電梯的鋼絲繩檢查裝置以及繩索外徑測定方法

2023-05-05 19:30:01

專利名稱：電梯的鋼絲繩檢查裝置以及繩索外徑測定方法
技術領域：
本發明涉及對懸吊電梯的轎廂以及配重的鋼絲繩的狀態進行檢查的鋼 絲繩檢查裝置以及繩索外徑測定方法。
背景技術：
在通過鋼絲繩懸吊轎廂、配重的構造的電梯中，鋼絲繩為重要的基礎 部件之一。在電梯中所使用的鋼絲繩，通常以多根橫向並列的狀態架設在 曳引輪上，通過曳引輪的旋轉而在電梯升降通路內進行輸送動作。由於這 樣的使用狀況，電梯的鋼絲繩被曳引輪等反覆彎曲從而受到磨損，所以隨 著時間的經過而產生強度下降。因此，用於確認鋼絲繩的強度從而確保適 當的強度的維護管理極為重要。
對於電梯中的鋼絲繩的主要的管理項目，在JIS A 4302 (日本工業規 格升降機的檢查標準)中有所規定， 一般對線股的斷線數、磨損尺寸、繩 索直徑進行點檢。然而，這些是規定鋼絲繩的交換條件的，為了確認鋼絲 繩的損傷程度，適當地把握殘存強度、殘餘壽命，要求更詳細地知道各鋼 絲繩的張力狀態等負載條件。
從這樣的觀點，提出了用於詳細且高效地檢查電梯的鋼絲繩的各種負 載條件從而提高維護管理的可信性的各種裝置，例如對進行輸送動作的 鋼絲繩進行勵磁而檢測其漏磁通、基於漏磁通的檢測結果檢查鋼絲繩的損 傷的磁探傷裝置，例如"使用了小直徑繩索的無戔引機承重梁的電梯"(長 田、長谷)(財)日本建築設備'升降機中心機關紙"建築設備與升降機" 57號，日本平成17年(2005年)9月發行(參照非專利文獻1);檢測通 過在鋼絲繩上施加變位而產生的孤立波、基於該檢測結果測定鋼絲繩的張力的測定裝置，例如日本專利公報"專利第3188833號公^;，(參照專利 文獻l)等。但是，在電梯中使用的各種鋼絲繩的負載條件也會由於同時進行輸送 動作的多才艮鋼絲繩之間的繩索外徑的差而受到影響。即，當在同時進行輸 送動作的鋼絲繩的外徑尺寸具有差時，在各鋼絲繩間在通過曳引輪的旋轉 而輸送的長度上會產生差，其結果某一鋼絲繩的特定部分所受到的負載張 力增大從而與曳引輪的槽接觸的接觸壓力增大，會有招致壽命下降的情況。 此時成問題的不是鋼絲繩的局部的最外直徑，而是在大致整體上內含繩索 直徑的曳引輪的輸送半徑(與電梯的升降相對應、設置在繩索終端部的彈 簧分別伸縮，從這一情況也能得知具有這樣的張力變動。)。因此，為了 正確地把握電梯中所使用的鋼絲繩的負載條件，要求測定鋼絲繩的整體的 外徑尺寸。對於鋼絲繩的外徑尺寸管理，在上述的JISA4302中也有所規定，但 其主旨是一種判定基準，相對於由常年使用的繩索內外部的磨損引起的強 度下降，用於確保必要強度。另外，實地進行的點檢方法是，通過遊標卡 尺測定繩索的最外直徑，與在所述規定中設定的使用基準相比較來判定損 傷程度。然而，這樣的由遊標卡尺進行的測定在測定局部的繩索最外直徑 時有效，但通過遊標卡尺測定在升降通路的整體上延伸的鋼絲繩的整體的 外徑尺寸很困難，難以在有限的維護時間的範圍內進行可信性較高的調查。另外，對於使用了上述的非專利文獻1所記載的磁探傷裝置的鋼絲繩 的損傷檢查也一樣，由於檢測來自鋼絲繩表面的漏磁通，用與其相對應的 輸出波形表示各位置的相對損傷程度，所以繩索的表面形狀、捻股的精度 會給測定的可信性帶來影響。例如，當在鋼絲繩上局部具有繩股的間距的 混亂時，通過該部分的磁通變化，會有與實用上的強度下降無關地產生輸 出的情況。因此，為了提高使用了磁探傷裝置的損傷檢查的可信性，檢測 鋼絲繩的繩股間距的混亂非常重要，但通過依賴遊標卡尺的以往的調查方 法確定這樣的繩股間距的混亂非常困難，這成為確保損傷檢查的可信性上 的最大障礙。如上所述，在電梯中所使用的鋼絲繩的維護管理中，在其全長上調查 外徑分布在確保鋼絲繩的強度、提高可信性上非常重要，但此前的現狀是 並沒有提出能夠連續並且在有限的維護時間內容易地測定鋼絲繩的外徑的 方案。發明內容本發明是鑑於上述的以往的事情而發明的，其目的在於提供一種能夠 容易且可靠地進行電梯的鋼絲繩的全長上的外徑測定、外徑分布的調查、 能夠實現可信性較高的維護管理作業的鋼絲繩檢查裝置以及繩索外徑測定 方法。本發明所涉及的鋼絲繩檢查裝置，包括光投射部，其被設置在作為 檢查對象的所述鋼絲繩的輸送路徑上的規定位置，從雷射光源射出光束；光接受部，其被設置在夾著所述鋼絲繩與所述光投射部相對的位置，通過 光接受元件接受來自所述光投射部的光束，輸出與光接受狀態相對應的信號；和繩索外徑計算部，其在對所述鋼絲繩進行輸送動作時，基於接受來 自所述光投射部的光束的所述光接受部的輸出信號，計算所述鋼絲繩的外 徑。另外，本發明所涉及的繩索外徑測定方法，其中將從雷射光源射出 光束的光投射部設置在作為檢查對象的所述鋼絲繩的輸送路徑上的規定位 置，並且將通過光接受元件接受來自所述光投射部的光束、輸出與光接受 狀態相對應的信號的光接受部設置在夾著所述鋼絲繩與所述光投射部相對 的位置； 一邊對所述鋼絲繩進行輸送動作一邊從所述光投射部的雷射光源 射出光束，基於接受該光束的所述光接受部的輸出信號，測定所述鋼絲繩 的外徑。在本發明中，光投射部和光接受部被設置在夾著鋼絲繩相對的位置， 所以從光投射部的光源射出的光束照射在鋼絲繩上，鋼絲繩的陰影投影在 光接受部的光接受元件上。從而，從該光接受部輸出與光接受元件的光接 受狀態相對應的信號。來自該光接受部的輸出信號會反映出鋼絲繩的陰影的部分、即鋼絲繩的外徑，所以能夠基於該輸出信號測定鋼絲繩的外徑。 另外，在對鋼絲繩進行輸送動作時連續地測定鋼絲繩的外徑，由此能夠容 易地測定鋼絲繩的全長上的外徑。根據本發明，能夠容易且可靠地進行電梯的鋼絲繩的全長上的外徑測 定、外徑分布的調查，能夠實現可信性較高的維護管理作業。


圖1是表示使用了第1實施方式的鋼絲繩檢查裝置的電梯整體的概略 結構的才莫式圖。圖2是模式性地表示光投射部以及光接受部與鋼絲繩的位置關係的 圖，是從上方觀察以夾著鋼絲繩相對的方式配置的光投射部以及光接受部 的俯視圖。圖3是模式性地表示光投射部以及光接受部與鋼絲繩的位置關係的 圖，是從側面觀察以夾著鋼絲繩相對的方式配置的光投射部以及光接受部 的側一見圖。圖4是控制部實際基於接受來自光投射部的光束的光接受部的輸出信 號連續地測定鋼絲繩的外徑時的測定結果的一例的圖。圖5是表示通過計算求出同時進行輸送動作的多根鋼絲繩中平均外徑 與其他鋼絲繩不同的鋼絲繩的、伴隨著轎廂升降的張力變動的結果的一例 的圖。圖6是表示使用了第2實施方式的鋼絲繩檢查裝置的電梯整體的概略結構的模式圖。圖7是表示異常檢測部的一個結構例的模式圖。圖8是表示通過異常檢測部對作為檢查對象的鋼絲繩進行勵磁時的該鋼絲繩內的磁通的樣子的圖。圖9是表示來自異常檢測部的磁傳感器的輸出信號的一例的圖。圖10是表示對將圖4的橫軸變換成時間軸後的數據進行FFT處理後的結果的波形的圖。圖11是以使與鋼絲繩的同一部分相對應的波形的位置在顯示畫面上 一致的狀態在波形顯示部上顯示各波形的樣子的圖。符號說明1:轎廂2:配重3:鋼絲繩4:曳引機5:曳引輪6:升降通路7:機械室8:曳引機承重梁11:光投射部12:光接受部13:控制部21:異常檢測部22:控制部23:波形顯示部24:外部儲存裝置具體實施方式
下面，參照附圖對本發明的具體的實施方式進行說明。第1實施方式首先，對本發明的第1實施方式進行說明。圖1是表示使用了本實施方式的鋼絲繩檢查裝置的電梯整體的概略結構的模式圖。該圖1所示的電梯是通過鋼絲繩3懸吊轎廂1以及配重2的 構造。鋼絲繩3,以多才艮橫向並列的狀態水桶式地架設在連結在曳引機4 上的曳引輪5上，各繩索的一端被連接在轎廂1上，另一端被連接在配重 2上。曳引機4以及曳引輪5被設置在設在升降通路6的上部的機械室7內。然後，通過曳引機4的驅動使曳引輪5旋轉，利用在曳引輪5和各鋼 絲繩3之間產生的摩擦力對各鋼絲繩3進行輸送動作，由此使轎廂1在升 降通路6內升降。本實施方式的鋼絲繩檢查裝置，是檢查上述的構造的電梯中的鋼絲繩 3的狀態的裝置，特別是能夠容易且正確地進行鋼絲繩3的全長上的外徑 的測定的裝置。包括下述部件作為主要的結構要素光投射部ll,其從雷射光源射出 光束；光接受部12，其通過光接受元件接受來自光投射部11的光束，輸 出與光接受狀態相對應的信號；和控制部13，其控制這些光投射部11以 及光接受部12，並且基於來自光接受部12的輸出信號計算鋼絲繩3的外 徑、平均外徑。光投射部11以及光接受部12，在作為檢查對象的鋼絲繩3的輸送路 徑上被分別設置在夾著該鋼絲繩3相對的位置。具體地說，這些光投射部 11以及光接受部12如圖1所述，被設置在機械室7內的支撐曳引機4的 曳引機承重梁8上、並且是連結在曳引機4上的曳引輪5的附近位置。此 時，以從光投射部ll照射、由光接受部12接受的光束的照射方向與鋼絲 繩3的輸送方向垂直的方式，將光投射部11以及光接受部12分別配置成 夾著該鋼絲繩3相對。另外，控制部13通過電纜而電連接在光投射部11 以及光接受部12上，被配置在任意的位置。圖2以及圖3是模式性地表示光投射部11以及光接受部12與鋼絲繩 3的位置關係的圖，圖2是從上方觀察以夾著鋼絲繩3相對的方式配置的 光投射部11以及光接受部12的俯視圖，圖3是從側面觀察以夾著鋼絲繩 3相對的方式配置的光投射部11以及光接受部12的俯視圖。光投射部ll，內藏射出指向性較高的雷射的光束的雷射光源，將從激 光光源射出的光束在規定的照射範圍S內照射。照射光束的照射範圍S， 如圖2所示，被設定成將同時進行輸送動作的多根鋼絲繩3 (在圖2所示 的例子中是4根鋼絲繩)包含在該照射範圍S內。光投射部ll，為了能夠 向該照射範圍S內照射一樣的雷射光束，內藏有與照射範圍S的大小相對應的雷射光源。另外，在通過一個雷射光源不能覆蓋照射範圍s時，將多 個雷射光源並列向照射範圍s內照射光束即可。光接受部12，內藏例如CCD傳感器等光接受元件12a,通過光接受 元件12a接受從光投射部11的雷射光源射出、照射在照射範圍S內的光束， 向控制部13輸出與其光接受狀態相對應的信號。在這裡，光接受部12， 被配置成夾著作為檢查對象的鋼絲繩3而與光投射部11相對，所以從光投 射部11的雷射光源射出的光束的一部分^L鋼絲繩3遮擋，在光接受元件 12a上投影出成為鋼絲繩3的陰影的部分。光接受部12向控制部13輸出 與該光接受元件12a的光接受狀態相對應的信號，例如在使用CCD傳感 器作為光接受元件12a時，輸出表示每個像素的光接受狀態的電壓值等電 信號。控制部13，在例如維護點檢等時候在對鋼絲繩3進行輸送動作的狀態 下，使光投射部ll、光接受部12工作，從光投射部ll的光源射出光束， 並且基於來自光接受部12的輸出信號，計算鋼絲繩3的外徑(繩索外徑計 算部)。來自光接受部12的輸出信號，如上所述，會反映出投影在光接受 元件12a上的鋼絲繩3的陰影的部分。因此，在控制部13,基於來自光接 受部12的輸出信號確定鋼絲繩3的陰影的邊界，例如在光接受元件12a 為CCD傳感器時，可以從陰影投射的部分的像素數和CCD配置等，通過 運算求得鋼絲繩3的外徑L (參照圖2)。另外，鋼絲繩3的外徑L的運 算是一邊對鋼絲繩3進行輸送動作一邊進行的，所以通過反覆進行該運算， 能夠在鋼絲繩3的全長上連續且自動地測定鋼絲繩3的外徑。在圖4中表示控制部13實際基於接受來自光投射部11的光束的光接 受部12的輸出信號連續地測定鋼絲繩3的外徑時的測定結果的一例。該圖 4所示的波形是將鋼絲繩3的相對於光投射部11以及光接受部12的相對 速度設定為300mm/sec、以3.9 p sec周期計算鋼絲繩3的外徑時的波形， 圖4的縱軸表示鋼絲繩3的外徑測定值，橫軸表示以測定開始點為基準的 鋼絲繩3的測定位置。該圖4所示的測定波形的形狀模仿鋼絲繩3的繩股 和構成繩股的線股的外徑，表示鋼絲繩3的最外直徑部分的極大值以反映繩股間距的出現間隔出現。另外，圖4的測定波形上的點是將使用了千分 尺的鋼絲繩3的外徑測定值描繪在圖4上而成的，從該圖4所示的結果可知表示由控制部.3計算出的鋼絲繩3的最外 直徑部分的極大值與使用了千分尺的鋼絲繩3的外徑測定值一致，通過由 控制部13進行的基於來自光接受部12的輸出信號的運算，能夠高精度地 測定鋼絲繩3的外徑。另外，由控制部13進行的鋼絲繩3的外徑測定的精 度會受到控制部13的運算周期、鋼絲繩3的輸送速度的影響，但例如在維 護點檢時、在一邊以點檢速度(例如32m/min)對鋼絲繩3進行輸送動作 一邊進行外徑測定的情況下，如果以大於等於500次/sec左右的運算周期 進行由控制部13進行的計算，則能夠以充分的精度測定鋼絲繩3的外徑。另外，上面所說明的結構的鋼絲繩檢查裝置可以使用市售的光學式尺 寸測定裝置容易地實現。具體地說，如果使用例如"雷射線規VG(型式)" (林式會社年一工乂7制)等，則能夠得到容易以數jum的精度測定鋼絲 繩3的外徑的性能。由於在鋼絲繩3的外徑的差大於等於數十|a m時才會 給壽命帶來問題，所以即使使用這樣的市售的光學式尺寸測定裝置也能夠 得到充分的測定精度。但是，為了可靠地把握鋼絲繩3的殘餘壽命，重要的不僅僅是進行每 個鋼絲繩3的局部的外徑的增減，還有調查同時進行輸送動作的多根鋼絲 繩3之間的平均外徑的差。即，當在同時進行輸送動作的多根鋼絲繩3中 的任意一根上、與其他的鋼絲繩相比較在平均外徑上具有數十U m左右的 差時，會在曳引輪7的輸送半徑上產生差而導致該鋼絲繩的張力增大，成 為壽命下降的主要原因。因此，調查這樣的多根鋼絲繩3之間的平均外徑 的差，這在可靠地把握每個鋼絲繩3的負載條件而推定殘餘壽命上成為重 要的要素。圖5是表示下面的結果的一例，即假設在同時進行輸送動作的多根鋼 絲繩3中l根鋼絲繩的平均外徑與其他鋼絲繩的平均外徑(基準值)不同 的狀態下使轎廂l升降的情況，並通過計算求出平均外徑與其他鋼絲繩的 不同的鋼絲繩的張力變動。另外，圖5中的[A線表示平均外徑比基準值小上升時的張力變動，圖5中的[B線表示平均外徑比 基準值小2Mm的鋼絲繩的轎廂下降時的張力變動，圖5中的[C線表示平 均外徑比基準值小20 jj m的鋼絲繩的轎廂上升時的張力變動，圖5中的Dj 線表示平均外徑比基準值小20 n m的鋼絲繩的轎廂下降時的張力變動。從 該圖5所示的結果可知，如果平均外徑的差為2/im左右則在轎廂的上升 時和下降時都沒有在鋼絲繩上產生較大的張力變動，而如果在平均外徑上產生20/am左右的差，則在轎廂的上升時和下降時張力都增大。為了把握這樣的平均外徑的差引起的鋼絲繩3的負載條件，在本實施 方式的鋼絲繩檢查裝置中，控制部13對於同時進行輸送動作的多根鋼絲繩 3，分別計算每個鋼絲繩3的平均外徑(平均外徑計算部)。具體地說，控 制部13從圖4所示的鋼絲繩3的外徑測定結果的波形中，以規定數對表示 鋼絲繩3的最外直徑部分的極大值進行取樣。然後，計算這些採樣後的規 定數的極大值的平均值，將其設為鋼絲繩3的平均外徑。另外，極大值的 取樣數隻要與控制部13的運算能力相對應地適當設定即可，但將取樣數的 數設定得越大，則越能高精度地計算鋼絲繩3的平均外徑。在通過上述的手法計算同時進行輸送動作的多根鋼絲繩3的全長上的 平均外徑、了解各鋼絲繩3的平均外徑的差之後，通過圖5所舉例的計算 方法能夠預測與轎廂1的升降相伴的各鋼絲繩3的張力增大，能夠更高精 度地推定鋼絲繩3的壽命。如在上面列舉具體的例子所說明那樣，根據本實施方式的鋼絲繩檢查 裝置，從光投射部11的雷射光源向進行輸送動作的鋼絲繩3射出光束，通 過被配置在夾著鋼絲繩3而與光投射部11相對的位置的光接受部12接受 來自光投射部11的光束，輸出與其光接受狀態相對應的信號，控制部13 基於來自光接受部12的輸出信號通過計算測定鋼絲繩3的外徑，所以能夠 容易且可靠地進行鋼絲繩3的全長上的外徑測定、外徑分布的調查，能夠 實現可信性較高的維護管理作業。[第2實施方式接下來，對本發明的第2實施方式進行說明。本實施方式，與由磁探傷裝置進行的鋼絲繩3的損傷檢查同時地進行第1實施方式中所說明的鋼 絲繩3的外徑測定，由此提高損傷檢查的可信性。圖6是表示使用了本實施方式的鋼絲繩檢查裝置的電梯整體的概略結 構的模式圖。如圖6所示，在本實施方式中，在作為檢查對象的鋼絲繩3 的輸送路徑上的光投射部11以及光接受部12的附近，設有異常檢測部21， 其對鋼絲繩3進行勵磁並且檢測來自鋼絲繩3的漏磁通、輸出與漏磁通的 檢測狀態相對應的信號。另外，在本實施方式中，代替上述的第1實施方 式所說明的控制部13，設有控制部22。另外，在本實施方式中，在控制部 22上連接有波形顯示部23和外部儲存裝置24。異常檢測部21,通過永久磁鐵等磁化器在作為檢查對象的鋼絲繩3內 形成直流磁場，通過由線圈、磁致伸縮元件構成的磁傳感器檢測從鋼絲繩 3損傷部分洩漏到鋼絲繩3外的洩漏磁通。在圖7中模式性地表示異常檢 測部21的一個結構例。該圖7所列舉的異常檢測部21，在一對永久磁鐵 31a、 31b上連接有由磁性材料構成的一對磁極32a、 32b以及磁軛33。將 一對磁極32a、 32b配置得接近鋼絲繩3。由此， 一對磁極32a、 32b與其 間的鋼絲繩3被/磁結合，在圖中箭頭所示的方向上形成了磁路。在對一對 磁極32a、 32b之間的鋼絲繩3進行輸送動作的部分上，配設有例如使用線 圏34a等的磁傳感器34，通過該磁傳感器34，檢測來自進行輸送動作的鋼 絲繩3的洩漏磁通。圖8是表示通過異常檢測部21對作為檢查對象的鋼絲繩3進行勵磁時 的該鋼絲繩3內的磁通的樣子的圖，圖中的D部表示鋼絲繩3的產生損傷 的場所。如圖8所示，鋼絲繩3內的/f茲通在損傷產生場所D洩漏到鋼絲繩 3的外部，所以通過由磁傳感器34檢測該外部洩漏磁通，能夠確定鋼絲繩 3的損傷產生場所D。磁傳感器34，檢測洩漏到鋼絲繩3的外部的外部洩 漏磁通，向控制部22輸出與磁通的量相對應的電壓信號。控制部22，對 來自該異常檢測部21的磁傳感器34的輸出信號進行增幅，並根據需要進 行濾波處理等，進行在鋼絲繩3產生的損傷的檢查。另外，考慮探傷作業的效率，為了能夠容易地被推到作為檢查對象的異常檢測部21的一對磁極32a、 32b以及磁傳感器 34的形狀優選如圖8所示設為U字狀。另外，對於一對永久磁鐵31a、 31b， 也可以代替該磁鐵而使用電磁鐵。另外，圖8所示的異常檢測部21以1 根鋼絲繩3為對象，如果與同時進行輸送動作的鋼絲繩3的數相對應地設 置這樣的異常檢測部21,則能夠同時進行同時進行輸送動作的多根鋼絲繩 3的探傷作業。控制部22,在例如維護點檢等時候在對鋼絲繩3進行輸送動作的狀態 下，使光投射部11、光接受部12工作，通過與上述的第1實施方式相同 的手法進行鋼絲繩3的外徑測定，計算位於鋼絲繩3的最外直徑部分的繩 股的間隔的平均值、即平均繩股間距(平均繩股間距計算部)。另外，控 制部22，在例如維護點檢等時候在對鋼絲繩3進行輸送動作的狀態下，使 異常檢測部21工作，基於來自異常檢測部21的磁傳感器34的輸出信號檢 查鋼絲繩3的損傷(損傷檢查部)。此時，控制部22，通過將鋼絲繩3的 平均繩股間距與極大值(參照圖4)的各自的出現間隔相比較，檢測鋼絲 繩3的局部的繩股間距的混亂(繩股間距混亂檢測部)，所述極大值表示 鋼絲繩3的最外直徑部分；並根據來自異常檢測部21的磁傳感器34的輸 出信號，除去假想為鋼絲繩3的局部的繩股間距的混亂所影響的部分，由 此能夠更高精度地進行鋼絲繩3上所產生的損傷的檢查。即，來自異常檢測部21的磁傳感器34的輸出信號，是與洩漏到鋼絲 繩3的外部的磁通的量相對應的電壓信號，但來自鋼絲繩3的洩漏磁通不 僅僅在鋼絲繩3的損傷場所，從產生局部的繩股間距的混亂的場所也產生， 該局部的繩股間距的混亂會給基於來自磁傳感器34的輸出信號的損傷檢 測的精度帶來影響。圖9是表示來自異常檢測部21的磁傳感器34的輸出 信號的一例的圖，圖中的A部分表示鋼絲繩3的線股斷線的場所(損傷場 所)的輸出，B部分表示在鋼絲繩3上產生捻股的混亂從而繩股間距比平 均繩股間距擴大5%左右但沒有產生鋼絲繩3的強度降低的場所。如該圖9 所示，在來自磁傳感器34的輸出信號中，在鋼絲繩3的產生損傷的場所和 繩股間距產生混亂的場所同樣產生峰值。因此，在本實施方式的鋼絲繩檢查裝置中，控制部22應用上迷的第1實施方式中所說明的鋼絲繩3的外徑 測定的手法來檢測鋼絲繩3的局部的繩股間距的混亂，從來自異常檢測部 21的磁傳感器34的輸出信號中，除去該局部的繩股間距的混亂所影響的 部分而進行損傷場所的檢查，由此能夠提高損傷檢查的可信性。鋼絲繩3的平均繩股間距，可以基於作為在第1實施方式中所說明的 鋼絲繩3的外徑測定的結果而得到的圖4所示的波形容易地求得。即，如 果用圖4的橫軸的移動距離除以作為檢查對象的鋼絲繩3的輸送速度從而 變換成時間軸，對變換後的規定的長度的時間數據進行FFT (快速傅立葉 變換)處理，然後取出l次的主要頻率，則可得知在測定場所通過的鋼絲 繩3的相鄰繩股之間的平均通過時間(波形的周期)，所以如果獲取其與 鋼絲繩3的輸送速度的積，則能夠得到相對於規定的時間數據的平均峰值 間隔(平均繩股間距)。在圖10中表示對將圖4的橫軸變換成時間軸的數 據進4亍FFT處理的結果的波形。在該圖10所示的波形中，1次的主要頻 率f約為57Hz，所以鋼絲繩3的平均繩股間距變為在其倒數(周期t-l/f) 上乘以鋼絲繩3的輸送速度v (300mm/s)的值(5.26mm )。如果從表示鋼絲繩3的外徑的規定的長度的波形數據能夠得到鋼絲繩 3的平均外徑和平均繩股間距，則通過對於每個波與平均值相比較，容易 檢測出大於等於規定的差的部分、即繩股間距的混亂較大的部分。而且， 如果能夠在作為檢查對象的鋼絲繩3中檢測出繩股間距的混亂較大的部 分，則能夠在磁探傷中識別由損傷的影響引起的輸出和由繩股間距的混亂 引起的輸出，並將兩者區分開，能夠提高磁探傷的可信性。另外，如果將 圖4所示的表示鋼絲繩3的外徑測定的結果的波形設為數字數據(文本文 件等電子數據)來處理，則容易通過運算在全長上拾取峰值，計算出平均 值。例如，只要將該數據讀入個人計算機等中、執行簡單的算法即可。波形顯示部23，相關聯地顯示圖4所示的表示鋼絲繩3的外徑測定的 結果的波形，和圖9所示的異常檢測部21的磁傳感器34的輸出波形。另 外，外部儲存裝置(數據儲存部)24，構成為能夠相對於控制部22裝卸的 移動式並且能夠反覆寫入/擦去，將圖4所示的表示鋼絲繩3的外徑測定的結果的波形、圖9所示的異常檢測部21的磁傳感器34的輸出波形作為時 間序列的數字數據儲存。在本實施方式的鋼絲繩檢查裝置中，將這些波形 顯示部23、外部儲存裝置24連接在控制部22上，從而將表示鋼絲繩3的 外徑測定結果的波形、表示磁探傷結果的波形顯示在波形顯示部23上，或 者暫時儲存在外部儲存裝置24中，由此能夠高效地進行由維護作業員進行 的鋼絲繩3的檢查作業。即，如果將從控制部22輸出的或者暫時儲存在外部儲存裝置24中而 讀出的表示鋼絲繩3的外徑測定結果的波形、表示磁探傷結果的波形相關 聯地顯示在波形顯示部23上，則維護作業員能夠參照該波形顯示部23容 易確認鋼絲繩3的損傷狀態等。另外，如果將從控制部22輸出的表示鋼絲 繩3的外徑測定結果的波形、表示磁探傷結果的波形暫時儲存在外部儲存 裝置24中，則維護作業員能夠在任意的時刻、任意的場所讀出儲存在該外 部儲存裝置24中的數據，能夠高效地進行鋼絲繩3的檢查作業。在本實施方式的鋼絲繩檢查裝置中，對於光投射部11以及光接受部 12和異常檢測部21這兩個測定部分，具有優選的設置位置。即，在將進 行外徑測定的光投射部11以及光接受部12和進行磁探傷的異常檢測部21 設置在相離開的位置時，在點檢時的鋼絲繩3的輸送動作中在鋼絲繩3上 產生不通過這兩個測定部分的部分(不能測定的部分)。因此，這兩個測 定部分優選設置在儘可能接近的位置。另外， 一般在利用曳引輪5與鋼絲 繩3之間所產生的摩擦力對鋼絲繩3進行輸送動作的牽引方式的電梯中， 作為鋼絲繩3的負載，由曳引輪5引起的負載最高，在與曳引輪5的槽接 觸的部分，鋼絲繩3的損傷也最激烈。因此，通過將這兩個測定部分如圖 6所示設置在曳引輪5的附近，能夠更有效地實施鋼絲繩3的檢查。但是，使光投射部11以及光接受部12和異常檢測部21這兩個測定部 分的設置位置相對於作為檢查對象的鋼絲繩3的輸送方向一致是非常困難 的。因此，在將表示鋼絲繩3的外徑測定結果的波形和表示磁探傷結果的 波形顯示在波形顯示部23上時，會在鋼絲繩3的同一部分的兩個測定波形 上產生時間或距離上的錯位，其結果，對於進行檢查的維護作業員，兩個波形的對應、例如具有繩股間距的混亂的部分與該結果所產生的探傷輸出 的對應變得難以識別。為了改善這一情況，在將兩個波形顯示在波形顯示部23上時，優選如圖ll所示，以使與鋼絲繩3的同一部分相對應的波形 的位置在顯示畫面上一致的狀態在波形顯示部23上顯示各波形。具體地 說，波形顯示部23,根據鋼絲繩3的輸送方向上的兩個測定部分的設置位 置的差，使兩個波形中的任意一方在時間軸上移位，使與鋼絲繩3的同一 部分相對應的兩個波形的位置在顯示畫面上一致。由此，維護作業員能夠 更簡便地識別鋼絲繩3的損傷狀態等，維護管理作業的可信性進一步提高。 如上面列舉具體的例子所說明那樣，根據本實施方式的鋼絲繩檢查裝 置，能夠通過第1實施方式中所說明的光學式的繩索外徑測定檢測鋼絲繩 3的繩股間距的混亂，並將其檢測結果活用於由磁探傷進行的損傷檢查而 確定鋼絲繩3的損傷場所，由此能夠高精度地進行鋼絲繩3的損傷檢查， 能夠實現可信性較高的維護管理作業。
權利要求
1.一種鋼絲繩檢查裝置，該檢查裝置對懸吊電梯的轎廂以及配重的鋼絲繩的狀態進行檢查，其特徵在於，包括光投射部，其被設置在作為檢查對象的所述鋼絲繩的輸送路徑上的規定位置，從雷射光源射出光束；光接受部，其被設置在夾著所述鋼絲繩與所述光投射部相對的位置，通過光接受元件接受來自所述光投射部的光束，輸出與光接受狀態相對應的信號；和繩索外徑計算部，其在對所述鋼絲繩進行輸送動作時，基於接受來自所述光投射部的光束的所述光接受部的輸出信號，計算所述鋼絲繩的外徑。
2. 如權利要求l所述的鋼絲繩檢查裝置，其特徵在於還包括平均 外徑計算部，其以規定數對極大值進行取樣，該極大值表示由所述繩索外 徑計算部計算出的所述鋼絲繩的最外直徑部分，並且計算這些規定數的極 大值的平均，由此計算所迷鋼絲繩的平均外徑。
3. 如權利要求l所述的鋼絲繩檢查裝置，其特徵在於還包括平均 繩股間距計算部，其以規定數對極大值的出現間隔進行取樣，該極大值表 示由所述繩索外徑測定部計算出的所述鋼絲繩的最外直徑部分，並且計算 這些規定數的極大值出現間隔的平均，由此計算所述鋼絲繩的平均繩股間 距。
4. 如權利要求3所迷的鋼絲繩檢查裝置，其特徵在於還包括繩股 間距混亂檢測部，其將由所述繩股間距計算部計算出的所述鋼絲繩的平均 繩股間距與極大值的各自的出現間隔相比較，該極大值表示由所述繩索外 徑計算部計算出的所述鋼絲繩的最外徑部分，由此檢測所述鋼絲繩的局部 的繩股間距的混亂。
5. 如權利要求1~4中的任意一項所述的鋼絲繩檢查裝置，其特徵 在於所述光投射部以及所述光接受部，以從所述光投射部照射、由所述 光接受部接受的光束的照射方向與所述鋼絲繩的輸送方向垂直的方式，被配置在架設有所述鋼絲繩的曳引輪附近。
6. 如權利要求l所述的鋼絲繩檢查裝置，其特徵在於，還包括 異常檢測部，其被設置在所述光投射部以及所述光接受部的附近，在的漏磁通，輸出與漏磁通的檢測狀態相對應的信號；和損傷檢查部，其基於來自所述異常檢測部的輸出信號，檢查所述鋼絲 繩的損傷。
7. 如權利要求6所述的鋼絲繩檢查裝置，其特徵在於還包括波形 顯示部，其相關聯地顯示表示由所述繩索外徑計算部連續地計算的所述鋼 絲繩的外徑的波形，和表示由所述異常檢測部檢測的來自所述鋼絲繩的漏 磁通的狀態的波形。
8. 如權利要求7所述的鋼絲繩檢查裝置，其特徵在於所述波形顯 示部，根據所述鋼絲繩的輸送方向上的所述光接受部的設置位置與所述異 常檢測部的設置位置的差，使表示所述鋼絲繩的外徑波形與表示來自所述 鋼絲繩的漏磁通的狀態的波形中的任意一方在時間軸上移位，使與所述鋼 絲繩的同一部分相對應的波形的位置在顯示畫面上一致，從而顯示各波形。
9. 如權利要求6所述的鋼絲繩檢查裝置，其特徵在於包括數據儲 存部，其將所述繩索外徑計算部的計算結果和所述異常檢測部的檢測結果作為時間序列數據儲存。
10. —種繩索外徑測定方法，該方法對懸吊電梯的轎廂以及配重的鋼 絲繩的外徑進行測定，其特徵在於將從雷射光源射出光束的光投射部設置在作為檢查對象的所述鋼絲繩 的輸送路徑上的規定位置，並且將通過光接受元件接受來自所述光投射部 的光束、輸出與光接受狀態相對應的信號的光接受部設置在夾著所述鋼絲 繩與所述光投射部相對的位置；一邊對所述鋼絲繩進行輸送動作一邊從所述光投射部的雷射光源射出 光束，基於接受該光束的所述光接受部的輸出信號，測定所述鋼絲繩的外 徑。
全文摘要
一種鋼絲繩檢查裝置以及繩索外徑測定方法。在繩索外徑測定方法中將從雷射光源射出光束的光投射部(11)設置在作為檢查對象的鋼絲繩(3)的輸送路徑上的規定位置，並且將通過光接受元件(12a)接受來自光投射部(11)的光束、輸出與光接受狀態相對應的信號的光接受部(12)設置在夾著鋼絲繩(3)與光投射部(11)相對的位置；控制部(13)一邊對鋼絲繩(3)進行輸送動作一邊從光投射部(11)的雷射光源射出光束，基於接受該光束的光接受部(12)的輸出信號，測定鋼絲繩(3)的外徑。
文檔編號B66B5/00GK101259931SQ20081008206
公開日2008年9月10日 申請日期2008年3月5日 優先權日2007年3月5日
發明者長田朗, 飯島智樹 申請人:東芝電梯株式會社