
検出装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるワイヤロープ損傷検出
装置の概略の構成を示す図である。

【図２】本実施例によるワイヤロープ損傷検出装置を構
成するコントローラの信号処理を示すフローチャートで
ある。

【図３】一般的なワイヤロープ損傷検出装置で得られる
ワイヤロープ損傷検出信号を示すグラフである。

【符号の説明】

１…ラチスジブ ２…ベイル ３…ブライドル ４…ジブ起伏ワイヤロープ ５…起伏ドラム ６…ペンダントロープ ７…油圧ポンプ ８…エンジン ９…油圧モータ １０…切換弁 １１…ワイヤロープ探傷装置 １２…信号処理装置 １３…ロープ移動量検出器 １４…コントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤロープの損傷を検出してこれを損
   傷検出信号として出力する探傷手段と、前記損傷検出信
   号の出力を受けてパルス信号を発生する信号パルス化手
   段と、前記ワイヤロープの移動量を検出するロープ移動
   量検出手段と、このロープ移動量検出手段で検出される
   前記ワイヤロープの所定移動量当たりに前記信号パルス
   化手段で発生する前記パルス信号数を計数する計数手段
   と、この計数手段による計数結果が所定の基準値より大
   きい場合に警報信号を発生する警報発生手段とを備えて
   構成されたワイヤロープ損傷検出装置。
2. 【請求項２】 前記探傷手段は磁気探傷法を用いて前記
   ワイヤロープの損傷を検出し、前記信号パルス化手段は
   一定電圧レベル以上の前記損傷検出信号を受けた場合に
   前記パルス信号を発生することを特徴とする請求項１記
   載のワイヤロープ損傷検出装置。