(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状部材に対してその径方向外側から一対の測定補助部材を弾性的に接触させた状態で、これら測定補助部材を挟んで線状部材とは反対側にそれぞれ配設される一対の距離センサにより該センサから測定補助部材の所定の検出位置までの距離を検出し、前記線状部材に対する測定補助部材の接触位置から前記距離センサによる測定補助部材の前記検出位置までの距離および前記両距離センサの配置間隔を含む既知情報と、前記各距離センサによる検出値とに基づいて前記線状部材の径を求めることを特徴とする線状部材の径測定方法。
【請求項２】
請求項１記載の線状部材の径測定方法において、
前記測定補助部材として板状の測定補助部材を線状部材に接触させ、その接触面と反対側の面までの距離を前記距離センサにより検出し、前記測定補助部材の板厚および両距離センサの配置間隔を既知情報として、両距離センサの配置間隔から各距離センサの検出値および各測定補助部材の板厚を減算することにより前記線状部材の径を求めることを特徴とする線状部材の径測定方法。
【請求項３】
線状部材に対してその径方向外側から弾性的に接触する一対の測定補助部材と、前記径方向であって前記測定補助部材を挟んで線状部材とは反対側にそれぞれ配設され、前記測定補助部材の所定の検出位置までの距離を検出する一対の非接触式の距離センサと、前記線状部材に対する測定補助部材の接触位置から前記距離センサによる測定補助部材の検出位置までの距離および前記両距離センサの配置間隔を含む既知情報を記憶する記憶手段と、前記既知情報と前記各距離センサによる検出値とに基づいて前記線状部材の径を演算する演算手段とを備えていることを特徴とする線状部材の径測定装置。
【請求項４】
請求項３記載の線状部材の径測定装置において、
前記測定補助部材は、前記線状部材に沿ってその軸方向に延び、かつ線状部材の前記径方向外側から内側に向かって円弧状に撓められた状態で支持される板ばねであって、その円弧状の撓み部分が前記線状部材に対して押し付けられるように設けられ、前記距離センサは、前記検出位置として前記線状部材に対する前記板ばねの接触面とは反対側の面までの距離を検出するように設けられ、前記演算手段は、前記板ばねの板厚および両距離センサの配置間隔を既知情報として、両距離センサの配置間隔から各距離センサの検出値および各板ばねの板厚を減算することにより前記線状部材の径を求めるように構成されていることを特徴とする線状部材の径測定装置。
【請求項５】
請求項３又は４記載の線状部材の径測定装置において、
線状部材としてワイヤロープの径を測定するものであって、前記測定補助部材は、ワイヤロープに対する接触面が該ワイヤロープを構成するストランドのうちその長手方向に隣接する２本のストランドに跨るように設けられていることを特徴とする線状部材の径測定装置。
【請求項６】
請求項３記載の線状部材の径測定装置において、
前記測定補助部材は、前記線状部材の径方向に変位可能に支持され、かつ同方向であって前記線状部材とは反対側に前記距離センサによる検出部を有するとともに、前記線状部材に当接する案内用のローラ部材を有し、前記線状部材側に付勢力を与える付勢手段により付勢されて前記ローラ部材が線状部材に接触し得るように構成されていることを特徴とする線状部材の径測定装置。
【請求項７】
請求項３乃至６の何れかに記載の線状部材の径測定装置において、
前記一対の測定補助部材および一対の距離センサを一組としてこれが複数組設けられ、各組が線状部材の回りに異なる角度間隔で配置されることにより、前記線状部材の互いに異なる方向の径を測定し得るように構成されていることを特徴とする線状部材の径測定装置。
【請求項８】
請求項３乃至７の何れかに記載の線状部材の径測定装置において、
前記線状部材を挿通する筐体が設けられ、この筐体の内部に前記一対の測定補助部材および一対の距離センサが組み込まれるものであって、前記筐体は、前記線状部材の軸方向の割線に沿って開閉可能に連結される一対の単位体からなり、開放状態でその開放部分を通じて線状部材を筐体内に挿入し得るように構成され、線状部材を挿入した状態で前記筐体を閉止状態とすることにより、前記一対の測定補助部材がそれぞれ線状部材に対してその径方向外側から弾性的に接触するように前記測定補助部材および距離センサが組み込まれていることを特徴とする線状部材の径測定装置。
【請求項９】
請求項８に記載の線状部材の径測定装置において、
前記筐体を線状部材に沿って相対的に移動させる駆動手段を有していることを特徴とする線状部材の径測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線状部材の径測定方法および同装置に関するものであって、特に、ワイヤロープや異形鋼棒などその表面に凹凸のある線状部材の径測定に適した径測定方法および同装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からワイヤロープを使用する駆動機構として、ワイヤロープの巻き上げ及び巻き降ろしに伴いゲート開閉を行うダムや河川用ゲートなどの開閉機構が一般に知られている。また、ロープウェイやケーブルカーなどの輸送機構、さらにクレーン等の搬送機構も周知のところである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ワイヤロープを用いた上記各機構は、いずれも過大な引張荷重が作用する過酷な条件下でワイヤロープを使用するものであり、ワイヤロープの寿命や劣化による強度低下、あるいは損傷を早期に探知し、必要に応じて交換や補修を行うことが機能性や安全性を確保する上で不可欠である。そこで、一般には、定期的にワイヤロープの径測定を行うことにより、その結果から劣化や損傷を探知することが行われている。
【０００４】
しかしながら、上記のようなワイヤロープの径測定は、今なお、作業者がノギスを用いて行うという原始的方法に依存しており、極めて作業性が悪いものである。また、作業時間の制約からワイヤロープの全体を測定することは現実には行われておらず、信頼性の上でも改善の余地がある。
【０００５】
そこで、係る測定作業をより効率良く行えるようにすること、より好ましくは自動化することが望まれている。なお、ワイヤロープは、複数本のストランドが撚り合わされてその表面には凹凸が存在しており、径測定は、通常凸部を基準にして行うのが原則である。従って、測定を自動化する場合でも、ワイヤロープの凸部を基準として径測定が正確に行われるようにする必要がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ワイヤロープなどの径測定を効率良く、かつ正確に行うことができる線状部材の径測定方法および同装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の径測定方法は、線状部材に対してその径方向外側から一対の測定補助部材を弾性的に接触させた状態で、これら測定補助部材を挟んで線状部材とは反対側にそれぞれ配設される一対の非接触式の距離センサにより該センサから測定補助部材の所定の検出位置までの距離を検出し、前記線状部材に対する測定補助部材の接触位置から前記距離センサによる測定補助部材の前記検出位置までの距離および前記両距離センサの配置間隔を含む既知情報と、前記各距離センサによる検出値とに基づいて前記線状部材の径を求めるようにしたものである（請求項１）。
【０００８】
この測定方法によると、ノギスを用いることなく線状部材の径を簡単かつ効率良く求めることができる。しかも、この方法では、測定補助部材を線状部材の表面に弾性的に接触させた状態で該測定補助部材までの距離を検出して線状部材の径を求めるので、例えばワイヤロープであっても、ロープ表面に形成されるストランドの凹凸のうち凸部を基準とした正確な径測定を行うことが可能となる。
【０００９】
この方法においては、例えば板状の測定補助部材を線状部材に接触させ、その接触面と反対側の面までの距離を前記距離センサにより検出し、前記測定補助部材の板厚および両距離センサの配置間隔を既知情報として、両距離センサの配置間隔から各距離センサの検出値および各測定補助部材の板厚を減算することにより前記線状部材の径を求めるのが好ましい（請求項２）。
【００１０】
この方法によれば、「前記線状部材に対する測定補助部材の接触位置から前記距離センサによる測定補助部材の検出位置までの距離」が測定補助部材の板厚となるので、既知情報について誤差が生じる余地が少なくなり、その結果、求められる径の信頼性が向上する。
【００１１】
一方、本発明の径測定装置は、線状部材に対してその径方向外側から弾性的に接触する一対の測定補助部材と、前記径方向であって前記測定補助部材を挟んで線状部材とは反対側にそれぞれ配設され、前記測定補助部材の所定の検出位置までの距離を検出する一対の非接触式の距離センサと、前記線状部材に対する測定補助部材の接触位置から前記距離センサによる測定補助部材の前記検出位置までの距離および前記両距離センサの配置間隔を含む既知情報を記憶する記憶手段と、前記既知情報と前記各距離センサによる検出値とに基づいて前記線状部材の径を演算する演算手段とを備えているものである（請求項３）。
【００１２】
この装置によると、線状部材の径方向両側に配置される距離センサにより、該センサから測定補助部材までの距離が検出され、この検出値と記憶手段に記憶されている各距離センサの配置間隔等の既知情報とに基づいて演算手段により線状部材の径が自動的に求められる。従って、線状部材をその軸方向に相対的に移動させることにより、線状部材の径をその長手方向に亘って連続的に測定することが可能となる。なお、測定補助部材までの距離を非接触式の距離センサにより測定するため、振動による測定値への影響が少なく、また耐久性も良いものとなる。
【００１３】
この装置において、前記測定補助部材は、前記線状部材に沿ってその軸方向に延び、かつ線状部材の前記径方向外側から内側に向かって円弧状に撓められた状態で支持される板ばねであって、その円弧状の撓み部分が前記線状部材に対して押し付けられるように設けられ、前記距離センサは、前記検出位置として前記線状部材に対する前記板ばねの接触面とは反対側の面までの距離を検出するように設けられ、前記演算手段は、前記板ばねの板厚および両距離センサの配置間隔を既知情報として、両距離センサの配置間隔から各距離センサの検出値および各板ばねの板厚を減算することにより前記線状部材の径を求めるように構成されているのが好ましい（請求項４）。
【００１４】
この構成によれば、測定補助部材が板ばねからなる極めて簡単な構成であるため、装置構成の簡素化および低廉化を図る上で有利となる。また、「前記線状部材に対する測定補助部材の接触位置から前記距離センサによる測定補助部材の検出位置までの距離」が板ばねの板厚となるので、既知情報について誤差が生じる余地が少なくなる。従って、測定結果の信頼性を高めることが可能となる。
【００１５】
なお、線状部材としてワイヤロープの径を測定する場合には、前記測定補助部材は、ワイヤロープに対する接触面が該ワイヤロープを構成するストランドのうちその長手方向に隣接する２本のストランドに跨るように設けられているのが好ましい（請求項５）。
【００１６】
勿論、測定補助部材がワイヤロープのストランド１本に対して接触するような構成、あるいは測定補助部材の接触面が３本以上の隣接するストランドに跨るような構成であっても構わないが、上記のように接触面が２本のストランドに跨る構成であれば、実施形態中で詳しく説明するように、ワイヤロープに対する接触面積が適当であって、距離センサの検出部をある程度広く確保することができるとともに、摩耗を抑えることができるので合理的な構成が達成されるというメリットがある。
【００１７】
また、請求項３の構成において、前記測定補助部材は、前記線状部材の径方向に変位可能に支持され、かつ同方向であって前記線状部材とは反対側に前記距離センサによる検出部を有するとともに、前記線状部材に当接する案内用のローラ部材を有し、前記線状部材側に付勢力を与える付勢手段により付勢されて前記ローラ部材が線状部材に接触し得るように構成されているものであってもよい（請求項６）。
【００１８】
この構成によると、測定補助部材がローラ部材を介して線状部材に対して接触するので、線状部材をその軸方向に相対的にスムーズに移動させながら測定を行うことが可能となる。
【００１９】
また、請求項３から請求項６の装置においては、上記のような記一対の測定補助部材および一対の距離センサを一組としてこれが複数組設けられ、各組が線状部材の回りに異なる角度間隔で配置されることにより、前記線状部材の互いに異なる方向の径を測定し得るように構成されているのが好ましい（請求項７）。
【００２０】
この構成によれば、線状部材をその軸方向に相対的に移動させることにより、その長手方向の任意の位置において複数方向の測定値（径）を得ることが可能となるので、より信頼性の高い測定結果を得ることが可能となる。
【００２１】
なお、請求項３乃至７の径測定装置においては、前記線状部材を挿通する筐体が設けられ、この筐体の内部に前記一対の測定補助部材および一対の距離センサが組み込まれるものであって、前記筐体は、前記線状部材の軸方向の割線に沿って開閉可能に連結される一対の単位体からなり、開放状態でその開放部分を通じて線状部材を筐体内に挿入し得るように構成され、線状部材を挿入した状態で前記筐体を閉止状態とすることにより、前記一対の測定補助部材がそれぞれ線状部材に対してその径方向外側から弾性的に接触するように前記測定補助部材および距離センサが組み込まれているのが好ましい（請求項８）。
【００２２】
この構成によると、筐体を開放状態として両単位体の間に線状部材を挿入した後、単位体同士を重ね合わせて筐体を閉止状態とすれば、自ずと測定補助部材が線状部材に対してその径方向外側から弾性的に接触した状態となるため、線状部材に対して装置を簡単に装着することができる。このような構成は、特に、障害物の存在により線状部材の途中部分に装置を装着せざるを得ない場合にメリットがある。
【００２３】
なお、この装置においては、前記筐体を線状部材に沿って相対的に移動させる駆動手段を有しているのがより好ましい（請求項９）。
【００２４】
この構成によれば、自動的に線状部材と筐体とを相対的に移動させながら線状部材の径をその軸方向に亘って連続的に測定することが可能となり、測定作業を極めて効率的に行うことが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る径測定装置を河川用ゲートの開閉用ワイヤロープの径測定に使用している状態を概略的に示している。この図において符号１は河川用ゲートのゲート本体であり、ゲート壁２に昇降可能に支持されている。ゲート壁２の上部４には巻上装置６が設置されており、この巻上装置６から導出されたワイヤロープ５（以下、単にロープ５という）がゲート本体上部に固定された滑車３に掛渡された状態で、その端部がゲート壁上部４に固定されている。これにより巻上装置６の作動によりロープ５が巻取られ、あるいは送出されると、ゲート本体１が昇降して河川用ゲートを開閉するように構成されている。
【００２７】
径測定装置は、同図に示すように、ロープ５に装着される装置本体１０と、ロープ５に沿って装置本体１０を移動させるための駆動装置１２（駆動手段）と、例えばゲート壁上などに設置されて前記装置本体１０等を遠隔操作するとともに、装置本体１０から出力されるデータを処理する制御装置１４とを備えている。
【００２８】
駆動装置１２は、同図に示すように、ゲート本体１の近傍とゲート壁上部４との間にわたって上記ロープ５と略平行な状態で上下方向に懸架されるローラチェーン１２ａ（以下、チェーン１２ａと略す）と、このチェーン１２ａを挿通した状態で前記装置本体１０に一体に固定される駆動装置本体１２ｂとから構成されている。
【００２９】
駆動装置本体１２ｂは、図示を省略するが、その内部にチェーン１２ａを案内する案内部と、この案内部によって案内されるチェーン１２ａに噛合するスプロケットとを備えており、電動モータにより前記スプロケットが回転駆動されることによりチェーン１２ａに沿って移動するように構成されている。つまり、このように駆動装置本体１２ｂがチェーン１２ａに沿って移動することにより、この駆動装置本体１２ｂに固定された装置本体１０が一体にロープ５に沿って移動するようになっている。
【００３０】
なお、駆動装置本体１２ｂの前記電動モータには例えばエンコーダなどの位置検出手段が組み込まれており、装置本体１０の移動に伴い装置本体１０の移動量に対応した信号が制御装置１４に出力されるようになっている。
【００３１】
図２および図３は、ロープ５に装着された状態の前記装置本体１０を概略的に示しており、図２は正面図、図３は平面図（図２のＡ矢視図）でそれぞれ装置本体１０を示している。なお、これらの図では便宜上、駆動装置本体１２ｂは省略している（図４，図５についても同じ）。
【００３２】
これらの図に示すように、装置本体１０は上下端面に挿通孔２１を有した中空円筒形状の筐体２０を有している。
【００３３】
筐体２０の上端面および下端面には、それぞれロープ５に沿って装置本体１０を案内するための案内ローラ２６が設けられており、図示の例では、上端面および下端面にそれぞれ４つの案内ローラ２６がロープ５を四方から囲むように等間隔（ロープ周りに等間隔）で設けられている。各案内ローラ２６は取付台２７に回転自在に支持され、この取付台２７に形成された長孔２９にボルト２８が挿入されてこれが筐体２０に螺合装着されることにより固定されている。従って、取付台２７の固定位置を前記長孔２９の範囲内で調整することにより、ロープ５の径に応じて案内ローラ２６の位置を図３中に矢印で示すように移動し得るように構成されている。
【００３４】
筐体２０は、割線Ｃｌに沿ってその径方向に分割される同一形状の２つの単位体２０ａ，２０ｂから構成されている。各単位体２０ａ，２０ｂは、ヒンジ２２を介して互いに縦軸回り（ロープ５と平行な軸）に回動可能に連結されており、これにより図３の実線に示すように装置本体１０（筐体２０）が単位体２０ａ，２０ｂを互いに重ね合わせた閉止状態と、単位体２０ａ，２０ｂを離間させた開放状態とになるように構成されている。また、筐体２０におけるヒンジ２２の反対側（径方向における反対側）には止金具２４が設けられており、この止金具２４により両単位体２０ａ，２０ｂを上記閉止状態にロックできるように構成されている。
【００３５】
なお、筐体２０は、このように単位体２０ａ，２０ｂからなる分割構造を有しているが、以下の説明では、便宜上、特に必要な場合を除き、単位体２０ａ，２０ｂを区別することなく筐体２０として説明することにする。
【００３６】
図４および図５は、装置本体１０の内部構造を示す断面図であり、図４は縦断面で、図５は平断面でそれぞれ装置本体１０の内部構造を示している。なお、これらの図では、便宜上、前記案内ローラ２６は省略している。
【００３７】
これらの図に示すように、装置本体１０の内部には、ロープ５を挟んでその半径方向両側に配置される一対の距離検出手段３２（第１距離検出手段３２という）と、これら第１距離検出手段３２に対して周方向（ロープ回り）に９０°ずれた配置で同じくロープ５を挟んでその半径方向両側に配置される一対の距離検出手段３３（第２距離検出手段３３という）とが組み込まれている。
【００３８】
各距離検出手段３２，３３は、いずれもロープ５に接触して測定面を形成する板ばね３４（測定補助部材）と、レーザ変位計３８（距離センサ）とを備えた共通の構成を有している。
【００３９】
板ばね３４は、ばね鋼から形成された上下方向に細長の短冊状の形状を有し、図４に示すように、筐体２０の径方向外側から内側に向かって円弧状に撓められた状態で該筐体２０に支持されている。具体的には、ロープ５と直交する軸３６回りに回動可能な支持ソケット３５が筐体２０の上下内壁面近傍にそれぞれ設けられ、板ばね３４の上下端部がこれら支持ソケット３５にそれぞれ挿入されることにより、上記のように円弧状に撓められた状態で、かつある程度自在性をもった状態で板ばね３４が支持されている。そして、装置本体１０がロープ５に装着された同図に示す状態では、その円弧状の撓み部分の頂部がロープ５に対してその外側から押し付けられてロープ５に対して弾性的に接触するように構成されている。そして、接触面とは反対側の面（図４では左右外側の面）により前記レーザ変位計３８による測定面を形成するように構成されている。なお、当実施形態では、上述のように板ばね３４がロープ５に対して押し付けられると、図７（ａ）に示すように板ばね３４の接触面（押し付け面）がロープ５を構成するストランド５ａのうちちょうどロープ長手方向に隣接する２本のストランド５ａに跨るように、板ばね３４の長手方向の寸法や支持位置、あるいはロープ５と板ばね３４との相対的な位置関係が設定されている。
【００４０】
レーザ変位計３８は、例えば赤色半導体レーザ変位径であって、レーザ光の照射部と受光部とを有し、照射部からレーザ光を照射し、測定面で反射して受光部に入射するレーザ光の受光位置に基づいてレーザ変位計３８から測定面までの距離を非接触で測定し、その距離に対応する電気信号を制御装置１４に出力するものである。このレーザ変位計３８は、板ばね３４を挟んでロープ５とは反対側（径方向における板ばね３４の外側）に配置されており、円弧状に撓められた前記板ばね３４の頂部に対応する位置にレーザ光を照射するように筐体２０の内壁面に固定されている。
【００４１】
前記各第１距離検出手段３２は、レーザ変位計３８から照射されるレーザ光の光軸がちょうどロープ５の軸心を通り、ロープ５の長手方向と直交する共通の線分上に位置するように互いに対向して筐体２０に組付けられている。同様にして前記各第２距離検出手段３３も筐体２０に組付けられている。
【００４２】
また、一対の第１距離検出手段３２および一対の第２距離検出手段３３は、図５に示すように、それぞれ一方側の各手段３２，３３が筐体２０の一方側の単位体２０ａに組付けられ、他方側の各手段３２，３３が筐体２０の他方側の単位体２０ｂにそれぞれ組付けられている。これにより装置本体１０を開放状態とすると、第１距離検出手段３２同士、および第２距離検出手段３３同士がそれぞれ分離された状態となり、各第１距離検出手段３２、および各第２距離検出手段３３の間に対してロープ５を容易に介在させて装置本体１０に対してロープ５を挿通した状態とすることができ、また、逆にこの状態から容易にロープ５を取出せるように構成されている。
【００４３】
なお、図示を省略しているが、装置本体１０の内部には、レーザ変位計３８のアンプやＡ／Ｄ変換器等の距離検出手段３２，３３の関連装置が収納されている。
【００４４】
制御装置１４は、装置本体１０および駆動装置１２を統括的に制御するもので、装置本体１０等の電源、各種ドライバおよび操作パネルなどが含まれるとともに、前記各距離検出手段３２，３３のレーザ変位計３８から出力される測定データに基づいてロープ５の径を演算する演算装置（演算手段）、およびその演算結果を記憶する記憶装置などが含まれている。
【００４５】
ここで、本発明に係るロープ５の径の測定方法（演算装置によるロープ５の径の演算）について図６を用いて説明する。
【００４６】
この装置では、上述のようにロープ５を挟んで互いに対向して配設された一対の第１距離検出手段３２（第２距離検出手段３３）において、それぞれレーザ変位計３８によりロープ５に押し付けられた板ばね３４までの距離Ｌ１，Ｌ２を測定する。このようにレーザ変位計３８から板ばね３４までの距離Ｌ１，Ｌ２が求まれば、各第１距離検出手段３２のレーザ変位計３８の間隔Ｌおよび板ばね３４の板厚ｔは固定値（既知の設計値）であるため、ロープ５の径Ｄは、以下の式に基づいて求めることができる。
Ｄ＝Ｌ−（２ｔ＋Ｌ１＋Ｌ２）
【００４７】
従って、前記演算装置は、各第１距離検出手段３２（各第２距離検出手段３３）のレーザ変位計３８の間隔Ｌおよび板ばね３４の板厚ｔを予め既知情報としてその内部記憶手段に記憶しておき、各レーザ変位計３８からの測定データ（距離Ｌ１，Ｌ２）が入力されると、この距離Ｌ１，Ｌ２と記憶手段に記憶された既知情報（すなわちレーザ変位計３８の間隔Ｌおよび板ばね３４の板厚ｔ）に基づいてロープ５の径Ｄを演算するように構成されている。
【００４８】
なお、装置本体１０には、上述のように一対の１距離検出手段３２と一対の第２距離検出手段３３とがロープ周りに９０°ずれた配置で設けられており、従って、前記演算装置では、各距離検出手段３２，３３による距離Ｌ１，Ｌ２の測定に基づいて演算処理を行うことにより、互いに直交する二方向の径Ｄ１，Ｄ２を演算する。そして、その結果を駆動装置本体１２ｂのエンコーダから出力される移動量に関する情報に対応付けて前記記憶装置に記憶するようになっている。
【００４９】
次に、以上のように構成された径測定装置を用いたロープ５の径測定作業について説明する。
【００５０】
まず、準備作業として、駆動装置本体１２ｂを装置本体１０から取外した状態で駆動装置１２を設置する。具体的には、駆動装置本体１２ｂにチェーン１２ａを挿通した状態で、このチェーン１２ａをゲート本体１の近傍とゲート壁上部４との間にわたって上記ロープ５と略平行な状態で上下方向に懸架する。
【００５１】
次いで、装置本体１０をロープ５に装着する。この装着は、前記止金具２４を解除して図３の二点鎖線に示すように装置本体１０を開放状態とし、この状態で装置本体１０をロープ５の外側から被せた後、装置本体１０を閉止状態とし、止金具２４を止めて該閉止状態にロックすることにより行う。このようにすると、図２及び図３に示すように挿通孔２１を介してロープ５が装置本体１０に挿通された状態となり、また、その内部においては、図４及び図５に示すように距離検出手段３２，３３の各板ばね３４がロープ５に押し付けられた状態となる。
【００５２】
ロープ５への装置本体１０の装着が完了したら、駆動装置本体１２ｂをボルトナット等の連結部材により装置本体１０に固定するとともに、装置本体１０を滑車３の近傍に配置する。これにより測定作業の準備が完了する。
【００５３】
作業準備が完了したら、前記駆動装置本体１２ｂの駆動により装置本体１０をロープ５に沿って一定の速度で移動させて測定を開始する。このようにすると、装置本体１０の移動に伴い、前記レーザ変位計３８から板ばね３４までの距離Ｌ１，Ｌ２が連続的に検出され、そのデータが前記演算装置に出力される。そして、演算装置においてこの距離Ｌ１，Ｌ２と既知データ（間隔Ｌ，厚みｔ）とに基づいてロープ５の径Ｄ１，Ｄ２が演算され、求められた径Ｄ１，Ｄ２が前記エンコーダからの出力情報と共に記憶装置に順次記憶されることとなる。
【００５４】
こうして装置本体１０をロープ上端まで移動させることによりロープ５の径測定が終了したら、駆動装置本体１２ｂを反転駆動させて装置本体１０を滑車３の近傍まで移動させ、その後、上記の準備作業と逆の手順で装置本体１０等をロープ５から取外すことにより一連の径測定作業が終了することとなる。なお、この測定作業においては、例えばロープ５の径Ｄ１，Ｄ２をモニターし、必要に応じて装置本体１０を往復移動させることにより特定箇所の測定を複数回行うようにしてもよく、また、ロープ上端から滑車近傍まで装置本体１０を戻す際にも径測定を行うことよりロープ５の全体に亘って径測定を二度行うようにしてもよい。
【００５５】
以上のような径測定装置（方法）によると、上述のようにロープ５に装置本体１０を装着し、これをロープ５に沿って移動させるだけで、ロープ５の径測定をその長手方向に連続して自動的に行うことができる。しかも、上述のように板ばね３４をロープ５に押し付け、この板ばね３４までの距離Ｌ１，Ｌ２を測定してロープ５の径を求めるので、ストランド５ａによる凹凸のうちその凸部を基準とした正確な径測定を行うことができる。従って、ノギスを使った従来の原始的な方法に比べ、ロープ５の径測定作業を極めて効率的に行うことができる。また、作業者が高所に昇って測定作業を行う必要も無くなるため、危険性の高い作業から作業者を解放することができるという効果もある。
【００５６】
また、当実施形態では、板ばね３４により測定面を形成してレーザ変位計３８により測定を行うが、この際、上述したように（図７（ａ）に示すように）、板ばね３４が、ロープ５を構成するストランド５ａのうち、ちょうどロープ長手方向に隣接する２本のストランド５ａに跨るように構成されているので、組立性および機能性を確保した合理的な構成が達成されるという効果もある。すなわち、例えば図７（ｂ）に示すように板ばね３４が１本のストランド５ａに対して押し当てられるような状態、あるいは図７（ｃ）に示すように板ばね３４の押し付け面が３本（あるいはそれ以上）のストランド５ａに跨るように構成することも考えられる。しかし、図７（ｂ）の場合は、結局、ロープ５に対して板ばね３４が十分に押し付けられた状態ではないため振動等により板ばね３４がロープ５から離れ易くなることが考えられる。また、接触面積が狭くなる結果、レーザ光を照射すべき範囲も狭くなり、いきおいレーザ変位計３８の組付けに高い精度が要求されるなど、組立性が悪くなることも考えられる。一方、図７（ｃ）の場合には、ロープ５に対して板ばね３４が十分に押し付けられており、接触面積も大きいため上記のような問題は無いが、逆に、板ばね３４の摩耗による劣化が早くなり、板ばね３４のメンテナンスサイクルが短くなることが考えられる。従って、いずれの場合も組立性と機能性を両立させるこが難しい。これに対して、図７（ａ）の場合には、ロープ５に対する押し付け圧力および面積共に適当であるため、レーザ光を照射すべき範囲もある程度広くなり、レーザ変位計３８の組付けに高い精度が要求されることがなく、また、板ばね３４の摩耗も抑えることができる。従って、組立性および機能性を良好に確保した合理的な構成が達成される。
【００５７】
また、上記のように非接触式のレーザ変位計３８により板ばね３４までの距離を測定するため、測定中の振動による測定値への影響が少なく、また、耐久性が良いものとなるという利点もある。
【００５８】
なお、この装置本体１０では上記のように板ばね３４をロープ５に接触させるため、磨耗による劣化が生じた場合に板ばね３４を交換する必要が生じる。また、ロープ５の径が異なればそれに応じて板ばね３４が適切に接触し得るように長さの異なる板ばね３４に交換することが必要となるが、上述の通り、この装置本体１０では、板ばね３４を円弧状に撓めて使用する構成であるため、このような板ばね３４の交換を容易に行うことができるという利点がある。すなわち、板ばね３４と支持ソケット３５とをネジなどの固定手段を用いて固定しなくても、通常の使用状態下では撓みによる弾発力により板ばね３４が支持ソケット３５から抜け落ちることがない。そのため、支持ソケット３５に板ばね３４の端部を差込んでおくただそれだけで板ばね３４を支持することができる。従って、必要な場合は、支持ソケット３５に対して板ばね３４を作業者が抜き差しするだけで簡単に交換することができるという利点がある。
【００５９】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態の径測定装置の基本的な構成は第１の実施形態と共通しているため、以下の説明では、第１の実施形態との相違点についてのみ詳細に説明することにする。
【００６０】
図８は、第２の実施形態に係る径測定装置の装置本体１０を示す縦断面図であり、第１の実施形態の図４に対応するものである。
【００６１】
第２の実施形態の装置本体１０は、距離検出手段３２，３３の構成が次の点で第１の実施形態と相違している。すなわち、第２の実施形態の距離検出手段３２，３３では、測定面を形成する部材として板ばね３４の代わりに揺動板４２が設けられている。この揺動板４２は、同図および図９に示すように、筐体２０の上壁面近傍から垂下するアーム４４の先端（下端）に、ロープ５と直交する軸４３を介して該軸回りに回動可能な状態で連結されている。アーム４４の基端部（上端）は、前記軸４３と平行な軸４５を介して該軸回りに回動可能な状態で筐体２０に支持されるとともに、この軸４５に挿通されたねじりばね４６の弾発力により先端がロープ５に接近する方向（図９では時計回り）に付勢されており、これによって前記揺動板４２がロープ５に対してその外側から弾性的に押し付けられるようになっている。
【００６２】
そして、図８に示すように揺動板４２がロープ５に押し付けられた状態で、そのその押し付け面とは反対側の面（図９では右側の面）により測定面が形成され、この面にレーザ変位計３８からのレーザ光が照射されるように構成されている。
【００６３】
このような第２の実施形態の径測定装置においても、基本的な測定方法は第１の実施形態の装置と全く同じであり、揺動板４２の板厚ｔおよびレーザ変位計３８の間隔Ｌを既知情報として、これら既知情報とレーザ変位計３８により検出される揺動板４２までの距離Ｌ１，Ｌ２とに基づき上記式によりロープ５の径を求めることができる。従って、第１の実施形態の径測定装置と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
次に本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態の径測定装置の基本的な構成も第１の実施形態と共通しているため、以下の説明では、第１の実施形態との相違点についてのみ詳細に説明することにする。
【００６５】
図１０及び図１１は、第３の実施形態に係る径測定装置の装置本体１０を示す縦断面図であり、図１０は、第１の実施形態の図４に対応するものである。
【００６６】
第３の実施形態の装置本体１０は、距離検出手段３２，３３の構成が次の点で第１の実施形態と相違している。まず、第３の実施形態では、同図に示すように距離検出手段３２，３３がロープ５の長手方向にオフセットされている。これは距離検出手段３２，３３が以下に説明するような構成を採っているため、物理的に第１，第２の実施形態のような配置構成を採ることができないためである。
【００６７】
第３の実施形態の距離検出手段３２，３３では、測定面を形成する部材として板ばね３４の代わりに、ロープ５の長手方向と直交する方向に移動可能な検出用部材５０（測定補助部材）を備えており、また、レーザ変位計３８の代わりに渦電流センサ５８を備えている。
【００６８】
検出用部材５０は、渦電流センサ５８による測定面を形成する測定板５２（検出部）と案内ローラ５４（ローラ部材）とを有しており、案内ローラ５４を介してロープ５に対しその外側から接触するように構成されている。
【００６９】
各第１距離検出手段３２（各第２距離検出手段３３）の検出用部材５０は、ロープ５と直交する方向に延びる共通のガイドレール５３にそれぞれ移動可能に装着されるとともに、互いにコイルばね５６を介して連結されている。これにより各第１距離検出手段３２（第２距離検出手段３３）の検出用部材同士が互いに接近する方向に付勢され、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、案内ローラ５４を介して各検出用部材５０がロープ５に対して弾性的に押し付けられるようになっている。なお、各検出用部材５０を支持するガイドレール５３は、固定部材５１を介して筐体２０に固定されている。
【００７０】
渦電流センサ５８は、測定板５２の表面に誘導される渦電流反磁界の作用によるコイル電圧の変化に基づき渦電流センサ５８から測定板５２までの距離を検出するもので、前記検出用部材５０の測定板５２に対向して設けられている。なお、各第１距離検出手段３２（各第２距離検出手段３３）の渦電流センサ５８は、共通の固定部材６０に組み付けられ、この固定部材６０を介して筐体２０に固定されている。
【００７１】
このような第３の実施形態の径測定装置は、上述の点で第１の実施形態と構成が異なるものの、基本的な測定方法は第１の実施形態の装置と全く同じである。すなわち、検出用部材５０において測定板５２の測定面（渦電流センサ側の面）からロープ５に対する案内ローラ５４の当接部分まで距離（ｔ´とする）は固定値なので、この距離Ｌ３および渦電流センサ５８の間隔Ｌを既知情報として、この既知情報と渦電流センサ５８により検出される測定板５２までの距離Ｌ１，Ｌ２とに以下の式からロープ５の径Ｄ１，Ｄ２を求めることができる。
Ｄ１（Ｄ２）＝Ｌ−（２ｔ´＋Ｌ１＋Ｌ２）
【００７２】
従って、このような第３の実施形態の径測定装置においても、第１の実施形態の径測定装置と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
なお、以上説明した径測定装置は、本発明に係る径測定装置の一の実施の形態であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、以下のような構成を採用することもできる。
【００７４】
例えば、第１〜第３の実施形態では、それぞれ本発明に係る測定補助部材として板ばね３４、揺動板４２および検出用部材５０を用いているが、測定補助部材は、ロープ５の表面に弾性的に当接してレーザ変位計３８等の距離センサの測定面を形成し得るものであれば如何なる構成であっても構わない。但し、第１の実施形態のような円弧状に撓めた板ばね３４とする構成であれば、測定補助部材の構成が極めて簡単であり、構成の簡素化および低廉化を図る上で有利である。
【００７５】
上記各実施形態では、距離センサとしてレーザ変位計３８又は渦電流センサ５８を適用しているが、勿論、このような非接触式のセンサ以外に、接触式変位センサを採用するようにしてもよい。
【００７６】
また、上記各実施形態では、二組の距離検出手段３２，３３を設けることにより、互いに直交する二方向の径を測定るようにしているが、勿論、一組の距離検出手段により一方向の径を測定するように構成してもよい。但し、二方向の径を測定る方が測定結果の信頼性を高めることができることは言うまでも無い。
【００７７】
また、当実施形態では、装置本体１０とは別に設けた制御装置１４により装置本体１０等を遠隔操作するように構成されているが、この場合、制御装置１４による装置本体１０等の操作は有線操作であってもよいし、また無線操作であってもよい。さらに、制御装置１４を装置本体１０に搭載することにより、完全自動制御による自走式の装置本体１０を構成しても構わない。
【００７８】
また、当実施形態では、ワイヤロープ５を測定する場合を例に本発明に係る径測定装置について説明したが、本発明は、勿論、ワイヤーロープ５以外の線状部材の径測定にも適用することができることは言うまでも無い。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、線状部材に対してその径方向外側から一対の測定補助部材を接触させた状態で、これら測定補助部材を挟んで線状部材とは反対側にそれぞれ配設した距離センサにより測定補助部材までの距離を検出し、前記各距離センサによる検出値と、前記線状部材に対する測定補助部材の接触位置から前記距離センサによる測定補助部材の検出位置までの距離および前記両距離センサの配置間隔を含む既知情報とに基づいて線状部材の径を求めるようにしたので、ノギスを用いることなく線状部材の径測定を簡単に行うことができる。しかも、線状部材の表面に測定補助部材を弾性的に接触させた状態で該測定補助部材までの距離を検出し、これに基づいて線状部材の径を求めるので、ワイヤロープのようにストランドによる表面の凹凸のうち凸部を基準として測定を行うことが要求されるものでも、正確に径測定を行うことが可能となる。
【００８０】
特に、測定補助部材として板状の測定補助部材を線状部材に接触させ、その接触面と反対側の面までの距離を距離センサにより検出し、測定補助部材の板厚および両距離センサの配置間隔を既知情報として、両距離センサの配置間隔から各距離センサの検出値および各測定補助部材の板厚を減算することにより前記線状部材の径を求めるようにすれば、既知情報について誤差が生じ難くなり、測定値の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る径測定装置を河川用ゲートの開閉用ワイヤロープの径測定に使用している状態を示す模式図である。
【図２】第１の実施形態に係る径測定装置の装置本体を示す正面図である。
【図３】装置本体を示す平面図（図２のＡ矢視図）である。
【図４】装置本体を示す縦断面図（図３のＣ−Ｃ断面図）である。
【図５】装置本体を示す平断面図（図４のＢ−Ｂ断面図）である。
【図６】径測定装置の測定方法を説明する模式図である。
【図７】ワイヤロープに対する板ばねの接触状態を示す概念図である。
【図８】第２の実施形態に係る径測定装置の装置本体を示す縦断面図である。
【図９】距離検出手段の構成を示す図８の要部拡大図である。
【図１０】第３の実施形態に係る径測定装置の装置本体を示す縦断面図である。
【図１１】装置本体を示す縦断面図である（（ａ）は図１１のＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は図１１のＥ−Ｅ断面図である）。
【符号の説明】
５  ワイヤロープ（線状部材）
１０  装置本体
１２  駆動装置
１４  制御装置
２０  筐体
２１  挿通孔
３２  第１距離検出手段
３３  第２距離検出手段
３４  板ばね（測定補助部材）
３８  レーザ変位計（距離センサ）
【図１】
0003610057.tif 000002
【図２】
0003610057.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003610057.tif 000008
【図８】
0003610057.tif 000009
【図９】
0003610057.tif 000010
【図１０】
0003610057.tif 000011
【図１１】
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