CN107922153A

CN107922153A - 断裂检测装置

Info

Publication number: CN107922153A
Application number: CN201680044980.2A
Authority: CN
Inventors: 饗场纯; 饗场纯一; 文屋太阳; 村上博行; 中泽大辅; 福井大树; 肥田政彦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2015-08-05
Filing date: 2016-08-01
Publication date: 2018-04-17
Anticipated expiration: 2036-08-01
Also published as: KR20180018743A; JP6436238B2; CN107922153B; JPWO2017022709A1; WO2017022709A1; KR102028293B1; DE112016003550T5

Abstract

断裂检测装置具有第1传感器、第2传感器、时间检测部(21)及位置检测部(22)。时间检测部(21)根据来自第1传感器的输出信号和来自第2传感器的输出信号，检测产生于绳索的振动从到达第1位置起至到达第2位置的时间。位置检测部(22)根据从第1位置至第2位置的绳索距离和由时间检测部(21)检测出的时间，检测绳索的断裂部的位置。

Description

断裂检测装置

技术领域

本发明涉及断裂检测装置。

背景技术

电梯装置使用各种绳索。例如，电梯的轿厢借助于主绳索被吊挂在井道中。主绳索被绕挂在曳引机的驱动绳轮这样的滑轮上。主绳索由于受到反复的弯曲变形而逐渐老化。在主绳索老化时，构成主绳索的线材断裂。有时线材绞合而成的股线也断裂。另外，线材的断裂或股线的断裂也会由于异物被咬入到主绳索与滑轮之间而发生。

断裂的线材或股线从主绳索的表面突出。因此，当在线材或股线断裂的状态下进行电梯的运转时，担忧断裂的线材或股线有可能与设于井道中的设备接触。

在专利文献1及2中记载了电梯装置。在专利文献1所记载的电梯装置中，在曳引机的驱动绳轮设有绳索引导器。并且，通过传感器检测绳索引导器的振动。根据传感器检测出的振动，检测线材或股线断裂的情况。

在专利文献2所记载的电梯装置中，在驱动绳轮的附近设有用于检测绳索异常的传感器。传感器具有通过与断裂的线材或股线接触而位移的检测用部件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5203339号公报

专利文献2：日本专利第4896692号公报

发明内容

发明要解决的问题

在电梯装置中，针对各滑轮预先决定了主绳索经过(接触)的范围。例如，主绳索中某一范围的部分经过驱动绳轮。经过驱动绳轮的部分不一定经过对重吊轮。因此，在要使用专利文献1或2所记载的传感器检测线材的断裂或股线的断裂时，需要在绕挂有主绳索的多个滑轮的附近安装传感器。例如，当在对重吊轮附近安装传感器的情况下，必须在对重到控制装置之间铺设信号线。需要多个传感器，并且必须从各传感器引出信号线，因此存在结构变复杂的问题。在使用多个滑轮的绕绳比方式为2:1的电梯装置中，上述问题特别明显。

本发明正是为了解决上述问题而完成的。本发明的目的在于，提供一种能够利用简单的结构检测线材或股线的断裂位置的断裂探测装置。并且，本发明的另一目的在于，提供能够利用简单的结构检测线材或股线的断裂发生的断裂检测装置。

用于解决问题的手段

本发明的断裂探测装置具有：第1传感器，在产生于绳索的振动到达绳索的第1位置时，该第1传感器的输出信号变动；第2传感器，在产生于绳索的振动到达绳索的第2位置时，该第2传感器的输出信号变动；时间检测部，其根据来自第1传感器的输出信号和来自第2传感器的输出信号，检测产生于绳索的振动从到达第1位置起至到达第2位置为止的时间；以及位置检测部，其根据从第1位置至第2位置的绳索距离和由时间检测部检测出的时间，检测绳索的断裂部的位置。

本发明的断裂检测装置具有：传感器，在产生于电梯的主绳索的振动到达主绳索的第1位置时，该传感器的输出信号变动；变动检测部，其检测来自传感器的输出信号的变动；变动判定部，其判定由变动检测部检测出的变动是否超过阈值；轿厢位置检测部，其在由变动判定部判定为变动超过阈值时，检测由传感器检测出最大变动时的轿厢位置；以及断裂判定部，其根据由轿厢位置检测部检测出的多个轿厢位置判定主绳索是否存在断裂部。

发明效果

根据本发明的断裂检测装置，能够利用简单的结构检测线材或股线的断裂位置。并且，能够利用简单的结构检测线材或股线的断裂发生。

附图说明

图1是示意性地示出电梯装置的结构的图。

图2是示出返绳轮的立体图。

图3是示出返绳轮的截面的图。

图4是用于说明主绳索的断裂部移动的情形的图。

图5是用于说明主绳索的断裂部移动的情形的图。

图6是用于说明主绳索的断裂部移动的情形的图。

图7是示出传感器信号的输出的图。

图8是示出传感器信号的输出的图。

图9是将图8的主要部分放大示出的图。

图10是示出本发明的实施方式1的断裂检测装置的结构例的图。

图11是用于说明图10所示的断裂检测装置的功能的图。

图12是示出本发明的实施方式1的断裂检测装置的动作例的流程图。

图13是用于说明变动检测部的功能的一例的图。

图14是示出断裂检测装置的另一动作例的流程图。

图15是用于说明控制装置的断裂判定功能的一例的图。

图16是用于说明变动检测部的功能的图。

图17是用于说明控制装置的断裂判定功能的一例的图。

图18是示出本发明的实施方式3的断裂检测装置的动作例的流程图。

图19是示出控制装置的硬件结构的图。

具体实施方式

参照附图说明本发明。对重复的说明将适当简化或省略。在各个附图中，相同的标号表示相同的部分或相当的部分。

实施方式1

图1是示意性地示出电梯装置的结构的图。首先，参照图1说明电梯装置的结构。

轿厢1在井道2中上下移动。井道2例如是在建筑物内形成的上下延伸的空间。对重3在井道2中上下移动。轿厢1及对重3借助于主绳索4被吊挂在井道2中。用于吊挂轿厢1及对重3的绕绳比的方式不限于图1所示的例子。例如，也可以将轿厢1及对重3按照1:1的绕绳比方式吊挂在井道2中。下面，对以2:1的绕绳比方式吊挂轿厢1及对重3的例子进行具体说明。

主绳索4的一个端部被支承于井道2的固定体。例如，主绳索4的一个端部被支承于在井道2的顶部设置的固定体。主绳索4从一个端部向下方延伸。主绳索4从一个端部侧起顺序地绕挂在吊轮5、吊轮6、返绳轮7、驱动绳轮8、返绳轮9及吊轮10上。主绳索4从吊轮10向上方延伸。主绳索4的另一个端部被支承于井道2的固定体。例如，主绳索4的另一个端部被支承于在井道2的顶部设置的固定体。

在下面的说明中，将主绳索4的端部中、接近轿厢1的上述一个端部称为轿厢侧末端，将接近对重3的上述另一个端部称为对重侧末端。

吊轮5及吊轮6设于轿厢1。吊轮5及吊轮6例如以可旋转的状态设置在轿厢底面的下部。返绳轮7及返绳轮9例如以可旋转的状态设置在井道2的顶部。驱动绳轮8设于曳引机11。曳引机11设于例如井道2的底坑中。吊轮10设于对重3。吊轮10例如以可旋转的状态设置在支承对重的框架的上部。

绕挂有主绳索4的滑轮的配置不限于图1所示的例子。例如，驱动绳轮8也可以配置在井道2的顶部或井道2上方的机房(未图示)。

称量装置12检测轿厢1的承载载荷。称量装置12例如根据施加给主绳索4的轿厢侧末端的载荷，检测轿厢1的承载载荷。称量装置12输出与检测出的载荷对应的称量信号。从称量装置12输出的称量信号被输入控制装置13。

加速度计14检测轿厢1的加速度。轿厢1由导轨(未图示)引导着沿铅直方向移动。因此，加速度计14检测轿厢1的铅直方向的加速度。加速度计14例如设于轿厢1。加速度计14输出与检测出的加速度对应的加速度信号。从加速度计14输出的加速度信号被输入控制装置13。

曳引机11具有检测转矩的功能。曳引机11输出与检测出的转矩对应的转矩信号。从曳引机11输出的转矩信号被输入控制装置13。

限速器15在轿厢1的下降速度超过基准速度时，使紧急停止装置(未图示)动作，使轿厢1停止。限速器15例如具有限速器绳索16、限速器绳轮17及编码器18。限速器绳索16被绕挂在限速器绳轮17上，与轿厢1联动地移动。在限速器绳索16移动时，限速器绳轮17旋转。编码器18输出与限速器绳轮17的旋转方向及旋转角度对应的旋转信号。从编码器18输出的旋转信号被输入控制装置13。

图2是示出返绳轮9的立体图。图3是示出返绳轮9的截面的图。在支承返绳轮9的部件上设有防脱部件19。防脱部件19防止主绳索4从返绳轮9的槽中脱离。防脱部件19例如与主绳索4中被绕挂于返绳轮9的槽中的部分具有微小间隙地对置。如果主绳索4未发生异常，则主绳索4不与防脱部件19接触。

图2及图3示出构成主绳索4的线材或线材绞合而成的股线断裂的状态。在下面的说明中，将主绳索4中线材或股线断裂的部分表述为断裂部4a。断裂部4a如图2及图3所示从主绳索4的表面突出。因此，在轿厢1移动时，断裂部4a在经过返绳轮9时与防脱部件19接触。

作为绕挂有主绳索4的滑轮的一例，在图2及图3中示出返绳轮9。对于吊轮5、吊轮6、返绳轮7、驱动绳轮8及吊轮10，也设有具有与防脱部件19相同功能的防脱部件。

图4至图6是用于说明主绳索4的断裂部4a移动的情形的图。图4示出轿厢1停靠在最下层的层站的状态。图4示出主绳索4中在从轿厢侧末端起到被绕挂于吊轮5上的部分之间存在断裂部4a的例子。在轿厢1停靠在最下层的层站的状态下，断裂部4a位于吊轮5的附近。

图6示出轿厢1停靠在最上层的层站的状态。图6示出主绳索4中被配置在从返绳轮7到驱动绳轮8之间的部分存在断裂部4a的例子。在轿厢1停靠在最上层的层站的状态下，断裂部4a位于返绳轮7的附近。即，在轿厢1从最下层的层站移动到最上层的层站时，断裂部4a顺序地经过吊轮5、吊轮6及返绳轮7。在轿厢1从最下层的层站移动到最上层的层站时，断裂部4a不经过驱动绳轮8、返绳轮9及吊轮10。

图5示出轿厢1从最下层的层站向最上层的层站移动的中途状态。具体地讲，图5示出断裂部4a经过吊轮5时的状态。断裂部4a在经过吊轮5时与防脱部件接触。

图7及图8是示出传感器信号的输出的图。在图7及图8中，(a)示出轿厢1行进于最下层到位置P之间时的轿厢1的位置。图7及图8的(a)所示的波形例如是根据来自编码器18的旋转信号取得的。

在图7及图8中，(b)示出轿厢1的承载载荷。图7及图8的(b)所示的波形是在轿厢1的承载载荷为w时例如从称量装置12输出的称量信号的波形。图7及图8的(c)示出曳引机11的转矩。图7及图8的(c)所示的波形是在轿厢1移动于最下层到位置P之间时的最大转矩为T_q1、最小转矩为-T_q2时、从曳引机11输出的转矩信号的波形。图7及图8的(d)示出轿厢1的铅直方向的加速度。图7及图8的(d)所示的波形是在轿厢1以最大加速度a₁、最大减速度a₂移动于最下层到位置P之间时，从加速度计14输出的加速度信号的波形。

图7示出主绳索4不存在断裂部4a时的波形的例子。图8示出主绳索4存在断裂部4a且在轿厢1移动于位置P₁至位置P₂之间时断裂部4a经过某一滑轮时的波形的例子。断裂部4a在经过滑轮时与防脱部件接触。由此，在断裂部4a经过滑轮时，主绳索4产生振动。在主绳索4的轿厢侧末端位移时，从称量装置12输出的称量信号受到影响。因此，当主绳索4产生振动时，来自称量装置12的称量信号产生变动。

同样，在主绳索4中被绕挂于驱动绳轮8的部分位移时，从曳引机11输出的转矩信号受到影响。因此，当主绳索4产生振动时，来自曳引机11的转矩信号产生变动。另外，在主绳索4中被绕挂于吊轮5上的部分或被绕挂于吊轮6上的部分位移时，从加速度计14输出的加速度信号受到影响。因此，当主绳索4产生振动时，来自加速度计14的加速度信号产生变动。

图9是将图8的主要部分放大示出的图。图9的(b)是将图8的(b)中从时刻t₁到时刻t₂的波形放大示出的图。图9的(c)是将图8的(c)中从时刻t₁到时刻t₂的波形放大示出的图。图9示出在断裂部4a与防脱部件接触时，在主绳索4中从轿厢侧末端起到被绕挂于驱动绳轮8上的部分之间存在断裂部4a的例子。并且，图9示出在断裂部4a与防脱部件接触时，从轿厢侧末端到断裂部4a的主绳索4的长度比从被绕挂于驱动绳轮8上的部分到断裂部4a的主绳索4的长度短的例子。

由于断裂部4a与防脱部件接触而产生于主绳索4的振动从断裂部4a朝向主绳索4的轿厢侧末端及对重侧末端传播。在图9所示的例子中，从轿厢侧末端到断裂部4a的主绳索4的长度比从被绕挂于驱动绳轮8上的部分到断裂部4a的主绳索4的长度短。因此，起因于上述振动的称量信号的变动成分先于转矩信号的变动成分而表现出来。图9示出从起因于上述振动的变动在称量信号中表现出来起经过时间Δt后，在转矩信号中表现出来的例子。

图10是示出本发明的实施方式1的断裂检测装置的结构例的图。图11是用于说明图10所示的断裂检测装置的功能的图。图11的(a)示出使图1所示的主绳索4呈一条直线状延伸的状态。图11的(b)～(d)示出各个滑轮相对于主绳索4的位置。在图11的(b)～(d)中，用双圆圈示出的滑轮表示定滑轮。用通常的圆圈示出的滑轮表示动滑轮。

具体地讲，图11的(b)示出轿厢1停靠在最下层的层站时的各个滑轮的位置。图11的(c)示出轿厢1停靠在最上层的层站时的各个滑轮的位置。在图11的(c)中，黑圆点示出轿厢1停靠在最下层时的各个滑轮的位置。在轿厢1从最下层的层站向最上层的层站移动时，各个滑轮相对于主绳索4从黑圆点起沿以黑圆点为起点的箭头的朝向移动该箭头长度的距离。

图11的(d)示出在主绳索4的断裂部4a经过吊轮5时的各个滑轮的位置。断裂部4a在经过吊轮5时与防脱部件接触。在断裂部4a与防脱部件接触时，主绳索4产生振动。产生于主绳索4的振动从该产生位置朝向主绳索4的轿厢侧末端及对重侧末端传播。

控制装置13例如具有变动检测部20、时间检测部21、位置检测部22、距离运算部23、变动判定部24、轿厢位置检测部25、断裂判定部26、动作控制部27及通知部28。

下面，也参照图10～图15具体说明本实施方式的断裂检测装置的功能及动作。图12是示出本发明的实施方式1的断裂检测装置的动作例的流程图。

变动检测部20检测传感器信号的变动(S101)。在本实施方式中，说明采用称量信号及转矩信号作为传感器信号的例子。即，变动检测部20检测称量信号的变动。并且，变动检测部20检测转矩信号的变动。图13是用于说明变动检测部20的功能的一例的图。

变动检测部20例如计算称量信号的微分值u。由此，提取称量信号的高频成分。接着，变动检测部20对计算出的微分值u的平方积分值进行计算。由此，提取出的高频成分被放大。变动检测部20对转矩信号也进行相同的处理。变动检测部20例如计算转矩信号的微分值u的平方积分值。检测传感器信号的变动的方法不限于上述例子。变动检测部20也可以利用其它方法来检测传感器信号的变动。

时间检测部21检测使用图9说明的上述时间Δt(S102)。在本实施方式所示的例子中，时间检测部21根据称量信号和转矩信号进行时间Δt的检测。在产生于主绳索4的振动到达主绳索4的轿厢侧末端的支承位置(第1位置)时，称量信号变动。在产生于主绳索4的振动到达主绳索4被绕挂于驱动绳轮8上的位置(第2位置)时，转矩信号变动。在从断裂部4a到第1位置的主绳索4的长度比从断裂部4a到第2位置的主绳索4的长度短的情况下，时间Δt与产生于主绳索4的振动从到达第1位置时起到到达第2位置为止花费的时间相当。

时间检测部21例如检测称量信号产生变动的时刻与转矩信号产生变动的时刻之差作为所述时间Δt。时间检测部21根据由变动检测部20检测出的称量信号的变动和转矩信号的变动，进行时间Δt的检测。

位置检测部22检测主绳索4的断裂部4a的位置(S103)。位置检测部22根据第1位置与第2位置在主绳索4上的距离和由时间检测部21检测出的时间Δt，进行断裂部4a的位置检测。例如，能够用下式求出时间Δt。

[式1]

其中，X₁表示从振动的产生位置到第1位置的主绳索4上的距离。在本实施方式所示的例子中，X₁表示从断裂部4a到轿厢侧末端的支承位置的主绳索4的长度。X₂表示从振动的产生位置到第2位置的主绳索4上的距离。在本实施方式所示的例子中，X₂表示从断裂部4a到被绕挂于驱动绳轮8上的位置的主绳索4的长度。另外，X₁及X₂表示在主绳索4产生振动时即断裂部4a与防脱部件接触时的主绳索4上的距离。v表示在主绳索4中传播的振动的速度。L表示从第1位置到第2位置的主绳索4上的距离。L＝X₁+X₂。在下面的说明中，将主绳索4上的距离表述为“绳索距离”。

通过将式(1)变形，能够得到下式。

[式2]

速度v是已知的。因此，如果得知时间Δt和绳索距离L，则能够确定振动的产生位置即断裂部4a的位置。

在本实施方式1所示的例子中，第1位置是主绳索4的轿厢侧末端的支承位置。第2位置是主绳索4被绕挂于驱动绳轮8上的位置。主绳索4被绕挂于作为动滑轮的吊轮5及吊轮6上。因此，绳索距离L根据吊轮5及吊轮6的位置(高度)即轿厢1的位置(高度)而变化。距离运算部23根据吊轮5及吊轮6的位置即轿厢1的位置运算绳索距离L。距离运算部23例如根据来自编码器18的旋转信号运算轿厢1的位置。位置检测部22根据由距离运算部23运算出的绳索距离L和由时间检测部21检测出的时间Δt，运算绳索距离X₁。另外，根据所采用的传感器信号，存在绳索距离L固定的情况。在这种情况下，控制装置13不需要具有距离运算部23。

根据具有上述结构的断裂检测装置，能够利用简单的结构检测断裂部4a的位置。不需要如以往那样为了确定断裂部4a的位置而在滑轮或滑轮的附近设置多个传感器。在使用多个滑轮的绕绳比方式为2:1的电梯装置中特别有效。

图14是示出断裂检测装置的另一动作例的流程图。例如，图14所示的动作流程是与图12所示的动作流程并行进行的。

如在图12的S101中说明的那样，变动检测部20检测传感器信号的变动。变动检测部20例如计算称量信号的微分值u的平方积分值。并且，变动检测部20例如计算转矩信号的微分值u的平方积分值。

变动判定部24判定由变动检测部20检测出的变动是否超过阈值(S112)。用于与变动检测部20检测出的变动进行比较的阈值被预先存储在控制装置13中。在未由变动判定部24判定为变动检测部20检测出的变动超过阈值的情况下，动作控制部27使通常运转继续(S116)。在由变动判定部24判定为变动检测部20检测出的变动超过阈值时，轿厢位置检测部25检测传感器检测出在规定的条件下为最大的变动时的轿厢位置(S113)。

断裂判定部26判定主绳索4是否存在断裂部4a(S114)。断裂判定部26根据由轿厢位置检测部25检测出的多个轿厢位置进行上述判定。在未由断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a的情况下，动作控制部27使通常运转继续(S116)。例如，在由轿厢位置检测部25检测出的多个轿厢位置处于某一范围(基准范围)内的情况下，断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a(S114：是)。基准范围例如被设定为能够将轿厢位置视为同一位置的范围。

在由断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a时，动作控制部27使轿厢1停靠在最近楼层(S115)。动作控制部27也可以进行其它的紧急动作。并且，在由断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a时，通知部28向外部进行通知(S115)。例如，通知部28将表示主绳索4存在断裂部4a的信息和由位置检测部22检测出的断裂部4a的位置的信息通知给电梯的维护公司。

图15是用于说明控制装置13的断裂判定功能的一例的图。轿厢位置检测部25例如检测将传感器信号的微分值u进行平方得到的值u²中被检测出最大值时的轿厢位置。轿厢位置检测部25根据由变动检测部20计算出的值u²和从编码器18输入的旋转信号进行上述检测。并且，在由变动判定部24判定为传感器信号的微分值u的平方积分值超过阈值时，轿厢位置检测部25将在该时刻、值u²为最大的轿厢位置存储在控制装置13中。

例如，在轿厢1停靠在基准楼层时，变动检测部20进行的变动检测和轿厢位置检测部25进行的轿厢位置检测被初始化。因此，每当轿厢1停靠在基准楼层时，上述各检测值被重置为0。基准楼层例如被设定为门厅楼层、最下层或最上层。在这种情况下，在由变动判定部24判定为传感器信号的微分值u的平方积分值超过阈值时，在控制装置13中重新存储在从轿厢1前一次停靠在基准楼层时起到该时刻为止的期间中传感器检测出最大变动(值u²)时的轿厢位置。

断裂判定部26根据在控制装置13中存储的所述轿厢位置，判定主绳索4是否产生了断裂部4a。例如，如果在控制装置13中存储的规定数量以上的轿厢位置处于基准范围内，则断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a。用于判定存在断裂部4a的条件可以适当设定。

根据具有上述结构的断裂检测装置，能够利用简单的结构检测主绳索4产生了断裂部4a的情况。

另外，变动检测部20进行的传感器信号的变动检测，也可以仅在轿厢1移动时进行。例如，在轿厢1停靠的期间中，变动检测部20不计算传感器信号的微分值u的平方积分值。时间检测部21仅在轿厢1移动时进行时间检测所需的处理。根据这种结构，能够减轻施加给控制装置13的负荷。

另外，也可以是，在由于传感器信号的微分值u的平方积分值超过阈值而在控制装置13中存储了轿厢位置的情况下，仅在包含存储在控制装置13中的轿厢位置的周边区间中，进行之后的传感器信号的变动检测。根据这种结构，能够排除导轨摩擦这样的环境因素或传感器噪声导致的影响，能够提高判定精度。

实施方式2

在实施方式1中说明了变动检测部20计算传感器信号的微分值u的平方积分值的例子。在本实施方式中说明变动检测部20利用其它方法检测传感器信号的变动的例子。

图16是用于说明变动检测部20的功能的图。图17是用于说明控制装置13的断裂判定功能的一例的图。关于在本实施方式中未公开的断裂检测装置的结构及功能，与在实施方式1中公开的结构及功能相同。

本实施方式的曳引机11如图10所示具有编码器29。编码器29输出与驱动绳轮8的旋转方向及旋转角度对应的旋转信号。从编码器29输出的旋转信号被输入控制装置13。

变动检测部20根据从曳引机11的编码器29输出的旋转信号运算轿厢1的铅直方向的加速度。变动检测部20可以使用表述主绳索4的刚性及电梯的动态特性的运动方程式进行上述运算。变动检测部20将使用编码器29输出的旋转信号运算出的加速度和来自加速度计14的加速度信号进行比较，由此检测加速度计14输出的加速度信号的变动。

曳引机11具有用于对驱动绳轮8进行驱动的电动机。对电动机进行诸如抵消速度变动的控制，以便提高乘梯感受。根据这样的速度控制的效果，在来自编码器29的旋转信号中表现出来的变动成分小于在来自加速度计14的加速度信号中表现出来的变动成分。如图16所示，通过求出使用编码器29输出的旋转信号运算出的加速度与来自加速度计14的加速度信号的差分e，能够检测出加速度计14输出的加速度信号的变动。

另外，变动检测部20使用来自称量装置12的称量信号运算轿厢1的铅直方向的加速度。变动检测部20将使用编码器29输出的旋转信号运算出的加速度和使用称量信号运算出的加速度进行比较，由此检测称量装置12输出的称量信号的变动。根据曳引机11进行的速度控制的效果，在来自编码器29的旋转信号中表现出来的变动成分小于在来自称量装置12的称量信号中表现出来的变动成分。通过求出使用编码器29输出的旋转信号运算出的加速度和使用称量信号运算出的加速度的差分e，能够检测称量装置12输出的称量信号的变动。

时间检测部21、距离运算部23及位置检测部22的各种功能与在实施方式1中公开的各种功能相同。在本实施方式所示的例子中，时间检测部21根据来自加速度计14的加速度信号和来自称量装置12的称量信号检测时间Δt。在产生于主绳索4的振动到达主绳索4的轿厢侧末端的支承位置(第1位置)时，称量信号变动。在产生于主绳索4的振动到达主绳索4被绕挂于吊轮5或吊轮6上的位置(第2位置)时，加速度信号变动。

时间检测部21例如检测加速度信号产生变动的时刻与称量信号产生变动的时刻之差作为时间Δt。时间检测部21根据由变动检测部20检测出的加速度信号的变动和称量信号的变动进行时间Δt的检测。

距离运算部23运算第1位置与第2位置之间的绳索距离。位置检测部22根据由距离运算部23运算出的绳索距离L和由时间检测部21检测出的时间Δt，检测断裂部4a的位置。另外，根据所采用的传感器信号，存在绳索距离L固定的情况。在这种情况下，控制装置13不需要具有距离运算部23。

具有上述结构的断裂检测装置，也能够利用简单的结构检测断裂部4a的位置。在使用多个滑轮的绕绳比方式为2:1的电梯装置中特别有效。

另外，轿厢位置检测部25检测上述差分e中被检测出最大值时的轿厢位置。轿厢位置检测部25根据由变动检测部20计算出的差分e和从编码器18输入的旋转信号进行上述检测。在由变动判定部24判定为差分e超过阈值时，轿厢位置检测部25将在该时刻差分e为最大的轿厢位置存储在控制装置13中。

例如，在轿厢1停靠在基准楼层时，变动检测部20进行的变动检测和轿厢位置检测部25进行的轿厢位置检测被初始化。在这种情况下，在由变动判定部24判定为差分e超过阈值时，在控制装置13中重新存储在从轿厢1前一次停靠在基准楼层时起到该时刻为止的期间中传感器检测出最大变动(差分e)时的轿厢位置。

断裂判定部26根据在控制装置13中存储的上述轿厢位置，判定主绳索4是否产生了断裂部4a。例如，如果在控制装置13中存储的规定数量以上的轿厢位置处于基准范围中，则断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a。用于判定存在断裂部4a的条件可以适当设定。

具有上述结构的断裂检测装置，也能够利用简单的结构检测主绳索4产生了断裂部4a的情况。

另外，变动检测部20进行的传感器信号的变动检测，也可以仅在轿厢1移动时进行。此外，在由于上述差分e超过阈值而在控制装置13中存储了轿厢位置的情况下，也可以仅在包含存储在控制装置13中的轿厢位置的周边区间中，进行之后的传感器信号的变动检测。

实施方式3

在实施方式1及2中，说明了利用传感器信号判定有无断裂部4a的例子。在本实施方式中说明在检测出存在断裂部4a后进行的紧急动作的例子。控制装置13例如作为紧急动作，以轿厢1内无人为条件进行用于再次确认主绳索4存在断裂部4a的诊断运转。

图18是示出本发明的实施方式3的断裂检测装置的动作例的流程图。图18的S101及S112～S116的处理与在实施方式1或2中公开的处理相同。因此，适当省略详细说明。

变动检测部20检测传感器信号的变动(S101)。变动判定部24判定由变动检测部20检测出的变动是否超过阈值(S112)。在未曾由变动判定部24判定为变动检测部20检测出的变动超过阈值的情况下，动作控制部27使通常运转继续(S116)。在由变动判定部24判定为变动检测部20检测出的变动超过阈值时，轿厢位置检测部25检测传感器检测出在规定的条件下为最大的变动时的轿厢位置(S113)。

断裂判定部26判定主绳索4是否存在断裂部4a(S114)。断裂判定部26例如根据由轿厢位置检测部25检测出的多个轿厢位置进行上述判定。在未由断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a的情况下，动作控制部27使通常运转继续(S116)。例如，在由轿厢位置检测部25检测出的多个轿厢位置处于基准范围内的情况下，断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a(S114：是)。

在由断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a时，动作控制部27使轿厢1停靠在最近楼层。动作控制部27在使轿厢1停靠在最近楼层后使门打开。并且，动作控制部27在使轿厢1停靠在最近楼层后，对轿厢1内的乘客进行用于催促从轿厢1下梯的广播(S127)。

接着，动作控制部27判定轿厢1内是否无人(S128)。动作控制部27例如根据来自称量装置12的称量信号进行S128的判定。动作控制部27也可以根据来自其它装置的信号进行上述判定。例如，在轿厢1设置有摄像机。动作控制部27也可以根据来自摄像机的图像信号判定轿厢1内是否无人。动作控制部27如果不能判定轿厢1内无人，则对轿厢1内的乘客进行用于催促从轿厢1下梯的广播(S127)。

在轿厢1内的乘客听到广播并从轿厢1下梯后，由动作控制部27判定轿厢1内无人(S128：是)。动作控制部27在判定为轿厢1内无人时，将门关闭并进行诊断运转(S129)。在诊断运转中，例如使轿厢1行进，在最下层到最下层之间往复一次。在诊断运转中，轿厢1也可以在最下层到最下层之间往复多次。

当在S129中轿厢1的行进开始时，进行与在图18的S101及S112～S114中进行的处理相同的处理。例如，断裂判定部26判定主绳索4是否存在断裂部4a(S1210)。在未由断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a时(S1210：否)，动作控制部27结束诊断运转并使电梯恢复为通常运转(S1211)。

例如，在由轿厢位置检测部25检测出的多个轿厢位置处于基准范围内的情况下，断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a(S1210：是)。在由断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a时，动作控制部27使轿厢1停靠在最近楼层。并且，在由断裂判定部26判定为主绳索4存在断裂部4a时，通知部28向外部进行通知(S115)。例如，通知部28将表示主绳索4存在断裂部4a的信息和由位置检测部22检测出的断裂部4a的位置的信息通知给电梯的维护公司。

根据具有上述结构的断裂检测装置，能够提高在主绳索4产生的断裂部4a的检测精度。例如，传感器信号的变动也会由于轿厢1内的乘客移动而产生。在本实施方式所示的例子中，由于在轿厢1内无人的状态下进行用于再次确认断裂部4a的存在的诊断运转，因而能够防止起因于乘客动作的误检测。

另外，在诊断运转中进行的轿厢1的往复行进不限于最下层到最上层之间。例如，也可以利用位置检测部22确定出在S114中被检测出存在的断裂部4a的位置，以使滑轮经过该确定出的位置的方式，使轿厢1往复行进。例如，也可以使轿厢1仅在诸如滑轮经过断裂部4a的特定的楼层之间往复行进。根据这种结构，能够缩短诊断运转所需的时间。

在实施方式1～3中，作为输出信号由于产生于主绳索4的振动而变动的传感器，示例了称量装置12、曳引机11的转矩检测功能及加速度计14。上述传感器不限于这些。例如，也可以在主绳索4的对重侧末端设置与称量装置12相同的装置。

在实施方式1～3中，作为用于检测断裂部的位置及其发生的绳索，示例了电梯的主绳索4。上述绳索不限于此。例如，也可以利用上述结构的断裂检测装置进行在电梯中使用的其它绳索的断裂检测。并且，也可以利用上述结构的断裂检测装置进行在电梯以外的产品中使用的绳索的断裂检测。

标号20～28所示的各部示出控制装置13具有的功能。图19是示出控制装置13的硬件结构的图。控制装置13具有作为硬件资源的例如包括输入输出接口30、处理器31和存储器32的电路。控制装置13通过由处理器31执行存储在存储器32中的程序，来实现各部20～28具有的各种功能。也可以利用硬件实现各部20～28具有的各种功能的一部分或全部。

另外，各部20～28具有的各种功能也可以通过云端上的计算机执行程序来实现。在这种情况下，通过各部20～28得到的结果经由网络及通信等被发送给控制装置13。控制装置13根据接收到的信息进行必要的动作即可。

产业上的可利用性

本发明的断裂检测装置能够应用于使用绳索的装置。

标号说明

1 轿厢；2 井道；3 对重；4 主绳索；4a 断裂部；5 吊轮；6 吊轮；7 返绳轮；8 驱动绳轮；9 返绳轮；10 吊轮；11 曳引机；12 称量装置；13 控制装置；14 加速度计；15 限速器；16 限速器绳索；17 限速器绳轮；18 编码器；19 防脱部件；20 变动检测部；21 时间检测部；22 位置检测部；23 距离运算部；24 变动判定部；25 轿厢位置检测部；26 断裂判定部；27 动作控制部；28 通知部；29 编码器；30 输入输出接口；31 处理器；32 存储器。

Claims

1.一种断裂检测装置，其中，该断裂检测装置具有：

第1传感器，在产生于绳索的振动到达所述绳索的第1位置时，该第1传感器的输出信号变动；

第2传感器，在产生于所述绳索的振动到达所述绳索的第2位置时，该第2传感器的输出信号变动；

时间检测部，其根据来自所述第1传感器的输出信号和来自所述第2传感器的输出信号，检测产生于所述绳索的振动从到达所述第1位置起至到达所述第2位置为止的时间；以及

位置检测部，其根据从所述第1位置至所述第2位置的绳索距离和由所述时间检测部检测出的时间，检测所述绳索的断裂部的位置。

2.根据权利要求1所述的断裂检测装置，其中，

所述绳索将电梯的轿厢吊挂在井道中，

所述断裂检测装置具有：

变动检测部，其检测来自所述第1传感器及所述第2传感器的输出信号的变动；

变动判定部，其判定由所述变动检测部检测出的变动是否超过阈值；

轿厢位置检测部，其在由所述变动判定部判定为变动超过阈值的情况下，检测所述第1传感器或所述第2传感器检测出最大变动时的轿厢位置；以及

断裂判定部，其根据由所述轿厢位置检测部检测出的多个轿厢位置，判定所述绳索是否存在断裂部。

3.根据权利要求2所述的断裂检测装置，其中，

所述绳索被绕挂在电梯所具有的定滑轮及动滑轮上，

所述第1位置及所述第2位置中的至少一方距所述绳索的端部的绳索距离根据轿厢位置而变化。

4.根据权利要求2或3所述的断裂检测装置，其中，

来自所述第1传感器及所述第2传感器的输出信号是转矩信号、称量信号或加速度信号，所述转矩信号来自具有绕挂有所述绳索的驱动绳轮的曳引机，所述称量信号来自检测所述轿厢的承载载荷的称量装置，所述加速度信号来自设于所述轿厢的加速度计。

5.根据权利要求2～4中任意一项所述的断裂检测装置，其中，

所述断裂检测装置还具有动作控制部，在由所述断裂判定部判定为所述绳索存在断裂部的情况下，该动作控制部在所述轿厢内无人的状态下进行诊断运转，

在所述诊断运转中，所述轿厢以绕挂了所述绳索的滑轮经过由所述位置检测部检测出的断裂部的位置的方式行进。

6.根据权利要求3所述的断裂检测装置，其中，

所述断裂检测装置还具有距离运算部，该距离运算部根据所述动滑轮的位置运算从所述第1位置至所述第2位置的绳索距离，

所述位置检测部根据由所述距离运算部运算出的绳索距离和由所述时间检测部检测出的时间，检测所述绳索的断裂部的位置。

7.根据权利要求6所述的断裂检测装置，其中，

所述动滑轮设于电梯的轿厢，

所述距离运算部根据所述轿厢的位置运算从所述第1位置至所述第2位置的绳索距离。

8.根据权利要求2所述的断裂检测装置，其中，

所述时间检测部进行在所述轿厢移动时检测时间所需的处理。

9.根据权利要求2所述的断裂检测装置，其中，

所述绳索绕挂在曳引机的驱动绳轮上，

所述变动检测部将使用所述曳引机的编码器输出的旋转信号运算出的所述轿厢的加速度、和使用来自所述第1传感器的输出信号运算出的所述轿厢的加速度进行比较，由此检测来自所述第1传感器的输出信号的变动。

10.一种断裂检测装置，其中，该断裂检测装置具有：

传感器，在产生于电梯的主绳索的振动到达所述主绳索的第1位置时，该传感器的输出信号变动；

变动检测部，其检测来自所述传感器的输出信号的变动；

轿厢位置检测部，其在由所述变动判定部判定为变动超过阈值时，检测由所述传感器检测出最大变动时的轿厢位置；以及

断裂判定部，其根据由所述轿厢位置检测部检测出的多个轿厢位置判定所述主绳索是否存在断裂部。

11.根据权利要求10所述的断裂检测装置，其中，

来自所述传感器的输出信号是转矩信号、称量信号或加速度信号，所述转矩信号来自具有绕挂有所述主绳索的驱动绳轮的曳引机，所述称量信号来自检测由所述主绳索吊挂的轿厢的承载载荷的称量装置，所述加速度信号来自设于所述轿厢的加速度计。

12.根据权利要求10所述的断裂检测装置，其中，

所述主绳索绕挂在曳引机的驱动绳轮上，将电梯的轿厢吊挂在井道中，

所述变动检测部将使用所述曳引机的编码器输出的旋转信号运算出的所述轿厢的加速度、和使用来自所述传感器的输出信号运算出的所述轿厢的加速度进行比较，由此检测来自所述传感器的输出信号的变动。