JP5118538B2 - エレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システム - Google Patents

Description

本発明は、エレベーターのワイヤーロープ素線切れを検出部によって検出し、信号処理するようにしたエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムに関する。

一般に、エレベーター、リフト、ケーブルカー、或いはクレーン等に使用されているワイヤーロープは、複数本の鋼線を撚って構成されている。そのワイヤーロープは、疲労や摩耗により、ワイヤーロープを構成する鋼線が少しずつ破断していく。構成の破断数は経年的に増加し、破断数が基準値を超えると、ワイヤーロープは寿命に至ったと判断されて交換が行なわれる。そのため、定期的な検査により、鋼線の破断数を計測し、ワイヤーロープが安全に使用できるか否かを評価する必要がある。

従来、使用中のワイヤーロープの破断数を検査するために、目視による検査が行われていた。しかし、目視による検査では、長いワイヤーロープを点検する場合には、作業時間を要する問題があった。このようなことから、電磁気探傷法を用いた探傷装置（ワイヤーロープテスタ）によって、ワイヤーロープの破断数を定量的に計測するものが提案されている。しかし、このワイヤーロープテスタで診断した結果は、波形として紙に出力されるだけであり、その波形の高さや、連続して波形の出力が高い位置などを目視により判断してワイヤーロープの素線切れ発生箇所を捉えていた。

そこで近年、ワイヤーロープの破断等の異常を検出する検出部と、この検出部から得られる信号を処理する信号処理部を有し、所定の設定値以上の異常値を検出した場合に、異常値の検出信号を出力するロープ異常検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３６２８４７公報

特許文献１に示される従来技術は、ワイヤーロープの状態を検出する検出部と、昇降機の位置を検出する検出部とを備え、素線切れが発生した位置を最寄階を目安として表示部に表示させ、ワイヤーロープの異常個所を確認可能な位置までエレベーターを運転できるように構成し、これによって作業効率を向上させるようにしたものである。

しかし、特許文献１に示される従来技術は、ワイヤーロープの損傷をワイヤーロープテスタの出力波形の大きさのみで異常と判定するようになっており、このような判定では軽微な損傷なのか重度の損傷なのか区別することができない。したがって、ワイヤーロープ中に複数の損傷が存在することが検出された場合には、それらの全ての損傷箇所までエレベーターのワイヤーロープを移動させて、その損傷状態を確認しなければならず、最も損傷が激しい箇所を把握するまでに時間がかかってしまう問題がある。なお、この従来技術では、ワイヤーロープの挙動を見て、目視の点検が必要であると判断されたとき、そのときのワイヤーロープの該当する位置を記憶させておくことはできない。

本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、ワイヤーロープの損傷が軽微なものであるか、重度のものであるかを容易に把握することができるエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムを提供することにある。

この目的を達成するために、本発明に係るエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムは、複数の鋼線を撚り合わせて成るワイヤーロープの素線切れを検出する素線切れ検出部と、この素線切れ検出部で検出されたデータに応じて前記ワイヤーロープの素線切れの診断結果を表示する表示部とを有し、ある一定区間毎に前記素線切れ検出部によって検出された素線切れ出力と、この出力の閾値越え数の相関関係から算出したレベルに基づいて、前記ワイヤーロープの素線切れの状態を段階に分けて前記表示部に表示させるようにすると共に、単位時間内に素線切れの閾値を越えた箇所が多い順に一覧表で前記表示部に表示させるようにしたことを特徴としている。

また、本発明に係るエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムは、前記発明において、診断のランクに合わせて計測波形を段階別に色分けして前記表示部に表示させるようにしたことを特徴としている。

また、本発明に係るエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムは、前記発明において、計測した波形に対して素線切れが発生している箇所と、測定開始からの経過時間を対応させて前記表示部に表示させるようにしたことを特徴としている。

また、本発明に係るエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムは、前記発明において、計測した波形に対して素線切れが発生している位置に、エレベーターの階床を重ねて前記表示部に表示させるようにしたことを特徴としている。

また、本発明に係るエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムは、前記発明において、前記ワイヤーロープの素線切れの発生箇所を、計測開始及び計測終了からの両方からの位置を示すように一覧表で前記表示部に表示させるようにしたことを特徴としている。

また、本発明に係るエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムは、前記発明において、前記表示部にタイマーを表示させるようにしたことを特徴としている。

また、本発明に係るエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムは、前記発明において、現地で計測したワイヤーロープの診断データを、通信網により１箇所に収集し、顧客の情報から現地の対応するデータを検索して診断内容を前記表示部に表示させるようにしたことを特徴としている。

本発明は、ある一定区間毎に素線切れ検出部によって検出された素線切れ出力と、この出力の閾値越え数の相関関係から算出したレベルに基づいて、ワイヤーロープの素線切れの状態を段階に分けて表示部に表示させるようにすると共に、単位時間内に素線切れの閾値を越えた箇所が多い順に一覧表で表示部に表示させるようにしたことから、ワイヤーロープの損傷が軽微なものであるか、重度のものであるかを容易に把握することができ、従来に比べてワイヤーロープの寿命判断を的確に能率良く行なうことができる。これにより、ワイヤーロープの保全周期の適正化を実現できるとともに、ワイヤーロープの交換計画を適切に設定することができる。

以下，本発明に係るエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムを実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係るエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムの一実施形態を示す構成図である。

この図１に示すように、エレベーターは、エレベーターかご１と、このエレベーターかご１に一端が接続された本実施形態の診断対象であるワイヤーロープ２と、このワイヤーロープ２の他端に接続され、エレベーターかご１の重量に対してバランスを取るつり合いおもり３と、ワイヤーロープ２を巻き上げてエレベーターかご２を運転する巻上機４と、この巻上機４を制御する制御盤５とを備えている。ワイヤーロープ２は、一般にエレベーターかご１の重量や用途に応じて複数本備えられている。

６は、ワイヤーロープ２の素線切れを検出する素線切れ検出部であり、例えばワイヤーロープ２の診断時には、機械室に配置された素線切れ検出部６に磁束を通してワイヤーロープ２に接触させるようにし、この状態でエレベーターかご１を走行させることにより、ワイヤーロープ２の表面の素線切れの磁束密度の大きさにより素線切れを検出する。この素線切れ検出部６で計測されたデータは、Ａ／Ｄ変換部７を介してデータ処理部８に取り込まれる。

本実施形態に係るワイヤーロープ素線切れ診断システムは、前述した素線切れ検出部６と、この素線切れ検出部６で計測したデータを取り込むＡ／Ｄ変換部７と、計測データを処理して素線切れの診断を行なう計測データ処理部８の他に、ある一定区間毎に素線切れ検出部６によって検出された素線切れ出力と、この出力の閾値越え数の相関関係から算出したレベルに基づいて、ワイヤーロープ２の素線切れの状態を段階に分けて表示する表示部９を含んでいる。計測データ処理部８は、エレベーターかご１の走行時に任意に階床位置を記憶する階床データ記憶部８Ａを有し、作業者が計測時に記憶させたい位置を任意に記憶させることが可能になっている。表示部９はタイマー処理部９Ａを有している。このタイマー処理部９Ａは、診断後にエレベーターかご１を所望の位置まで移動させたい場合などに活用される。

図２，３，４は本実施形態に係る素線切れ診断結果を示し、図２は素線発生箇所がない場合を示す図、図３は素線発生箇所がある場合を示す図、図４は階床表示がある場合を示す図である。

図２において１１は、エレベーターかご１の運転開始時点、１２はエレベーターかご１の停止時点を示しており、素線切れ検出部６による計測は、運転開始時点１１から停止時点１２に亘って実施されたことを示している。

ワイヤーロープ２に素線切れが発生すると、素線切れ検出部６で検出される漏洩密度が大きくなり、図３中で突出部を形成するように出力が大きな波形が検出される。

また、図３の波形は、素線切れ検出部６が検出した漏洩磁束に応じた出力を示しており、例えば１５ｂ部、１４ｂ部、１３ｂ部の順で、素線切れによる損傷が激しいことを示している。また、図３中の１３，１４，１５は、素線切れ診断結果の程度を示しており、作業者は重度、すなわち診断結果１５と診断された素線切れから点検を開始することができる。

また、図３中に示す１３ｃ部、１４ｃ部、１５ｃ部を表示部９で色分け表示し、一目で素線切れの段階が分かるように表示すると都合がよい。同図３中、１６はタイマー処理部９Ａの処理操作によって表示されるタイマー表示部を示している。

なお、図２，３に示すように横軸を経過時間でなく、図４に示すようにエレベーターかご１が通過する階床を表示させるようにすることもできる。

図５は本実施形態における素線切れを診断するための素線切れ判定用データを示す図である。

この図５は、データ処理部８においてワイヤーロープ２の素線切れの段階を診断するためのレベルと、素線切れ検出部６で計測した出力を。或る区間内に対して出力の大きさと、出力のばらつきを考慮して変換した素線切れ判定用データを示している。縦軸に素線切れ検出部６で検出した出力と、あらかじめ設定した閾値を越えた数の相関から算出した値を判定するためのレベルを示しており、横軸に経過時間を示している。この図５において、１８は素線切れが軽微（Ａ判定）、１９は素線切れが中程度（Ｂ判定）、２０は素線切れが重度（Ｃ判定）な診断結果となる範囲を示している。

素線切れ検出部６で検出された計測データを、Ａ／Ｄ変換部７を介してデータ処理部８に取り込み、このデータ処理部８では、一定時間毎の計測データの出力と、予め設定した閾値を越えた数の相関から図５に示す判定用データを算出し、それぞれの判定の範囲により素線切れの程度を診断する。図５に示す診断の判定において、素線切れが軽微と診断された場合は図３の１３（Ａ判定）、中程度と診断された場合は図３の１４（Ｂ判定）、重度と診断された場合は図３の１５（Ｃ判定）というように表示部９の画面上に表示される。

図６，７は本実施形態における素線切れ診断結果を表で示した図である。

２１は素線切れが発生していると診断されたワイヤーロープ２の番号、２２はワイヤーロープ２の素線切れ診断のため、エレベーターかご１の運転開始時点１１からの素線切れが発生している位置までの経過時間、２３はエレベーターかご１の停止時点１２からの素線切れが発生しているまでの時間、２４は検出された漏洩磁束の出力の値、２５は図５に示す閾値を連続して上回った検出回数、２６は診断による判定結果を示している。

図６は判定結果２６が悪い、すなわち素線切れによる損傷が激しいと診断されたワイヤーロープ２の順に表示部９に表示したものである。なお、処理操作を変更することによって、逆に素線切れによる損傷が軽いと診断されたワイヤーロープ２の順に表示させることもできる。図７はワイヤーロープ２の素線切れが発生している箇所を、運転開始時点１１からエレベーターかご１の昇順に表示部９に表示したものである。これも処理操作を変更することによって、エレベーターかご１の降順に表示させることもできる。

図８は本実施形態で実施される素線切れ診断のフローチャートである。

手順Ｓ１に示すようにエレベーターかご１を走行させ、手順Ｓ２に示すように素線切れ検出部６でデータの計測を開始する。この計測データは、図１に示すＡ／Ｄ変換部７を介してデータ処理部８に順次取り込まれる。手順Ｓ３に示すように、エレベーターかご１が停止すると、計測データの取り込みが終了する。

続いて手順Ｓ４に示すように、作業者が診断のためにデータ処理を開始すると、データ処理部８において、Ａ／Ｄ変換部７に設定したサンプリング周期毎に計測データの処理が行なわれる。まず、手順Ｓ５に示すように、運転開始時点１１から或る一定時間の計測データに対して、その出力の総和が算出される。続いて手順Ｓ６に示すように、同じ一定時間内の閾値越えの数がカウントされる。ここで示す閾値は、図３の漏洩磁束の時間的な変化を示した波形におけるＸを示しており、漏洩磁束が乱れている、すなわち、ワイヤーロープ２に素線切れが発生していると見做される基準値である。

その後、手順Ｓ７に示すように、手順Ｓ５で算出した出力と、手順Ｓ６で算出した閾値越えのカウント数との相関をとる処理が行なわれる。この処理における算出方法は、或る一定区間における出力の大きさと、出力のばらつきを考慮する処理であり、連続的に出力が発生している場合に大きな値を示す。続いて手順Ｓ８に示すように、手順Ｓ７で算出した相関の値が、図５に示す判定値Ａ，Ｂ，Ｃを越えているかどうか判定され、越えている場合は手順Ｓ９において記憶される。越えていない場合は、そのまま手順Ｓ１０へ進み、処理していないデータがある場合は、手順Ｓ１１に示すように、次の計測データを参照して手順Ｓ５に戻る。この処理を、手順Ｓ１０に示すように、計測開始から計測終了までの全ての計測データについて診断したことを確認しながら、図５に示す素線切れ判定用データによってワイヤーロープ２の素線切れが判定される。

上述の手順Ｓ８の処理では、算出された判定用データが図５における１８（Ａ判定）、または１９（Ｂ判定）、または２０（Ｃ判定）のそれぞれのどの範囲に入っているか判定される。また、図３に示す１３，１４，１５の素線切れの程度は、手順Ｓ８で処理された図５に示す素線切れ判定データを基にして表示部９に表示される。例えば図５において、素線切れの程度が軽微な１８（Ａ判定）の場合は、図３の１３ｂ部は図５の１３ｄ部に対応しており、Ａ判定の範囲に入っているので、図３において素線切れの程度１３（Ａ判定）と表示される。このとき、図３の１３ａ部に示す部分は、素線切れが発生していると考えられる閾値Ｘを越えているが、手順Ｓ７で処理される出力と、閾値越えのカウント数の相関から、図５において、素線切れの程度１８（Ａ判定）とは判定されない。素線切れ中程度の判定Ｂ、重度の判定Ｃの場合も、軽微なＡ判定の場合と同じように、手順Ｓ７で処理されると、それぞれ図３の１４ｂ部は図５の１４ｄ部（Ｂ判定）に対応し、図３の１５ｂ部は図５の１５ｄ部（Ｃ判定）に対応し、図３の１４ａ部及び１５ａ部は、出力波形のレベルは大きいが連続して検出されていないため、図５のレベルに置き換えると、Ｂ判定及びＣ判定と判定されるレベルに至らず、例えば１４ａ部はＡ判定、１５ａ部はＢ判定と判定される。

このように処理されたワイヤーロープ２の素線切れ診断結果１３，１４，１５は、図３に示すように、計測した波形に重ねて表示部９に表示させたり、図６，７に示すように一覧表で表示部９に表示させることができる。また、ワイヤーロープ２の素線切れが発生している箇所を確認する際には、図２に示す運転開始時点１１からの経過時間、または停止時点１２から逆算した時間を目安としてエレベーターかご１を移動させた後、ワイヤーロープ２の点検が実施される。また、図４に示すように、表示部９の表示を階床表示１７に切り替えることにより、該当する階床を目安にエレベーターかご１を移動させながら、素線切れ発生箇所の点検を実施することができる。

また、表示部９のタイマー処理部９Ａで処理されたタイマー機能は、図３のタイマー表示１６のように表示され、作業者は素線切れ診断結果で判明した素線切れ発生箇所までエレベーターかご１を移動させる際に、タイマー表示部１６を起動すると、図６，７に示す表に表示された素線切れが発生している箇所までのエレベーターかご１の運転開始時点１１からの時間２２、あるいはエレベーターかご１の停止時点１２からの時間２３がカウントダウンされる。この機能により、素線切れが発生している箇所までのエレベーターかご１の移動、すなわちワイヤーロープ２の移動を容易に行なわせることができる。なお、タイマー処理部９Ａは、新設、既設のエレベーターに係わりなく動作させることが可能であるので、エレベーター１の位置情報を得られない古い機種のエレベーターに係るワイヤーロープ２の素線切れの診断にも有効である。

作業者は、このような判定結果Ａ，Ｂ，Ｃの段階に合わせて、次回点検を実施するまでの周期を定めたり、ワイヤーロープ２の交換までの時期の目安を見極めることができる。

なお、本実施形態における処理は、計測データを一般の公衆回線を使用して、一括で集中管理するサーバ１０に送信した後に処理してもよい。この場合は、計測データがサーバ１０に蓄積されるので容量超過となることを防止できる。また、各現場のデータを一括で集中管理することができるので、対象となる全エレベーターのワイヤーロープ２の素線切れの傾向を容易に把握することができる。

以上のように構成した本実施形態に係るエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムによれば、ワイヤーロープ２の素線切れの損傷状態が軽微であるか重度であるかを容易に把握することができ、重度な損傷箇所を優先的に確認することができ、ワイヤーロープ２の寿命判断を的確に能率良く行なうことができる。これにより、ワイヤーロープの保全周期の適正化を実現できるとともに、ワイヤーロープの交換計画を適切に設定することができる。

本発明に係るエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムの一実施形態を示す構成図である。 本実施形態に係る素線切れ診断結果（素線発生箇所なし）を示した図である。 本実施形態に係る素線切れ診断結果（素線発生箇所あり）を示した図である。 本実施形態に係る素線切れ診断結果（階床表示あり）を示した図である。 本実施形態における素線切れを診断するための素線切れ判定用データを示す図である。 本実施形態における素線切れ診断結果を表で示した図である。 本実施形態における素線切れ診断結果を表で示した図である。 本実施形態で実施される素線切れ診断のフローチャートである。

符号の説明

２ ワイヤーロープ
６ 素線切れ検出部
７ Ａ／Ｄ変換部
８ データ処理部
８Ａ 階床データ記憶部
９ 表示部
９Ａ タイマー処理部
１０ サーバ
１１ 運転開始時点
１２ 停止時点
１３ 診断結果（Ａ判定）
１４ 診断結果（Ｂ判定）
１５ 診断結果（Ｃ判定）
１６ タイマー表示部
１７ 階床表示
１８ Ａ判定を示す範囲
１９ Ｂ判定を示す範囲
２０ Ｃ判定を示す範囲
２６ 判定結果

Claims (7)

1. 複数の鋼線を撚り合わせて成るワイヤーロープの素線切れを検出する素線切れ検出部と、この素線切れ検出部で検出されたデータに応じて前記ワイヤーロープの素線切れの診断結果を表示する表示部とを有し、ある一定区間毎に前記素線切れ検出部によって検出された素線切れ出力と、この出力の閾値越え数の相関関係から算出したレベルに基づいて、前記ワイヤーロープの素線切れの状態を段階に分けて前記表示部に表示させるようにすると共に、
   単位時間内に素線切れの閾値を越えた箇所が多い順に一覧表で前記表示部に表示させるようにしたことを特徴とするエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システム。
2. 請求項１記載のエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムにおいて、
   診断のランクに合わせて計測波形を段階別に色分けして前記表示部に表示させるようにしたことを特徴とするエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システム。
3. 請求項１記載のエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムにおいて、
   計測した波形に対して素線切れが発生している箇所と、測定開始からの経過時間を対応させて前記表示部に表示させるようにしたことを特徴とするエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システム。
4. 請求項１記載のエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムにおいて、
   計測した波形に対して素線切れが発生している位置に、エレベーターの階床を重ねて前記表示部に表示させるようにしたことを特徴とするエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システム。
5. 請求項１記載のエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムにおいて、
   前記ワイヤーロープの素線切れの発生箇所を、計測開始及び計測終了からの両方からの位置を示すように一覧表で前記表示部に表示させるようにしたことを特徴とするエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システム。
6. 請求項１〜５のいずれか１項記載のエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムにおいて、
   前記表示部にタイマーを表示させるようにしたことを特徴とするエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システム。
7. 請求項１〜５のいずれか１項記載のエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システムにおいて、
   現地で計測したワイヤーロープの診断データを、通信網により１箇所に収集し、顧客の情報から現地の対応するデータを検索して診断内容を前記表示部に表示させるようにしたことを特徴とするエレベーターのワイヤーロープ素線切れ診断システム。

Images