JP2004099186A - 昇降機のロープ診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、費用が嵩まず、かつ、信頼性の高い昇降機のロープ診断装置を提供するにある。
【解決手段】エレベータ乗りかご２、釣り合いおもり３、導電体を芯線４−１とし外皮を非導電性被覆材４−３で被覆した被覆ロープ４、エレベータ駆動用電動機８、プーリ６〜９とにより構成された昇降機のロープ診断装置において、上記被覆ロープ４の芯線４−１と上記プーリ６〜９との間に電圧を印加する電源装置１５と、この電源装置１５の出力を検出し、上記被覆ロープ４の診断を行う診断装置１７を設けた。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被覆ロープの診断を行うのに好適な昇降機のロープ診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレベータ用ロープとしては従来、一般的なスチールロープが長年使われているが、その損傷検出法には特開平９−４９８０８号公報、特開平１１−８３７６５号公報などのＸ線を用いる方法や、特殊な装置を用いず、塗料を用いる方法としては、特開平７−１１７９８９号公報などが提案されている。
【０００３】
また、昨今、ロープの長寿命化を狙って、芯線としての強度メンバとして繊維を用い、芯線の摩耗を防ぐ意図で外皮として樹脂やゴムで芯線を被覆した被覆ロープが用いられるようになり、この被覆ロープの損傷検出法としてＵＳ６２８９７４２号などが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平９−４９８０８号公報、特開平１１−８３７６５号公報で提案された検出装置では、各エレベータに装置を常備し、稼働状態で常時監視するには装置がおおがかかりであり、費用が嵩むという問題があった。また、特開平７−１１７９８９号公報の検出装置では、目視に頼ることとなり信頼性の面で問題があった。更に、ＵＳ６２８９７４２号の方法では、強度メンバー以外の探り線の断線を検出することによって等価的に芯線の不具合を知ろうとする提案であるため、強度メンバそのもののダメージを測定していないところに信頼性の面で問題点があった。
【０００５】
本発明の目的は、費用が嵩まず、かつ、信頼性の高い昇降機のロープ診断装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、エレベータ乗りかご、釣り合いおもり、導電体を芯線とし外皮を非導電体で被覆した被覆ロープ、エレベータ駆動用電動機、プーリとにより構成された昇降機のロープ診断装置において、上記被覆ロープの芯線と上記プーリとの間に電圧を印加する電源装置と、この電源装置の出力を検出し、上記被覆ロープの診断を行う診断装置を設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の昇降機のロープ診断装置の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態になる昇降機のロープ診断装置を備えた昇降機の全体構成図、図２は本発明の一実施の形態になる被覆ロープを平型にした構成図、図３は本発明の実施の形態になる被覆ロープを丸型にした構成図、図４は本発明の一実施の形態における検出部の具体的構成図、図５は本発明の一実施の形態における手順書、図６は本発明の他の一実施の形態における被覆ロープの平型の構成図、図７は本発明の他の実施の形態における被覆ロープの丸型の構成図である。
【０００８】
図１において、構成とその概略動作を説明する。ここでは、ビルの屋上機械室を省略可能な機械室レスエレベータでの実施例を示す。昇降路１の内部を昇降する乗りかご２と頂部隙間との上部寸法を切りつめるために、エレベータ乗りかご２と釣り合いおもり３が被覆ロープ４で２：１ローピング法でかご下プーリ５、昇降路頂部プーリ６、駆動電動機８に連結された駆動プーリ７、おもりプーリ９などの各種の導電性プーリ６〜９を介して支持されている。そして、上記被覆ロープ４の一端は絶縁型締結部１０−１に、他端は非絶縁型締結部１０−２で昇降路頂部に結合されている。一方、上記導電性プーリ６〜９と被覆ロープ４内の導電性の芯線とが被覆の劣化などで接触した場合を検出するため、短絡検出線１１−１の一端は、非絶縁型締結部１０−２で、被覆ロープの内芯部の導電性部分と電気的に接続され、他端は制御盤１４内の電源装置１５に接続される。電源装置１５のもう一方である短絡検出線１１−２は、短絡検出線１１に電流が流れたことを検出するための電流センサ１６を貫通する。電流センサ１６はプーリと被覆ロープ内４の芯線との接触時に流れる短絡電流を検出し、診断装置１７に情報を出力し、診断装置１７は被覆ロープの異常発生をたとえば、乗りかご２内の表示器１８に警告表示したり、モデム１９や電話線を介して保守センタ２０に通知し修理を要請できるようになっている。
【０００９】
図２、図３は被覆ロープ４の例で、これら図２，図３に示すように、張力を受け持つ鉄等の導電性の芯線４−１をよって細いロープ４−２とし、図２のようにこれを並べてその回りを樹脂やゴムなどの非導電性の被覆材４−３でカバーした平型の被覆ロープ４に、あるいは図３のように６本の細いロープ４−２をより、その回りを樹脂やゴムなどの非導電性の被覆材４−３でカバーした丸型の被覆ロープ４を用いる。
【００１０】
そして、本発明のポイントは、被覆ロープ４の外形形状は問わず、導電性の芯材４−１を、非導電性の被覆材４−３で覆い、芯材４−１と上記導電性プーリ６〜９に電圧を印加し、被覆ロープ４が正常時には、導電性プーリ６〜９と導電性芯材４−１が直接接触せず、被覆材４−３が部分破損した時に両者が接触し、短絡電流が流れるように構成している点に特徴がある。
【００１１】
図４に通電検出プーリとして、駆動プーリ７を用いたときの検出部の構成を示す。被覆ロープ４が駆動電動機８に直結された駆動プーリ７に巻き付けられている。駆動電動機８の本体には検出線１１−２が接続点１２で接続され、電動機本体、電動機側ベアリング８−１、軸２１、プーリ側ベアリング７−１、駆動プーリ７を介して被覆ロープ４の被覆が破損したときのロープ内部の導電性芯線と駆動プーリ７とが接触する仕掛けを構築している。ここでは、被覆ロープ４が破損し電源１５と検出線１１−１，１１−２を介して通電した時のみ電流が瞬間的に流れるので、異常が発生しない限りはベアリング８−１を電流が流れないので、電食によってベアリング８−１が損傷を受ける心配はほとんどない。接触点１２はネジなどでモータ本体に固定してもよいし、接触点１３のように、スリップリングなどのようなもので、可動部に接触させることも可能である。他のプーリへの接続も同様である。
【００１２】
図５は本発明の一実施の形態における手順書で、この図５において、ここでは、図示していない、オペレーションシステムとともに診断装置１７にマイクロコンピュータのプログラムとして組み込む。まず、電流検出器１６が短絡電流を検出すると、その情報はマイクロコンピュータのインターフェースであるアナログ／ディジタル変換器や、ディジタルレベル入力、などを経由してマイクロコンピュータシステムに取り込まれる。通電が発生すると図示していないオペレーティングシステムで処理先を調べ、通電割り込み処理タスクＭ１にプログラムカウンタはジャンプする。そして、処理Ｍ１００で通電の開始なのか通電の終了なのかを判定する。通電開始であれば、処理Ｍ１０１で通電開始フラグをセットし、通電幅（つまり破損長）を計測するために時間計測用のタイマーを起動する。通電終了であれば、処理Ｍ１０２でフラグをリセットし、タイマーを読み出して、異常の持続時間、つまり、破損部の幅を計測する。次に、処理Ｍ１０３でその時のかご位置を記憶する。診断装置１７では、駆動電動機８の軸に取り付けられるエンコーダ（図示を省略）の出力パルスを計数し、到着階での床合わせ制御を行うために、一定時間毎に、乗りかご２の位置を算出している。この乗りかご２の位置情報は、もし、電流センサ１６からの割り込みが発生したら、その時の乗りかご２の位置を異常発生位置エリアに書き留める処理をしておく。そして、後に、異常発生位置エリアを見れば異常位置がわかる。これにより、各プーリと接触する可能性のある部分を全ロープ長の中から６カ所に絞り込むことが出来、被覆ロープ４の不良個所の特定を速やかにする他の効果を生じさせる。
【００１３】
次に、処理Ｍ１０４で、異常発生を表示器１８に表示したり、モデム１９を介して、遠隔保守センタ２０に異常発生を速やかに連絡する。通常、被覆ロープ４の異常診断をＸ線装置で行うものでは高価であるので、装置を現場に定期的に持ち込んで診断を行い、診断終了後は撤収することが一般的であり、常時監視は不可能であったが、本発明では安価な電源と通電検出器と若干の配線で被覆ロープの常時監視が可能となった。なお、ここで、従来のスチールロープではロープの素線切れなどの異常は急激に進行することは少ないが、被覆ロープの場合には、被覆部の剥離速度は速いと考えられる。この場合、強度メンバーである芯線４−１が急激に素線切れすることは、従来のスチーロープと同様に考えにくいが、樹脂ロープの場合、従来ロープよりもロープ径を細くできることから小径プーリが使われることが一般的であり、芯線４−１が小径プーリと接する事態に陥ると、芯線４−１とプーリとの間の接触面積が十分確保できないために、プーリとの間でスリップが発生する可能性があり、芯線４−１の表皮への飛び出しを速やかに検出する必要性がある。本発明では，これが可能となっている。そして、処理Ｍ１０５で異常発生の累積回数を記憶する。この処理は、処理Ｍ１０４での速やかな発報処理と裏腹に、検出線１１−１，１１−２の全長が長いことにより、ノイズを拾いやすいことによる発報の信頼性向上に用いる。そして、最後に処理Ｍ１０６を経由して割り込み待ち状態に戻り、処理を終了する。
【００１４】
ここまでの実施形態では一つの電流センサ１６に対して、複数の短絡検出線１１−２を各プーリに対して接続する例を示したが、この方式は、電流センサが一つで良いので、装置価格を安価に出来る効果がある、一方、電流センサ１６をプーリの個数だけ個別に用意し、検出線も独立に設置すれば、記憶したかご位置との関係で、ロープ異常箇所の特定を非常に速やかに行えるという他の効果を生じる。
【００１５】
さらに、ロープの被覆材を部分的に導電性を有するものにしておけば、そこがプーリと接するときに、定期的に異常診断装置の動作チェックが可能となる他の効果も付与できる。
【００１６】
図６，図７では、細いロープ４−２をすべて高張力鋼とするのではなく、多くの部分を非導電性のたとえばアラミド系の繊維ロープ４−１−２として、一部を導電性の鉄製の芯線４−１−２で構築する。そして、この芯線４−１−２を被服外皮から最も近い位置に配置する。このようにすれば、被服が剥離したとき、その剥離をいち早く検出することができる。なお、このように一部を導電性材にするのは、ロープ長が長くなる超々高速エレベータのような場合、非導電性の繊維系樹脂ロープの繊維部分を多くしてロープ重量を軽減する一方で、異常検知がし易い部分に一部導電性部分を設けて、被覆の剥離を早期に、着実に検出しようとする提案である。なお、この図６，図７では、ロープ束のうち、被覆表面に一番近い位置に導電性芯線４−１−２を配置しているが、被覆する際に、束が回転して、導電性芯線４−１−２が非表面側に回り込んで、検出しにくくなることもあるので、導電性芯線を１本ではなく、外側の位置に複数本配置すれば、このような不具合を発生することがなく、すべてが導電性のロープよりも軽量のロープで、被覆の異常を速やかに検出できる他の効果が生じる。
【００１７】
また、図１の実施形態では、機械室レスエレベータを例に提案を示したが、超高速エレベータ等では昇降路長が数百メータになり、かつ速度が速いため、被覆の異常進行は早いと考えられ、この被覆ロープを常に運転中に監視でき、かつ、異常箇所を自動で特定できる効果は、標準エレベータへ被覆ロープを適用したよりも大きいと言える。
【００１８】
このように本実施形態によれば、エレベータ即ち昇降機の駆動ロープに被覆ロープ用いたシステムで、この被覆ロープの異常診断を通常の運転と同時進行で常時監視出来るので、早期に異常を発見でき、速やかな保守、修理活動ができるばかりでなく、点検のために利用者へのサービスを休止することもないので顧客サービスの向上も図れるという効果を達成できる。
【００１９】
また、自動で診断を行うので、保守員を昇降内や乗りかご上に点検のために存在させることがないので保守員の安全性確保という効果もある。
【００２０】
さらに、異常箇所の特定も自動的に行うので、対処時間を短くすることができる効果がある。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、費用の嵩むことなく、かつ、信頼性の高い昇降機のロープ診断装置を提供することができた。また、常時診断と異常箇所の自動特定も可能となり、診断と保守を確実にかつ迅速にできるという効果も達成できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になる昇降機のロープ診断装置を備えた昇降機の全体構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態になる被覆ロープを平型にした構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態になる被覆ロープを丸型にした構成図である。
【図４】本発明の一実施の形態における検出部の具体的構成図である。
【図５】本発明の一実施の形態における手順書である。
【図６】本発明の他の一実施の形態における被覆ロープの平型の構成図である。
【図７】図７は本発明の他の実施の形態における被覆ロープの丸型の構成図である。
【符号の説明】
１　　　　昇降路
２　　　　乗りかご
３　　　　釣り合いおもり
４　　　　被覆ロープ
４−１　　導電性芯線
４−２　　細いロープ
４−３　　非導電性被覆材
４−１−１　非導電性芯線
４−１−２　導電性芯線
５　　　　乗りかご下プーリ
６　　　　頂部転向プーリ
７　　　　駆動プーリ
８　　　　モータ
９　　　　釣り合いおもりプーリ
１０−１，１０−２　ロープ締結部
１１−１，１１−２　短絡検出線
１５　　　電源装置
１６　　　電流センサ
１７　　　診断装置
１８　　　表示器
１９　　　モデム
２０　　　保守センタ
Ｍ１　　　通電割り込み処理

Claims (7)

1. エレベータ乗りかご、釣り合いおもり、導電体を芯線とし外皮を非導電体で被覆した被覆ロープ、エレベータ駆動用電動機、プーリとにより構成された昇降機のロープ診断装置において、
   上記被覆ロープの芯線と上記プーリとの間に電圧を印加する電源装置と、この電源装置の出力を検出し、上記被覆ロープの診断を行う診断装置を設けたことを特徴とする昇降機のロープ診断装置。
2. 上記プーリとは、上記エレベータ駆動用電動機に接続された導電性駆動プーリ、上記乗りかご下に設置された導電性かごプーリ、乗りかご上に設置された導電性かごプーリ、上記釣り合いおもりに設置された導電性おもりプーリ、昇降路内に設置された導電性の転向プーリの少なくとも一つ以上であることを特徴とする請求項１記載の昇降機のロープ診断装置。
3. 上記診断装置は、上記電源装置からの通電を検出し、上記被覆ロープの異常診断を行うことを特徴とする請求項１記載の昇降機のロープ診断装置。
4. 上記被覆ロープは、芯線を導電性の金属、外皮を非導電性の樹脂、又はゴムで覆った被覆ロープであることを特徴とする請求項１記載の昇降機のロープ診断装置。
5. 上記被覆ロープは、芯線の一部を導電性の金属線、他部を非導電性の繊維線、外皮を非導電性の樹脂、又はゴムで覆った被覆ロープであることを特徴とする請求項１記載の昇降機のロープ診断装置。
6. 上記診断装置は、上記電源装置からの通電を検出し、この検出を上記乗りかご位置と関係付けて記憶するようにしたことを特徴とする請求項３記載の昇降機のロープ診断装置。
7. 上記診断装置は、上記電源装置からの通電を検出し、この検出による被覆ロープの異常発生警告を、表示または保守センタに伝えるようにしたことを特徴とする請求項３記載の昇降機のロープ診断装置。

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