WO2011105629A1 - 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

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 Download PDF

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measuring
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JFE Steel Corp
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/952—Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for measuring the pitch of a wire rope, and further to a method for manufacturing a wire rope.
  • a wire rope used for a crane or the like is formed by twisting a plurality of strands (usually 3 to 9 strands) made of a plurality of metal strands in a spiral shape.
  • strand pitch also referred to as “strand pitch”
  • two portions of the wire rope are sandwiched between two sandwich portions provided at both ends in the longitudinal direction of the wire rope pitch measuring device, and the wire rope is placed on a horizontal plane in this state.
  • the two rod-shaped contacts provided between the sandwiching portions are separated from the wire rope by a predetermined distance (the number of strands) and pressed from above, and the distance between the rod-shaped contacts is electrically measured.
  • a method for measuring the pitch of a wire rope has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the wire rope pitch cannot be measured accurately. For this reason, the quality related to the pitch of the wire rope product cannot be accurately inspected, and defective products can be shipped, or the acceptable quality range related to the pitch can be considered in consideration of the measurement error of the wire rope pitch. There was also a problem that it was necessary to set a narrow range.
  • the present invention has been made paying attention to the above-described problems, and an object thereof is to provide a wire rope pitch measuring method and a wire rope pitch measuring apparatus capable of accurately measuring the wire rope pitch. It is. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a wire rope that can improve the pitch quality of the wire rope by accurately measuring the pitch of the wire rope in the manufacturing process of the wire rope.
  • the present invention is as follows. [1] A method for measuring the pitch of a wire rope formed by spirally twisting a plurality of strands made of metal strands, Irradiating the side surface of the wire rope with a laser beam along a radial section of the wire rope using a laser displacement sensor opposed to the side surface of the wire rope, and measuring the displacement of the side surface; While measuring the displacement of the side surface of the wire rope, the laser displacement sensor is moved relative to the wire rope in the length direction of the wire rope, and the length direction of the laser displacement sensor relative to the wire rope is measured.
  • the method includes a step of measuring a relative position, and a step of calculating a pitch of the wire rope based on the relative position in the length direction and the measured value of the displacement.
  • a wire rope pitch measuring apparatus for measuring the pitch of a wire rope formed by spirally twisting a plurality of strands made of metal strands, and facing a side surface of the wire rope.
  • Laser displacement sensor for measuring displacement
  • linear guide for guiding the laser displacement sensor in the length direction of the wire rope, and length direction for measuring the position of the laser displacement sensor on the linear guide in the length direction
  • a position measuring device and an arithmetic device that calculates a pitch of the wire rope based on an output signal from the length direction position measuring device and an output signal from the laser displacement sensor, wherein the laser displacement sensor A laser beam is irradiated on a side surface of the wire rope along a radial cross section of the wire rope, and a displacement of the side surface is measured.
  • the linear guide further includes a pair of positioning members at both ends in the length direction, and the positioning members have concave curved surfaces pressed against the wire rope. When the concave curved surface is pressed against the wire rope, the guide direction of the laser displacement sensor by the linear guide becomes the length direction of the wire rope.
  • a step of spirally twisting a plurality of strands made of metal strands to form a wire rope Irradiating the side surface of the wire rope with laser light along a radial cross section of the wire rope using a laser displacement sensor opposed to the side surface of the wire rope, and measuring the displacement of the side surface; While measuring the displacement of the side surface of the wire rope, the laser displacement sensor is moved relative to the wire rope in the length direction of the wire rope, and the length direction of the laser displacement sensor relative to the wire rope is measured.
  • the measurement result of the wire rope pitch includes a step of making a wire rope within a predetermined wire rope pitch quality a non-defective product and a wire rope outside the wire rope pitch quality being a defective product.
  • the wire rope pitch measuring method and the wire rope pitch measuring apparatus of the present invention even if the wire rope is bent, the irradiation area of the laser beam does not deviate from the center line of the wire rope, and the two rod-shaped contactors Since it is not necessary to contact the wire rope, the pitch of the wire rope can be measured accurately. Moreover, according to the method for manufacturing a wire rope of the present invention, a wire rope having good quality with respect to the wire rope pitch can be manufactured.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a wire rope pitch measuring horizontal base used when measuring the wire rope pitch by the wire rope pitch measuring method according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of a wire rope pitch measuring apparatus used when measuring the wire rope pitch by the wire rope pitch measuring method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view of the wire rope pitch measuring apparatus shown in FIG. 4 is a left side view of the wire rope pitch measuring apparatus shown in FIG.
  • FIG. 5 is a right side view of the wire rope pitch measuring apparatus shown in FIG.
  • FIG. 6 is a view showing a cross section taken along the line AA of FIG. FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of a wire rope pitch measuring apparatus used when measuring the wire rope pitch by the wire rope pitch measuring method according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the wire rope is housed in the wire rope housing groove formed on the upper surface of the wire rope pitch measuring horizontal base.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which the wire rope pitch measuring device is set above the wire rope receiving groove formed on the upper surface of the wire rope pitch measuring horizontal base.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating laser light emitted to the wire rope from the laser displacement sensor of the wire rope pitch measuring apparatus.
  • 11A and 11B are schematic diagrams for explaining the wire rope pitch measurement method and the comparison method according to the present invention.
  • FIG. 11A is a plan view of the wire rope viewed from the direction of laser light irradiation
  • FIG. 11B is a laser displacement sensor.
  • (C) is the top view which looked at the wire rope from the irradiation direction of the laser beam, The graph which shows the relationship between the displacement measured value by A, and the length direction position of a laser displacement sensor.
  • 12A is a BB cross section of FIG. 11A
  • FIG. 12B is a CC cross section of FIG. 11A
  • FIG. 12C is a DD cross section of FIG.
  • It is. 13A and 13B are diagrams showing a wire rope pitch measuring method according to another embodiment of the present invention, wherein FIG.
  • FIG. 13A is a diagram showing a radial section of the wire rope and a laser displacement sensor
  • FIG. 13B is a laser displacement sensor. It is a top view which shows the irradiation position of the laser beam irradiated to the side surface of a wire rope from.
  • 14A and 14B are diagrams showing a wire rope pitch measurement method according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 14A is a diagram showing a radial cross section of the wire rope and a laser displacement sensor, and FIG. 14B is a laser displacement sensor. It is a top view which shows the irradiation position of the laser beam irradiated to the side surface of a wire rope from.
  • a wire rope pitch measuring method is obtained by using a wire rope pitch measuring horizontal base 11 shown in FIG. 1 and a wire rope pitch measuring device 13 shown in FIGS.
  • a wire rope receiving groove 12 is linearly formed on the upper surface of the horizontal base 11 for measuring the wire rope pitch.
  • the wire rope accommodating groove 12 accommodates a wire rope that is an object to be measured, and a cross section in the depth direction is formed in a V shape.
  • the wire rope pitch measuring device 13 is set above the wire rope receiving groove 12 when measuring the wire rope pitch, and includes a laser displacement sensor 14, a linear guide 15, a ball screw 16, an encoder 17, an arithmetic device 18, and a display. 19, end plates 20a and 20b, positioning members 22a and 22b, a top plate 26 and a slide operation handle 28 are provided.
  • the laser displacement sensor 14 is disposed so as to face the side surface of the wire rope accommodated in the wire rope accommodation groove 12, and the distance from the laser displacement sensor 14 to the surface of the wire rope by irradiating the side surface of the wire rope with laser light. Is measured optically.
  • the laser light 32 emitted from the laser displacement sensor 14 has a slit shape elongated in the radial direction of the wire rope, receives the laser light reflected along the cross-sectional shape in the radial direction of the wire rope on the surface of the wire rope, and receives the wire.
  • the displacement in the irradiation direction of the laser beam on the rope surface is measured over a range of 20 mm, for example (see FIG. 10).
  • the linear guide 15 guides the laser displacement sensor 14 in the length direction of the wire rope housed in the wire rope housing groove 12, and the laser displacement sensor 14 is moved to the slider 151 (see FIG. 6) of the linear guide 15. Is installed.
  • the ball screw 16 converts the linear motion of the slider 151 into a rotational motion, and has a screw shaft 161 (see FIG. 6) that rotates according to the amount of movement of the slider 151.
  • the encoder 17 is a length direction position measuring device that measures the position in the length direction of the laser displacement sensor 14 by detecting the slider movement amount of the linear guide 15, and is connected to the screw shaft 161 of the ball screw 16. Then, the rotation amount of the screw shaft 161 accompanying the slider movement of the slider 151 is detected, and this detected value is converted into a slider movement amount and output as a position in the length direction.
  • the computing device 18 computes the pitch of the wire rope based on the signal output from the laser displacement sensor 14 and the signal output from the encoder 17, and is composed of, for example, a microcomputer.
  • the display 19 digitally displays the calculation result of the calculation device 18 and is composed of, for example, a liquid crystal display panel.
  • the end plates 20a and 20b are provided perpendicular to both ends in the length direction of the linear guide 15 and have setting handles 21a and 21b formed by bending a rod-shaped metal member into a U-shape. These setting handles 21a and 21b are for setting the wire rope pitch measuring device 13 above the wire rope housing groove 12, and are mounted on the outer surfaces of the end plates 20a and 20b.
  • the positioning members 22a and 22b are provided on the outer surfaces of the end plates 20a and 20b, and have a concave curved surface 23, horizontal shafts 24a and 24b, and support legs 25a and 25b, respectively.
  • the concave curved surface 23 is for positioning the laser displacement sensor 14 and the linear guide 15 above the wire rope housing groove 12, and is curved in an arc shape with respect to the wire rope housed in the wire rope housing groove 12. . Then, by pressing the concave curved surfaces 23 of the pair of positioning members 22a and 22b against the wire rope, the length direction of the wire rope 30 and the guide direction of the linear guide 15 substantially coincide with each other.
  • the horizontal shafts 24 a and 24 b support the support legs 25 a and 25 b so as to be freely opened and closed, and project horizontally from the outer surfaces of the positioning members 22 a and 22 b along the wire rope housing grooves 12.
  • the support legs 25a and 25b are used to horizontally support the laser displacement sensor 14 and the linear guide 15 above the wire rope housing groove 12, and are pivotally supported around the horizontal axes 24a and 24b. Yes.
  • the support legs 25a and 25b are configured so that gears (not shown) provided on the support legs 25a and 25b are engaged with each other and rotated in the reverse direction in conjunction with each other.
  • the top plate 26 is formed in a rectangular shape with dimensions of, for example, a width of 63 mm and a length of 685 mm.
  • the top plate 26 is fixed to the upper surface of the linear guide 15 and has a carrying handle 27 formed by bending a bar-shaped metal member into a U-shape.
  • the carrying handle 27 is for carrying the wire rope pitch measuring device 13 and is attached to the center of the top surface of the top plate 26.
  • the slide operation handle 28 is used to slide the laser displacement sensor 14 in the length direction of the wire rope housed in the wire rope housing groove 12, and is attached to the side surface of the laser displacement sensor 14.
  • a wire rope 30 formed by twisting a plurality of (for example, six) strands 31 is used as a wire rope. It is accommodated in a wire rope accommodation groove 12 formed on the upper surface of the horizontal base 11 for pitch measurement.
  • the wire rope pitch measuring device 13 is set above the wire rope housing groove 12. Specifically, after opening the supporting legs 25a and 25b supported by the horizontal shafts 24a and 24b, the concave curved surface 23 formed on the positioning members 22a and 22b is pressed against the wire rope 30 from above.
  • the support legs 25a and 25b are closed, and the tips of the support legs 25a and 25b are brought into contact with the upper surface of the wire rope pitch measuring horizontal base 11 across the wire rope pitch receiving groove 12, so that the linear guide 15 is
  • the wire rope pitch measuring device 13 is set above the wire rope housing groove 12 so as to be.
  • the laser beam 32 is applied to the wire rope 30 from the laser displacement sensor 14 of the wire rope pitch measuring device 13 as shown in FIG. , And the displacement of the surface of the wire rope 30 is measured by the laser displacement sensor 14. At the same time, the laser displacement sensor 14 is moved in the length direction of the wire rope 30 by operating the slide operation handle 28.
  • the laser displacement sensor 14 irradiates the wire rope 30 with a slit-like laser beam 32 that is elongated in the radial direction of the wire rope 30 (direction substantially orthogonal to the length direction).
  • the calculation device 18 of the wire rope pitch measurement device 13 calculates the pitch of the wire rope 30 based on the signal output from the laser displacement sensor 14 and the signal output from the encoder 17, and calculates the result. Displayed on the display 19 as the pitch of the wire rope 30.
  • FIG. 11 shows the wire rope pitch in the case of using the laser displacement sensor that irradiates slit-shaped laser light according to the embodiment of the present invention and in the case of using the laser displacement sensor that irradiates linear laser light as a comparison method. It is explanatory drawing explaining a measuring method.
  • FIG. 11A is a plan view of the wire rope 30 irradiated with the laser light as seen from the laser light irradiation direction, and shows a case where the slide movement direction of the laser displacement sensor coincides with the center line direction of the wire rope. Show. FIG.
  • FIG. 11B is a graph showing the relationship between the displacement measurement value by the laser displacement sensor and the slide movement amount (length direction position) of the laser displacement sensor in the case shown in FIG.
  • FIG. 11C is a plan view of the wire rope 30 irradiated with laser light as seen from the laser light irradiation direction, and the slide movement direction of the laser displacement sensor is shifted from the center line direction of the wire rope by an angle ⁇ .
  • Show the case. 12A, 12B, and 12C show a BB cross-sectional view, a CC cross-sectional view, and a DD cross-sectional view in FIG. 11A, respectively.
  • the wire rope 30 is shown by way of example in which six strands 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, and 31f are twisted together in a spiral shape.
  • the wire rope 30 is irradiated with a slit-like laser beam 32 elongated in the radial direction of the wire rope having a width h in the radial direction of the wire rope.
  • the laser displacement sensor 14 is moved to the linear guide 15. Slide in the guide direction.
  • the movement locus of the laser beam 32 becomes a hatched movement locus 32a in the drawing.
  • the laser displacement sensor 14 uses a point on the wire rope closest to the laser displacement sensor as a measurement point within the range where the slit-shaped laser beam 32 is irradiated.
  • the slit-shaped laser light 32 elongated in the radial direction of the wire rope irradiated from the laser displacement sensor 14 to the wire rope 30 is irradiated from the laser displacement sensor 14 so as to be substantially orthogonal to the axial direction of the wire rope 30. Therefore, the laser beam 32 is irradiated on the side surface of the wire rope 30 along the radial cross section of the wire rope 30.
  • the laser displacement sensor 14 receives the laser beam 32 reflected along the radial cross section of the wire rope 30.
  • the displacement of the side surface of the wire rope 30 is measured using the position on the side surface of the wire rope 30 where the distance between the laser displacement sensor 14 and the side surface of the wire rope 30 is the shortest from the received laser light as a displacement measurement point.
  • the distance l b1 between the laser displacement sensor 14 and the point b 1 is the shortest as shown in FIG.
  • the irradiation position b 1 at this shortest distance is set as a displacement measurement point.
  • the point c 1 from the laser displacement sensor 14 is shown in FIG. Is the shortest distance l c1 , and therefore, c 1 point is set as a displacement measurement point.
  • the displacement L of each measurement point is measured while moving the laser displacement sensor 14 in the arrow X direction.
  • the displacement L is determined as a reference position at a position away from the laser displacement sensor 14 by a predetermined distance L 0 , and a measured value from L 0 (in the case of FIG. 12A). It is obtained by subtracting l b1 ).
  • the measurement point is moved in the width direction of the wire rope.
  • the movement trajectory of the point is as indicated by the alternate long and short dash line Y in FIG.
  • the measurement point moves in the Y direction, that is, when the measurement point moves as b 1 point ⁇ c 1 point ⁇ d 1 point in FIG. 11A
  • the distance between the laser displacement sensor 14 and the wire rope surface also changes. and measuring the displacement value L becomes maximum at a point c.
  • FIG. 11B is a graph showing the relationship between the position x in the length direction of the laser displacement sensor and the displacement measurement value L when the slit-shaped laser light 32 is moved in the length direction of the wire rope 30. It is.
  • the measurement point is b 1 ⁇ c 1 ⁇ d 1 while measuring the displacement with one strand 31a.
  • the curve indicating the relationship between the displacement measurement value L and the position x in the length direction of the laser displacement sensor is a mountain-shaped curve.
  • the wire rope pitch P 1 can be calculated by determining the moving distance from the first crest apex c 1 to the seventh crest apex c 7 .
  • the arithmetic device 18 records the slide movement amount (length direction position) x of the linear guide 15 output from the encoder 17 and the displacement measurement value L measured by the laser displacement sensor 14 corresponding thereto.
  • the highest points c (c 1 , c 2 , c 3 , .., C i ,...) (Hereinafter, the highest point of the chevron is also referred to as pitch measurement point c), and the longitudinal displacement x (x 1 , x 2 , x 3 ,..., X i ,. If the wire rope 30 is 6 strands of wire ropes, by calculating the x i + 6 -x i, obtaining the wire rope pitch P.
  • the reason why the laser beam irradiated in this embodiment is the slit-like laser beam 32 will be described with reference to FIGS.
  • the laser beam 32 is not slit-like but linear
  • the irradiation spot 40 moves along a movement locus Z indicated by a one-dot chain line in FIG.
  • a displacement measurement value L is the length direction of the laser displacement sensor
  • the pitch measurement points f (f 1 , f 2 ,...) By the linear laser beam are the same as the pitch measurement points c (c 1 , c 2 , c 3 ,...) By the slit laser beam. Therefore, the pitch P 2 obtained by calculating the moving distance from the vertex f 1 of the first mountain to the vertex f 7 of the seventh mountain is the movement from the point c 1 to the point c 7 as described above. the same value as the pitch P 1 calculated in the distance. Therefore, even when a linear laser beam is used as the laser beam to be irradiated, the same pitch measurement result as that obtained when the slit laser beam is used can be obtained.
  • FIG. 11C shows a case where the slide movement direction X of the laser displacement sensor 14 and the center line S direction of the wire rope 30 are shifted by a slight angle ⁇ . Since the pitch measurement point c when using the slit laser beam 32 is on the center line S of the wire rope 30 as shown in FIG. 11C, the pitch can be measured correctly.
  • FIG. 11C shows a case where the movement locus Z of the irradiation spot intersects with the center line S at the pitch measurement point f 1 .
  • the difference between the pitch measurement point c and the pitch measurement point f increases. Therefore, the length direction position x 7 at the pitch measurement point c 7 is different from the length direction position x 7 ′ at the pitch measurement point f 7 . Therefore, the pitch P 1 obtained from the pitch measurement point c obtained by irradiating the slit-shaped laser beam 32 is different from the pitch P 2 obtained from the pitch measurement point f obtained by irradiating the linear laser beam. Value.
  • the laser light 32 irradiated by the laser displacement sensor 14 is a laser light having a slit-like cross section.
  • the width h in the length direction of the wire rope 30 when the laser beam 32 having a slit-like cross section is irradiated onto the wire rope 30 is slightly bent in the wire rope 30 as the object to be measured.
  • the center line of the wire rope 30 is within the irradiation range of the laser beam 32.
  • the width h is preferably 1 ⁇ 4 or more of the diameter of the wire rope whose pitch is measured. More preferably, the width h is 1/3 or more of the diameter of the wire rope.
  • the reflected light of the laser light generated on the side surface of the wire rope is the diameter of the wire rope 30. It has a length along the direction cross section. That is, reflected light having a length in the circumferential direction of the wire rope is obtained. Further, while measuring the displacement of the side surface of the wire rope along the radial cross section of the wire rope 30, the laser displacement sensor 14 is moved in the length direction of the wire rope 30, and the length direction of the wire rope 30 is measured by the laser displacement sensor 14.
  • the position x in the length direction at the pitch measurement point on the center line of the wire rope 30 can be obtained for each strand of the wire rope 30. .
  • the pitch P By calculating the pitch P using the longitudinal position x at the pitch measurement point measured for each strand, it is possible to calculate an accurate wire rope pitch. Further, unlike the prior art described above, it is not necessary to bring the two rod-shaped contacts into contact with the wire rope, so that the wire rope pitch can be accurately measured.
  • a pair of end plate 20a, 20b is provided in the length direction both ends of the linear guide 15 of the wire rope pitch measuring apparatus 13 set above the wire rope accommodation groove
  • a pair of positioning members 22a and 22b having a concave curved surface 23 that is curved in an arc shape with respect to the wire rope 30 are provided on the end plates 20a and 20b.
  • the wire rope 30 is accommodated after the wire rope 30 is accommodated in the wire rope accommodating groove 12 formed linearly on the upper surface of the wire rope pitch measuring horizontal base 11. It is not always essential to set the wire rope pitch measuring device 13 above the groove 12. However, by adopting this setting method, it is possible to measure the pitch of the wire rope 30 in a state where the bending of the wire rope 30 is corrected and straightened to some extent. Therefore, in order to further reduce the measurement error due to the bending of the wire rope 30, the wire rope 30 is accommodated in the wire rope accommodating groove 12 formed linearly on the upper surface of the wire rope pitch measuring horizontal base 11, and the wire rope pitch is reduced. It is preferable to measure.
  • the wire rope 30 in which each of the positioning members 22a and 22b is housed in the wire rope housing groove 12 is used as a wire rope pitch measuring device set above the wire rope housing groove 12.
  • a wire rope 30 having a pair of horizontal shafts 24a and 24b projecting in the length direction and a pair of support legs 25a and 25b rotatably supported around the horizontal shafts 24a and 24b. Measure the pitch.
  • the tips of the support legs 25a and 25b can be brought into contact with the upper surface of the wire rope pitch measuring horizontal base 11 across the wire rope pitch receiving groove 12, and the linear guide 15 is supported horizontally above the wire rope 30. Therefore, the pitch of the wire rope 30 can be measured more accurately.
  • the device further includes a top plate 26 provided on the upper surface of the linear guide 15. If the plate 26 has a carrying handle 27, the wire rope pitch measuring device can be carried to various measuring locations and the pitch of the wire rope 30 can be measured.
  • the encoder 17 connected to the screw shaft 161 of the ball screw 16 is used as a length direction position measuring device.
  • any encoder that can detect the amount of slide movement of the slider 151 may be used, and the present invention is not limited to the encoder 17 connected to the screw shaft 161 of the ball screw 16.
  • the slider displacement handle 14 is used to move the laser displacement sensor 14 in the length direction of the wire rope 30 when the laser displacement sensor 14 is moved in the length direction of the wire rope 30.
  • the ball screw 16 may be driven by an electric motor to move the laser displacement sensor 14 in the length direction of the wire rope 30.
  • the wire rope 30 is fixed, and the laser displacement sensor 14 is moved in the length direction of the wire rope 30 by the slider 151, so that the laser displacement sensor 14 is connected to the wire rope 30. It is relatively moved in the length direction of 30.
  • the laser displacement sensor 14 may be moved relative to the wire rope 30 in the length direction of the wire rope 30. Good. In this case, instead of measuring the position of the laser displacement sensor 14 in the length direction, the movement amount of the wire rope 30 is measured.
  • the laser beam irradiated to the wire rope 30 from the laser displacement sensor 14 is made into the slit-shaped laser beam elongated in the radial direction of the wire rope 30, so that the radial cross section of the wire rope 30 is obtained.
  • the side surface of the wire rope is irradiated with laser light, and the position where the distance between the laser displacement sensor 14 and the side surface of the wire rope is the shortest can be set as the measurement point.
  • the present invention is not limited to this, and it is only necessary that the position where the distance between the laser displacement sensor 14 and the side surface of the wire rope in the radial cross section is the shortest can be set as the measurement point.
  • a plurality of linear laser beams 132 are irradiated on the side surface of the wire rope 30 as shown in FIG. Irradiation may be performed so that the spots 140 are arranged in the radial direction of the wire rope 30.
  • the linear laser beam 132 to be irradiated is irradiated. You need to set the number.
  • the irradiation position (position of the irradiation spot 240) of the linear laser beam 232 is shown in FIG.
  • the position where the distance between the laser displacement sensor 14 and the side surface of the wire rope in the radial cross section of the wire rope 30 is the shortest can be set as the measurement point. In this case, it takes time to scan the linear laser beam 232 in the radial direction of the wire rope 30.
  • the speed at which the laser displacement sensor 14 is relatively moved in the length direction of the wire rope 30 is sufficiently smaller than the speed at which the linear laser beam 232 is scanned in the radial direction of the wire rope 30. is there. Note that the scanning with the linear laser beam 232 is possible by irradiating the wire rope 30 with the laser beam from the laser projector via the rotating mirror.
  • the wire rope pitch measurement method of the present invention described above is applied to the pitch measurement of the wire rope after twisting a plurality of strands made of a plurality of metal strands into a wire rope, It is possible to accurately determine whether the wire rope pitch is good or defective. That is, based on the measurement result of the wire rope pitch obtained by the wire rope pitch measurement method of the present invention, a wire rope within a predetermined wire rope pitch quality is regarded as a non-defective product, and a wire outside the wire rope pitch quality is determined. If the rope is a defective product, it is possible to accurately determine whether the wire rope pitch is good or defective. Thereby, the pitch quality of the wire rope can be improved.
  • the wire rope pitch of the same portion of the wire rope (IWRC6 ⁇ Fi (29) 30 ⁇ ) was measured five times using the method according to the embodiment of the present invention described above.
  • the laser displacement sensor 14 for irradiating the slit-shaped laser beam one having a resolution of 0.01 mm and a slit-shaped laser beam width h of 20 mm was used.
  • the slide movement range of the laser displacement sensor 14 was 500 mm.
  • the wire rope pitch measurement device of the same type as that of the present invention example is measured using a wire rope pitch measuring apparatus of the type in which the two rod-shaped contacts described in Patent Document 1 described above are in contact with the wire rope. was performed five times. Table 1 shows the measurement results of the inventive example and the comparative example.
  • the + side error (maximum value ⁇ average value) is 0.16 mm
  • the ⁇ side error (average value ⁇ minimum value) is 0.20 mm
  • the + side error is 0.6 mm
  • the ⁇ side error is 1.1 mm
  • the error was larger than that of the example of the present invention.

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Abstract

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し、さらに、ワイヤロープピッチに関する品質不良の発生を抑制できるワイヤロープの製造方法を提供する。ワイヤロープ３０の側面に対向させたレーザ変位センサを用いて、ワイヤロープの径方向断面に沿ってワイヤロープ３０の側面にレーザ光３２を照射して該側面の変位の計測を行いつつ、レーザ変位センサをワイヤロープ３０の長さ方向に相対移動させ、レーザ変位センサのワイヤロープ３０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。

Description

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
　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、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。このため、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。このため、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。
　本発明は、以下のとおりである。
［１］　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を計測する工程と、
　前記ワイヤロープの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を計測する工程と、前記長さ方向の相対位置と前記変位の計測値とに基づいて、前記ワイヤロープのピッチを算出する工程を有することを特徴とする。
［２］　［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。
［３］　［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。
［４］　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、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。
［５］　［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。
［６］　［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一対の位置決め部材をさらに有し、該位置決め部材は前記ワイヤロープに押し当てられる凹曲面を有し、該凹曲面が前記ワイヤロープに押し当てられると、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。
［７］　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する工程と、
　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、該側面の変位を計測する工程と、
　前記ワイヤロープの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を計測する工程と、
　前記長さ方向の相対位置と前記変位の計測値とに基づいて、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する工程と、
　前記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工程とを有することを特徴とする。
［８］　［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。
図１は、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。 図２は、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３は、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４は、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５は、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６は、図３のＡ−Ａ断面を示す図である。 図７は、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。 図８は、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。 図９は、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。 図１０は、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。 図１１は、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。 図１２の（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。 図１３は、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。 図１４は、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。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、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を閉じ、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における、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。このとき、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、レーザ変位センサ１４からワイヤロープ３０の軸方向に略直交するように照射される。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。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。
　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、ワイヤロープ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ｂ１点までの距離ｌｂ１が最短距離となり、この最短距離での照射位置ｂ１を変位の測定点とする。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が照射されている場合は、図１２（ｂ）に示すようにレーザ変位センサ１４からはｃ１点までの距離ｌｃ１が最短となり、よってｃ１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が照射されている場合は、レーザ変位センサ１４からはｄ１点までの距離ｌｄ１が最短となり、よってｄ１点を変位の測定点とする。このように、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Ｌ０だけ離れた位置を基準位置として定めておき、Ｌ０から測定値（図１２（ａ）の場合はｌｂ１）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に従って、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）中の一点鎖線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ｂ１点→ｃ１点→ｄ１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ｃ１点で最も大きくなる。
　図１１（ｂ）の上段は、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、レーザ変位センサの長さ方向位置ｘと変位計測値Ｌとの関係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、測定点がｂ１→ｃ１→ｄ１のように変化し、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との関係を示す曲線は山形の曲線となる。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ｃ１から７つ目の山の頂点ｃ７までの移動距離を求めることでワイヤロープのピッチＰ１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とを記録する。次に、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の曲線とから、それぞれ山形について最高点ｃ（ｃ１，ｃ２，ｃ３，…，ｃｉ，…）（以下、山形の最高点をピッチ測定点ｃとも言う。）における長さ方向変位ｘ（ｘ１，ｘ２，ｘ３，…，ｘｉ，…）を求め、例えばワイヤロープ３０が６ストランドのワイヤロープである場合には、ｘｉ＋６−ｘｉ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を、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。そのため、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４０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→ｆ１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との関係を示す曲線から、それぞれの山形について最高点ｆ（ｆ１，ｆ２，ｆ３，…，ｆｉ，…）（以下、山形の最高点をピッチ測定点ｆとも言う。）における長さ方向位置ｘ（ｘ１，ｘ２，ｘ３，…，ｘｉ，…）を求め、例えばワイヤロープ３０が６ストランドのワイヤロープである場合には、ｘｉ＋６−ｘｉ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）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。したがって、直線状のレーザ光によるピッチ測定点ｆ（ｆ１，ｆ２，…）は、スリット状のレーザ光によるピッチ測定点ｃ（ｃ１，ｃ２，ｃ３，…）と同一となる。そのため、１つ目の山の頂点ｆ１から７つ目の山の頂点ｆ７までの移動距離を求めることで得られるピッチＰ２は、上述のようにｃ１点からｃ７点までの移動距離で求めたピッチＰ１と同一の値となる。したがって、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。図１１（ｃ）は、ピッチ測定点ｆ１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す。照射スポットの移動軌跡Ｚ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ｃ７における長さ方向位置ｘ７とピッチ測定点ｆ７における長さ方向位置ｘ７’とは異なる。よって、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Ｐ１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Ｐ２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、測定誤差は、同様に大きくなる。
　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３２はスリット状の断面を有するレーザ光としている。ここで、スリット状の断面を有するレーザ光３２がワイヤロープ３０上に照射されたときの、ワイヤロープ３０の長さ方向の幅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、上記の幅ｈは、ピッチを測定するワイヤロープの径の１／４以上であることが好ましい。さらに好ましくは、上記の幅ｈ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Ｐ０とするとピッチ測定点ｃに基づいて求まるピッチＰ１の値はＰ０・ｃｏｓθとなる。しかし、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Ｐ０−Ｐ１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に照射することにより、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。
　また、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でワイヤロープ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る。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を算出することにより、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では、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１３のリニアガイド１５の長さ方向両端側に一対の端板２０ａ，２０ｂを設け、さらに端板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を設けている。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１３をセットすることにより、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の中心線とが大きくずれることを防止できる。したがって、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１４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。しかし、このセット方法を採用することにより、ワイヤロープ３０の曲がりが矯正されて、ある程度真っ直ぐにされ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。したがって、ワイヤロープ３０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では、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。これにより、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ができ、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３０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。しかし、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良く、ボールねじ１６のねじ軸１６１に連結されたエンコーダ１７に限定されるものではない。
　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。しかし、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。しかし、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。
　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。しかし、本発明は、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の径方向に走査しても良い。これによっても、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。したがって、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必要がある。したがって、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する。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。したがって、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る。すなわち、本発明のワイヤロープピッチ測定方法により得られたワイヤロープピッチの測定結果に基づいて、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る。これにより、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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　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. 　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を計測する工程と、
    　前記ワイヤロープの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を計測する工程と、
    　前記長さ方向の相対位置と前記変位の計測値とに基づいて、前記ワイヤロープのピッチを算出する工程を有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. 　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、
    　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一対の位置決め部材をさらに有し、該位置決め部材は前記ワイヤロープに押し当てられる凹曲面を有し、該凹曲面が前記ワイヤロープに押し当てられると、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. 　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する工程と、
    　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、該側面の変位を計測する工程と、
    　前記ワイヤロープの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を計測する工程と、
    　前記長さ方向の相対位置と前記変位の計測値とに基づいて、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する工程と、
    　前記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工程とを有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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