CN101096253A - 电梯的防振控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种电梯的防振控制装置，通过加速度传感器(15)检测电梯轿厢(2)在水平方向的振动，通过滚珠丝杆(8)来控制引导辊(6)与电梯轿厢(2)的相对位置。在此，叠加以1Hz以下的低频，以及7×10-3m/s2以下的变化率呈正弦波状地移位的信号，以滚珠丝杆(8)的可动范围的中点为中心，驱动用于旋转驱动滚珠丝杆(8)的电动机(7)，以防止滚珠丝杆(8)产生局部性磨耗。防止因抑制电梯轿厢(2)的水平方向振动的主动引动控制装置(5)中所使用的滚珠丝杆(8)的磨耗而导致防振效果降低，以及延长滚珠丝杆的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于抑制电梯轿厢在水平方向振动的电梯防振控制装置以及防振控制方法。
背景技术
电梯轿厢会因导轨的弯曲以及安装时的误差等原因而产生振动。已经公开有在用于抑制并控制该种在电梯轿厢产生的振动的主动引导装置中，在致动器上利用滚珠丝杆的旋转力的方案。例如在专利文献1的日本国发明专利特开2000-128459号公报中公开了一种防振控制装置，其在电梯轿厢上设置可在水平方向上移动的锤状物，并且通过滚珠丝杆来进行驱动。滚珠丝杆在使与其接触的基座旋转的同时反复进行往复运动，并通过将滚珠丝杆的旋转力转变成直线运动而使锤状物移动，以此进行防振控制。
此外，例如在专利文献2的日本国发明专利特开2006-131385号公报中公开了一种防振装置，其在电梯轿厢上设置由夹住设置在升降通道中的一对导轨的2个引导辊构成的引导装置，该等引导辊的压缩力可以进行调节。
而且，在车床机械方面，例如在专利文献3的日本国发明专利特开平3-178704号公报中公开了一种方案，其中，使车床的往复台随着加工时间的推移自动移动，从而使刀具台的滚珠丝杆或者滑动面的磨耗均匀化。在该方案中，设置有通过控制，使设置在车床上的2个往复台(主副往复台)的位置之和保持在指令位置上的控制装置。
专利文献1日本国发明专利特开2000-128459号公报
专利文献2日本国发明专利特开2006-131385号公报
专利文献3日本国发明专利特开平3-178704号公报
在专利文献1中，由于滚珠丝杆使与其接触的基座旋转的同时反复进行往复运动，所以其与基座接触的该部分容易被磨耗。为此，尽管滚珠丝杆的大部分仍然具有足够的控制精度，但因局部磨耗而导致使用寿命下降，因此，为了维持动作特性，必须加快滚珠丝杆的交换频率。
为此，也可以考虑在专利文献1的锤状物或者专利文献2的引导装置的控制中采用专利文献3的技术，即通过控制，使主往复台的位置X1和副往复台的位置X2朝着相反方向等量地逐渐变更，以使加工工具的位置X＝X1+X2保持在指令位置上。可是，在适用于专利文献2的电梯引导装置中时，由于基座位置的变更会使杆件出现倾斜，从而导致引导辊与导轨的按压力产生变化，而使电梯轿厢无法取得平衡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电梯的防振控制装置以及防振控制方法，通过滚珠丝杆进行防振控制，并且能够延长其使用寿命。
解决方案
作为本发明的一个方面的电梯防振控制装置，具有根据检测电梯轿厢在水平方向振动的加速度传感器的输出对可动件进行驱动控制的主动引导控制装置，其特征在于，该电梯防振控制装置进一步具有：通过旋转运动使所述可动体进行直线运动的滚珠丝杆；对该滚珠丝杆进行旋转驱动的电动机；以及根据所述加速度传感器的输出信号和其他信号的合成信号对所述电动机进行驱动控制的机构。
在本发明的优选实施方式中，所述其他信号是一种使所述滚珠丝杆驱动所述可动件的驱动部位按照频率为1Hz以下的正弦波状进行连续移位的信号。
并且，在本发明的优选实施形式中，电梯防振控制装置具有：设置在升降通道内，用于引导电梯轿厢升降移动的一对导轨；设置在电梯轿厢上，沿着所述导轨引导所述电梯轿厢的升降移动方向的引导辊；使该引导辊相对于所述电梯轿厢相对在水平上改变前后/左右方向的安装位置移位的可动件；检测所述电梯轿厢在水平上前后/左右方向振动的加速度传感器；以及根据该加速度传感器的输出对所述可动件进行驱动控制的主动引导控制装置，其中，该电梯的防振控制装置具有：通过旋转运动使所述可动体进行直线运动的滚珠丝杆；对该滚珠丝杆进行旋转驱动的电动机；以及根据将所述加速度传感器的输出信号与以1Hz以下的频率连续变化的正弦波状的信号相加而获得的信号对所述电动机进行驱动控制的机构。
发明效果
根据本发明的优选实施形式，能够防止所述滚珠丝杠仅在一部分出现磨耗，防止滚珠丝杆出现局部性的传递特性恶化，并且能够延长滚珠丝杆的交换间隔，延长滚珠丝杆的使用寿命。
根据本发明的优选实施形式，能够提供一种电梯的防振控制装置以及防振控制方法，其能够维持防振控制性能，并且能够延长控制构件的使用寿命。
本发明的其他目的与特点将在以下说明的实施例中予以阐明。
附图说明
图1是侧视概略构成图，表示本发明一实施例中的电梯轿厢与引导装置之间的位置关系。
图2是具有用于对引导装置中产生的振动进行控制的控制机构的主动引导装置的概略构成图。
图3是本发明的一实施例中的电梯防振控制装置的方框图。
图4是本发明一实施例中的电梯防振控制装置的信号波形图。
图中符号说明：1-导轨；2-电梯轿厢；3-电梯门；4(41，42)-引导装置；5-主动引导控制装置；6-引导辊；7-控制用电动机；8-滚珠丝杆；9-基座；10-可动体；11-螺旋弹簧；12-杆件；13-防振控制系统；131-防振信号；14-位置控制系统；141-位置移动信号；15-加速度传感器；151-加速度信号；16-合成信号；17-电动机电流反馈信号。
具体实施形式
以下参照附图对本发明的实施形式进行说明。
图1是侧视的概略构成图，表示本发明一实施例中的电梯轿厢与引导装置之间的位置关系。在电梯的升降通道内，具有一对沿垂直方向设置的导轨1，电梯轿厢2沿着导轨1进行升降。电梯轿厢2中设置有用于乘客出入该电梯轿厢2所使用的电梯门3。并且，在电梯轿厢2的上下安装有引导装置4(41，42)，电梯轿厢2能够沿着导轨1进行升降运动。并且，在电梯轿厢2的下部安装有主动引导控制装置5，该控制装置用于在电梯轿厢2进行升降运动时控制引导装置4中产生的振动。
图2是具有用于对引导装置4中产生的振动进行控制的控制机构的主动引导装置的概略构成图。在电梯轿厢2沿着导轨1进行升降运动时，因电梯安装时产生的导轨1的高低差和弯曲等，引导辊6会产生振动。为了抑制该等振动向电梯轿厢2传递，主动引导装置5向控制用电动机7输出驱动电压。按照控制用电动机7的旋转动作，滚珠丝杆8也一起旋转，而使基座9进行往复运动，由此，旋转运动被转换成直线运动。由于可动件10与基座9相连接，所以该可动件与基座9的运动联动地移动。在可动件10动作时，螺旋弹簧11伸缩，杆件12动作，由此使作用在引导辊6上的按压力产生变化。
如上所述，由控制用电动机7将与来自导轨1的振动反相的振动传递给引导辊6，由此可以抵消从导轨1产生且向引导辊6传递的振动。
在此，在进行防振控制时，如果滚珠丝杆8的旋转部分的与该基座9接触的接触部分每次都处于相同的位置，则滚珠丝杆8会产生局部性的偏移磨耗，从而导致传递特性产生变化。虽然滚珠丝杆8的大部分仍然维持着防振特性，但由于该局部性的磨耗，而需要交换零部件。
为此，在本实施例中，所述的主动引导控制装置5被构成为除了进行防振控制以外，还输出叠加位置控制而形成的力矩指令。优选的是例如以0.1Hz的低频对正弦波状的周期函数进行重叠，可以在不损及电梯轿厢2的乘坐舒适性的前提下，防止滚珠丝杆8的局部性偏移磨耗，能够维持防振控制性能，提供使用寿命。
图3是本发明的一实施例中的电梯防振控制装置的方框图。主动引导控制装置5的控制系统由防振控制系统13以及位置控制系统14构成。首先，来自加速度传感器15的加速度信号151被输入到防振控制系统13，并在防振控制系统13中生成防振信号(力矩指令值)131。并且，位置控制系统14生成用于改变滚珠丝杆位置的位置移动信号(力矩指令)141。根据将来自防振控制系统13的防振控制信号131与来自位置控制系统14的位置移动信号141叠加而成的合成信号16驱动控制用电动机7，对电梯中产生的振动进行防振控制。而且，控制用电动机7将电动机电流反馈信号17反馈给主动引导控制装置5，并通过该反馈信号判断力矩控制是否在正常进行。
图4是本发明一实施例中的电梯防振控制装置的信号波形图。防振信号131是为了对应于加速度传感器15的输出信号即加速度信号151，与其进行抵消，而使引导辊6朝前后方向或者左右方向移位的信号分量。位置移动信号141是以0.1Hz的频率使可动件10在前后方向或者左右方向上每次平滑移动5mm的正弦波状的信号。假设滚珠丝杆8的长度为12mm时，则设定成从其中央起算，在图2的左右方向上分别相距5mm的范围内进行移位，并且在任一位置上均能进行防振控制。合成信号16是将该等控制信号131与位置移动信号141相叠加而得到的信号，其将与该信号相应的驱动电压施加在控制用电动机7上。
根据本实施例，通过使可动件10按照1Hz以下的优选在0.1Hz左右的低频正弦波状进行缓慢移动。与此相应，电梯轿厢2也在前后方向或者左右方向上移位，由于该移位及其缓慢，所以不但乘客完全感觉不到移位，而且能够防止滚珠丝杆发生局部性磨耗。
在本实施例中，在防振信号131上叠加有作为其他信号的位置移动信号141，该其他信号用于使可动件以乘客感觉不到的方式移位，在其范围内，可以进行如下的变形。
首先，位置移动信号141可以是一种使滚珠丝杆8中的驱动所述可动件10的驱动部位随着时间的推移一起移位的驱动控制用信号。
此外，所述位置移动信号141可以是一种使滚珠丝杆8中的驱动所述可动件10的驱动部位连续变位的信号。
此时，所述位置移动信号141可以是一种使所述滚珠丝杆的驱动所述可动件的驱动部位以7×10-3m/s2以下，优选以5×10-3m/s2以下的变化率进行连续移位的信号。
并且，所述位置移动信号141可以是一种使滚珠丝杆8中的驱动所述可动件10的驱动部位与电梯运行相关联地移位的信号。例如，与电梯的开动以及/或者暂停联动，或者与电梯的启动以及/或者停止联动地对所述电动机进行驱动控制，可动件10可使电梯在滚珠丝杆8的不同位置上开动以及/或者暂停，或者启动以及/或者停止。
Claims (11)
1.一种电梯的防振控制装置，具有：设置在升降通道内，用于引导电梯轿厢升降移动的导轨；搭载在电梯轿厢，沿着所述导轨在升降移动方向引导所述电梯轿厢的引导装置；使该引导装置相对所述电梯轿厢在水平方向的安装位置移位的可动件；检测所述电梯轿厢在水平方向振动的加速度传感器；以及根据该加速度传感器的输出对所述可动件进行驱动控制的主动引导控制装置，其特征在于，具有：通过旋转运动使所述可动体进行直线运动的滚珠丝杆；对该滚珠丝杆进行旋转驱动的电动机；以及根据所述加速度传感器的输出信号和其他信号的合成信号对所述电动机进行驱动控制的机构。
2.根据权利要求1所述的电梯的防振控制装置，其特征在于，
所述其他信号是一种驱动控制信号，其使所述滚珠丝杆驱动所述可动件的驱动部位随着时间的推移一起移位。
3.根据权利要求1所述的电梯的防振控制装置，其特征在于，
所述其他信号是一种使所述滚珠丝杆驱动所述可动件的驱动部位随着电梯的运行而移位的信号。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电梯的防振控制装置，其特征在于，
所述其他信号是一种使所述滚珠丝杆驱动所述可动件的驱动部位连续移位的信号。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电梯的防振控制装置，其特征在于，
所述其他信号是一种使所述滚珠丝杆的驱动所述可动件的驱动部位以7×10-3m/s2以下的变化率连续移位的信号。
6.根据权利要求1、2、4或者5中的任一项所述的电梯的防振控制装置，其特征在于，
所述其他信号是一种使所述滚珠丝杆的驱动所述可动件的驱动部位按照频率为1Hz以下的正弦波状进行连续移位的信号。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电梯的防振控制装置，其特征在于，
具有电压叠加机构，该机构按照所述其他信号，在所述电动机的驱动电压上叠加使所述滚珠丝杆驱动所述可动件的驱动部位移位的电压。
8.根据权利要求1或者3所述的电梯的防振控制装置，其特征在于，
所述其他信号是一种与电梯的开动以及/或者暂停联动，或者与电梯的启动以及/或者停止联动，对所述电动机进行驱动控制的信号。
9.一种电梯的防振控制装置，具有：设置在升降通道内，用于引导电梯轿厢升降移动的一对导轨；搭载在电梯轿厢，沿着所述导轨在升降移动方向引导所述电梯轿厢的引导辊；使该引导辊相对所述电梯轿厢相在水平上前后/左右方向的安装位置移位的可动件；检测所述电梯轿厢在水平上前后/左右方向振动的加速度传感器；以及根据该加速度传感器的输出对所述可动件进行驱动控制的主动引导控制装置，其特征在于，具有：通过旋转运动使所述可动体进行直线运动的滚珠丝杆；对该滚珠丝杆进行旋转驱动的电动机；以及根据将所述加速度传感器的输出信号与以1Hz以下的频率连续变化的正弦波状的信号相加而获得的信号对所述电动机进行驱动控制的机构。
10.一种电梯的防振控制方法，在升降通道内设置用于引导电梯轿厢升降移动的导轨，搭载在电梯轿厢，设置沿着所述导轨在升降移动方向引导所述电梯轿厢的引导装置，通过加速度传感器检测所述电梯轿厢在水平方向的振动，根据该加速度传感器的输出对可动件进行驱动控制，以使所述可动件进行直线运动，通过所述可动件使所述引导装置相对所述电梯轿厢在水平方向的安装位置移位，其特征在于，根据所述加速度传感器的输出信号与其他信号的合成信号驱动电动机，通过该电动机对滚珠丝杆进行旋转驱动，通过该滚珠丝杆的旋转运动，在水平方向上驱动所述可动件。
11.根据权利要求10所述的电梯的防振控制方法，其特征在于，
对所述电动机进行驱动控制，使得所述滚珠丝杆的驱动所述可动件的驱动部位按照频率为1Hz以下的正弦波状进行连续移位。
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