CN209480999U - 诊断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有检测链条的局部伸长的伸长检测装置的诊断装置。本实用新型的课题在于提供一种诊断装置，其具有使用廉价的光电传感器、且消除传感器的光轴调整的困难、几乎不必调整光轴的链条的伸长检测装置。在链条(10)的上方，具备沿其移动方向配置的2个反射型的光电传感器(15)、(15)、与伸长检测装置(16)，该伸长检测装置(16)根据伴随链条(10)移动而与滚子(10a)交叉产生的检测信号的时差的大小来检测链条的伸长。光电传感器(15)设置在如下位置：检测光的中心轴相对于连结链条(10)的相邻的滚子(10a)的中心轴间的直线(x)大致垂直，且检测光的扩展宽度小于相邻的滚子的外周面间隔。

Description

诊断装置

本申请以2018年3月2日申请的日本专利申请2018-037346号作为基础，享有基于该申请的优先权。本申请通过参照该申请，而包含该申请的全部内容。

技术领域

本实用新型的实施方式涉及一种具有检测链条的局部伸长的伸长检测装置的诊断装置。

背景技术

一般，在自动扶梯以及自动步道等输送装置中，设有供乘客或物品搭乘的梯级、以及供乘客握住的移动扶手，这些与由驱动装置旋转驱动的环状的链条同步而循环移动。该链条因为构成链条的销轴与套筒部分的磨耗等而随时间在滚子间距离上产生伸长。如果该伸长变大则会有与链轮无法良好地啮合，而引起越过链轮的齿的跳齿现象。如果像这样子链条越过链轮，则例如在上升时会变成梯级因为乘客的重量而滑落的逆转状态。

为了防止产生这种问题，提出计测链条的伸长并对其进行监视。

例如，利用涡电流式位移传感器测定链条的伸长的技术是将涡电流式位移传感器配置在链条上表面上分开的2处，而能够用传感器分别检测各滚子通过，进而用数据记录器记录2个传感器信号。因为两传感器分别检测到的滚子通过时刻会产生与链条伸长的量成比例的时差，所以该技术为读取该时差，来算出链条的伸长量的方法，且该方法成为测定链条的伸长量的基本原理。

但是，因为上述涡电流式位移传感器的对象物的检测范围(能够检测的距离)较短(一般为数mm左右)，所以存在不得不将传感器配置在链条的极附近的制约。因此，产生链条与传感器因为运转期间产生的链条的振动而接触，导致传感器损坏之虞。另外，因为传感器为磁传感式，所以存在检测滚子通过的精度不够高的问题。

在使用能检测位移的距离范围较长的激光位移传感器取代涡电流式位移传感器作为传感器的提议中，因为能将传感器远离链条而设置，所以能够避免运转期间链条与传感器接触的危险。

不过，激光位移传感器一般价格昂贵(数万日元以上)，耗费设置成本，会导致检测链条伸长的系统整体成本变高。

于是，由本案申请人提出使用传感器成本大为廉价的光电传感器取代激光位移传感器。该提议中，基本上使用透射型的光电传感器，以从上下将链条的滚子夹隔在中间的方式配置投光头与受光头，构成为光轴投射到滚子，因而在滚子通过时，光轴被遮挡，从而能检测到滚子的通过时刻。

在链条上的分开的2处配置2组该传感器，检测出各个链条滚子通过时刻，根据探测时刻之差，检测出链条的伸长。

但是，以夹隔链条上下的方式配置透射型光电传感器的情况下，会在链条的下表面，配置投光头或受光头中的任意一个。因此，有从链条滴落的链条润滑油直接滴落，污损头表面而无法检测滚子通过之虞。于是，以上下的光电传感头的光轴相对于链条的滚子倾斜投射的方式配置上下的传感头，而将下侧的传感头配置成与链条正下方的位置偏离，来防止链条润滑油滴落导致的污损。

像这样，令2个传感头的光轴面相对于链条滚子成角度而非垂直的情况下，光轴投射到滚子左右的链节板的可能性变高，而产生误检之虞。另外，为了防止此类误检，需要对光轴进行严格的现场调整，而调整传感器位置时需要大量时间。

实用新型内容

本实用新型的实施方式所涉及的链条的诊断装置的特征在于，其为多个卡合轴(滚子以及套筒)以它们的轴向相互平行的状态配置，且相邻的所述卡合轴的两端彼此利用链节板按一定的间距连结而成的链条的诊断装置，所述诊断装置具备：2个反射型的光电传感器，其在所述链条的上方，沿所述卡合轴的移动方向，按所述间距的大致整数倍的长度间隔配置；以及伸长检测装置，其分别输入从这2个光电传感器的投光部投射的检测光伴随所述链条的移动而与所述多个卡合轴交叉而反射、并入射到受光部而产生的检测信号，基于这些检测信号的时差的大小，来检测链条的伸长量，所述光电传感器设置在如下位置：所述检测光的中心轴相对于连结所述链条的相邻的卡合轴的中心轴间的直线大致垂直，且所述检测光在所述直线上的扩展宽度小于相邻的所述卡合轴在所述直线上的外周面间隔。

依据上述构成，只要在链条的上表面侧按规定的距离设置低成本的反射型光电传感器，就不必调整检测光的光轴，便能够低成本且精度良好地检测链条的伸长。另外，因为传感器只位于链条的上方，所以从链条滴落的润滑油不会滴到传感器的光轴面上，而不会发生光轴面污损。

附图说明

图1是本实用新型的一实施方式所涉及的链条的诊断装置的立体图。

图2是表示在链条运行时链条的滚子、与传感器的检测光的关系的图。

图3是说明链条的滚子与传感器的检测光的关系的图。

图4是说明在链条运行时传感器的检测光检测滚子的过程的图。

图5是说明由于传感器与链条的距离过小，因链条运行时的上下方向的晃动，而滚子接触到传感器的情况的图。

图6是表示从传感器输出的检测信号的波形的图。

图7是将根据来自2个传感器的检测信号检测链条的伸长的情况与无伸长的情况进行比较并说明的图。

图8是从横切链条的方向观看链条与传感器的关系的图，将传感器配置在适当的位置的情况、与配置在不当的位置的情况进行比较并示出。

图9是表示将传感器朝链条的宽度方向倾斜而安装的状态的图。

图10是表示将传感器朝链条的宽度方向倾斜、且偏离安装的状态的图。

图11是说明传感器的检测光呈曲线状扩展的情况的图。

图12是说明利用专用的夹具安装2个传感器的情况的图。

图13是将2个传感器设置在卷挂链条的链轮附近的情况的图。

图14是将2个传感器设置在滑板的前后的情况的图。

图15是表示在设置了链罩的情况下，将传感器设置在链罩与链条之间的构成的图。

图16是表示在设置了链罩的情况下，将传感器设置在链罩的外侧，而检测光穿过开口投射到链条上的情况的图。

图17是将2个传感器设置在环状链条的下侧运行轨道的上方的情况的图。

具体实施方式

以下，使用附图详细说明本实用新型的实施方式。

图1中表示本实用新型的实施方式所涉及的链条的诊断装置的一例。图1中，作为链条10，挂设在驱动用链轮12与从动用链轮13之间的链条成为对象。驱动用链轮12设置在自动扶梯驱动用的未图示的电机的减速机11上。从动用链轮13是为了驱动未图示的环状的梯级以及扶手带而使用。

众所周知，链条10是多个滚子或套筒等卡合轴(该实施方式中将卡合轴作为滚子加以说明)10a以它们的轴向相互平行的状态配置，且相邻的滚子10a的两端彼此利用链节板10b按一定的间距连结而成。如图1所示，该实施方式所涉及的诊断装置具有2个反射型的光电传感器15、15与链条10的伸长检测装置16。

2个光电传感器15、15在链条10的上方，沿其移动方向按链条10的间距的整数倍的长度间隔配置。另外，反射型的光电传感器15一般有2种：在检测光的光轴反射时信号启动的类型与信号关闭的类型，虽然使用哪一种均可，但此处为了便于理解说明，而说明采用在链条10的滚子10a通过而光轴被反射时信号启动的类型的情况。这些光电传感器15的检测光的中心轴以从上部成直角投射到链条10的滚子10a的方式配置。

对伸长检测装置16，分别输入2个光电传感器15、15的检测信号。即，分别输入如下的检测信号：从光电传感器15的投光部(省略图示)投射的检测光伴随链条10移动，与多个滚子10a分别交叉而反射，入射于受光部(省略图示)而产生的检测信号。然后，基于这两检测信号的时差的大小，检测链条的伸长量。如果伸长量超出某一阈值，则用于发出警报等的控制。

如图2所示，光电传感器15设置在如下位置(距下述直线x的距离为L)：检测光的中心轴相对于连结链条10的相邻的滚子10a的中心轴间的直线x大致垂直，且检测光在直线x上的扩展宽度w小于相邻的滚子10a、10a在直线x上的外周面间隔(后述的P-d)。

例如，如图3所示，反射型的光电传感器(以下，简称为传感器)15的光轴面(投光部、受光部的面)15a分别配置成朝向链条10侧，且与链条10的运行方向大致平行。此处，将链条10的滚子10a、10a间的间距设为P，将各滚子10a的直径设为d，将检测光相对于垂直线的扩展角度设为α，将传感器15的光轴面15a到直线x的距离设为L的情况下，传感器15设置在用下式(1)求出的位置。

2×L×tan(α)<P-d…(1)

另外，图3表示将传感器15与链条10的滚子10a间的距离L取值为大于图2所示的满足上述式(1)的值的情况下发生的现象。

如图2，设置在检测光在直线x上的扩展宽度w小于相邻的滚子10a、10a在直线x上的外周面间隔P-d的位置的情况下、即满足式(1)的情况下，链条10运行时，在图2的(a)所示的与滚子10a的位置关系下，来自传感器15的检测光因为在滚子10a间透射所以未被反射，而传感器15的检测信号变成关闭状态。相对于此，如图2的(b)所示，来自传感器15的检测光投射到滚子10a时，检测光被反射，而由传感头的受光部检测到，从而传感器15的检测信号启动。

即，按式(1)的关系设定距离L的情况下，因为检测光的扩展宽度w小于滚子10a间距离(外周面间距离)，所以存在传感器15的检测光检测不到滚子10a的时间，而产生信号关闭的时间。因此，伴随链条10的运行，如图4的(a)所示，从虚线所示的第2个滚子10a2进入检测光的状态开始向图示左边前进，到如图4的(b)所示检测光透射的状态为止的期间，信号保持启动状态。然后，只有到第3个滚子10a3接着进入检测光为止的短暂时间内，信号变成关闭的波形。

因此，传感器15的检测信号成为像图6所示那样交替反复启动、关闭的矩形波信号。即，成为按照同滚子10a的直径d与滚子10a的外周面间距离(P-d)成比例的比率，产生信号的启动时间与关闭时间的波形。另外，该实施方式所使用的反射型的传感器15与透射型相比检测光的扩展较大，因此，检测滚子10a的时间变得长于不检测滚子10a的时间，而成为图6那样启动时间长于关闭时间的宽度较长的波形。不过，利用信号启动能正确检测滚子10a进入检测光的时刻。

图7示意性地表示链条10运行期间的2个传感器15、15的检测信号的波形。该图的(a)为链条10未伸长的情况下的波形，(b)为链条10伸长了的情况下的波形。在链条10未伸长的情况下，如图7的(a)所示，2个传感器15、15的检测信号的启动时刻大致同时，未产生时差。

另一方面，在链条10伸长时，如图7的(b)所示，来自2个传感器15、15的检测信号产生时差。这些信号输入图1所示的链条伸长检测装置16，因此，只要用微计算机等检测到该差，就能测定链条10的伸长量。

另外，如图3所示，若距离L较大，则检测光的扩展宽度w变大，宽度w(＝2×L×tan(α))变得比相邻的滚子10a的外周面间隔(P-d)还要大。因此，检测光一直检测到滚子10a，导致传感器15的检测信号维持启动的状态，因此无法检测滚子10a的通过时刻。相对于此，如前所述只要为满足式(1)的w<(P-d)的关系，就会产生检测光不检测滚子10a的时间，因此，每当滚子10a通过传感器光轴时信号必定启动、关闭，所以能够检测到滚子10a通过。

另外，如图5的(a)所示，在链条10与传感器15的距离L过小的情况下，因为链条10运行期间的上下的振动，而有如图5的(b)所示，滚子10a2与传感器15接触，致使其受损的可能性。于是，从传感器15的与链条10的相对面到该链条10的上表面的距离设定为大于链条在运行时的上下方向振幅。即，在将链条10在运行期间的相对于链条滚子的运行方向的上下直角方向上的振幅设为B0时，传感器15的光轴面15a到链条10的滚子10a的距离L-(d/2)以满足下式(2)的方式设定。

B0<L-(d/2)…(2)

像这样构成时，即使在运行中的链条10产生上下方向的晃动，也能够确实地防止链条10的滚子10a接触传感器而致使其损坏。

依据上述实施方式，只要在链条10的上表面侧按规定的距离设置低成本的反射型光电传感器，就不必调整检测光的光轴，便能够低成本且精度良好地检测链条10的伸长。另外，因为传感器15只位于链条10的上方，所以从链条10滴落的润滑油不会滴到传感器15的光轴面15a上，而不会发生光轴面15a污损。进而，因为传感器15的光轴面15a朝下，所以也有粉尘等的附着较少的附带效果。

接下来，说明图8所示的实施方式。图8是从横切链条10的方向观看链条10与传感器15的关系的图。即，图8表示传感器15的检测光的扩展宽度w2、与链条10的左右链节板10b、10b间的距离wL的关系。

该情况下，传感器15设置在检测光的中心轴相对于链条10的滚子10a的轴线大致垂直，且如图8的(a)所示，设置在该检测光的扩展宽度w2小于两侧的链节板10b、10b的内表面间的距离wL的位置。即，如果关于链条10的宽度方向，如图8的(b)所示，将链条10与传感器15的光轴面15a的距离L过于扩大，则检测光因其扩展而经常投射到两侧的链节板10b，而产生反射光，因此，也有无法检测滚子10a之虞。

于是，本实施方式中，将距离L按下式(3)的关系设定。

2L×tan(α)<wL…(3)

如此设定时，检测光的扩展宽度w2收敛在左右的链节板10b间的距离wL内，因此，能够正确地检测滚子10a通过。

图9是将图8所示的传感器15倾斜安装，而检测光的中心轴相对于滚子10a的轴线的垂直线，沿链条10的宽度方向倾斜了角度β的情况。该情况下，该倾斜后的检测光的扩展宽度朝倾斜方向偏移倾斜角度β的量而形成。像这样子检测光倾斜，而检测光的扩展部分朝倾斜方向偏移的图9的情况下，检测光的图示左部分投射到左侧的链节板10b，导致无法检测滚子10a。因此，以即使检测光偏移，其扩展部分也小于两侧的链节板10b、10b的内表面间隔wL的方式，限制倾斜角度β及距离L。

即，在如图9所示，将传感器15的倾斜角度β所引起的检测光的偏移量设为L×tan(β)的情况下，为了来自传感器15的检测光的扩展部分变得小于两侧的链节板10b、10b的内表面间隔wL，而以满足下式(4)的方式，限制倾斜角度β及距离L。

2L×tan(α)+L×tan(β)<wL…(4)

因此，在安装传感器15时，以倾斜角度β及距离L变成满足式(4)的范围内的方式，如图12所示，使用专用的夹具20等正确地定位。

图10表示如图9所示，传感器15倾斜角度β，且在链条10的宽度方向上偏离间隔d的情况。该情况下，该倾斜后的检测光的扩宽度度向倾斜方向偏移倾斜角度β的量，且加之偏移偏离间隔d的量。像这样检测光的扩展部分偏移后的图10的情况下，检测光的图示左部分投射到左侧的链节板10b，导致无法检测滚子10a。因此，以即使检测光偏移，其扩展部分也小于两侧的链节板10b、10b的内表面间隔wL的方式，限制倾斜角度β、偏离间隔d、及距离L。

即，在如图10所示，将传感器15的倾斜角度β所引起的检测光的偏移量设为L×tan(β)，将偏离间隔设为d的情况下，为了来自传感器15的检测光的扩展部分成为小于两侧的链节板10b、10b的内表面间隔wL，而以满足下式(5)的方式，限制倾斜角度β、偏离间隔d、及距离L。

2L×tan(α)+L×tan(β)+d<wL…(5)

因此，在安装传感器15时，以倾斜角度β、偏离间隔d、及距离L变成满足式(5)的范围内的方式，使用图12所示的专用的夹具20等正确地定位。

传感器15的检测光的范围如图11所示为曲面形状的情况下，如果将检测光的扩展范围w设为w＝f(L)，则以f(L)<P-d的方式，设定与传感器15的距离L即可。由此，即使在直线性扩展的检测光的范围的假设中不成立的、检测光范围曲线性变化的反射型传感器也能够同样使用。

接下来，说明图13所示的实施方式。前述的图1的实施方式中，将2个光电传感器15、15配置在链条10的中央附近，相对于此，本实施方式中，如图13所示，将传感器15分别配置在驱动用链轮12及从动用链轮13附近。即，传感器15设置在链条10的与各链轮12、13的各接点间的内侧的、距这些接点位置在接点间距离的1/4以内的位置。

在像这样将传感器15配置在链轮附近的情况下，因为链条10的上下的振动变成较小的范围，所以有提高测定精度的效果。即，如果在链条10的中央部附近配置传感器，则因为距支承链条的左右的接点的距离较大，所以会在链条的振动较大的部分进行测定。反射型光电传感器15的情况下，链条10的上下的振动相当于使传感器15与链条10之间的距离L变化，因此，滚子10a通过检测光的时刻与原本的时刻发生变化。尤其是，自动扶梯下行运转时，呈环状的链条10的上侧变成松缓侧，因此，链条10的松缓以及振动变大，而容易受到影响。

然而，图13的实施方式中，因为传感器15分别位于链轮12、13附近，所以链条10上下振动的量变得小于中央附近。因此，能够将链条上下振动时的测定精度下降抑制到较小。

图14表示将2个传感器15、15配置在滑板18的前后的情况。一般，在用于驱动自动扶梯的链条10中，为了防止在链条10意外切断时，梯级逆转而乘客跌倒，从而设置了用于将链条10挂到从动用链轮13来阻止旋转的滑板18。

即，滑板18是用于在链条10切断时，利用未图示的链节机构等动作，对挂设了链条10的链轮13进行棘齿操作。该滑板18如图所示，沿着链条10的长度方向设置，2个传感器15、15避开该滑板18，设置在其前后。

像这样，避开像滑板18这样的附属物，而设置传感器15，因此，传感器15的位置必然变成设置在链轮12、13附近。因此，如前所述，变成设置在链条10的运行时上下方向的偏移较少的位置，而能够实现准确的检测。

图15及图16表示配置了防止链条10的润滑油朝周围飞溅的链罩21的情况。图15表示在链条10的上方配置了用于防止润滑油朝周围飞溅的链罩21、与在链罩21与链条10的上表面之间的间隙内配置了至少1个传感器15的构成。图16表示如下构成：在链条10的上方，在配置了用于防止润滑油朝周围飞溅的链罩21的外侧，配置至少1个传感器15，且在链罩21设置供检测光透射的开口21a。

即使像这样设置链罩21，也能够将传感器15配置在链条10的上方，而切实地检测出链条10的伸长。

图17表示将2个传感器15、15配置在环状的链条10的下侧运行轨道的上方情况。环状的链条10挂设在驱动侧的链轮12与从动侧的链轮13之间，构成包含上侧运行轨道与下侧运行轨道的往复运行轨道，但2个传感器15、15如上所述配置在下侧运行轨道的上方。

在用于驱动自动扶梯的链条10上升驱动自动扶梯的情况下，在环状的链条10中，对链条10的上侧运行轨道施加驱动力。因此，上侧运行轨道的链条10基本上变成紧绷的状态，如前所述的各实施方式所述，通过在链条10的上侧运行轨道的上方配置传感器15、15，能够高精度地测定链条10的伸长。

相对于此，下降驱动自动扶梯时，链条10的驱动力主要对下侧运行轨道作用，因此，链条10的上侧运行轨道因为承受链条10的重量所带来的张力反而松弛变大，存在测定精度下降的倾向。

于是，下降驱动自动扶梯的情况下，如图17所示，在受到驱动力，而与滚子变成张紧状态的链条10的下侧运行轨道的上方配置2个传感器15、15。利用该构成，在下降运转的自动扶梯中，能够更高精度地检测链条10的伸长。

另外，上述各实施方式中，作为链条伸长的测定对象，对使用滚子作为卡合轴的滚子链的情况予以记载，但测定对象并非必须是滚子链。即，即使对于不具有滚子，仅以销轴及套筒构成卡合轴的传动链等，也同样能够适用。该情况下，检测光的光轴变成不投射到滚子，投射到套筒而测定套筒间的伸长，但基本原理与检测滚子间距离的情况相同。

虽然说明了本实用新型的若干实施方式，但上述的实施方式是作为示例而提出，并非意欲限定实用新型的范围。这些新颖的实施方式能够以其它各种方式来实施，能够在不脱离实用新型的主旨的范围内，进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形，包含于实用新型的范围和主旨内，且包含于权利要求书所记载的实用新型及其等同的范围内。

Claims (10)

1.一种诊断装置，其为多个卡合轴以它们的轴向相互平行的状态配置，且相邻的所述卡合轴的两端彼此利用链节板按一定的间距连结而成的链条的诊断装置，所述诊断装置的特征在于，具备：

2个反射型的光电传感器，其在所述链条的上方，沿所述卡合轴的移动方向，按所述间距的大致整数倍的长度间隔配置；以及

伸长检测装置，其分别输入从这2个光电传感器的投光部投射的检测光伴随所述链条的移动而与所述多个卡合轴交叉而反射、并入射到受光部而产生的检测信号，基于这些检测信号的时差的大小，来检测链条的伸长量，

所述光电传感器设置在如下位置：所述检测光的中心轴相对于连结所述链条的相邻的所述卡合轴的中心轴间的直线大致垂直，且所述检测光在所述直线上的扩展宽度小于相邻的所述卡合轴在所述直线上的外周面间隔。

2.根据权利要求1所述的诊断装置，其特征在于，

将从所述光电传感器的与所述链条的相对面到该链条的上表面的距离设定为大于所述链条在运行时的上下方向振幅。

3.根据权利要求1或2所述的诊断装置，其特征在于，

所述光电传感器设置在如下位置：所述检测光的中心轴相对于所述卡合轴的轴线大致垂直，且所述检测光的扩展宽度小于所述链条的两侧的所述链节板的内表面间隔。

4.根据权利要求3所述的诊断装置，其特征在于，

在所述检测光的中心轴相对于所述卡合轴的轴线的垂直线、沿所述链条的宽度方向倾斜的情况下，所述光电传感器以该倾斜后的所述检测光的扩展宽度小于相邻的所述链节板的内表面间隔的方式限制了倾斜角度。

5.根据权利要求3所述的诊断装置，其特征在于，

在所述检测光的中心轴从所述链条的宽度方向中心位置偏离的情况下，所述光电传感器以该偏离后的所述检测光的扩展宽度小于所述链节板的内表面间隔的方式限制了偏离量。

6.根据权利要求3所述的诊断装置，其特征在于，

所述链条呈环状，挂设在驱动侧的链轮与从动侧的链轮之间，在以所述链条的与所述驱动侧及从动侧的各链轮的各接点间距离为基准距离的情况下，所述2个光电传感器的设置位置为从这些接点位置开始朝所述接点间的内侧离开了所述基准距离的1/4以内的距离的位置。

7.根据权利要求6所述的诊断装置，其特征在于，

在沿链条的长度方向设置有滑板的情况下，所述2个反射型光电传感器避开该滑板地配置在该滑板的前后，所述滑板在所述链条切断时动作，用于对挂设了所述链条的所述链轮进行固定的棘齿操作。

8.根据权利要求6所述的诊断装置，其特征在于，

在所述链条的链罩至少设置了1个所述光电传感器。

9.根据权利要求8所述的诊断装置，其特征在于，

在所述链罩的外侧配置至少1个所述光电传感器，在所述链罩设置了供所述检测光透射的开口。

10.根据权利要求6所述的诊断装置，其特征在于，

在挂设在所述驱动侧的链轮与所述从动侧的链轮之间，构成包含上侧运行轨道与下侧运行轨道的往复运行轨道的所述环状的所述链条的所述下侧运行轨道的上方，配置所述2个光电传感器。