WO2020115860A1 - エレベータの張力測定装置 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B7/00—Other common features of elevators
- B66B7/06—Arrangements of ropes or cables
- B66B7/08—Arrangements of ropes or cables for connection to the cars or cages, e.g. couplings
Definitions
- the present invention relates to an elevator tension measuring device for measuring the tension of a suspension body that suspends a car.
- the amount of change in car weight due to car movement is determined from the difference in car weight when the car is stopped at two or more different points. Then, the measured value of the car weight is corrected using this change amount (for example, refer to Patent Document 1).
- the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain an elevator tension measuring device that can more accurately measure the tension of a suspension.
- Elevator tension measuring device a shackle rod connected to a suspension body for suspending a car, a shackle rod penetrates, a shackle spring that expands and contracts according to the tension of the suspension body, and detects expansion and contraction of the shackle spring Equipped with a displacement gauge and a measuring device body that measures the tension of the suspension based on the signal from the displacement gauge, and the measuring device body removes the tension measurement error due to the fleet angle based on the car position information. It has a correction unit that executes processing.
- the elevator tension measuring device the shackle rod connected to the suspension for suspending the car, the shackle rod penetrates, the shackle spring that expands and contracts according to the tension of the suspension, and the expansion and contraction of the shackle spring. It is equipped with a displacement gauge that detects the tension and a measuring device body that measures the tension of the suspension based on the signal from the displacement gauge, and the measuring device body removes the tension measurement error due to the car position based on the car position information.
- the correction unit has a correction unit that executes the correction process, and the correction unit executes the correction process based on the first, second, and third measurement data measured in advance, and the first measurement data is stored in the car.
- the tension of the suspension can be measured more accurately.
- FIG. 7 It is a schematic block diagram which shows the machine room less elevator by Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows the principal part of the tension measuring device of FIG. It is explanatory drawing which compares and shows the case where the shackle rod of FIG. 2 has inclined, and the case where it does not occur.
- 3 is a graph showing a tension measurement error due to a fleet angle included in the tension detected by the differential transformer of FIG. 2.
- 3 is a graph showing a fluctuation component included in tension detected by the differential transformer of FIG. 2.
- It is a block diagram which shows the function of the measurement part of FIG. 7 is a graph showing an example of correction data used by the correction unit in FIG. 6.
- FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of a learning operation for obtaining the correction data of FIG. 7.
- 9 is a flowchart showing a modified example of the learning operation procedure for obtaining the correction data in FIG. 7.
- 8 is a graph showing correction data when the first position of FIG. 7 is the end point switch position. It is a graph which shows the correction data which used four measurement data. It is explanatory drawing which shows the case where the shackle rod of FIG. 2 inclines. It is explanatory drawing which simplifies and shows the dimensional relationship of FIG. 7 is a graph showing correction data obtained from a correction formula according to the third embodiment of the present invention.
- 15 is a flowchart showing a procedure of a learning operation for obtaining the correction data of FIG.
- FIG. 9 is a graph showing correction data used in the fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a configuration diagram showing a first example of a processing circuit that realizes each function of the measurement control units according to the first to fourth embodiments.
- FIG. 11 is a configuration diagram showing a second example of a processing circuit that realizes each function of the measurement control units according to the first to fourth embodiments.
- Embodiment 1. 1 is a schematic configuration diagram showing a machine room-less elevator according to Embodiment 1 of the present invention, showing a state at the time of maintenance and inspection.
- a hoisting machine 2 is installed in the lower part of the hoistway 1.
- the hoisting machine 2 has a hoisting machine body 3 and a drive sheave 4.
- the hoisting machine main body 3 has a hoisting machine motor (not shown) and a hoisting machine brake (not shown).
- the hoist motor rotates the drive sheave 4.
- the hoisting machine brake holds the stationary state of the drive sheave 4 or brakes the rotation of the drive sheave 4.
- a plurality of suspensions 5 are wound around the drive sheave 4. In FIG. 1, only one suspension 5 is shown. As each suspension body 5, for example, a rope or a belt is used.
- the car 6 is suspended by the suspension 5 on one side of the drive sheave 4.
- the counterweight 7 is suspended by a suspension 5 on the other side of the drive sheave 4.
- the car 6, the hoisting machine 2, and the counterweight 7 are shown side by side for the sake of simplicity. It is located right next to it.
- Each suspension 5 has a first end 5a which is an end on the side of the car 6 and a second end 5b which is an end on the side of the counterweight 7.
- a first car suspension car 8a and a second car suspension car 8b are provided.
- a counterweight suspension wheel 9 is provided on the upper part of the counterweight 7.
- a first return wheel 10 and a second return wheel 11 are provided in the upper part of the hoistway 1.
- Each suspension body 5 includes, in order from the first end 5a side, a first car suspension car 8a, a second car suspension car 8b, a first return sheave 10, a drive sheave 4, a second return sheave 11, And is wound around the counterweight suspension vehicle 9 and reaches the second end 5b. That is, the car 6 and the counterweight 7 are suspended by the 2:1 roping method.
- a tension measuring device 12 is provided above the first car suspension car 8a in the hoistway 1.
- the tension measuring device 12 measures each tension of the plurality of suspension bodies 5.
- the tension measuring device 12 has a first rope fastening mechanism 13, a measuring device body 14, and a display device 15.
- the first rope fastening mechanism 13 is connected to the first end portions 5 a of all the suspension bodies 5.
- FIG. 1 shows a worker adjusting the first rope fastening mechanism 13 on the car 6.
- a second rope fastening mechanism 16 is provided above the counterweight suspension vehicle 9 in the hoistway 1.
- the second rope fastening mechanism 16 is connected to the second ends 5b of all the suspension bodies 5.
- the configuration of the second rope fastening mechanism 16 is similar to that of the first rope fastening mechanism 13.
- the first rope fastening mechanism 13 has a base 21, a plurality of shackle rods 22, a plurality of shackle springs 23, a plurality of spring seats 24, a plurality of spring bearings 25, and a plurality of nuts 26. Note that, in FIG. 2, for simplicity, only the configuration corresponding to one suspension body 5 is shown.
- the base 21 is supported and fixed by a support beam (not shown).
- the plurality of shackle rods 22 are respectively connected to the first ends 5 a of the corresponding suspension bodies 5. Further, each shackle rod 22 penetrates the base 21.
- each shackle spring 23 expands and contracts according to the tension of the corresponding suspension 5.
- a corresponding shackle rod 22 penetrates each shackle spring 23.
- Each spring seat 24 is interposed between the corresponding shackle spring 23 and the base 21.
- a corresponding shackle rod 22 penetrates each spring seat 24.
- Each spring receiver 25 is supported on the corresponding shackle spring 23.
- a corresponding shackle rod 22 passes through each spring receiver 25.
- Each nut 26 is screwed onto the corresponding shackle rod 22 on the corresponding spring bearing 25. Two nuts 26 are screwed into each shackle rod 22. The two nuts 26 screwed into each shackle rod 22 function as double nuts. By adjusting the tightening amount of these nuts 26, the tension of each suspension 5 can be adjusted.
- the measuring device main body 14 has a frame (not shown), a plurality of differential transformers 32 as displacement gauges, a measurement controller 33, and a plurality of wires 37 as transmission members.
- the frame is fixed on the base 21. All the differential transformers 32 are attached to the frame. Further, each differential transformer 32 is arranged directly above the corresponding shackle spring 23.
- each differential transformer 32 has a coil portion 32a, a core shaft 32b, and a transformer spring 32c.
- the core shaft 32b penetrates the coil portion 32a.
- the transformer spring 32c is provided between the coil portion 32a and the core shaft 32b.
- Each core shaft 32b is displaced in the vertical direction with respect to the coil portion 32a according to the expansion and contraction of the corresponding shackle spring 23.
- Each differential transformer 32 detects the expansion and contraction of the corresponding shackle spring 23 by outputting a signal according to the position of the core shaft 32b with respect to the coil portion 32a.
- the measurement control unit 33 is attached to the frame.
- the measurement control unit 33 individually measures the tensions of all the suspensions 5 based on the signals from all the differential transformers 32.
- the function of the measurement control unit 33 can be realized by, for example, a microcomputer.
- the measurement control unit 33 measures the weight in the car based on the tensions of all the suspensions 5. That is, the tension measuring device 12 also serves as a weighing device.
- the plurality of wires 37 are connected between the plurality of shackle rods 22 and the plurality of differential transformers 32, respectively.
- Each wire 37 has flexibility. Further, each wire 37 transmits the displacement of the corresponding shackle rod 22, that is, the expansion/contraction of the shackle spring 23, to the corresponding differential transformer 32.
- the corresponding core shaft 32b is pulled down via the corresponding wire 37.
- the corresponding wire 37 is loosened, and the corresponding transformer spring 32c pulls up the corresponding core shaft 32b.
- the positions of at least a part of the shackle rods 22 are displaced from the positions of the corresponding grooves of the first car suspension vehicle 8a.
- the shackle rod 22 and the first end 5a are tilted, and the angle of this tilt, that is, the fleet angle, increases as the car 6 moves to the uppermost floor.
- FIG. 3 is an explanatory view showing a case where the shackle rod 22 of FIG. 2 is tilted and a case where it is not tilted. If the shackle rod 22 is tilted, the core shaft 32b is excessively fed, and an error occurs in the tension measurement result, that is, a tension measurement error occurs.
- FIG. 4 is a graph showing a tension measurement error due to the fleet angle included in the tension detected by the differential transformer 32 of FIG.
- the “rope length” on the horizontal axis indicates the length of the suspension 5 from the shackle rod 22 to the first car suspension vehicle 8a.
- the tension measurement error due to the fleet angle rapidly increases as the car 6 moves to the vicinity of the top floor.
- FIG. 5 is a graph showing fluctuation components included in the tension detected by the differential transformer 32.
- the fluctuation component includes a tension fluctuation component due to the weight that changes depending on the position of the car 6, in addition to a tension measurement error due to the fleet angle.
- the weight that changes depending on the position of the car 6 includes the weight of the suspension 5 and the weight of a control cable (not shown).
- the dotted line a shows the tension fluctuation component due to the weight of the suspension 5.
- the solid line b indicates the tension fluctuation component due to the weight of the control cable.
- the alternate long and short dash line c indicates the tension measurement error due to the fleet angle.
- the tension fluctuation component due to the weight of the suspension 5 decreases linearly from the bottom floor to the top floor.
- the tension fluctuation component due to the weight of the control cable increases linearly from the bottom floor to the top floor.
- the tension measurement error due to the fleet angle is almost zero from the bottom floor to the middle floor, but increases sharply when approaching the top floor.
- FIG. 6 is a block diagram showing the functions of the measurement control unit 33 of FIG.
- the measurement control unit 33 has a tension measurement unit 41, a storage unit 42, a correction unit 43, a display unit 44, and a weight measurement unit 45.
- the tension measuring unit 41 individually measures the tensions of all the suspensions 5 based on the signals from all the differential transformers 32.
- the storage unit 42 stores the measurement result of the tension measuring unit 41. Further, the storage unit 42 receives and stores the car position information from the elevator control device 17.
- the elevator control device 17 controls the operation of the car 6 by controlling the hoisting machine 2.
- the elevator controller 17 also has a car position detector 18.
- the car position detector 18 detects the position of the car 6.
- the correction unit 43 corrects the measurement result by the tension measurement unit 41 based on the car position information.
- the correction unit 43 also sends the corrected tension data to the display unit 44 and the weight measurement unit 45.
- the display unit 44 causes the display device 15 to display the measurement result obtained by the measurement control unit 33.
- the display device 15 for example, a liquid crystal display is used.
- the display device 15 individually displays the actual tensions of all the suspensions 5.
- the actual tension is a value obtained by removing the tension measurement error due to the fleet angle from the tension measured by the tension measuring unit 41. That is, the actual tension includes a tension fluctuation component due to the weight that changes depending on the position of the car 6, and a tension due to the own weight of the car 6.
- the display device 15 is arranged at a position where the nut 26 can be visually recognized from a position where the nut 26 can be operated.
- the weight measuring unit 45 measures the weight in the car based on the total value of the corrected tension data.
- the tension data sent to the weight measuring unit 45 is a value obtained by removing the tension fluctuation component due to the weight that changes depending on the position of the car 6 and the tension due to the weight of the car 6 from the actual tension.
- the weight measuring unit 45 sends the data of the weight in the car to the elevator controller 17.
- the weight measuring unit 45 may be provided in the elevator control device 17.
- the correction unit 43 has a weight correction unit 46 and a fleet angle correction unit 47.
- the weight correction unit 46 executes a weight correction process for removing the tension fluctuation component due to the weight that changes depending on the position of the car 6.
- the fleet angle correction unit 47 executes a fleet angle correction process for removing a tension measurement error due to the fleet angle.
- correction unit 43 executes the fleet angle correction processing and the weight correction processing based on the first, second and third measurement data measured in advance.
- FIG. 7 is a graph showing an example of correction data used by the correction unit 43 in FIG.
- the lower curve shows the actual tension fluctuation
- the upper straight line shows the correction data.
- the measurement control unit 33 stores the correction data indicated by the straight line in FIG. 7 by the learning operation performed in advance. In the learning operation, the car 6 is run at a constant speed from the bottom floor to the top floor in a state where the weight inside the car is zero or a state where a constant load is applied.
- the first measurement data is the measured value of the tension when the car 6 is located at the first position closer to the top floor than the intermediate position between the top floor and the bottom floor.
- the first position is a position one floor below the top floor.
- the second measurement data is a measurement value of the tension when the car 6 is located at the second position which is a position above the first position.
- the second position is the uppermost floor position.
- the third measurement data is a measurement value of the tension when the car 6 is located at the third position, which is a position below the intermediate position.
- the third position is the lowest position.
- the tension fluctuation component due to the weight that changes depending on the position of the car 6 is a combination of a and b in FIG. 5, and changes linearly with respect to the position of the car 6. Therefore, the correction unit 43 sums a straight line passing through the first measurement data and the third measurement data with the tension fluctuation component due to the weight that changes depending on the position of the car 6 and the tension due to the own weight of the car 6. As a result, the fleet angle correction processing and the weight correction processing are executed.
- the correction unit 43 executes the fleet angle correction processing based on the value on the straight line that passes through the first measurement data and the second measurement data when the car 6 is located above the first position. To do.
- the tension measurement error due to the fleet angle can be obtained by removing the tension fluctuation component due to the weight that changes depending on the position of the car 6 and the tension due to the weight of the car 6 from the value on the straight line in FIG. 7.
- the actual tension of each suspension 5 is obtained by removing the tension measurement error from the tension measured by the tension measuring unit 41. Further, the tension for measuring the in-car weight is obtained by removing the value on the straight line in FIG. 7 corresponding to the position of the car 6 from the tension measured by the tension measuring unit 41.
- FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the learning operation for obtaining the correction data of FIG.
- step S1 the car 6 is stopped at the bottom floor. Subsequently, in step S2, the learning operation is started. At this time, in step S3, the tension of each suspension 5 before the start of traveling of the car 6 is measured and stored. Thereby, the third measurement data of each suspension body 5 is obtained.
- step S4 the upward running of the car 6 is started.
- step S5 it is confirmed in step S5 whether the car position has reached the top floor minus the first floor.
- step S7 After that, when the car 6 reaches the top floor in step S7, the tension of each suspension 5 is measured and stored in step S8. Thereby, the second measurement data of each suspension body 5 is obtained.
- the measurement control unit 33 determines the correction data for each suspension 5 in step S9.
- FIG. 9 is a flowchart showing a modification of the learning operation procedure for obtaining the correction data of FIG. 7.
- the procedure of steps S1 to S4 is the same as that of FIG.
- step S11 when traveling of the car 6 in the upward direction is started, in step S11, the tension data of each suspension 5 is sampled at each set cycle.
- the set cycle is, for example, a cycle in which the hoist motor rotates a set angle.
- step S12 it is confirmed whether or not the car position has reached a position at which an end point switch (not shown) is operated, that is, an end point switch position.
- the end point switch position is a position that is above the floor one floor below the top floor and below the top floor.
- the end point switch position is, for example, a position 1.2 m to 1.9 m below the top floor.
- step S13 When the car position reaches the end point switch position, the tension of each suspension 5 at the position corresponding to the top floor minus the first floor is stored in step S13. Thereby, the first measurement data of each suspension 5 is obtained.
- the procedure of steps S7 to S9 is the same as that of FIG.
- the correction unit 43 executes the fleet angle correction processing for removing the tension measurement error due to the fleet angle based on the car position information. Therefore, the tension of each suspension 5 can be measured more accurately. As a result, the weight in the car can be measured more accurately as the weighing device.
- the correction unit 43 executes the fleet angle correction processing based on the above-described first, second and third measurement data. Therefore, the measurement accuracy can be effectively improved by a simple process, as compared with the case where only the measurement data of two points is used.
- the correction unit 43 executes the fleet angle correction processing with a straight line passing through the first measurement data and the third measurement data. For this reason, the tension fluctuation component due to the weight can be removed in the lower portion of the hoistway 1 which is not easily affected by the fleet angle by a simple process.
- the correction unit 43 executes the fleet angle correction processing with the value on the straight line passing through the first measurement data and the second measurement data when the car 6 is located above the first position. To do. Therefore, the measurement accuracy can be effectively improved by a simple process as compared with the correction process using the measurement data of two points.
- the first position is one floor below the top floor, good measurement accuracy can be obtained.
- overload detection to detect overriding is performed only at the position of each stop floor, so there is no problem even if there is a large error between floors.
- the weighing device can efficiently remove the influence of the fleet angle and perform more appropriate overload detection.
- the first position is not limited to the floor one floor below the top floor.
- the first position may be the end point switch position, as shown in FIG.
- the floor one floor below the top floor is the bottom floor.
- both the first position and the third position are the lowest floors.
- the first position is set as the end point switch position, it is possible to deal with an elevator having only two stop floors and an elevator having three or more stop floors by a common algorithm.
- the first position may be a position where the curve indicating the tension measurement error due to the fleet angle starts to deviate from the straight line showing the tension fluctuation component due to the weight that changes depending on the position of the car 6. This can improve the measurement accuracy.
- the correction unit 43 may also execute the fleet angle correction processing and the weight correction processing based on four or more measurement data.
- FIG. 11 is a graph showing correction data using the fourth measurement data in addition to the first, second and third measurement data.
- the fourth measurement data is a measurement value of the tension of each suspension body 5 when the car 6 is located between the first position and the second position.
- the correction unit 43 when the car 6 is located between the first position and the fourth position, by the value on the straight line passing through the first measurement data and the fourth measurement data, Fleet angle correction processing is executed.
- the correction unit 43 executes the fleet angle correction processing based on the value on the straight line that passes through the fourth measurement data and the second measurement data. To do.
- the additional measurement data is acquired at one place between the first position and the third position, and the straight line passing through the third measurement data and the additional measurement data is changed by the position of the car 6 to change the weight. It may be a value obtained by summing the tension fluctuation component due to and the tension due to the own weight of the car 6.
- model numbers of the suspension 5 and the control cable to be used and the weight per unit length corresponding to the model numbers are registered in advance in the measurement control unit 33, and the weight per unit length is changed depending on the position of the car 6.
- the tension fluctuation component depending on the weight to be applied may be obtained.
- a straight line is used to interpolate between adjacent measurement data, but various spline interpolation methods may be used.
- Embodiment 2 Next, a tension measuring device 12 according to Embodiment 2 of the present invention will be described.
- the correction unit 43 according to the second embodiment executes the fleet angle correction processing and the weight correction processing based on the theoretical value of the tension fluctuation component according to the position of the car 6.
- the theoretical value is calculated and stored in advance based on the fleet angle of each shackle rod 22 and the density of the member in which the weight applied to the car 6 changes according to the position of the car 6.
- the members that change the weight applied to the car 6 depending on the position of the car 6 are the plurality of suspension bodies 5 and the control cable.
- the correction unit 43 executes the fleet angle correction processing by subtracting the theoretical value of the tension measurement error due to the fleet angle from the tension measured based on the signal from each differential transformer 32. Further, the correction unit 43 executes the weight correction process by subtracting the theoretical value of the tension fluctuation component due to weight from the actual tension. Other configurations and operations are similar to those of the first embodiment.
- FIG. 12 is an explanatory view showing a case where the shackle rod 22 of FIG. 2 is tilted.
- FIG. 13 is an explanatory view showing the dimensional relationship of FIG. 12 in a simplified manner.
- a is the length from the rotation center of the shackle rod 22 to the upper end.
- b is the length of the wire 37.
- ⁇ is the fleet angle.
- x is the horizontal distance between the shackle rod 22 and the corresponding groove of the first car suspension vehicle 8a. Further, x is a value that differs for each suspension 5.
- L is the length of the suspension 5 from the lower end of the shackle rod 22 to the first car suspension car 8a.
- the portion from the center of rotation of the shackle rod 22 to the lower end is also included in L.
- the length from the center of rotation to the lower end of the shackle rod 22 is negligibly shorter than the length of the suspension 5.
- the tension measurement error f due to the fleet angle ⁇ can be calculated by the following formula.
- the fleet angle ⁇ can be expressed by the following formula.
- the expression (5) can be further approximated to the following expression.
- the tension measurement error f due to the fleet angle ⁇ is inversely proportional to the square of the length L of the suspension 5 from the shackle rod 22 to the first car suspension vehicle 8a.
- the weights of the suspension 5 and the control cable added to the car 6 linearly change according to the position of the car 6. Therefore, the tension fluctuation component due to the suspension 5 and the control cable can be easily obtained from the density of the suspension 5 and the density of the control cable.
- Embodiment 3 Next, a tension measuring device 12 according to Embodiment 3 of the present invention will be described.
- the correction unit 43 according to the third embodiment uses the difference between the first measurement data and the second measurement data that are measured in advance, and executes the correction process according to the correction formula obtained by the power approximation.
- the first measurement data is the measured value of the tension when the car 6 is located above the intermediate position between the top floor and the bottom floor.
- the first measurement data is a measurement value of tension when the car 6 is located on the top floor.
- the second measurement data is the measured value of the tension when the car 6 is located below the intermediate position.
- the second measurement data is a measured value of tension when the car 6 is located on the lowest floor.
- FIG. 14 is a graph showing correction data obtained from the correction formula of the third embodiment.
- the lower curve shows the actual tension fluctuation, and the upper curve shows the correction data.
- the correction unit 43 performs the correction using 1/L 2 .
- FIG. 15 is a flowchart showing the procedure of the learning operation for obtaining the correction data of FIG.
- the tension of each suspension 5 is measured and stored in step S14.
- step S15 the correction formula is obtained from the stored tension value, and the correction value corresponding to each position of the car 6 is determined.
- Other configurations and operations are similar to those of the first embodiment.
- the correction unit 43 according to the fourth embodiment executes the correction process using the correction data obtained by adding the correction value according to the position of the car 6 to the correction formula of the third embodiment.
- the tension F of the equation (7) is a tension measurement error due to the fleet angle shown in FIG. 4, and the tension F includes the weight of the car 6 and the weight that changes depending on the position of the car 6 in addition to f. ing.
- the weight that changes depending on the position of the car 6 is, for example, the weight of the suspension 5 and the weight of the control cable.
- the weight of the basket 6 is a constant value. Further, the tension fluctuation component due to the weight of the suspension 5 and the control cable changes linearly. Therefore, the tension F is expressed by the following equation.
- the equation (8) is obtained from the linear weight correction and the fleet angle correction of the accurate power approximation, so that the tension can be measured very accurately.
- equation (8) there are three unknowns, ⁇ , ⁇ , and ⁇ . Therefore, for example, three unknowns can be determined by performing a learning operation at the time of installing an elevator and solving a simultaneous equation obtained from the car position information at three locations and the tension value at each position.
- the fleet angle correction and the weight correction can be performed individually, so that the tension of each suspension 5 can be measured very accurately.
- the weight inside the car can also be measured with high accuracy.
- FIG. 17 is a configuration diagram showing a first example of a processing circuit that realizes each function of the measurement control unit 33 of the first to fourth embodiments.
- the processing circuit 100 of the first example is dedicated hardware.
- the processing circuit 100 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof. Applicable Further, each function of the measurement control unit 33 may be realized by an individual processing circuit 100, or each function may be collectively realized by the processing circuit 100.
- FIG. 18 is a configuration diagram showing a second example of a processing circuit that realizes each function of the measurement control unit 33 of the first to fourth embodiments.
- the processing circuit 200 of the second example includes a processor 201 and a memory 202.
- each function of the measurement control unit 33 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
- the software and firmware are described as programs and stored in the memory 202.
- the processor 201 realizes each function by reading and executing a program stored in the memory 202.
- the program stored in the memory 202 causes a computer to execute the procedure or method of each unit described above.
- the memory 202 includes, for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory, etc.), an EEPROM (Electrically Organized Memory), and an EEPROM (Electrically Organized Memory). Or a volatile semiconductor memory.
- a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD, etc. also correspond to the memory 202.
- the processing circuit can realize the function of each unit described above by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
- the transmission member may be a member other than a wire as long as it is a flexible string-shaped or belt-shaped member.
- the displacement meter is not limited to the differential transformer, and may be a laser displacement meter, a magnetic displacement meter, an eddy current displacement meter, or the like.
- the display device 15 may be arranged at a position apart from the measuring device body 14.
- the tension measuring device 12 is also used as the weighing device, but it may be used only as the tension measuring device.
- the configuration of the elevator to which the tension measuring device of the present invention is applied is not limited to the configuration of FIG.
- the present invention can be applied to an elevator in which a hoisting machine is installed in a machine room.
- the roping method is not limited to 2:1 roping, and may be 1:1 roping, for example.
- the present invention can be applied to various types of elevators such as double deck elevators and one-shaft multi-car elevators.
- the one-shaft multi-car system is a system in which an upper car and a lower car arranged directly below the upper car independently move up and down a common hoistway.
Landscapes
- Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
- Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)
Abstract
エレベータの張力測定装置において、シャックルロッドは、かごを吊る懸架体に接続されている。シャックルばねは、懸架体の張力に応じて伸縮する。変位計は、シャックルばねの伸縮を検出する。測定装置本体は、変位計からの信号に基づいて、懸架体の張力を測定する。また、測定装置本体は、補正部を有している。補正部は、かご位置情報に基づいて、フリート角による張力測定誤差を取り除くフリート角補正処理を実行する。
Description
この発明は、かごを吊る懸架体の張力を測定するエレベータの張力測定装置に関するものである。
従来のエレベータの制御装置では、異なる2地点以上にかごが停止したときのかご重量の差から、かごの移動に伴うかご重量の変化量が求められる。そして、この変化量を用いて、かご重量の測定値が補正される(例えば、特許文献1参照)。
上記のような従来のエレベータの制御装置では、かご位置に応じて直線的に変化するケーブル類の重量を求めて、かご重量の測定値を補正している。このため、ケーブル類の重量以外の原因による張力測定誤差を補正することはできなかった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、懸架体の張力をより正確に測定することができるエレベータの張力測定装置を得ることを目的とする。
この発明に係るエレベータの張力測定装置は、かごを吊る懸架体に接続されているシャックルロッド、シャックルロッドが貫通しており、懸架体の張力に応じて伸縮するシャックルばね、シャックルばねの伸縮を検出する変位計、及び変位計からの信号に基づいて、懸架体の張力を測定する測定装置本体を備え、測定装置本体は、かご位置情報に基づいて、フリート角による張力測定誤差を取り除くフリート角補正処理を実行する補正部を有している。
また、この発明に係るエレベータの張力測定装置は、かごを吊る懸架体に接続されているシャックルロッド、シャックルロッドが貫通しており、懸架体の張力に応じて伸縮するシャックルばね、シャックルばねの伸縮を検出する変位計、及び変位計からの信号に基づいて、懸架体の張力を測定する測定装置本体を備え、測定装置本体は、かご位置情報に基づいて、かごの位置による張力測定誤差を取り除く補正処理を実行する補正部を有しており、補正部は、予め測定された第1、第2及び第3の測定データに基づいて、補正処理を実行し、第1の測定データは、かごが、最上階と最下階との中間位置よりも最上階に近い第1の位置に位置しているときの張力の測定値であり、第2の測定データは、かごが、第1の位置よりも上方の位置である第2の位置に位置しているときの張力の測定値であり、第3の測定データは、かごが、中間位置よりも下方の位置である第3の位置に位置しているときの張力の測定値である。
また、この発明に係るエレベータの張力測定装置は、かごを吊る懸架体に接続されているシャックルロッド、シャックルロッドが貫通しており、懸架体の張力に応じて伸縮するシャックルばね、シャックルばねの伸縮を検出する変位計、及び変位計からの信号に基づいて、懸架体の張力を測定する測定装置本体を備え、測定装置本体は、かご位置情報に基づいて、かごの位置による張力測定誤差を取り除く補正処理を実行する補正部を有しており、補正部は、予め測定された第1、第2及び第3の測定データに基づいて、補正処理を実行し、第1の測定データは、かごが、最上階と最下階との中間位置よりも最上階に近い第1の位置に位置しているときの張力の測定値であり、第2の測定データは、かごが、第1の位置よりも上方の位置である第2の位置に位置しているときの張力の測定値であり、第3の測定データは、かごが、中間位置よりも下方の位置である第3の位置に位置しているときの張力の測定値である。
この発明のエレベータの張力測定装置によれば、懸架体の張力をより正確に測定することができる。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による機械室レスエレベータを示す概略の構成図であり、保守点検時の状態を示している。図において、昇降路1内の下部には、巻上機2が設置されている。巻上機2は、巻上機本体3と、駆動シーブ4とを有している。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による機械室レスエレベータを示す概略の構成図であり、保守点検時の状態を示している。図において、昇降路1内の下部には、巻上機2が設置されている。巻上機2は、巻上機本体3と、駆動シーブ4とを有している。
巻上機本体3は、図示しない巻上機モータと、図示しない巻上機ブレーキとを有している。巻上機モータは、駆動シーブ4を回転させる。巻上機ブレーキは、駆動シーブ4の静止状態を保持、又は駆動シーブ4の回転を制動する。
駆動シーブ4には、複数の懸架体5が巻き掛けられている。図1では、1本の懸架体5のみを示している。各懸架体5としては、例えばロープ又はベルトが用いられている。
かご6は、駆動シーブ4の一側で懸架体5により吊り下げられている。釣合おもり7は、駆動シーブ4の他側で懸架体5により吊り下げられている。図1では、簡単のため、かご6、巻上機2、及び釣合おもり7を横並びで示しているが、実際には、釣合おもり7は、真上から見て、かご6の真後ろ又は真横に配置されている。
各懸架体5は、かご6側の端部である第1の端部5aと、釣合おもり7側の端部である第2の端部5bとを有している。
かご6の下部には、第1のかご吊り車8a及び第2のかご吊り車8bが設けられている。釣合おもり7の上部には、釣合おもり吊り車9が設けられている。昇降路1内の上部には、第1の返し車10及び第2の返し車11が設けられている。
各懸架体5は、第1の端部5a側から順に、第1のかご吊り車8a、第2のかご吊り車8b、第1の返し車10、駆動シーブ4、第2の返し車11、及び釣合おもり吊り車9に巻き掛けられ、第2の端部5bに至っている。即ち、かご6及び釣合おもり7は、2:1ローピング方式で吊り下げられている。
昇降路1内の第1のかご吊り車8aの上方には、張力測定装置12が設けられている。張力測定装置12は、複数の懸架体5の個々の張力を測定する。
張力測定装置12は、第1の綱止め機構13、測定装置本体14、及び表示装置15を有している。第1の綱止め機構13には、全ての懸架体5の第1の端部5aが接続されている。図1は、作業員がかご6上で第1の綱止め機構13を調整している様子を示している。
昇降路1内の釣合おもり吊り車9の上方には、第2の綱止め機構16が設けられている。第2の綱止め機構16には、全ての懸架体5の第2の端部5bが接続されている。第2の綱止め機構16の構成は、第1の綱止め機構13の構成と同様である。
図2は、図1の張力測定装置12の要部を示す図である。第1の綱止め機構13は、ベース21、複数のシャックルロッド22、複数のシャックルばね23、複数のばね座24、複数のばね受け25、及び複数のナット26を有している。なお、図2では、簡単のため、1本の懸架体5に対応する構成のみを示している。
ベース21は、図示しない支持梁に支持され固定されている。複数のシャックルロッド22は、対応する懸架体5の第1の端部5aにそれぞれ接続されている。また、各シャックルロッド22は、ベース21を貫通している。
複数のシャックルばね23は、ベース21上に支持されている。また、各シャックルばね23は、対応する懸架体5の張力に応じて伸縮する。また、各シャックルばね23には、対応するシャックルロッド22が貫通している。
各ばね座24は、対応するシャックルばね23とベース21との間に介在している。また、各ばね座24には、対応するシャックルロッド22が貫通している。
各ばね受け25は、対応するシャックルばね23上に支持されている。また、各ばね受け25には、対応するシャックルロッド22が貫通している。
各ナット26は、対応するばね受け25上で、対応するシャックルロッド22にねじ込まれている。各シャックルロッド22には、2個のナット26がねじ込まれている。各シャックルロッド22にねじ込まれている2個のナット26は、ダブルナットとして機能している。これらのナット26の締め込み量を調整することで、各懸架体5の張力を調整することができる。
測定装置本体14は、図示しない枠体、変位計としての複数の差動トランス32、測定制御部33、及び伝達部材としての複数のワイヤ37を有している。
枠体は、ベース21上に固定されている。全ての差動トランス32は、枠体に取り付けられている。また、各差動トランス32は、対応するシャックルばね23の真上に配置されている。
また、各差動トランス32は、コイル部32a、コア軸32b、及びトランスばね32cを有している。コア軸32bは、コイル部32aを貫通している。トランスばね32cは、コイル部32aとコア軸32bとの間に設けられている。
各コア軸32bは、対応するシャックルばね23の伸縮に応じて、コイル部32aに対して上下方向へ変位する。各差動トランス32は、コイル部32aに対するコア軸32bの位置に応じた信号を出力することで、対応するシャックルばね23の伸縮を検出する。
測定制御部33は、枠体に取り付けられている。測定制御部33は、全ての差動トランス32からの信号に基づいて、全ての懸架体5のそれぞれの張力を個別に測定する。測定制御部33の機能は、例えばマイクロコンピュータにより実現することができる。
また、測定制御部33は、全ての懸架体5の張力に基づいて、かご内重量を測定する。即ち、張力測定装置12は、秤装置も兼ねている。
複数のワイヤ37は、複数のシャックルロッド22と複数の差動トランス32との間にそれぞれ接続されている。各ワイヤ37は、可撓性を有している。また、各ワイヤ37は、対応するシャックルロッド22の変位、即ちシャックルばね23の伸縮を、対応する差動トランス32に伝達する。
例えば、複数のシャックルロッド22のいずれかが下方へ変位すると、対応するワイヤ37を介して、対応するコア軸32bが下方へ引き下げられる。また、複数のシャックルロッド22のいずれかが上方へ変位すると、対応するワイヤ37が緩められ、対応するトランスばね32cにより、対応するコア軸32bが上方へ引き上げられる。
ここで、真上から見て、少なくとも一部のシャックルロッド22の位置は、第1のかご吊り車8aの対応する溝の位置からずれている。この場合、シャックルロッド22及び第1の端部5aに傾きが生じており、この傾きの角度、即ちフリート角は、かご6が最上階へ移動するにつれて大きくなる。
図3は、図2のシャックルロッド22に傾きが生じている場合と生じていない場合とを比較して示す説明図である。シャックルロッド22に傾きが生じていると、コア軸32bが余分に送り出され、張力の測定結果に誤差、即ち張力測定誤差が生じてしまう。
図4は、図2の差動トランス32で検出される張力に含まれるフリート角による張力測定誤差を示すグラフである。横軸の「ロープ長」は、シャックルロッド22から第1のかご吊り車8aまでの懸架体5の長さを示している。図4に示すように、フリート角による張力測定誤差は、かご6が最上階付近に移動すると、急激に大きくなる。
図5は、差動トランス32で検出される張力に含まれる変動成分を示すグラフである。変動成分には、フリート角による張力測定誤差に加えて、かご6の位置によって変化する重量による張力変動成分が含まれている。かご6の位置によって変化する重量には、懸架体5の重量、及び図示しない制御ケーブルの重量が含まれている。
図5において、点線aは、懸架体5の重量による張力変動成分を示している。実線bは、制御ケーブルの重量による張力変動成分を示している。一点鎖線cは、フリート角による張力測定誤差を示している。
懸架体5の重量による張力変動成分は、最下階から最上階まで直線的に減少する。また、制御ケーブルの重量による張力変動成分は、最下階から最上階まで直線的に増大する。また、フリート角による張力測定誤差は、最下階から途中階までほぼゼロに近いが、最上階に近付くと、急激に増大する。
図6は、図2の測定制御部33の機能を示すブロック図である。測定制御部33は、張力測定部41、記憶部42、補正部43、表示部44、及び重量測定部45を有している。
張力測定部41は、全ての差動トランス32からの信号に基づいて、全ての懸架体5のそれぞれの張力を個別に測定する。記憶部42は、張力測定部41による測定結果を記憶する。また、記憶部42は、かご位置情報をエレベータ制御装置17から受け記憶する。
エレベータ制御装置17は、巻上機2を制御することにより、かご6の運行を制御する。また、エレベータ制御装置17は、かご位置検出部18を有している。かご位置検出部18は、かご6の位置を検出する。
補正部43は、かご位置情報に基づいて、張力測定部41による測定結果を補正する。また、補正部43は、補正後の張力データを表示部44及び重量測定部45に送る。
表示部44は、測定制御部33による測定結果を、表示装置15に表示させる。表示装置15としては、例えば液晶ディスプレイが用いられる。
表示装置15には、全ての懸架体5のそれぞれの実張力が個別に表示される。実張力は、張力測定部41で測定された張力から、フリート角による張力測定誤差を取り除いた値である。即ち、実張力には、かご6の位置によって変化する重量による張力変動成分、及びかご6の自重による張力が含まれている。
作業員は、表示装置15の表示を確認しながら、各懸架体5の張力を調整することができる。このため、表示装置15は、ナット26を操作可能な位置から視認可能な位置に配置されている。
重量測定部45は、補正後の張力データの合計値に基づいて、かご内重量を測定する。重量測定部45に送られる張力データは、実張力から、かご6の位置によって変化する重量による張力変動成分と、かご6の自重による張力とが取り除かれた値である。
重量測定部45は、かご内重量のデータをエレベータ制御装置17に送る。なお、重量測定部45は、エレベータ制御装置17に設けてもよい。
補正部43は、重量補正部46とフリート角補正部47とを有している。重量補正部46は、かご6の位置により変化する重量による張力変動成分を取り除く重量補正処理を実行する。フリート角補正部47は、フリート角による張力測定誤差を取り除くフリート角補正処理を実行する。
また、補正部43は、予め測定された第1、第2及び第3の測定データに基づいて、フリート角補正処理及び重量補正処理を実行する。
図7は、図6の補正部43が用いる補正データの一例を示すグラフである。下側の曲線が実際の張力変動、上側の直線が補正データをそれぞれ示している。測定制御部33には、予め実施した学習運転により、図7の直線で示す補正データが記憶される。学習運転では、かご内重量がゼロの状態、又は一定の荷重負荷の状態で、かご6を最下階から最上階まで一定速度で走行させる。
第1の測定データは、かご6が、最上階と最下階との中間位置よりも最上階に近い第1の位置に位置しているときの張力の測定値である。実施の形態1では、第1の位置は、最上階の1階下の位置である。
第2の測定データは、かご6が、第1の位置よりも上方の位置である第2の位置に位置しているときの張力の測定値である。実施の形態1では、第2の位置は、最上階の位置である。
第3の測定データは、かご6が、中間位置よりも下方の位置である第3の位置に位置しているときの張力の測定値である。実施の形態1では、第3の位置は、最下階の位置である。
かご6の位置により変化する重量による張力変動成分は、図5のa及びbを合成したもので、かご6の位置に対して直線的に変化する。このため、補正部43は、第1の測定データと第3の測定データとを通る直線を、かご6の位置によって変化する重量による張力変動成分と、かご6の自重による張力とを合計した値として、フリート角補正処理及び重量補正処理を実行する。
また、補正部43は、かご6が第1の位置よりも上方に位置しているとき、第1の測定データと第2の測定データとを通る直線上の値により、フリート角補正処理を実行する。
フリート角による張力測定誤差は、図7の直線上の値から、かご6の位置により変化する重量による張力変動成分と、かご6の自重による張力とを取り除くことで得られる。
各懸架体5の実張力は、張力測定部41で測定された張力から、張力測定誤差を取り除くことで得られる。また、かご内重量を測定するための張力は、張力測定部41で測定された張力から、かご6の位置に対応する図7の直線上の値を取り除くことで得られる。
図8は、図7の補正データを得るための学習運転の手順を示すフローチャートである。学習運転を実施する場合、まずステップS1において、かご6が最下階に停止される。続いて、ステップS2において、学習運転が開始される。このとき、ステップS3において、かご6の走行開始前の各懸架体5の張力が測定され記憶される。これにより、各懸架体5の第3の測定データが得られる。
この後、ステップS4において、かご6の上方向への走行が開始される。かご6の走行が開始されると、ステップS5において、かご位置が最上階マイナス1階に到達したかどうかが確認される。
かご位置が最上階マイナス1階に到達すると、ステップS6において、各懸架体5の張力が測定され記憶される。これにより、各懸架体5の第1の測定データが得られる。
この後、ステップS7において、かご6が最上階に到達すると、ステップS8において、各懸架体5の張力が測定され記憶される。これにより、各懸架体5の第2の測定データが得られる。
このようにして、第1、第2及び第3の測定データが得られると、測定制御部33は、ステップS9において、各懸架体5の補正データを決定する。
図9は、図7の補正データを得るための学習運転の手順の変形例を示すフローチャートである。ステップS1~S4の手順は、図8と同様である。
この例では、かご6の上方向への走行が開始されると、ステップS11において、設定周期毎に各懸架体5の張力のデータがサンプリングされる。設定周期は、例えば巻上機モータが設定角度回転する周期である。
この後、ステップS12において、かご位置が、図示しない終点スイッチが操作される位置、即ち終点スイッチ位置に到達したかどうかが確認される。終点スイッチ位置は、最上階の1階下の階よりも上方で、最上階よりも下方の位置である。また、終点スイッチ位置は、例えば、最上階よりも1.2m~1.9m下方の位置である。
かご位置が、終点スイッチ位置に到達すると、ステップS13において、最上階マイナス1階に相当する位置における各懸架体5の張力が記憶される。これにより、各懸架体5の第1の測定データが得られる。ステップS7~S9の手順は、図8と同様である。
このような張力測定装置12では、補正部43が、かご位置情報に基づいて、フリート角による張力測定誤差を取り除くフリート角補正処理を実行する。このため、各懸架体5の張力をより正確に測定することができる。これにより、秤装置として、かご内重量をより正確に測定することができる。
また、補正部43は、上記のような第1、第2及び第3の測定データに基づいて、フリート角補正処理を実行する。このため、簡単な処理により、2点の測定データのみを用いた場合に比べて、効果的に測定精度を向上させることができる。
また、補正部43は、第1の測定データと第3の測定データとを通る直線により、フリート角補正処理を実行する。このため、簡単な処理により、フリート角の影響を受け難い昇降路1の下部において、重量による張力変動成分を取り除くことができる。
また、補正部43は、かご6が第1の位置よりも上方に位置しているとき、第1の測定データと第2の測定データとを通る直線上の値により、フリート角補正処理を実行する。このため、簡単な処理により、2点の測定データを用いた補正処理に比べて、効果的に測定精度を向上させることができる。
また、第1の位置を最上階の1階下の階としたので、良好な測定精度を得ることができる。
また、乗り過ぎを検知するオーバーロード検知は、各停止階の位置でのみ実施されるため、階間では誤差が大きくても問題ない。これに対して、第1の位置を最上階の1階下の階としたので、秤装置として、フリート角の影響を効率的に取り除き、より適正なオーバーロード検知を行うことができる。
なお、第1の位置は、最上階の1階下の階に限定されない。例えば、第1の位置は、図10に示すように、終点スイッチ位置であってもよい。
ここで、停止階が2つのみのエレベータでは、最上階の1階下の階が最下階である。この場合、第1の位置を最上階の1階下の階とすると、第1の位置と第3の位置との両方が最下階になってしまう。これに対して、第1の位置を終点スイッチ位置とすれば、停止階が2つのみのエレベータにも、停止階が3つ以上のエレベータにも、共通のアルゴリズムで対応することができる。
また、第1の位置は、かご6の位置により変化する重量による張力変動成分を示す直線から、フリート角による張力測定誤差を示す曲線がずれ始める位置であってもよい。これにより、測定精度を向上させることができる。
また、補正部43は、4つ以上の測定データに基づいて、フリート角補正処理及び重量補正処理を実行してもよい。例えば図11は、第1、第2及び第3の測定データに加えて、第4の測定データを用いた補正データを示すグラフである。第4の測定データは、かご6が、第1の位置と第2の位置との間に位置しているときの各懸架体5の張力の測定値である。
この場合、補正部43は、かご6が第1の位置と第4の位置との間に位置しているとき、第1の測定データと第4の測定データとを通る直線上の値により、フリート角補正処理を実行する。
また、補正部43は、かご6が第4の位置よりも上方に位置しているとき、第4の測定データと第2の測定データとを通る直線上の値により、フリート角補正処理を実行する。
このような多点補正を実行することにより、各懸架体5の張力の測定精度をさらに向上させることができる。
また、第1の位置と第3の位置との間の1箇所で追加の測定データを取得し、第3の測定データと追加の測定データとを通る直線を、かご6の位置によって変化する重量による張力変動成分と、かご6の自重による張力とを合計した値としてもよい。
また、使用する懸架体5及び制御ケーブルの型番と、その型番に対応する単位長さ当たりの重量とを測定制御部33に予め登録し、単位長さ当たりの重量から、かご6の位置によって変化する重量による張力変動成分を求めてもよい。
また、上記の例では、隣り合う測定データ間を直線で補間したが、各種スプライン補間法により補間してもよい。
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2による張力測定装置12について説明する。実施の形態2の補正部43は、かご6の位置に応じた張力変動成分の理論値に基づいて、フリート角補正処理及び重量補正処理を実行する。
次に、この発明の実施の形態2による張力測定装置12について説明する。実施の形態2の補正部43は、かご6の位置に応じた張力変動成分の理論値に基づいて、フリート角補正処理及び重量補正処理を実行する。
理論値は、各シャックルロッド22のフリート角と、かご6の位置に応じてかご6に加わる重量が変化する部材の密度とに基づいて、予め算出され、記憶されている。かご6の位置に応じてかご6に加わる重量が変化する部材は、複数の懸架体5及び制御ケーブルである。
補正部43は、各差動トランス32からの信号に基づいて測定された張力から、フリート角による張力測定誤差の理論値を差し引くことにより、フリート角補正処理を実行する。また、補正部43は、実張力から、重量による張力変動成分の理論値を差し引くことにより、重量補正処理を実行する。他の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
ここで、図12は、図2のシャックルロッド22に傾きが生じている場合を示す説明図である。また、図13は、図12の寸法関係を簡略化して示す説明図である。aは、シャックルロッド22の回転中心から上端までの長さである。bは、ワイヤ37の長さである。θは、フリート角である。xは、シャックルロッド22と第1のかご吊り車8aの対応する溝との水平距離である。また、xは、懸架体5毎に異なる値である。
Lは、シャックルロッド22の下端から第1のかご吊り車8aまでの懸架体5の長さである。図12では、シャックルロッド22の回転中心から下端までの部分もLに含まれている。しかし、シャックルロッド22の回転中心から下端までの長さは、懸架体5の長さに比べると、無視できる程度に短い。
フリート角θによる張力測定誤差fは、次式で計算できる。
また、フリート角θは、次式で表すことができる。
(1)式に(2)式を代入すると、次式が得られる。
L>>xであるから、(4)式は次式に近似できる。
また、(5)式の平方根内は、1>>(a2x2)/(b2L2)であるから、(5)式はさらに次式に近似できる。
(6)式において、αは、機械寸法により決まる定数である。よって、フリート角θによる張力測定誤差fは、次式となる。
(7)式から、フリート角θによる張力測定誤差fは、シャックルロッド22から第1のかご吊り車8aまでの懸架体5の長さLの2乗に反比例する。
一方、かご6に加わる懸架体5及び制御ケーブルの重量は、かご6の位置に応じて直線的に変化する。このため、懸架体5及び制御ケーブルによる張力変動成分は、懸架体5の密度及び制御ケーブルの密度から、容易に求めることができる。
このような張力測定装置12では、各懸架体5の張力をより正確に測定することができる。これにより、秤装置として、かご内重量をより正確に測定することができる。
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3による張力測定装置12について説明する。実施の形態3の補正部43は、予め測定された第1の測定データと第2の測定データとの差分を用い、累乗近似により求められた補正式によって、補正処理を実行する。
次に、この発明の実施の形態3による張力測定装置12について説明する。実施の形態3の補正部43は、予め測定された第1の測定データと第2の測定データとの差分を用い、累乗近似により求められた補正式によって、補正処理を実行する。
第1の測定データは、かご6が最上階と最下階との中間位置よりも上方に位置しているときの張力の測定値である。実施の形態3では、第1の測定データは、かご6が最上階に位置しているときの張力の測定値である。
第2の測定データは、かご6が中間位置よりも下方に位置しているときの張力の測定値である。実施の形態3では、第2の測定データは、かご6が最下階に位置しているときの張力の測定値である。
図14は、実施の形態3の補正式から求めた補正データを示すグラフである。下側の曲線が実際の張力変動、上側の曲線が補正データをそれぞれ示している。
実施の形態2で示した算出式から、フリート角による張力測定誤差は、シャックルロッド22から第1のかご吊り車8aまでの懸架体5の長さLの2乗に反比例することが分かる。そこで、実施の形態3の補正部43は、1/L2を用いた補正を行う。
図15は、図14の補正データを得るための学習運転の手順を示すフローチャートである。実施の形態3では、かご6の上方向への走行が開始されると、ステップS14において、各懸架体5の張力が測定され記憶される。
また、ステップS15において、記憶した張力値から、補正式が求められ、かご6の位置毎に対応する補正値が決定される。他の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
このような張力測定装置12では、より少ない測定データにより、各懸架体5の張力をより正確に測定することができる。これにより、秤装置として、かご内重量をより正確に測定することができる。
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4による張力測定装置12について説明する。実施の形態4の補正部43は、実施の形態3の補正式に、かご6の位置により変化する重量に関する補正値を加えた補正データを用いて、補正処理を実行する。
次に、この発明の実施の形態4による張力測定装置12について説明する。実施の形態4の補正部43は、実施の形態3の補正式に、かご6の位置により変化する重量に関する補正値を加えた補正データを用いて、補正処理を実行する。
(7)式のfは、図4に示したフリート角による張力測定誤差であり、張力Fには、fに加えて、かご6の重量と、かご6の位置により変化する重量とが含まれている。かご6の位置により変化する重量は、例えば、懸架体5の重量及び制御ケーブルの重量である。
これらのうち、かご6の重量は一定値である。また、懸架体5及び制御ケーブルの重量による張力変動成分は、直線的に変化する。このため、張力Fは、次式で表される。
(8)式は、図16に示すように、線形の重量補正と、精度の良い累乗近似のフリート角補正とから求められているため、張力を非常に精度良く測定することができる。
また、(8)式において、未知数は、α、β、γの3つである。このため、例えばエレベータの据付時に学習運転を実施し、3箇所のかご位置情報と各位置での張力値とから得られる連立方程式を解くことで、3つの未知数を決定できる。
これにより、フリート角補正と、重量補正とを個別に行うことができるため、各懸架体5の張力を非常に精度良く測定することができる。これにより、かご内重量も、精度良く測定することができる。
なお、実施の形態1~4の測定制御部33の各機能は、処理回路によって実現される。図17は、実施の形態1~4の測定制御部33の各機能を実現する処理回路の第1の例を示す構成図である。第1の例の処理回路100は、専用のハードウェアである。
また、処理回路100は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。また、測定制御部33の各機能それぞれを個別の処理回路100で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路100で実現してもよい。
また、図18は、実施の形態1~4の測定制御部33の各機能を実現する処理回路の第2の例を示す構成図である。第2の例の処理回路200は、プロセッサ201及びメモリ202を備えている。
処理回路200では、測定制御部33の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ202に格納される。プロセッサ201は、メモリ202に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。
メモリ202に格納されたプログラムは、上述した各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ202とは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等も、メモリ202に該当する。
なお、上述した各部の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述した各部の機能を実現することができる。
なお、伝達部材は、可撓性を有している紐状又はベルト状の部材であれば、ワイヤ以外の部材であってもよい。
また、変位計は、差動トランスに限定されるものではなく、レーザ変位計、磁気式変位計、渦電流式変位計等であってもよい。
また、表示装置15は、測定装置本体14から離れた位置に配置してもよい。
また、実施の形態1~4では、張力測定装置12を秤装置としても利用したが、張力測定装置としてのみ使用してもよい。
また、この発明の張力測定装置を適用するエレベータの構成は、図1の構成に限定されない。例えば、巻上機が機械室に設置されているエレベータにも、この発明は適用できる。
また、ローピング方式は、2:1ローピングに限定されるものではなく、例えば1:1ローピングであってもよい。
また、この発明は、ダブルデッキエレベータ、ワンシャフトマルチカー方式のエレベータなど、種々のタイプのエレベータに適用できる。ワンシャフトマルチカー方式は、上かごと、上かごの真下に配置された下かごとが、それぞれ独立して共通の昇降路を昇降する方式である。
5 懸架体(部材)、6 かご、12 張力測定装置、14 測定装置本体、22 シャックルロッド、23 シャックルばね、32 差動トランス(変位計)、43 補正部、45 重量測定部。
Claims (15)
- かごを吊る懸架体に接続されているシャックルロッド、
前記シャックルロッドが貫通しており、前記懸架体の張力に応じて伸縮するシャックルばね、
前記シャックルばねの伸縮を検出する変位計、及び
前記変位計からの信号に基づいて、前記懸架体の張力を測定する測定装置本体
を備え、
前記測定装置本体は、かご位置情報に基づいて、フリート角による張力測定誤差を取り除くフリート角補正処理を実行する補正部を有しているエレベータの張力測定装置。 - 前記補正部は、予め測定された第1、第2及び第3の測定データに基づいて、前記フリート角補正処理を実行し、
前記第1の測定データは、前記かごが、最上階と最下階との中間位置よりも前記最上階に近い第1の位置に位置しているときの張力の測定値であり、
前記第2の測定データは、前記かごが、前記第1の位置よりも上方の位置である第2の位置に位置しているときの張力の測定値であり、
前記第3の測定データは、前記かごが、前記中間位置よりも下方の位置である第3の位置に位置しているときの張力の測定値である請求項1記載のエレベータの張力測定装置。 - 前記補正部は、前記第1の測定データと前記第3の測定データとを通る直線を、前記かごの位置によって変化する重量による張力変動成分として、前記フリート角補正処理を実行する請求項2記載のエレベータの張力測定装置。
- 前記補正部は、前記かごが前記第1の位置よりも上方に位置しているとき、前記第1の測定データと前記第2の測定データとを通る直線上の値により、前記フリート角補正処理を実行する請求項2又は請求項3に記載のエレベータの張力測定装置。
- 前記補正部は、予め測定された第4の測定データに基づいて、前記フリート角補正処理を実行し、
前記第4の測定データは、前記かごが、前記第1の位置と前記第2の位置との間に位置しているときの張力の測定値である請求項2又は請求項3に記載のエレベータの張力測定装置。 - 前記第1の位置は、前記最上階の1階下の階である請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載のエレベータの張力測定装置。
- 前記第1の位置は、終点スイッチ位置である請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載のエレベータの張力測定装置。
- 前記第1の位置は、前記かごの位置により変化する重量による張力変動成分を示す直線から、前記フリート角による張力測定誤差を示す曲線がずれ始める位置である請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載のエレベータの張力測定装置。
- 前記補正部は、前記かごの位置に応じた理論値に基づいて、前記フリート角補正処理を実行し、
前記理論値は、前記フリート角と、前記かごの位置に応じて前記かごに加わる重量が変化する部材の密度とに基づいて、予め算出され、記憶されている請求項1記載のエレベータの張力測定装置。 - 前記補正部は、予め測定された第1の測定データと第2の測定データとの差分を用い、累乗近似により求められた補正式によって、前記フリート角補正処理を実行し、
前記第1の測定データは、前記かごが最上階と最下階との中間位置よりも上方に位置しているときの張力の測定値であり、
前記第2の測定データは、前記かごが前記中間位置よりも下方に位置しているときの張力の測定値である請求項1記載のエレベータの張力測定装置。 - 前記第1の測定データは、前記かごが前記最上階に位置しているときの張力の測定値であり、
前記第2の測定データは、前記かごが前記最下階に位置しているときの張力の測定値である請求項10記載のエレベータの張力測定装置。 - 前記補正部は、前記補正式に、前記かごの位置により変化する重量に関する補正値を加えた補正データを用いて、前記フリート角補正処理を実行する請求項10又は請求項11に記載のエレベータの張力測定装置。
- かごを吊る懸架体に接続されているシャックルロッド、
前記シャックルロッドが貫通しており、前記懸架体の張力に応じて伸縮するシャックルばね、
前記シャックルばねの伸縮を検出する変位計、及び
前記変位計からの信号に基づいて、前記懸架体の張力を測定する測定装置本体
を備え、
前記測定装置本体は、かご位置情報に基づいて、前記かごの位置による張力測定誤差を取り除く補正処理を実行する補正部を有しており、
前記補正部は、予め測定された第1、第2及び第3の測定データに基づいて、前記補正処理を実行し、
前記第1の測定データは、前記かごが、最上階と最下階との中間位置よりも前記最上階に近い第1の位置に位置しているときの張力の測定値であり、
前記第2の測定データは、前記かごが、前記第1の位置よりも上方の位置である第2の位置に位置しているときの張力の測定値であり、
前記第3の測定データは、前記かごが、前記中間位置よりも下方の位置である第3の位置に位置しているときの張力の測定値であるエレベータの張力測定装置。 - 前記測定装置本体は、補正部で補正された張力に基づいて、かご内重量を測定する重量測定部
をさらに備えている請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載のエレベータの張力測定装置。 - 前記補正部は、前記かごの位置により変化する重量による張力変動成分を取り除く重量補正処理を実行する請求項14記載のエレベータの張力測定装置。
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