CN101618818A - 电梯的位置检测装置以及电梯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电梯的位置检测装置以及电梯。能在电梯的位置检测装置中，使用对向设置的光电式检测器和被检测板，方便地检测检测器的早期老化。作为检测器，采用光电式的测距型检测器。此外，在用来获取检测早期老化的输出的被检测板中，在与检测电梯轿厢位置用的被检测面在水平方向相距一定距离的位置上设置用于检测早期性能老化的被检测面，并且使用反射率不同的材料制作该被检测面或者用反射率不同的涂料涂抹该被检测面，使得该被检测面的输出与用于检测电梯轿厢位置的被检测面的输出之间形成差异。能够在电梯的正常运行中检测光电式检测器的污垢以及经时性老化。

Description

电梯的位置检测装置以及电梯

技术领域

本发明涉及一种电梯的位置检测装置，尤其是涉及一种在升降通道内检测电梯轿厢的位置的电梯用位置检测装置。

背景技术

图13表示现有的电梯的整体结构。在现有的电梯中，编码器7与驱动电梯轿厢1的电动机6连接，通过对编码器7的输出脉冲进行计数，间接性地检测移动中的电梯轿厢1在移动方向上的位置。通过上述方法检测出的电梯轿厢1的间接的位置信息因吊索的伸缩性以及打滑等因素，与实际的位置信息之间存在误差。该误差导致在停靠楼层时在电梯轿厢1与电梯门厅之间产生高低差。为了修正该停靠位置的误差，在各个楼层的停止位置附近，在升降通道内的建筑物侧设置有被称为遮蔽板的被检测板13，并且在电梯轿厢1一侧设置有用于检测被检测板的检测器12。通过使用检测器12来检测被检测板13，将与停靠层之间的正确距离作为修正量应用到电梯轿厢1的停靠运行控制中。

检测器12是非接触式的检测器，其也称为光电式检测器。从升降通道内的垂直方向观察时，该检测器的形状呈日文片假名的コ字型，在コ字型的内侧的一端设置有光发射元件，而在コ字型的内侧的另一端，在能最大程度地对从光发射元件发出的光作出反应的最短距离处设置有光接收元件。在升降通道内的各个停靠楼层的附近设置被检测板13，使得该被检测板13能够通过该コ字型的开口部分，在电梯轿厢1移动并停靠楼层时，用被检测板13遮住来自光发射元件的光，以此阻断朝向光接收元件发射的光。在光被遮蔽后，检测器输出二进位的电信号。利用该信号的电位变化来检测电梯轿厢1的位置，并将位置检测信号发送到电梯的控制装置9中。

作为检测器12，以前使用的是磁性检测器，但因磁滞现象严重以及使用的开关是机械式的接点开关等原因，存在容易发生故障的缺点。因此，现在大多使用价格便宜且磁滞现象小的光电式检测器。

可是，光电式检测器容易受到外部干扰的影响。具体来说是，由于使用光束进行检测，所以会受到太阳光等外部干扰光的影响。此外，光电式检测器还会受到在长期使用中沾上的灰尘、因冷热温度差而引起的结露以及从电梯轿厢1和电梯门厅的间隙中掉落下来的垃圾等的影响。并且，光发射元件和光接收元件经长期使用会出现老化，发光二极管等的光发射元件的发光量会因树脂的老化和金属部分的腐蚀而减少，光电二极管等的光接收元件会出现灵敏度降低的情况。

作为检测光电式检测器的经时性老化的技术，在现有技术中，如专利文献1中公开了一种检测器的寿命诊断技术，在该技术中，对标准电流流过光发射元件时的光接收元件的输出电压信号和低于标准电流的电流流过光发射元件时的光接收元件的输出电压信号进行比较，判断两者的变化量是否在规定值以上，以此来诊断检测器的寿命。(参照专利文献1)

专利文献1：日本国专利特开平11-21037号公报

但是，在现有技术中，由于诊断处理是在被检测板13没有遮住光轴的状态下以及没有乘客的情况下进行的，所以需要设置在没有乘客的情况下使电梯轿厢在楼层之间移动的特殊的动作模式。由此，由于不能频繁地进行诊断处理，所以难以应对漏水落到检测器上或者检测器上产生结露等突发性的故障。此外，由于检测器具有诊断功能，所以还必须对检测器的内部进行设计，因此，在设计方面需要花费大量的时间。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构来提高诊断频率以及提高可靠性的电梯用位置检测装置。

为了解决上述问题，在本发明的电梯的位置检测装置中，所述被检测板具有第1被检测面和第2被检测面，所述光电式检测器检测到该第1被检测面时输出的信号与检测到该第2被检测面时输出的信号互不相同，所述位置检测装置根据所述光电式检测器检测到所述第1被检测面时输出的信号来检测所述电梯轿厢的位置，并且根据所述光电式检测器检测到所述第2被检测面时输出的信号来检测所述光电式检测器的老化。

根据本发明，能够以简单的装置结构在电梯进行正常运行时检测检测器的老化。为此，能够提高电梯的位置检测器的可靠性。

附图说明

图1是表示具有本发明的位置检测装置的电梯的整体结构图。

图2是表示被检测板以及检测器的安装位置的俯视图。

图3是表示被检测板以及检测器的安装位置的图。

图4是表示检测电路部分的内部的图。

图5是用于说明本实施方式中的老化诊断的动作的图。

图6是用于说明本发明的第1实施例的图。

图7是用于说明第1实施例的动作的流程图。

图8是用于说明本发明的第2实施例的图。

图9是用于说明第2实施例的动作的流程图。

图10是用于说明本发明的第3实施例的图。

图11是用于说明本发明的第4实施例的图。

图12是用于说明图11的实施例的变形例的图。

图13是表示现有技术中的电梯的整体结构的图。

图中：1-电梯轿厢，2-主吊索，3-门坎，4-绳轮(sheave)，5-转向滑轮，6-电动机，7-编码器，8-驱动装置，9-控制装置，12a、12b、12c-检测器，13-被检测板。

具体实施方式

图1表示具有本发明的位置检测装置的电梯的整体结构。电梯轿厢1和平衡锤14通过卷绕在绳轮4以及转向滑轮5上的主吊索2悬吊成吊桶式结构。通过由电动机6驱动旋转的绳轮4对主吊索2进行驱动，由此使电梯轿厢1在升降通道内进行上下移动。此时，通过对安装在电动机6旋转轴上的编码器7的脉冲进行计数，来间接地测量电梯轿厢1的位置，但是，由于间接测量到的位置信息在主吊索2的打滑和伸缩性等的影响下，相对于升降通道内的电梯轿厢1的绝对位置会产生误差。为了对该误差进行修正，在电梯轿厢1进行停靠动作时，由检测器12a～c检测被检测板13并输出位置信息。被检测板13在升降通道内设置在电梯门厅的门坎3处，其高度与停靠楼层的高度的绝对位置即建筑物侧的地板面的高度相同。

编码器7的脉冲信号以及通过检测器12a～c和被检测板13得到的位置信息信号被输入到电梯控制装置9中。根据这些信号，电梯控制装置9对驱动电动机6的驱动装置8(逆变器等)进行控制。驱动装置8根据来自控制装置9的控制信号对电动机6进行驱动，使得电梯轿厢1能够停靠在规定的楼层上。

图2和图3表示检测器12a、12b、12c以及被检测板13的具体的安装位置。图2是从电梯的上方观察到的安装位置的俯视图。图3是分别从电梯门10、11侧观察电梯轿厢1以及电梯门厅时观察到的安装位置图。检测器12a、12b、12c被封装在包括后述的比较器43、微型计算机45的检测电路部分17中。此外，检测器12a、12b、12c以检测面与电梯的移动方向保持水平的方式设置在电梯轿厢1的下方。被检测板13安装在电梯门厅的门坎3处，构成被检测面的平板部分与电梯的移动方向保持水平，并且与检测器12a～c的检测面相对向。此时的检测器12a～c的检测面与被检测板13的检测面之间的位置关系为相互平行的关系。另外，检测器12a～c在能够对被检测板13进行检测的范围内与被检测板13相对向，具体来说是在检测器12a～c的电梯移动方向上的中心线位于被检测板13的朝向升降通道内的投影内亦即检测器整体或一部分位于该投影内这一范围内与被检测板13相对向。因此，作为检测器12a～c，采用通过光的反射和干扰等来进行检测这种类型的检测器。

检测器12a、12b、12c是测距型的光电式检测器，其输出随着与被检测物之间的测量距离的改变而改变。三个检测器12a、12b、12c相互平行排列，并且与电梯轿厢1的地板面保持水平。这些检测器安装在电梯轿厢1上，使得当这些检测器与被检测板13的规定的被检测面(图6，61)相对向时，电梯轿厢1的地板面和电梯门厅的地板面相一致。

图4表示被封装的检测电路部分17的内部。检测器12a、12b、12c的各自的输出值40a、40b、40c分别并列地通过比较器43和A/D变换器41被输入到微型计算机45中。由比较器43输出的High/Low或者0/1的逻辑信号44a、44b、44c被输出到微型计算机45以及电梯控制装置9。微型计算机45被用来诊断检测器12a、12b、12c。

以下参照图5(a)对比较器43的逻辑输出的方法进行说明。50是表示光电式的测距型检测器12a、12b、12c的输出特性的曲线，其中横轴表示与被检测物之间的距离，纵轴表示检测器的输出。从其特性可以知道，在距离较近时，检测值的输出值较高，而距离越远，则检测值的输出值越低。当检测器12a和被检测板13相对向时的距离接近La时，比较器43的逻辑输出信号44成为High。在此，为了使检测器12a、12b、12c在输出老化时也能够进行输出，将V1b作为在比较器43中进行比较的值。此外，通过对比较器43设置迟滞来提高输出的稳定性。此时，比较器43的逻辑输出信号44a的相对于距离的输出特性如图5(b)的实线54所示。采用上述方法，能够利用逻辑信号对被检测板13进行检测。

以下对本实施方式中的老化诊断方法进行说明。图5(a)的输出特性50是正常时的检测器12a、12b、12c的输出特性，但随着这些检测器沾上灰尘或者结露以及光发射元件和光接收元件产生经时性老化等时，如输出特性51所示，其输出特性降低。此时，对近距离的物体还能够进行检测，但对距离较远的物体，则随着距离越远，越接近检测器的输出下限值，从而使检测变得困难。利用上述特性，能够在较早的阶段发现特性的降低。具体来说是，在被检测板13中，在比用于检测电梯轿厢1位置的被检测面的设置位置的距离La更远的距离Lb处设置用于确认检测器输出的被检测面，通过微型计算机45读取检测器12a、12b、12c检测到该被检测面时的输出，当检测值低于用来判断是否沾上了灰尘和发生了经时性老化的判断阈值V2时，微型计算机45输出表示需要进行维修或交换的通知信号46。通过将该通知信号46(图4)输出到设置在便于观看的场所的LED中或者设置在电梯轿厢1内的画面上，能够高效地对检测器12a～c进行维修或交换。

此外，在本实施方式中，由于被检测板具有用于检测电梯轿厢位置的被检测面以及用于诊断光电式检测器老化的被检测面，因此，在电梯处于正常的服务运行时，也就是在电梯轿厢内乘有乘客时，也能够对检测器的老化进行诊断，从而能够增加诊断的频率。

以下对本发明的实施例的电梯的位置检测装置进行说明。

实施例1

图6表示本发明的第1实施例。被检测板13安装在能够与地板面这一绝对位置相对应的对象物即电梯门厅的门坎3处，具有3个轴的光电式检测器12a、12b、12c安装在电梯轿厢1中，并且能够与被检测板13相对向。

具有用于在早期检测出检测器12a、12b、12c的性能老化的被检测面62的被检测板60(以下称为检测器输出确认板60)安装在被检测板13的从电梯轿厢1的电梯门朝电梯门厅方向观察时位于内侧的位置上。具体来说是，将检测器12a～c与检测器输出确认板60的被检测面62相对向时的检测器12a～c与被检测面62之间的距离设定为大于检测器12a～c与被检测板13的位置检测用的被检测面61相对向时的检测器12a～c与被检测面61之间的距离。并且，检测器输出确认板60在与被检测板13垂直的方向上并且在与被检测板13相同的平面上，安装在形状与英文字母“h”相近的被检测板13的“h”下侧的脚的部分。即，对检测器输出确认板60进行安装，使得被检测面62在电梯轿厢1的移动方向上位于被检测面61的下方。

检测器12a、12b、12c是测距型的光电式检测器，其输出因与被检测物之间的测量距离的改变而改变。三个检测器12a、12b、12c相互平行排列，并且与电梯轿厢1的地板面保持水平。这些检测器安装在电梯轿厢1上，使得当这些检测器与被检测面61相对向时，电梯轿厢1的地板面和电梯门厅的地板面相一致。为了防止检测器12b、12c对电梯门厅的门坎3进行误检测，在门坎的斜线部分63涂抹反射率较低的涂料，例如进行过消光处理的黑色涂料，或者采用反射率较低的材质制作门坎的斜线部分63。

检测器的输出信号64S(实线)以及65S(虚线)表示检测器12a通过被检测板13以及检测器输出确认板60上时的输出信号40a。在此，输出信号64S是检测器12a正常动作时的输出信号，也就是表示检测器12a处于没有沾上灰尘、结露和垃圾等，其输出信号也没有因经时性老化而降低的状态。此外，输出信号65S是检测器12a动作异常时的输出信号，也就是表示检测器12a处于沾上了灰尘或垃圾或发生了结露等，其输出信号也因经时性老化而出现了下降的状态。检测器12b、12c也一样，在通过被检测板13时输出与该被检测板13相对应的信号。

以下参照图7的流程图对微型计算机45中的检测器的老化诊断处理进行说明。首先，通过判断检测器12a、12b、12c的逻辑输出44a、44、44c是否全部为High来判断电梯轿厢是否进行了停靠动作(步骤70)。在停靠动作结束后，电梯轿厢1根据电梯控制器的指令朝上方或者下方移动，但在朝下方层楼移动时，只有12b的信号输出为Low，因此检测其下降边缘(步骤72)。在边缘检测后，为了确认检测器12a、12b、12c的位置是否正在朝设置有检测器输出确认板60的方向移动，检测检测器12a、12c的逻辑输出是否为High，并且44b是否为Low(步骤73)。在如上所述检测到了各个逻辑信号时，判断为检测器12a、12b、12c正在朝设置有检测器输出确认板60的方向即被检测面62的方向移动，并进入步骤74，在没有检测到上述逻辑信号时，意味着电梯轿厢1正在上升，因此不进行诊断处理(步骤75)。在步骤74中，为了检测出检测器12a、2b、2c是否到达检测器输出确认板60上，检测检测器12a的下降边缘。在检测了下降边缘后，读取检测器12a、12b、12c在检测器输出确认板60上时输出的的输出值(步骤76)。在该处理后，将各个检测器输出的读取值与用于判断检测器上是否有污垢或老化的阈值V2进行比较(步骤77)。当该检测器的输出值在阈值V2以下时，判断该检测器的性能降低，并通过微型计算机45输出维修或交换的通知46(步骤78)。在不处于上述情况时，判断各个检测器没有产生大的问题，并结束诊断处理。

以上对采用微型计算机构建系统时的方法进行了说明，但也可以使用比较器或继电器电路来构建相同的系统。

根据本实施例，通过将检测器输出确认板60安装在被检测板13的从电梯轿厢1朝电梯门厅方向观察时位于内侧的位置上，能够在电梯轿厢1停靠和下降的过程中，利用检测器输出确认板60检测到检测器12a、12b、12c的早期的性能老化。此外，由于被检测板具有用于检测电梯轿厢位置的被检测面以及用于诊断光电式检测器老化的被检测面，所以能够在电梯进行正常的服务运行中诊断检测器的老化，由此能够增加诊断的频率，提高位置检测装置的可靠性。

实施例2

图8是本发明的第2实施例。将检测器输出确认板60安装在电梯门厅的门坎3处，使得其相对于电梯轿厢1的移动方向保持水平。被检测板13使用间隔物(spacer)等进行安装，使得其与检测器输出确认板60的平板部分保持水平，并且保持一定的高度。由此，检测器输出确认板60的被检测面在电梯轿厢1的移动方向上，在被检测板13的被检测面的两侧与检测器12a～c相对向。

在第1实施例中，在电梯轿厢1下降时根据被检测板13的形状检测检测器的性能老化。所以具有在微型计算机内进行处理的“用于判断电梯轿厢1下降的步骤”。对此，在本实施例中，由于检测器输出确认板60在与电梯轿厢1的上下移动方向相同的方向上延伸并覆盖被检测板13的下侧，因此不进行电梯轿厢的移动方向的判断处理。

图9的流程图表示本实施例中的微型计算机45的检测器的诊断处理步骤。通过使检测器输出确认板60在与电梯轿厢1的移动方向相同的方向上延伸，能够取消图7中的处理步骤72、步骤73和步骤75。

以上对采用微型计算机构建系统时的方法进行了说明，但也可以使用比较器或继电器电路来构建相同的系统。

根据本实施例，通过将检测器输出确认板60安装在被检测板13的从电梯轿厢的电梯门朝电梯门厅方向观察时位于内侧的位置上，能够在电梯轿厢进行停靠和上升下降的运行中，利用检测器输出确认板60检测检测器12a、12b、12c的早期的性能老化。

实施例3

图10是本发明的第3实施例。在本实施例中，使用相同的材质一体形成被检测面61和被检测面62。在一体形成的被检测板中，在用于检测检测器12a～c老化的被检测面62和检测器12a～c之间，在测量距离的方向上具有距离81。距离81大于检测器12a～c与用于判断电梯轿厢是否停靠了楼层的被检测面之间的在测量方向上的设定距离80。也就是说，检测器12a～c与一体形成的被检测板之间的距离80以及距离81分别相当于图5(a)中的距离La以及Lb。

通过利用距离81在电梯轿厢停靠时测量检测器的输出，能够与第1实施例和第2实施例一样地对检测器的老化进行诊断。

此外，在本实施例中，一体形成的被检测板的形状为凹入形状，但也可以是凸起形状。

实施例4

图11是本发明的第4实施例。在本实施例中，设置了通过改变被检测板13的至少一部分的反射率来检测电梯轿厢1位置的被检测面61和检测检测器12a～c老化的被检测面62。如图11所示，通过采用颜色不同的材质或者涂料，使被检测面61和被检测面62形成反射率不同且色差分明的2种颜色(例如白色和黑色)。

因白色和黑色而产生的反射率大小的差异与图5的距离La和距离Lb之间的差异相当。也就是说，涂抹成黑色的部分在检测器12发生了老化时，与明亮的白色部分相比，更早地出现输出下降的情况。通过利用该输出下降，能够与第3实施例一样地进行检测器12a～c的老化诊断。此外，图12表示涂抹了其它颜色的图案的示例。图12(a)以及(b)是图11的实施例的变形例，具体来说是，分别具有与第1以及第2实施例相同功能的涂抹图案，在被检测板13的白色(正常输出部分)部分的附近，也就是在与第1以及第2实施例中的检测器输出确认板60的被检测面相对应的区域涂抹了黑色涂料。

根据第4实施例，通过使用不同的材质或者涂抹不同颜色的涂料使被检测板13的表面具有不同的反射率，通过该发射率的差异形成输出不同的信号，由此能够进行检测器12的老化检测。

Claims (8)

1.一种电梯的位置检测装置，具有：

设置在升降通道内的建筑物侧的被检测板；以及

设置在电梯轿厢上，用于检测所述被检测板的光电式检测器，

所述电梯的位置检测装置根据所述光电式检测器检测到所述被检测板时输出的信号来检测所述电梯轿厢的位置，其特征在于，

所述被检测板具有第1被检测面和第2被检测面，所述光电式检测器检测到该第1被检测面时输出的信号与检测到该第2被检测面时输出的信号互不相同，

所述位置检测装置根据所述光电式检测器检测到所述第1被检测面时输出的信号来检测所述电梯轿厢的位置，

并且根据所述光电式检测器检测到所述第2被检测面时输出的信号来检测所述光电式检测器的老化。

2.根据权利要求1所述的电梯的位置检测装置，其特征在于，所述第2被检测面沿着所述电梯轿厢的移动方向设置在所述第1被检测面的下方。

3.根据权利要求1所述的电梯的位置检测装置，其特征在于，所述第1被检测面沿着所述电梯轿厢的移动方向设置在所述第2被检测面的两侧。

4.根据权利要求1所述的电梯的位置检测装置，其特征在于，所述第1以及第2被检测面一体形成。

5.根据权利要求1所述的电梯的位置检测装置，其特征在于，所述第1以及第2被检测面具有相互不同的反射率。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电梯的位置检测装置，其特征在于，

所述被检测板设置在所述建筑物侧的门坎处。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电梯的位置检测装置，其特征在于，

检测到所述第2被检测面时输出的所述输出信号的大小小于检测到所述第1被检测面时输出的所述输出信号的大小。

8.一种电梯，具有：

由主吊索悬吊的电梯轿厢以及平衡锤；

绳轮，所述主吊索卷绕在该绳轮上，通过电动机驱动该绳轮旋转，由此来驱动所述主吊索；

位置检测装置，该位置检测装置具有设置在升降通道内的建筑物侧的被检测板以及设置在电梯轿厢上的用于检测所述被检测板的光电式检测器，并且根据所述光电式检测器检测到所述被检测板时输出的信号来检测所述电梯轿厢的位置；以及

控制装置，该控制装置根据所述位置检测装置的输出信号控制所述电动机，由此来控制所述电梯轿厢的位置，所述电梯的特征在于，

所述被检测板具有第1被检测面和第2被检测面，所述光电式检测器检测到该第1被检测面时输出的信号与检测到该第2被检测面时输出的信号互不相同，

所述位置检测装置根据所述光电式检测器检测到所述第1被检测面时输出的信号来检测所述电梯轿厢的位置，

并且根据所述光电式检测器检测到所述第2被检测面时输出的信号来检测所述光电式检测器的老化。

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