KR102267712B1 - Apparatus for Inspecting Defect of Wire Rope - Google Patents

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KR102267712B1
KR102267712B1 KR1020200011966A KR20200011966A KR102267712B1 KR 102267712 B1 KR102267712 B1 KR 102267712B1 KR 1020200011966 A KR1020200011966 A KR 1020200011966A KR 20200011966 A KR20200011966 A KR 20200011966A KR 102267712 B1 KR102267712 B1 KR 102267712B1
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wire rope
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KR1020200011966A
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이동활
오관렬
이진영
김명진
김태욱
최영진
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대구대학교 산학협력단
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    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
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    • GPHYSICS
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    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices

Abstract

The present invention relates to a wire rope defect inspection apparatus capable of inspecting a defect of a wire rope by using a leakage flux inspection method using a hall sensor. According to the present invention, the wire rope defect inspection apparatus includes: a moving body moving while surrounding a wire rope; and a driving body moving the moving body in a longitudinal direction of the wire rope. The moving body includes: a plurality of heads arranged in a circumferential direction from the outside of the wire rope; a yoke inserted into each of the heads; magnets positioned on both sides of the yoke to be coupled with the heads; a hall sensor positioned between the magnets to maintain a predetermined distance from the wire rope; and a fixing plate integrally fixing the plurality of heads on both sides of the plurality of heads. According to the present invention, as the apparatus is movably installed on a wire rope and moved, there can be an effect of easily and accurately inspecting a defect of the wire rope.

Description

와이어로프 결함 검사장치{Apparatus for Inspecting Defect of Wire Rope}Wire Rope Defect Inspection Apparatus {Apparatus for Inspecting Defect of Wire Rope}

본 발명은 와이어로프 결함 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홀 센서를 이용한 누설자속 탐상법을 이용하여 와이어로프의 결함을 검사할 수 있는 와이어로프 결함 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wire rope defect inspection apparatus, and more particularly, to a wire rope defect inspection apparatus capable of inspecting a wire rope defect by using a leakage magnetic flux flaw detection method using a Hall sensor.

일반적으로 사다리차, 크레인, 엘리베이터 등과 같은 각종 장비에 설치된 와이어 로프는 큰 압력을 받거나 시이브(sheave)와의 빈번한 접촉으로 인해 국부적으로 마모되거나 손상되어 절단될 우려가 있으며, 이러한 와이어로프의 국부적 마모나 절단은 대형 사고로 이어질 수 있으므로 반드시 주기적인 점검을 필요로 한다.In general, the wire rope installed in various equipment such as ladder trucks, cranes, elevators, etc. is subjected to large pressure or there is a risk of being locally worn or damaged due to frequent contact with the sheave and may be cut. can lead to major accidents, so periodic inspections are absolutely necessary.

대부분의 와이어로프 검사는 육안검사, 기구(버니어 캘리퍼스)를 통해 소선의 단선, 심한 부식, 마모 정도를 검사하는 방법으로 시간과 경비가 많이 들고 개인의 판단에 의한 인적오류로 판단될 가능성이 높다. 이를 보완하고자 최근에는 비파괴 검사장치를 활용하여 와이어의 상태를 검사한다. Most wire rope inspection is a method of inspecting wire breakage, severe corrosion and wear through visual inspection and instrument (vernier caliper). It takes a lot of time and money and is highly likely to be judged as human error by individual judgment. To supplement this, recently, a non-destructive inspection device is used to inspect the state of the wire.

비파괴 검사 방법은 초음파 탐상시험, 방사선 투과시험, 자기 탐상기법이 있는데, 초음파 탐상시험은 와이어로프의 형상이 복잡하기 때문에 적절하지 않고 방사선 투과시험은 시간과 비용 면에서 어려움이 있다. 검사 대상체인 와이어로프는 강자성체이므로 결함 탐지에 유용한 방법인 자기 탐상기법으로 결함을 검사하고 있다. 이러한 방법의 원리는 와이어에 자기장을 가하고 와이어의 결함 부분에서 누설되는 자속이나 자기장의 변화를 홀센서(자기센서)로 감지하여 결함부분을 검출한다. 이러한 방법으로 와이어로프의 결함 또는 손상을 검출하는 장치가 한국등록특허 제10-2032986호, 한국공개특허 제2019-0101998호 등으로 개시되어 있다. Non-destructive testing methods include ultrasonic flaw testing, radiographic testing, and magnetic flaw testing. Ultrasonic flaw testing is not appropriate because of the complicated shape of the wire rope, and radiation penetration testing is difficult in terms of time and cost. Since the wire rope, which is the object to be inspected, is a ferromagnetic material, defects are inspected using the magnetic flaw technique, a useful method for defect detection. The principle of this method is to apply a magnetic field to the wire and detect the defective portion by sensing the magnetic flux leaking from the defective portion of the wire or the change in the magnetic field with a Hall sensor (magnetic sensor). A device for detecting a defect or damage of a wire rope in this way is disclosed in Korean Patent No. 10-2032986, Korean Patent Publication No. 2019-0101998, and the like.

한국등록특허 제10-2032986호 (등록일: 2019.10.10.)Korean Patent Registration No. 10-2032986 (Registration Date: 2019.10.10.)

한국공개특허 제2019-0101998호 (공개일: 2019.09.02.)Korean Patent Publication No. 2019-0101998 (Published date: 2019.09.02.)

본 발명은 홀 센서를 이용한 누설자속 탐상법을 이용하여 와이어로프의 결함을 용이하고 정확하게 검사할 수 있는 와이어로프 결함 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a wire rope defect inspection apparatus capable of easily and accurately inspecting a wire rope defect using a leak magnetic flux flaw detection method using a Hall sensor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 와이어로프 결함 검사장치는 와이어로프를 감싸면서 이동하는 이동체와, 와이어로프의 길이방향을 따라 이동체를 이동시키는 구동체를 구비하며, 이동체는 와이어로프의 외측에서 원주방향으로 따라 배열된 복수의 헤드와, 각 헤드의 내부에 삽입된 요크와, 요크의 양측에 위치하여 헤드에 결합된 자석과, 자석 사이에 위치하여 와이어로프와 일정간격을 유지하는 홀센서와, 복수의 헤드의 양측에서 복수의 헤드를 일체로 고정하는 고정판을 포함한다.A wire rope defect inspection apparatus according to the present invention for achieving the above object includes a movable body moving while wrapping the wire rope, and a driving body for moving the movable body along the longitudinal direction of the wire rope, and the movable body is from the outside of the wire rope. A plurality of heads arranged in the circumferential direction, a yoke inserted into the inside of each head, a magnet positioned on both sides of the yoke and coupled to the head, and a hall sensor positioned between the magnets to maintain a predetermined distance from the wire rope; , and a fixing plate for integrally fixing the plurality of heads on both sides of the plurality of heads.

고정판에는 와이어로프를 안내하는 한쌍의 V형 롤러가 결합된다.A pair of V-shaped rollers guiding the wire rope are coupled to the fixing plate.

헤드에는 요크와 홀센서 사이에 끼워져 홀센서와 와이어로프 사이의 간격을 세팅하는 복수의 기판이 포개진다.A plurality of boards are overlapped on the head, which is sandwiched between the yoke and the hall sensor to set the distance between the hall sensor and the wire rope.

기판은 홀센서가 끼워져 고정되는 홀센서 고정기판과, 홀센서 고정기판의 양측에 포개어지는 복수의 간격 조정기판을 포함하며, 간격 조정기판의 중간에는 배선을 위한 배선통과 공간이 형성된다. The substrate includes a Hall sensor fixed substrate on which the Hall sensor is inserted and fixed, and a plurality of spacing adjustment substrates superimposed on both sides of the Hall sensor fixed substrate, and a wiring passage space for wiring is formed in the middle of the interval adjustment substrate.

헤드의 길이방향 중간에는 배선을 용이하게 하는 트인 홈이 형성된다.An open groove for facilitating wiring is formed in the middle of the head in the longitudinal direction.

본 발명에 의한 와이어로프 결함 검사장치에 의하면, 와이어로프에 이동가능하게 설치하여 이동시킴에 따라 와이어로프의 결함을 용이하고 정확하게 검사할 수 있다는 효과가 있다.According to the wire rope defect inspection apparatus according to the present invention, there is an effect that the defect of the wire rope can be easily and accurately inspected by movably installed and moved on the wire rope.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 와이어로프 결함 검사장치가 적용된 개념 구성도이다.
도 2는 1의 요부를 나타내는 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2의 입면도, 중심 수평 단면도, 및 측면도이다.
도 4는 도 2에서 자화 헤드의 하나를 나타내는 사시도로서, 요크와 기판 및 홀센서가 결합된 상태이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 입면도, 평면도 및 측면도이다.
도 6은 도 5a의 홀센서 고정기판을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 5a의 간격 조정기판을 나타내는 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 실시예에 의한 와이어로프 결함 검사장치의 검사원리를 나타내는 설명도이다.
도 9a 내지 도 11b는 본 발명의 실시예에 의한 와이어로프 결함 검사장치를 사용하여 소선이 단선된 경우의 와이어로프로 전압변화량을 측정한 실험예를 설명하는 설명도이다.
1 is a conceptual block diagram to which a wire rope defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view showing the main part of 1. FIG.
3A-3C are an elevation view, a central horizontal cross-sectional view, and a side view of FIG. 2 ;
FIG. 4 is a perspective view illustrating one of the magnetization heads in FIG. 2 , in which a yoke, a substrate, and a hall sensor are combined.
5A to 5C are elevation, top and side views of FIG. 4 ;
6 is a perspective view illustrating the Hall sensor fixed substrate of FIG. 5A.
7 is a perspective view illustrating the interval adjusting substrate of FIG. 5A .
8A and 8B are explanatory views showing the inspection principle of a wire rope defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
9A to 11B are explanatory views for explaining an experimental example in which a voltage change amount is measured with a wire rope when a wire is disconnected using the wire rope defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 와이어로프 결함 검사장치가 적용된 개념 구성도이고, 도 2는 1의 요부를 나타내는 사시도이며, 도 3a 내지 도 3c는 도 2의 입면도, 중심 수평 단면도(A-A단면), 및 측면도이다. 도시한 바와 같이 와이어로프 결함 검사장치는 와이어로프(WR)를 감싸면서 이동하는 이동체(100)와, 와이어로프(WR)의 길이방향을 따라 이동체(100)를 이동시키는 구동체(200)를 구비한다.1 is a conceptual configuration diagram to which a wire rope defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a perspective view showing the main part of 1, and FIGS. 3a to 3c are an elevation view of FIG. 2, a central horizontal cross-sectional view (section AA) ), and a side view. As shown, the wire rope defect inspection apparatus includes a movable body 100 that moves while wrapping the wire rope WR, and a driving body 200 that moves the movable body 100 along the longitudinal direction of the wire rope WR. do.

도 1의 실시예에서, 구동체(200)가 고정프레임(FR1)에 설치되어 모터가 이송나사를 회전시킴에 따라, 이송나사에 결합된 이동체(100)가 이동하는 구조로 되어 있다. 이러한 구동구조는 하나의 예시일 뿐 다양한 유압, 공압, 벨트 등의 구동수단으로 구동될 수 있으므로, 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는 본 발명의 요부인 이동체(100)에 대해서만 자세히 설명한다.In the embodiment of FIG. 1 , the driving body 200 is installed in the fixed frame FR1 and as the motor rotates the feed screw, the movable body 100 coupled to the feed screw moves. Since this driving structure is only an example and can be driven by various driving means such as hydraulic pressure, pneumatic pressure, belt, etc., detailed description will be omitted, and only the movable body 100, which is the main part of the present invention, will be described in detail below.

이동체(100)는 이동프레임(FR2)에 고정되어 이동하며, 이동프레임(FR2)에는 도시하지 않은 제어부 및 디스플레이부 등이 설치될 수 있으며, 헤드(110)와, 요크(120)와, 자석(130)과, 홀센서(140)와, 고정부(150)와, 안내부(160)와, 기판부(170)을 포함한다.The movable body 100 is fixed to the moving frame FR2 and moved, and a control unit and a display unit not shown may be installed in the moving frame FR2, and a head 110, a yoke 120, and a magnet ( 130 , a Hall sensor 140 , a fixing part 150 , a guide part 160 , and a substrate part 170 .

헤드(110)는 도 4와 도 5a 내지 도 5c에 도시한 바와 같이, 와이어로프(WR:도 1 참조)의 외측에서 원주방향으로 따라 배열 위치되며, 복수개(본 실시예에서는 8개)가 서로 접하게 설치된다. 헤드(110)는 비자성 재질로 되어 있다. 헤드(110)는 일측에 요크(120)와 자석(130)과 기판부(170)가 삽입되어 설치되는 부등변 5각 기둥형태로 되어 있으며, 요크(120)와 기판부(170)가 삽입되는 공간 및 자석(130)이 끼워지는 구멍이 형성된다. The head 110 is arranged along the circumferential direction from the outside of the wire rope (WR: see Fig. 1), as shown in Figs. 4 and 5a to 5c, a plurality (eight in this embodiment) is mutually installed in close proximity. The head 110 is made of a non-magnetic material. The head 110 is in the form of an isosceles pentagonal column in which the yoke 120, the magnet 130, and the substrate unit 170 are inserted and installed on one side, and the space in which the yoke 120 and the substrate unit 170 are inserted. And a hole into which the magnet 130 is inserted is formed.

본 실시예에서는 8개의 헤드(110)가 인접하는 제1접촉면(111)과 제2접촉면(112)이 접촉하여 원주방향을 따라 배열되다. 제1접촉면(111)측에는 요크(120)와 기판부(170)가 노출되게 설치된다. 헤드(110)의 길이방향 중간에는 홀센서(140)에서 나오는 전선을 용이하게 배선하도록 트인 홈(113)이 형성된다. 헤더(110)에서 와이어로프와 마주보는 쪽에서 홀센서(140)가 설치되는 곳에는 트여 있다. 또한, 헤더(110)에는 그 길이방향을 따라 후술하는 고정부(150)의 체결부재(봉)가 삽입되는 구멍(114)이 형성된다.In this embodiment, the eight heads 110 are arranged along the circumferential direction in contact with the adjacent first contact surface 111 and the second contact surface 112 . On the first contact surface 111 side, the yoke 120 and the substrate part 170 are installed to be exposed. An open groove 113 is formed in the middle of the head 110 in the longitudinal direction to easily wire the wires coming out of the hall sensor 140 . The header 110 is open where the hall sensor 140 is installed on the side facing the wire rope. In addition, a hole 114 into which a fastening member (rod) of the fixing part 150 to be described later is inserted is formed in the header 110 along its longitudinal direction.

요크(120)는 헤드(110)에 끼워지는 사각의 판 형태로 되어 있으며, 자성 재질로 되어 있다.The yoke 120 is in the form of a rectangular plate fitted to the head 110, and is made of a magnetic material.

자석(130)은 요크(120)의 양측에 위치하여 헤드(110)에 끼워져 결합되는 원기둥 형태로 되어 있다.The magnet 130 is positioned on both sides of the yoke 120 and has a cylindrical shape that is fitted and coupled to the head 110 .

홀센서(140)는 양측의 자석(130) 사이에 위치하여 와이어로프와 일정간격을 유지하며 누설자속을 검출하는 센서로서, 그 다리가 후술하는 기판부(170)의 기판에 끼워져 고정된다.The hall sensor 140 is positioned between the magnets 130 on both sides and maintains a predetermined distance from the wire rope and detects leakage magnetic flux, and its legs are fitted and fixed to the substrate of the substrate unit 170 to be described later.

고정부(150)는 복수의 헤드(110)의 양측에서 복수의 헤드(110)를 한 몸체로 고정하는 고정판(151, 152)을 포함하는 부분이다. 고정부(150)는 상고정판(151)과 하고정판(152)이 걸림턱에 의해 끼워져 착탈가능하게 결합되어, 와이어로프의 양측(상, 하측)에서 용이하게 결합하게 되어 있다. 양측의 고정판(151, 152)는 체결부재(볼트, 너트 및 와셔)(153)에 의해 헤드(110)에 체결된다.The fixing part 150 is a part including fixing plates 151 and 152 for fixing the plurality of heads 110 as one body at both sides of the plurality of heads 110 . In the fixing unit 150, the upper fixing plate 151 and the fixing plate 152 are fitted and detachably coupled by a clasp, so that they are easily coupled from both sides (upper and lower) of the wire rope. The fixing plates 151 and 152 on both sides are fastened to the head 110 by fastening members (bolts, nuts and washers) 153 .

안내부(160)는 고정판(151, 152)에 결합되어 와이어로프를 안내하는 부분으로서, 한 쌍의 V형 롤러(161)와, V형 롤러(161)를 지지하는 러그부재(162)를 포함한다. 러그부재(162)는 고정판(151, 152)에 밀착하여 체결부재에 의해 고정되는 러그 베이스부(162a)의 양측에서 러그(162b)가 돌출하여 V형 롤러(161)를 지지한다. 한 쌍의 V형 롤러(161)는 러그(162b)에 끼워지는 축부재(163)에 설치되어, 도 3c에 도시한 바와 같이 와이어로프를 안내하는 사각의 통로(164)를 이룬다.The guide unit 160 is coupled to the fixing plates 151 and 152 to guide the wire rope, and includes a pair of V-shaped rollers 161 and a lug member 162 for supporting the V-shaped roller 161 . do. The lug member 162 is in close contact with the fixing plates 151 and 152 and the lugs 162b protrude from both sides of the lug base portion 162a fixed by the fastening member to support the V-shaped roller 161 . A pair of V-shaped rollers 161 are installed on the shaft member 163 fitted to the lug 162b, and form a rectangular passage 164 for guiding the wire rope as shown in FIG. 3c.

기판부(170)는 헤드(110)에서 요크(120)와 홀센서(140) 사이에 끼워져 홀센서(140)와 와이어로프 사이의 간격을 세팅하도록 복수의 기판이 포개져 이루어진다. 기판은 홀센서(140)의 다리가 끼워져 고정되는 복수의 구멍(171a: 도 6 참조)이 형성된 홀센서 고정기판(171)과, 홀센서 고정기판(171)의 일측 또는 양측에 포개어지는 복수의 간격 조정기판(172)을 포함하며, 간격 조정기판(172)의 중간에는 배선을 위한 배선통과 공간(172a: 도 7 참조)이 형성된다. The substrate unit 170 is sandwiched between the yoke 120 and the Hall sensor 140 in the head 110 to set a gap between the Hall sensor 140 and the wire rope, so that a plurality of substrates are overlapped. The substrate includes a Hall sensor fixed substrate 171 having a plurality of holes 171a (refer to FIG. 6 ) in which the legs of the Hall sensor 140 are fitted and fixed, and a plurality of overlapping holes on one or both sides of the Hall sensor fixed substrate 171 . It includes a spacing adjusting substrate 172, and a wiring passage space 172a (refer to FIG. 7) for wiring is formed in the middle of the spacing adjusting substrate 172.

홀센서(140)와 와이어로프(WR:도 1 참조)사이의 간격을 조정할 때에는, 간격 조정기판(172)을 이동시켜 조정한다. 즉, 간격을 크게 할 경우에는 홀센서 고정기판(171)의 상측에 있는 간격 조정기판(172)을 하측으로 이동시켜 홀센서(140)가 상측으로 이동되게 하고, 간격을 작게 할 경우에는 홀센서 고정기판(171)의 하측에 있는 간격 조정기판(172)을 상측으로 이동시켜 홀센서(140)가 하측으로 이동되게 한다.When adjusting the distance between the hall sensor 140 and the wire rope (WR: see FIG. 1 ), it is adjusted by moving the gap adjusting substrate 172 . That is, when the gap is increased, the gap adjusting substrate 172 on the upper side of the Hall sensor fixed substrate 171 is moved to the lower side so that the hall sensor 140 is moved upward, and when the gap is made small, the hall sensor By moving the gap adjusting substrate 172 on the lower side of the fixed substrate 171 upward, the Hall sensor 140 is moved downward.

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 실시예에 의한 와이어로프 결함 검사장치의 검사원리를 나타내는 설명도이다. 도 8a는 정상적인 와이어로프(WR)의 자기장을 나타내는 도면이고, 도 8b는 와이어로프에 손상부가 있는 경우에 누설자속이 생긴 자기장을 나타내는 도면이다.8A and 8B are explanatory views showing the inspection principle of a wire rope defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. Figure 8a is a view showing the magnetic field of the normal wire rope (WR), Figure 8b is a view showing the magnetic field leakage magnetic flux is generated when there is a damaged portion in the wire rope.

도 8a에 도시한 바와 같이, 강자성체인 와이어로프(WR)가 자석(130)을 통해 충분히 자화하게 되면 자석과 같은 특성을 띄게 되는데, 이때 와이어로프(WR)와 ㄷ자 형태인 자석(130)과 요크(120)는 자기 폐회로를 형성하게 된다. 도 8b에 도시한 바와 같이 이러한 와이어로프(WR)에 국부적 소선 단선(metal loss)가 발생하게 되면 결함 부분에서 자기장의 통과 단면적이 줄어들게 되다. 이로 인해서 외부에서 인가되는 자계에 의한 자속이 모두 와이어로프(WR)를 통과하는 것이 아니라, 대상물체의 외부로 누설하게 된다. 외부로 통과하는 자속을 누설자속이라고 하며, 이 누설자속이 홀센서(140)의 출력전압으로 검출된다.As shown in Fig. 8a, when the ferromagnetic wire rope (WR) is sufficiently magnetized through the magnet 130, it has magnet-like properties. At this time, the wire rope (WR) and the U-shaped magnet 130 and the yoke (120) forms a magnetic closed circuit. As shown in FIG. 8b , when a local wire breakage (metal loss) occurs in the wire rope WR, the cross-sectional area of the magnetic field passing through the defective portion is reduced. For this reason, all the magnetic flux due to the externally applied magnetic field does not pass through the wire rope WR, but leaks to the outside of the target object. The magnetic flux passing to the outside is called leakage magnetic flux, and this leakage magnetic flux is detected as an output voltage of the Hall sensor 140 .

도 9a 내지 도 11b는 본 발명의 실시예에 의한 와이어로프 결함 검사장치를 사용하여 소선이 단선된 경우의 와이어로프로 전압변화량을 측정한 실험예를 설명하는 설명도로서, 8개(ch1~ch8)의 헤드(110)가 원주방향을 따라 설치된 상태의 각채널에 전압변화량을 보인 예이다.9A to 11B are explanatory views for explaining an experimental example in which the voltage change amount is measured with a wire rope when a wire is disconnected using the wire rope defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, 8 (ch1 to ch8 ) is an example showing the amount of voltage change in each channel with the head 110 installed along the circumferential direction.

실험에 사용된 홀센서(140)는 WSH-135이며, 홀센서(140)와 와이어로프(WR) 사이의 거리는 2mm이며, 자석(130)은 직경 5mm x 길이 10mm이고, 요크(120)는 가로 40mm x 세로 15mm x 두께 7mm의 평철이며, 요크의 길이방향 양측의 자석 사이의 거리는 30mm이고, 자석과 와이어로프 사이의 거리는 4mm로 하였다. The Hall sensor 140 used in the experiment is WSH-135, the distance between the Hall sensor 140 and the wire rope WR is 2 mm, the magnet 130 is 5 mm in diameter x 10 mm in length, and the yoke 120 is horizontal. 40mm x 15mm x 7mm thick flat iron, the distance between the magnets on both sides of the longitudinal direction of the yoke was 30mm, and the distance between the magnet and the wire rope was 4mm.

도 9a는 와이어로프(WR)의 채널 2(ch2) 방향에 소선 단선 4개가 발생한 경우를 나타내고, 도 9b는 채널 2(ch2)에 인접하는 채널 1(ch1) 및 채널 3(ch3)과 함께 전압변화량을 보인 그래프이다. 그래프는 30회를 측정하여 평균하여 나타내었다. 실제 전압변화량은 세로축의 숫자에 4.88mV(AD 컨버터의 최소분해능)를 곱한 량으로 나타난다. 이에 따라 채널 1의 전압변화량은 536.8mV이고, 채널 2의 전압변화량은 634.4mV이며, 채널 3의 전압변화량은 585.6mV로 계산된다.9A shows a case where four wire breaks occur in the channel 2 (ch2) direction of the wire rope WR, and FIG. 9B shows the voltage along with the channel 1 (ch1) and the channel 3 (ch3) adjacent to the channel 2 (ch2). This is a graph showing the amount of change. The graph is shown by measuring 30 times and averaging. The actual voltage change is expressed by multiplying the number on the vertical axis by 4.88mV (the minimum resolution of the AD converter). Accordingly, the voltage change amount of channel 1 is 536.8 mV, the voltage change amount of channel 2 is 634.4 mV, and the voltage change amount of channel 3 is 585.6 mV.

도 10a는 와이어로프(WR)의 채널 1(ch1) 방향에 소선 단선 8개가 발생한 경우를 나타내고, 도 10b는 채널 1(ch1)에 인접하는 채널 8(ch8) 및 채널 2(ch2)와 함께 전압변화량을 보인 그래프이다. 그래프는 30회를 측정하여 평균하여 나타내었다. 실제 전압변화량은 세로축의 숫자에 4.88mV(AD 컨버터의 최소분해능)를 곱한 량으로 나타난다. 이에 따라 채널 8의 전압변화량은 341.6mV이고, 채널 1의 전압변화량은 1024.8mV이며, 채널 2의 전압변화량은 229.36mV로 계산된다.FIG. 10A shows a case in which eight wire breaks occur in the channel 1 (ch1) direction of the wire rope WR, and FIG. 10B is a voltage along with channel 8 (ch8) and channel 2 (ch2) adjacent to channel 1 (ch1). This is a graph showing the amount of change. The graph was shown by measuring 30 times and averaging. The actual voltage change is expressed by multiplying the number on the vertical axis by 4.88mV (minimum resolution of the AD converter). Accordingly, the voltage change amount of channel 8 is 341.6 mV, the voltage change amount of channel 1 is 1024.8 mV, and the voltage change amount of channel 2 is 229.36 mV.

도 11a는 와이어로프(WR)의 채널 5(ch5) 방향에 소선 단선 12개가 발생한 경우를 나타내고, 도 11b는 채널 5(ch5)에 인접하는 채널 6(ch6) 및 채널 4(ch4)와 함께 전압변화량을 보인 그래프이다. 그래프는 30회를 측정하여 평균하여 나타내었다. 실제 전압변화량은 세로축의 숫자에 4.88mV(AD 컨버터의 최소분해능)를 곱한 량으로 나타난다. 이에 따라 채널 6의 전압변화량은 165.82mV이고, 채널 5의 전압변화량은 683.2mV이며, 채널 4의 전압변화량은 341.6mV로 계산된다.11A shows a case where 12 broken wires occur in the channel 5 (ch5) direction of the wire rope WR, and FIG. 11B shows the voltage along with the channel 6 (ch6) and the channel 4 (ch4) adjacent to the channel 5 (ch5). This is a graph showing the amount of change. The graph was shown by measuring 30 times and averaging. The actual voltage change is expressed by multiplying the number on the vertical axis by 4.88mV (minimum resolution of the AD converter). Accordingly, the voltage change amount of channel 6 is 165.82 mV, the voltage change amount of channel 5 is 683.2 mV, and the voltage change amount of channel 4 is calculated as 341.6 mV.

실험 결과로 나타난 바와 같이, 결함 부분에서 수직방향에 있는 채널의 홀센서에서 전압변화량이 가장 높고, 누설된 자속밀도는 양 옆에 있는 홀센서에 영향을 미치며, 전압변화량은 각 헤드의 자력의 정도에 따라 달라진다는 것을 알 수 있다. 그리고, 소선 단선 12개인 경우 채널 5의 전압변화량은 683.2mV이고(도 11b 참조), 소선 단선 4개인 경우 채널 2의 전압변화량은 634.4mV이므로(도 9b 참조), 전압변화량은 결함의 크기보다는 각 헤드의 자력의 정도에 영향이 더 크다는 것을 알 수 있다. As shown in the experimental results, the voltage change is the highest in the Hall sensor of the channel in the vertical direction in the defective part, and the leaked magnetic flux density affects the Hall sensors on both sides, and the amount of voltage change is the degree of magnetic force of each head. It can be seen that it varies depending on And, in the case of 12 broken wires, the voltage change amount of channel 5 is 683.2 mV (refer to Fig. 11b), and in the case of 4 broken wires, the voltage change amount of channel 2 is 634.4 mV (refer to Fig. 9b), so the voltage change amount is each It can be seen that the influence of the magnetic force of the head is greater.

상기 실험결과를 기초로 전압변화량에 따라, 본 발명의 와이어로프 결함검사장치의 제어부(도시안됨) 및 디스플레이부(도시안됨)를 통해 와이어로프에 발생한 결함 크기 및 소선의 단선 갯수를 알아낼 수 있다.Based on the experimental results, according to the amount of voltage change, the size of the defect and the number of disconnection of the wire generated in the wire rope can be found out through the control unit (not shown) and the display unit (not shown) of the wire rope defect inspection apparatus of the present invention.

그리고, 자석의 크기, 극 배치, 자석간의 거리, 자석과 와이어로프간의 거리가 와이어로프 자화 성능에 중요한 영향을 끼치는데, 자석의 크기, 자석과 와이어로프간의 거리는 자화성능에 영향을 끼치지만, 자석과 와이어로프 간의 거리는 큰 영향이 없다는 것을 실험으로 확인하였다.And, the size of the magnet, the arrangement of the poles, the distance between the magnets, and the distance between the magnet and the wire rope have an important influence on the wire rope magnetization performance. The size of the magnet and the distance between the magnet and the wire rope affect the magnetization performance, but the magnet It was confirmed by experiment that the distance between the wire rope and the wire rope had no significant effect.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely presented as specific examples to easily explain the technical contents of the present invention and help the understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.

100: 이동체 200: 구동체
110: 헤드 120: 요크
130: 자석 140: 홀센서
150: 고정부 151: 고정판
152: 체결부재 160: 안내부
161: V형 롤러 162: 러그부재
170: 기판부 171: 홀센서 고정기판
172: 간격 조정기판
WR: 와이어로프
100: moving body 200: driving body
110: head 120: yoke
130: magnet 140: hall sensor
150: fixing part 151: fixing plate
152: fastening member 160: guide part
161: V-shaped roller 162: lug member
170: substrate 171: Hall sensor fixed substrate
172: gap adjustment substrate
WR: wire rope

Claims (4)

와이어로프를 감싸면서 이동하는 이동체와, 상기 와이어로프의 길이방향을 따라 상기 이동체를 이동시키는 구동체를 구비하며,
상기 이동체는
상기 와이어로프의 외측에서 원주방향으로 따라 배열된 복수의 헤드와,
상기 각 헤드의 내부에 삽입된 요크와,
상기 요크의 양측에 위치하여 상기 헤드에 결합된 자석과,
상기 자석 사이에 위치하여 상기 와이어로프와 일정간격을 유지하는 홀센서와,
상기 복수의 헤드의 양측에서 상기 복수의 헤드를 일체로 고정하는 고정판과,
상기 고정판을 포함하고, 상기 와이어로프의 양측에 상고정판과 하고정판이 걸림턱에 의해 끼워져 착탈가능하게 결합되며, 상기 상고정판과 상기 하고정판은 체결부재에 의해 상기 헤드에 체결된 고정부와,
상기 고정판에 결합되어 상기 와이어로프를 안내하는 부분으로서, 한 쌍의 V형 롤러와, 상기 V형 롤러를 지지하는 러그부재를 포함하는 안내부를 포함하며,
상기 헤드는 비자성 재질로 되어 있고, 일측에 상기 요크와 상기 자석이 삽입되어 설치되는 부등변 5각 기둥형태로 되어 있으며, 상기 요크가 삽입되는 공간 및 상기 자석이 끼워지는 구멍을 형성하되,
복수의 상기 헤드는 제1접촉면과 제2접촉면이 서로 접촉하게 배열되고, 상기 제1접촉면측에는 상기 요크가 노출되게 설치되고, 상기 헤드의 길이방향 중간에는 상기 홀센서에서 나오는 전선을 용이하게 배선하도록 트인 홈이 형성되고, 상기 헤드에서 상기 와이어로프와 마주보는 쪽에서 상기 홀센서가 설치되는 곳은 트여 있고, 상기 헤드의 길이방향을 따라 상기 고정부의 체결부재가 삽입되는 구멍이 형성되고,
상기 요크는 상기 헤드에 끼워지는 사각의 판 형태로 되어 있으며, 자성 재질로 형성되고,
상기 러그부재는 상기 고정판에 밀착하여 체결부재에 의해 고정되는 러그 베이스부의 양측에서 러그가 돌출하여 상기 V형 롤러를 지지하고,
한 쌍의 상기 V형 롤러는 상기 러그에 끼워지는 축부재에 설치되어, 상기 와이어로프를 안내하는 사각의 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 와이어로프 결함 검사장치.
A moving body that moves while wrapping the wire rope, and a driving body that moves the moving body along the longitudinal direction of the wire rope,
the moving body
A plurality of heads arranged along the circumferential direction from the outside of the wire rope;
a yoke inserted into the inside of each head;
Magnets positioned on both sides of the yoke and coupled to the head;
a hall sensor positioned between the magnets and maintaining a predetermined distance from the wire rope;
a fixing plate for integrally fixing the plurality of heads on both sides of the plurality of heads;
A fixing part including the fixing plate, wherein the upper fixing plate and the lower fixing plate are fitted and detachably coupled to both sides of the wire rope by a clasp, and the upper fixing plate and the fixing plate are fastened to the head by a fastening member;
A portion coupled to the fixing plate to guide the wire rope, and a guide part including a pair of V-shaped rollers and a lug member for supporting the V-shaped roller,
The head is made of a non-magnetic material, and has an isosceles pentagonal column shape in which the yoke and the magnet are inserted and installed on one side, and a space into which the yoke is inserted and a hole into which the magnet is inserted,
A plurality of the heads are arranged such that the first contact surface and the second contact surface are in contact with each other, the yoke is exposed on the first contact surface side, and the wire coming out of the Hall sensor is easily wired in the middle of the head in the longitudinal direction. An open groove is formed, the part where the hall sensor is installed on the side facing the wire rope in the head is open, and a hole into which the fastening member of the fixing part is inserted is formed along the longitudinal direction of the head,
The yoke is in the form of a rectangular plate fitted to the head, and is formed of a magnetic material,
The lug member supports the V-shaped roller by protruding from both sides of the lug base part fixed by the fastening member in close contact with the fixing plate,
A pair of the V-shaped roller is installed on the shaft member fitted to the lug, Wire rope defect inspection apparatus, characterized in that to form a rectangular passage for guiding the wire rope.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 헤드에는 상기 요크와 상기 홀센서 사이에 끼워져 상기 홀센서와 상기 와이어로프 사이의 간격을 세팅하는 복수의 기판이 포개어지는 것을 특징으로 하는 와이어로프 결함 검사장치.
According to claim 1,
Wire rope defect inspection apparatus, characterized in that the head is sandwiched between the yoke and the hall sensor to set a distance between the hall sensor and the wire rope a plurality of substrates are superimposed.
제3항에 있어서,
상기 기판은
상기 홀센서가 끼워져 고정되는 홀센서 고정기판과,
상기 홀센서 고정기판의 일측 또는 양측에 포개어지는 복수의 간격 조정기판을 포함하며,
상기 간격 조정기판의 중간에는 배선을 위한 배선통과 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어로프 결함 검사장치.
4. The method of claim 3,
the substrate is
a Hall sensor fixing substrate on which the Hall sensor is fitted and fixed;
A plurality of spacing adjustment substrates superimposed on one side or both sides of the Hall sensor fixed substrate,
A wire rope defect inspection apparatus, characterized in that a wiring passage space for wiring is formed in the middle of the interval adjusting substrate.
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