JP2012020865A - エレベータのドア装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ドア12a,12bと、ドアモータ30と、第1〜第3プーリ14〜16と、第1〜第3プーリ14〜16に巻き掛けられる無端状の第1及び第2ベルト17,18と、ドアモータ30の回転角度情報を出力するパルス発生器31と、ドア12a,12bを全開位置及び全閉位置の一方から他方に移動させる際、ドアモータ30の実回転角度を演算し、実回転角度が基準回転角度より大きい場合、次にドア12a,12bを上記全開位置及び全閉位置の一方から他方まで移動させるときに、ドア12a,12bを減速させるドアモータ30の回転角度を、これまでより、実回転角度と基準回転角だけずらすようにドアモータ30の回転を制御する制御装置34と、を備えている。
【選択図】図2
Description
従来のエレベータのドア制御装置では、戸の開閉速度を低速にすることで、プーリとベルトとの間の滑りを抑制して不自然な戸の速度変化を抑制していた(例えば、特許文献1参照)。
図1はこの発明の実施の形態1に係るドア装置を有するエレベータの正面図、図2はこの発明の実施の形態1に係るエレベータのドア装置のシステム構成図である。
ドア12a,12bは、横引き式の二枚両引きドアであり、出入り口11の上方で、出入り口11の間口方向に延在するようにかご10に設けられたドアレール13に出入り口11を開閉可能に吊り下げられている。
そして、ドアモータ30の駆動に連動して第2ベルト18が走行されると第1プーリ14が回転される。また、第1プーリ14の回転に連動して第2プーリ15が回転され、これにより第1ベルト17が走行するとともに、第3プーリ16も回転される。
このとき、ドア12a,12bが、互いに逆方向に移動するように第1ベルト17に連結されている。第1ベルト17の回転方向の正逆が入れ替わることで、出入り口11がドア12a,12bにより開閉される。
次いで、エレベータのドア装置1のシステム構成について説明する。
図2において、ドア制御盤35とエレベータ制御盤36とがインターフェイス回路35d,36dを介して通信可能に接続されている。
これにより、ドア制御盤35及びエレベータ制御盤36は、ドア12a,12bが全開位置及び全閉位置にあることを認識可能となる。
図3はこの発明の実施の形態1に係るエレベータのドア装置のドア制御盤によるベルトの緩み検出を説明するフロー図である。
なお、図3では、説明の便宜上、ステップ101〜ステップ108をS101〜S108とする。
初期状態として、ドア12a,12bは全開位置に停止されて、全開検出スイッチ22から出力される信号はONであり、パルスの計数の初期値が0にセットされているものとする。
ステップ101で、CPU35aは、ドア12a,12bの閉動作が開始されたと判断すると、パルス発生器31から受信されるパルスの計数を開始する(ステップ102)。
ステップ103で、CPU35aは、ドア12a,12bが全閉されていないと判断すると、ステップ103を繰り返す。
理論基準パルス数P0は、全開位置及び全閉位置の一方から他方にドア12a,12bを移動させるのに必要なドアモータ30の理論的な回転角度(基準回転角度)だけドアモータ30を回転させたときに、パルス発生器31から発生されるパルスの数である。
実パルス数P−理論基準パルス数P0は、第1及び第2ベルト17,18の第1〜第3プーリ14〜16に対する滑り量に比例する数であり、実パルス数P−理論基準パルス数P0の演算は、第1及び第2ベルト17,18の第1〜第3プーリ14〜16に対する滑り量を演算していることに相当する。
ROM35cには、理論基準パルス数P0が予め格納されている。これは、基準回転角度が予め格納されているともいえる。
つまり、第1及び第2ベルト17,18が僅かに緩んで、実パルス数Pと理論基準パルス数P0に差が生じても、基準回転角度だけドアモータ30を回転させた後、基準回転角度と実パルス数P−理論基準パルス数P0(<第1閾数Pc1)に相当する回転角度だけドアモータ30を回転させたときのドア12a,12bの移動が、利用者から極端に不自然に感じられない範囲で設定される。
ステップ105で、CPU35aは、実パルス数Pから理論基準パルス数P0を引いた値が、第2閾数Pc2より大きいか否かを判断する(ステップ106)。
第2閾数Pc2は、第1及び第2ベルト17,18の張力の調整が緊急に必要か否かの判断値であり、第2閾数Pc2>第1閾数Pc1である。
図4はこの発明の実施の形態1に係るエレベータのドア装置において、全開位置から全閉位置までドアを移動させる際にドア制御盤が生成する速度指令値を説明する図である。
なお、図4において、時間軸の原点は、ドア12a,12bが、全開位置からの移動を開始する時間としている。
以降、ドア制御盤35は、ベルト調整時期到来フラグまたはベルト異常フラグをONにするまでは、ドア12a,12bを全開位置から全閉位置に動作させる際、速度指令値標準パターンに従った速度指令値に基づいてドア12a,12bの速度制御を行う。
速度指令値補正パターンは、上述の加速パターンと減速パターンの間に延長パターンが組み込まれたパターンとして構成されている。
ここでは、時間Δt1は、ΔPaだけパルスを発生させるためのドアモータ30の回転角度を、加速パターンの終了時での速度指令値でドア12a,12bを移動させるためのドアモータ30の角速度で除した値となる。
図5はこの発明の実施の形態1に係るエレベータのドア装置のドア制御盤によるドアの速度制御を説明するフロー図である。
なお、図5では、説明の便宜上、ステップ201〜ステップ206をS201〜S206と記載する。
ステップ202で、CPU35aは、ベルト調整時期到来フラグまたはベルト異常フラグがONでない(OFFである)と判断すると、速度指令値標準パターンに従った速度指令値に基づいてドア12a,12bの速度制御を行う(ステップ203)。
ステップ202で、CPU35aは、ベルト調整時期到来フラグまたはベルト異常フラグがONであると判断すると、速度指令値補正パターンに従った速度指令値に基づいてドア12a,12bの速度制御を行う。
ステップ205でCPU36aは、ドア12a,12bが全閉されていないと判断すると、ステップ205を繰り返す。
ステップ205でCPU36aは、ドア12a,12bが全閉されたと判断すると、ドア12a,12bの速度を0とする速度指令値を出力して(ステップ206)、ドア12a,12bの閉動作の速度制御を終了する。
図6はこの発明の実施の形態1に係るエレベータのドア装置において、ドアが全開位置から全閉位置に移動されるときにパルス発生器が発するパルスの時間変化を示す図である。
なお、パルス計数特性Aは、第1及び第2ベルト17,18の張力を調整した直後の特性であるものとする。
実線で示されるパルス計数特性Aでは、パルス数がPsdとなった時間t1で、パルス数の時間変化が、その手前の時間領域でのパルス数の時間変化に比べて小さくなる。つまり、パルス数がPsdとなったときに、ドアモータ30の回転速度が減速されており、ドア12a,12bの速度が減速するのがわかる。そして、理論基準パルス数P0で、ドア12a,12bは全閉位置に到達し、パルスの発生がなくなる。
ベルト異常信号をエレベータの管理室などに発報するように構成しておけば、管理者は、第1及び第2ベルト17,18がさらに緩んで、ドア12a,12bが移動できなるなどする前に第1及び第2ベルト17,18の緩みに対して対処できる。
上記実施の形態1では、ドア制御盤35が、全開位置及び全閉位置の一方から他方にドア12a,12bを移動させる場合の第1及び第2ベルト17,18と第1〜第3プーリ14〜16との間の滑り量から第1及び第2ベルト17,18の緩みを検出し、第1及び第2ベルト17,18の緩みに応じたドアの速度制御を行うように制御していた。
ドア制御盤35は、全開位置及び全閉位置の一方から他方に移動しているドア12a,12bを反転させて再度全開及び全閉の一方に戻す際に発生する滑り量から第1及び第2ベルト17,18の緩みを検出する。さらに、ドア制御盤35は第1及び第2ベルト17,18の緩み量が、緊急を要さずとも、張力を調整するのが好ましい量まで達したときに、第1及び第2ベルト17,18の張力調整時期が到来したことを知らせるベルト調整促進信号を生成してエレベータ制御盤36に送信し、第1及び第2ベルト17,18の緩み量が緊急に張力の調整を要する量に達したときに、ベルト異常信号を生成してエレベータ制御盤36に送信する。
図7はこの発明の実施の形態2に係るエレベータのドア装置のドア制御盤によるベルトの緩み検出を説明するフロー図である。
なお、図7では、説明の便宜上、ステップ301〜ステップ311をS301〜S311とする。
また、第1ベルト及び第2ベルト17,18の張力は適切に調整されており、ドア12a,12bが全開位置に移動して停止した直後を初期状態とする。
ステップ302で、CPU35aは、ドア12a,12bの閉動作が開始されていないと判断すると、ステップ302を繰り返す。
このとき、パルス発生器31から出力されるパルスは、ドアモータ30の回転が正逆いずれかに回転しているときに発せられたかの情報を含んでいる。そして、CPU35aは、例えば、ドアモータ30が正方向に回転しているときに発せられたパルスに対しては、受信したパルスの数だけ現在のパルス数から減算してパルスを計数し、ドアモータ30が逆方向に回転しているときに発せられたパルスに対しては、受信したパルスの数だけ現在のパルス数に加算してパルスを計数する。ここでは、ドアモータ30の回転の正方向は、ドア12a,12bを開動作させるドアモータ30の回転方向とする。
ステップ304で、CPU35aは、戸開指令を受信していないと判断すると、ドア12a,12bが全閉したか否かを判断する(ステップ305)。
ステップ306で、CPU35aは、ドア12a,12bが全開していないと判断すると、ステップ306を繰り返し、全開したと判断すると、ステップ307に進む。
例えば、張力調整時期の到来前では、第1及び第2ベルト17,18の緩みは少量であり、ドア12a,12bの開閉動作が、利用者にドア12a,12bから不自然に思われることなく実行できる。つまり、実パルス数P−理論基準パルス数P0<第3閾数Pc3であれば、第1及び第2ベルト17,18の緩みは少量であり、今まで通りのドア12a,12bの速度制御でドア12a,12bの速度を制御しても、今までと略同様にドア12a,12bが移動される。
ステップ307で、CPU35aは、実パルス数P−理論基準パルス数P0>第3閾数Pc3である判断すると、ステップ308に進む。
第4閾数Pc4は、第1及び第2ベルト17,18の張力の調整が緊急に必要か否かの判断値であり、第4閾数Pc4>第3閾数Pc3である。なお、第3閾数Pc3及び第4閾数Pc4はROM35cに設けられた記憶領域に予め格納されている。
なお、第1及び第2ベルト17,18は、停止していたドア12a,12bの移動が開始されるときより反転するときの方が滑りやすく、第3閾数Pc3は第1閾数Pc1より大きく、第4閾数Pc4は第2閾数Pc2より大きく設定されている。
ステップ309及びステップ310の制御は、ステップ106及びステップ107の制御と同様である。
図8はこの発明の実施の形態2に係るエレベータのドア装置において、全開位置から閉方向にドアを移動させている最中に、ドア制御盤がドアの反転指令を受信したときに生成する速度指令値を説明する図である。
ここでは、ドア制御盤35は、ドア12a,12bの閉動作を開始してから時間t3で反転指令を受信するものとする。
反転指令は、図示しないかご操作盤に設けられた反転用ボタンや、利用者の荷物がドア12a,12bの閉方向側の端部に設けられたセーフティーバーを押し込んだ場合などに発生する。
そして、ドア制御盤35は、時間0から時間t3が経過するまでは、前述の速度指令値標準パターンに従った速度指令値に基づいて、ドア12a,12bの速度制御を行う。
ここでは、時間Δt2は、ずれ角度を、加速パターンの終了時での速度指令値でドアを移動させるためのドアモータ30の角速度で除した値に設定している。
図9はこの発明の実施の形態2に係るエレベータのドア装置ドア制御盤によるドアの速度制御を説明するフロー図である。
初期状態として、ドア12a,12bは全開位置にあるものとする。
ステップ405で、CPU35aは、反転指令を受信したか否かを判断する。
ステップ405でCPU35aは、反転指令を受信していないと判断すると、ドア12a,12bが全閉したか否かを判断する(ステップ406)。
ステップ406で、CPU35aは、ドア12a,12bが全閉していないと判断すると、ステップ405に戻り、ドア12a,12bが全閉したと判断すると、速度を0とする速度指令値を出力して(ステップ407)、ドア12a,12bの閉動作の速度制御を終了する。
ステップ405で、CPU35aは、反転指令を受信したと判断すると、反転後のドア12a,12bの速度制御を実行し(ステップ408)、制御を終了する。
図10はこの発明の実施の形態2に係るエレベータのドア装置によるドア反転後のドアの速度制御を説明するフロー図である。
ステップ502で、CPU35aは、ドアモータ30の回転方向は、ドア12a,12bを閉動作させる方向に切り替わったか否か、言い換えればドア12a,12bの移動方向が変わったか否かを判断する。
ステップ502で、CPU35aは、ドア12a,12bの移動方向が変わったと判断すると、ベルト調整時期到来フラグまたはベルト異常フラグがONか否かを判断する(ステップ503)。
このとき、反転時速度指令値補正パターンに従った速度指令値に基づいてドア12a,12bの速度を制御した場合と反転時速度指令値標準パターンに従った速度指令値に基づいてドア12a,12bの速度を制御した場合とで、ドア12a,12bの反転が開始される位置は、ドアモータ30をずれ角度だけ回転させるときのドア12a,12bの移動量分だけドア12a,12bの開方向側にずれる。ドア12a,12bが反転してから減速が開始される時間の差は、時間Δt2であり、短い時間である。
ステップ506で、CPU35aは、ドア12a,12bが全開されていないと判断すると、ステップ506を繰り返し、ドア12a,12bが全開されたと判断すると、速度を0とする速度指令値を出力して(ステップ507)、ドア12a,12bの閉動作の速度制御を終了する。
図11はこの発明の実施の形態2に係るエレベータのドア装置において、ドアが全開位置から全閉位置に移動されるときにパルス発生器から発生されるパルスの変化を示す図である。
なお、パルス計数特性Cは、第1及び第2ベルト17,18の張力を調整した直後の特性であるものとする。
これは、ベルト調整時期到来フラグまたはベルト異常フラグがONとなる前では、ドア12a,12bを反転させた後のドアモータ30の回転角度が、減速開始基準角度に達したところで、ドア12a,12bの減速が開始されるのに対し、ベルト調整時期到来フラグまたはベルト異常フラグをONとされた後では、ドア12a,12bを反転させた後のドアモータ30の回転角度が、以下の角度となったところで、ドア12a,12bの減速を開始することを示している。
この場合、ドア制御盤35は、計数するパルス数が、理論基準パルス数P0となったところで、ドアモータ30の回転を一旦停止させるようにドアモータ30の回転を制御するが、ドア12a,12bを全閉させるには、ドアモータ30をさらにΔPbだけ回転させる必要がある。このため、図11の一点鎖線で示されるように、ΔPbだけドアモータ30を回転させるには、時間Δt2に比べて極端に長い時間Δt2aを要してしまい、ドア12a,12bの移動も不自然となる。例えば、Δt2aは、第3閾数Pc3の設定値にもよるが、数secに及ぶこともある。
つまり、ドア装置1によれば、第1及び第2ベルト17,18が緩んでも、ドア12a,12bの開閉時間が延びることを抑制しつつ、スムーズにドア12a,12bを開閉できる。
この実施の形態3では、反転動作を含むドア12a,12bの速度の制御を、実施の形態2のものに代えたものとしている。
ここでは、表1に示されるように、ドア12a,12bの移動領域を、例えば、3つの分割領域に区分している。
第1及び第2ベルト17,18の張力が調整された直後の初期状態において、ドア12a,12bが全開位置から全閉位置に移動させたときに計数される実パルス数Pが、P0から0に変化するものとする。
そして、分割領域(0)は、実パルス数Pが、0(全閉)≦P<P1の範囲をとるときのドア12a,12bの移動領域に相当し、分割領域(1)は、実パルス数Pが、P1≦P<P2の範囲をとるときのドア12a,12bの移動領域に相当し、分割領域(2)は、パルス数がP2≦P≦P0(全開)の範囲をとるときのドア12a,12bの移動領域に相当している。
図12はこの発明の実施の形態3に係るエレベータのドア装置のドア制御盤によるベルトの緩み検出を説明するフロー図である。
なお、図12では、説明の便宜上、ステップ601〜ステップ612をS601〜S612とする。
ドア12a,12bが全閉位置に移動して停止した直後を初期状態とする。
ステップ608で、CPU35aは、実パルス数P−理論基準パルス数P0>第3閾数Pc3(X)でないと判断すると、今回のドア12a,12bの動作が、初期状態におけるドア12a,12bの動作と略同様であるとみなし、制御を終了する。
ステップ608で、CPU35aは、実パルス数P−理論基準パルス数P0>第3閾数Pc3(X)であると判断すると、ステップ609に進む。
ステップ610及びステップ611の制御は、ステップ106(309)及びステップ107(310)の制御と同様である。
ステップ612で、CPU35aは、選択した分割領域(X)に対応するずれ角度D(X)に、実パルス数P−パルス計数開始値P0から演算されるずれ角度を上書きする。
以上により第1及び第2ベルト17,18の緩みの判定制御が終了する。
ここで、実施の形態2では、Δt2は、前回のドアを反転させて全閉位置に移動させた時に演算したドアモータ30のずれ角度を、反転時加速パター終了時の速度指令値でドア12a,12bを移動させるためのドアモータ30の角速度で除した値となっていた。
以下、反転後のドア12a,12bの速度制御について説明する。
図13はこの発明の実施の形態3に係るエレベータのドア装置によるドア反転後のドアの速度制御を説明するフロー図である。
なお、図13では、説明の便宜上、ステップ701〜ステップ708をS701〜S708とする。
ステップ702〜ステップ704の制御は、ステップ501〜ステップ503の制御と同様である。
また、ずれ角度とドア12a,12bの反転位置を含む分割領域に関連付けされた第3及び第4閾角度との間の比較結果に応じて、ベルト調整促進信号、及びベルト異常信号を生成するので、実施の形態1と同様、第1及び第2ベルト17,18の緩みに対してエレベータの管理者が速やかに対応できる。
Claims (9)
- 出入り口を開閉可能に設けられるドアと、
上記ドアを開閉させる駆動力を発生するドアモータと、
上記ドアモータの回転に連動して回転するプーリと、
上記プーリに巻き掛けられて上記ドアに連結され、上記プーリの回転に連動させて上記ドアを開閉移動させる無端状のベルトと、
上記ドアモータの回転角度情報を出力する回転情報取得出手段と、
上記回転角度情報から上記ドアの回転角度を検出し、上記ドアが所望の速度で移動されるように上記ドアモータを制御可能に構成され、全開位置及び全閉位置の一方から他方に上記ドアを移動させるのに要する上記ドアモータの理論的な基準回転角度が予め格納され、上記ドアを上記全開位置及び全閉位置の一方から他方に移動させる際、加速した上記ドアを上記全閉位置及び全開位置の間の所定位置で減速を開始させて上記全開位置及び全閉位置の他方で停止させるように上記ドアモータを制御するとともに、上記ドアが上記全開位置及び全閉位置の一方から他方に至るまでの上記ドアモータの回転量である実回転角度を演算し、上記実回転角度と上記基準回転角度との差が所定の閾角度より大きい場合、次に上記ドアを上記全開位置及び全閉位置の一方から他方まで移動させるときに、上記ドアの減速を開始させる上記ドアモータの回転角度を、これまでより、上記実回転角度と上記基準回転角度の差だけ、上記ドアを上記全開位置及び全閉位置の他方側に移動させる方向にずらすように上記ドアモータの回転を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とするエレベータのドア装置。 - 上記制御装置は、上記実回動角度と上記基準回転角度との差が、所定の第1閾角度より大きい場合に、上記ベルトの張力調整時期の到来を知らせるベルト調整促進信号を生成することを特徴とする請求項1に記載のエレベータのドア装置。
- 上記制御装置は、上記実回転角度と上記基準回転角度との差が、上記第1閾角度より所定量大きな所定の第2閾角度より大きい場合に、上記ベルトの張力の緊急調整が必要であることを知らせるベルト異常信号を生成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエレベータのドア装置。
- 上記制御装置は、上記ベルトの張力が適切な状態にあるときに上記ドアを上記全開位置及び全閉位置の一方に停止させた上記ドアモータの位置を角度基準位置とし、上記全開位置及び全閉位置の一方から他方に向けて移動する上記ドアを反転させて上記全開位置及び全閉位置の一方で停止させたときの上記ドアモータの上記角度基準位置からのずれ角度を格納する記憶領域を有し、移動中の上記ドアを反転させ、上記全開位置及び全閉位置の一方に停止させる場合、上記ドアを反転させた後の上記ドアモータの回転角度が、上記ドアの反転位置と上記ドアの上記全開位置及び全閉位置の一方との間の距離に応じて設定される減速開始基準角度となったところで、反転後に加速した上記ドアの減速を開始させ、上記ドアを上記全開位置及び全閉位置の一方で停止させるように上記ドアモータを制御するとともに、演算した上記ずれ角度が所定の閾角度より大きい場合、次に移動中の上記ドアを反転させて上記全開位置及び全閉位置の一方で停止させるときに、上記ドアを反転させてからの上記ドアモータの回転角度が、上記減速開始基準角度より上記ドアを上記全開位置及び全閉位置の一方に移動させる回転方向に上記ずれ角度だけずれたところで、上記ドアの減速を開始させるように上記ドアモータの回転を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のエレベータのドア装置。
- 上記制御装置は、上記ずれ角度が所定の第3閾角度より大きい場合に、上記ベルト調整促進信号を生成することを特徴とする請求項4に記載のエレベータのドア装置。
- 上記制御装置は、上記ずれ角度が上記第3閾角度より所定量大きな第4閾角度より大きい場合に、上記ベルト異常信号を生成することを特徴とする請求項5に記載のエレベータのドア装置。
- 上記制御装置は、上記ドアを上記全開位置と上記全閉位置との間の上記ドアの移動領域を区分して複数の分割領域として認識し、かつ上記ベルトの張力が適切な状態にあるときに上記ドアを上記全開位置及び全閉位置の一方に停止させた上記ドアモータの位置を角度基準位置とし、上記全開位置及び全閉位置の一方から他方に向けて移動する上記ドアを反転させて上記全開位置及び全閉位置の一方に停止させたときの上記ドアモータの上記角度基準位置からのずれ角度、及び上記ベルトの緩み判定の基準に用いられる所定の閾角度を上記分割領域のそれぞれに関連付けして格納する記憶領域を有し、移動中の上記ドアを反転させて上記全開位置及び全閉位置の一方に停止させる場合、上記ドアを反転させた後の上記ドアモータの回転角度が、上記ドアの反転位置と上記ドアの上記全開位置及び全閉位置の一方との間の距離に応じて設定される減速開始基準角度となったところで、反転後に加速した上記ドアの減速を開始させ、上記ドアの上記全開位置及び全閉位置の一方で停止させるように上記ドアモータを制御するとともに、上記ずれ角度を演算して上記ドアの反転位置を含む上記分割領域に関連づけして格納し、演算した上記ずれ角度が上記閾角度より大きいと判断すると、次に上記全開位置及び全閉位置の一方から他方に向かって移動させた上記ドアを反転させて上記全開位置及び全閉位置の一方で停止させるときに、上記ドアを反転させてからの上記ドアモータの回転角度が、上記減速開始基準移角度より、上記ドアを上記全開位置及び全閉位置の一方に移動させる回転方向に、上記反転位置を含む分割領域に関連付けされた上記ずれ角度だけずれたところで、上記ドアの減速を開始させるように上記ドアモータの回転を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のエレベータのドア装置。
- 上記制御装置は、上記ずれ角度が、今回の上記ドアの反転位置を含む分割領域に対応する記憶領域に関連付けされて格納されている第3閾角度より大きい場合に、上記ベルト調整促進信号を生成することを特徴とする請求項7に記載のエレベータのドア装置。
- 上記制御装置には、上記ずれ角度が、今回の上記ドアの反転位置を含む分割領域に対応する記憶領域に関連付けされて格納されている上記第3閾角度より所定量大きな第4閾角度より大きい場合に、上記ベルト異常信号を生成することを特徴とする請求項8に記載のエレベータのドア装置。
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