JP2020138822A - エレベータの診断システム - Google Patents

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Abstract

【課題】ドア駆動ベルトのテンション低下を検出することが可能なエレベータの診断システムを提供する。【解決手段】ドアパネルの移動量を検出する加速度センサ18と、ドアモータ14の駆動を検出する電流センサ17を備える。加速度センサ18及び電流センサ17の信号に基づいてドアモータ14の動作開始からドアパネルの動作開始までの時間を測定する動作時間測定手段22と、加速度センサ18の信号に基づいてドアパネルの移動量を測定する移動量測定手段23と、ドアモータ14の動作開始からドアパネルの動作開始までの基準となる時間、および基準となるドアパネルの移動量とを初期値として格納する初期値格納手段24とを備える。動作時間測定手段22、移動量測定手段23および初期値格納手段24に格納されたデータに基づいてドア駆動ベルト16の異常を診断する異常診断手段25を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、エレベータの診断システムに関する。
エレベータのドアでは、長時間の使用に伴い、ドアモータベアリングの劣化やドア駆動ベルトのテンションの低下等の異常が発生する。エレベータドアの異常を検知する方法の一つとして、例えば特許文献1に記載の技術が提案されている。特許文献1に記載の技術においては、エレベータのドア開閉動作異常監視装置を設け、ドアモータの駆動タイミングとドアの開閉速度などの制御信号を受信し診断することにより、ドアモータベアリングの劣化や、ドア駆動ベルトのテンションの低下を検知するようにしている。
特開2012−197144号公報
特許文献1に記載の技術においては、ドアモータ駆動タイミングとドア開閉速度を用いてエレベータのドア開閉動作の異常を監視するという一つの手法を提案している。エレベータのドア開閉動作の異常監視は、一つの手法に限らず、製品の種類、設置場所等に応じ様々な手法から適宜選択できるのが好ましい。
本発明の目的は、ドア駆動ベルトのテンション低下を検出することが可能なエレベータの診断システムを提供することにある。
前記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、エレベータの乗りかごに設置され、対向面が離着するように動作して前記乗りかごの乗降口を開閉するドアパネルと、前記ドアパネルを駆動するドアモータと、前記ドアモータの駆動力を前記ドアパネルに伝達するドア駆動ベルトと、前記エレベータの診断を行う診断装置とを備えたエレベータの診断システムにおいて、前記ドアパネルに設置され、前記ドアパネルの移動量を検出する加速度センサと、前記ドアモータに設置され、前記ドアモータの駆動を検出する電流センサと、前記加速度センサ及び前記電流センサの信号に基づいて前記ドアモータの動作開始から前記ドアパネルの動作開始までの時間を測定する動作時間測定手段と、前記加速度センサの信号に基づいて前記ドアパネルの移動量を測定する移動量測定手段と、前記ドアモータの動作開始から前記ドアパネルの動作開始までの基準となる時間、および基準となる前記ドアパネルの移動量とを初期値として格納する初期値格納手段と、前記動作時間測定手段、前記移動量測定手段および前記初期値格納手段に格納されたデータに基づいて前記ドア駆動ベルトの異常を診断する異常診断手段と、を備えたことにある。
本発明によれば、ドア駆動ベルトのテンション低下を検出することが可能なエレベータの診断システムを提供することができる。
本発明の実施例に係るエレベータドア開閉装置と診断装置の構成を示した図である。 ドア駆動ベルト16のテンションが適正な状態においてドアが閉じた状態を示す図である。 ドア駆動ベルト16のテンションが適正な状態においてドアが開いた状態を示す図である。 ドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態においてドアが閉じた状態を示す図である。 ドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態においてドアが開いた状態を示す図である。 ドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態においてドアが閉じた状態を示す図である。 ドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態においてドアが開いた状態を示す図である。 ドア駆動ベルト16のテンション低下の状態と、ドア開閉した際のドアパネルの動作を示す図である。 本発明の実施例に係る診断装置20の動作を説明するフローチャートである。
以下、本発明に係るエレベータ異常診断システムの実施例を図面に基づいて説明する。本発明は以下の実施例に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例もその範囲に含むものである。
図1は、本発明の実施例に係るエレベータドア開閉装置と診断装置の構成を示した図である。まず、エレベータドア開閉装置10の構成について説明する。本実施例では、一例として左右方向に開閉するドアに適用した例で説明する。
図1において、エレベータドア開閉装置10には、エレベータの乗りかごに設置され、対向面が離着するように動作して乗りかごの乗降口を開閉するドアパネルが備えられている。本実施例においてドアパネルは、乗りかごの乗降口の左側を覆う左側ドアパネル11と、乗降口の右側を覆う右側ドアパネル12で構成されている。さらにエレベータドア開閉装置10には、左側ドアパネル11および右側ドアパネル12の摺動を補助するドアレール13と、左側ドアパネル11および右側ドアパネル12の開閉を行うドアモータ14と、左側ドアパネル11および右側ドアパネル12の開閉動作の補助を行う従動プーリ15と、ドアモータ14および従動プーリ15に掛けられ、左側ドアパネル11および右側ドアパネル12が接続されているドア駆動ベルト16より構成されている。左側ドアパネル11には、固定部11aが備えられ、ドア駆動ベルト16の下側に位置する部分と接続されている。右側ドアパネル12には、固定部12aが備えられ、ドア駆動ベルト16の上側に位置する部分と接続されている。
ドアモータ14および従動プーリ15に掛けられたドア駆動ベルト16は、ドアモータ14が回転すると、上側位置と下側位置とで逆方向に移動する。すなわち、図1においてドア駆動ベルト16の上側位置が右側向かって移動すると、ドア駆動ベルト16の下側位置は左側向かって移動する。
図1において、ドアモータ14が右周りに回転すると、固定部11aによってドア駆動ベルト16の下側に固定された左側ドアパネル11は左方向に移動し、固定部12aによってドア駆動ベルト16の上側に固定された右側ドアパネル12は右方向に移動する。これにより、ドアが開放される。
ドアが開放された状態においてドアモータ14が左周りに回転すると、固定部11aによってドア駆動ベルト16の下側に固定された左側ドアパネル11は右方向に移動し、固定部12aによってドア駆動ベルト16の上側に固定された右側ドアパネル12は左方向に移動する。これにより、ドアが閉鎖される。
ドアモータ14には、ドアモータ14の駆動を検出するための電流センサ17が取り付けられている。左側ドアパネル11には、左側ドアパネル11の動作開始、移動量を検出するための加速度センサ18が取り付けられている。
次に診断装置20の構成について説明する。診断装置20は、電流センサ17および加速度センサ18からの出力信号を受信するI/F手段21(インターフェイス手段)と、I/F手段21を介して受信した電流センサ17の信号および加速度センサ18の信号に基づいて、ドアモータ14の駆動開始から左側ドアパネル11の動作開始までの時間を測定する動作時間測定手段22と、I/F手段21を介して受信した加速度センサ18の信号に基づいて、左側ドアパネル11の移動量を測定する移動量測定手段23と、動作時間測定手段22および移動量測定手段23にて測定した値を初期値として格納する初期値格納手段24と、動作時間測定手段22および移動量測定手段23、初期値格納手段24に格納された初期値に基づいて、ドア駆動ベルト16のテンション低下の状態を診断する異常診断手段25と、異常診断手段25の診断結果に基づいて、図示されない管制センターに対して異常状態を通知する外部通報手段26より構成されている。
初期値格納手段24に初期値として格納されるデータは、基準となるデータ(時間、移動量)であるため、ドア駆動ベルト16に異常が発生していない、例えば初回時にドア開動作を行った時に測定したデータとするのが望ましい。初回時とは、新設時にはドア開閉状態の調整を含むエレベータの乗り心地調整を完了し、監視装置を起動した後の初回運転時、ドア駆動ベルト16を交換した際にドア開閉状態の調整を完了し、監視装置を再度起動した後の初回運転時を意味するものである。また、初期値としてのデータは、経験値に基づいたデータを予め格納するようにしても良い。
異常診断手段25は、動作時間測定手段22、移動量測定手段23および初期値格納手段24のデータに基づいてドア駆動ベルト16の異常を診断するものである。外部通報手段26は、異常診断手段25がドア駆動ベルト16の異常を検出した時に通報する。
加速度センサ18は、左側ドアパネル11の開閉方向の動作を検出するよう設置されている。ドアモータ14は、右側ドアパネル12側に設置されている。本実施例においては、加速度センサ18とドアモータ14とは、ドアパネルの対向面を境としてそれぞれ反対側に取り付けられている。本実施例では、ドアモータ14に近い側に右側ドアパネル12を主とし、左側ドアパネル11を右側ドアパネル12に追従するように動作させているので、左側ドアパネル11の時間的遅れ、移動量を検出するためにドアモータ14がある右側ドアパネル12と反対側の左側ドアパネル11に加速度センサ18を取り付けている。ドアモータ14が左側ドアパネル11側に取り付けられた場合には、加速度センサ18は右側ドアパネル12側に取り付ける。
診断装置20は、エレベータの乗りかごに設置される。また、上述した診断装置20には、中央演算処理装置(CPU:Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等の記憶手段が備えられている。本実施例の場合、動作時間測定手段22、移動量測定手段23、異常診断手段25はCPUに備えられており、初期値格納手段24は記憶手段に備えられている。
次にエレベータドア開閉装置が正常な状態について、図2を用いて説明する。図2Aは、ドア駆動ベルト16のテンションが適正な状態においてドアが閉じた状態を示す図である。図2Bは、ドア駆動ベルト16のテンションが適正な状態においてドアが開いた状態を示す図である。
ドア駆動ベルト16のテンションが適正な状態においてドア開動作を行う場合、まずドアモータ14がドア開方向(右回り)に回転する。次にドアモータ14の回転にあわせ、ドア駆動ベルト16がドア開方向に回転し始め、ドア駆動ベルト16に接続されている左側ドアパネル11および右側ドアパネル12がドア開方向に動作を開始する。
同様に、ドア駆動ベルト16のテンションが適正な状態においてドア閉動作を行う場合、ドアモータ14がドア閉方向(左回り)に回転する。次にドアモータ14の回転にあわせ、ドア駆動ベルト16がドア閉方向に回転し始め、ドア駆動ベルト16に接続されている左側ドアパネル11および右側ドアパネル12がドア閉方向に動作を開始する。
この時、ドア駆動ベルト16のテンションが適正であるため、ドアモータ14の駆動開始と、左側ドアパネル11の動作開始は同時となる。
図3は、右側ドアパネル12〜ドアモータ14〜左側ドアパネル11間のドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態を示す。図3Aは、ドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態においてドアが閉じた状態を示す図である。図3Bは、ドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態においてドアが開いた状態を示す図である。
ドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態においてドア開動作を行った場合、まずドアモータ14がドア開方向(右回り)に回転する。次にドアモータ14の回転にあわせ、ドア駆動ベルト16がドア開方向に回転し始める。次にドア駆動ベルト16の回転にあわせて、ドア駆動ベルト16に接続されている各ドアパネルが動作を開始しようとするが、ドアモータ14はドア駆動ベルト16のたるみ分を巻き取り、右側ドアパネル12〜ドアモータ14間のテンションが増加後に各ドアパネルが動作を開始する。そのため、ドアモータ14の駆動開始と、右側ドアパネル12および右側ドアパネル12に追従して動く左側ドアパネル11の動作開始までの時間に遅れが発生する。そのため、ドアモータ14が運転を開始しドアが開くまでの時間で比較した場合、図3Aに示すように、ドア駆動ベルト16のテンションが適正な状態(破線の位置)に比べ、ドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態では遅れが生じる(実線の位置)。
図4は、右側ドアパネル12〜従動プーリ15〜左側ドアパネル11間のドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態を示す。図4Aは、ドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態においてドアが閉じた状態を示す図である。図4Bは、ドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態においてドアが開いた状態を示す図である。
ドア駆動ベルト16のテンションが低下した状態においてドア開動作を行った場合、まずドアモータ14がドア開方向(右回り)に回転する。次にドアモータ14の回転にあわせ、ドア駆動ベルト16がドア開方向に回転し始める。次にドア駆動ベルト16の回転にあわせて、ドア駆動ベルト16に接続されている右側ドアパネル12が動作を開始する。次に右側ドアパネル12〜従動プーリ15〜左側ドアパネル11間のドア駆動ベルト16のテンションが増加後、左側ドアパネル11が動作を開始する。
この時、左側ドアパネル11のみ動作開始が遅れるため、図4Bに示すように、左側ドアパネル11の移動量は、ドア駆動ベルト16のテンション適正な状態(破線の位置)と比べて小さくなる(実線の位置)。また、右側ドアパネル12〜従動プーリ15〜左側ドアパネル11間のテンションが増加中も、ドアモータ14は回転し続けるため、右側ドアパネル12〜ドアモータ14〜左側ドアパネル11間のドア駆動ベルト16のテンションが低下する。
さらにドア開閉を繰り返すと右側ドアパネル12〜従動プーリ15〜左側ドアパネル11間のたるみ分左側ドアパネル11はドアモータ14側に引っ張られるため、左側ドアパネル11の位置は初期よりもドアモータ14側に移動し、右側ドアパネル12〜従動プーリ15〜左側ドアパネル11間のテンションは増加する。右側ドアパネル12〜ドアモータ14〜左側ドアパネル11間のテンションがその分低下し、右側ドアパネル12の位置も初期よりもドアモータ14側に移動する。
また、右側ドアパネル12の位置がドアモータ14側に移動することに伴い、左側ドアパネル11および右側ドアパネル12のドア開閉時の移動量は減少する。ドア開閉時の移動量が減少した場合、ドア開時に各ドアパネルが開ききらない状態となるため、利用者はドアパネルを避けてエレベータに乗降する必要があり、利便性の低下を招くものである。
図5は、ドア駆動ベルト16のテンション低下の状態と、ドア開閉した際のドアパネルの動作を示す図である。
図5において、右側ドアパネル12の固定部12aを基準としてドアモータ14側においてドア駆動ベルト16にたるみが発生した場合(図3A)、ドア開動作においては、(1)の通り、右側ドアパネル12および左側ドアパネル11の両方に起動遅れが発生する。右側ドアパネル12および左側ドアパネル11の移動量は変化しない。ドア閉動作においては、(2)の通り、右側ドアパネル12および左側ドアパネル11の両方に起動遅れが発生する。右側ドアパネル12および左側ドアパネル11の移動量は変化しない。
次に右側ドアパネル12の固定部12aを基準として従動プーリ15側においてドア駆動ベルト16にたるみが発生した場合(図4A)、ドア開動作においては、(3)の通り、初回動作時、左側ドアパネル11に起動遅れが発生すると共に、左側ドアパネル11の移動量が減少する。初回動作以降は、右側ドアパネル12および左側ドアパネル11の両方に起動遅れが発生すると共に、左側ドアパネル11の移動量減少が進行する。ドア閉動作においては、(4)の通り、一度ドアが開いた状態ではドアモータ14側のドア駆動ベルト16がたるむため、従動プーリ側のドア駆動ベルト16がたるんだ状態でドア「閉」する現象は発生しない。
次に右側ドアパネル12の固定部12aを基準としてドアモータ14側および従動プーリ15側においてドア駆動ベルト16にたるみが発生した場合、ドア開動作においては、(5)の通り、左側ドアパネル11および右側ドアパネル12の両方に起動遅れが発生すると共に、左側ドアパネル11の移動量が減少する。ドア閉動作においては、(6)の通り、一度ドアが開いた状態ではドアモータ14側のドア駆動ベルト16がたるむため、従動プーリ側のドア駆動ベルト16がたるんだ状態でドア「閉」する現象は発生しない。
上記した現象を捉えるために、本実施例では左側ドアパネル11に加速度センサ18を設置し、ドアモータ14と左側ドアパネル11の動作開始の時間差と、左側ドアパネル11の移動量の変化を測定し、ドア駆動ベルト16のテンション低下を検出する。
本実施例におけるドア駆動ベルト16のテンション低下検出処理について、図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施例に係る診断装置20の動作を説明するフローチャートである。
まず動作時間測定手段22は、電流センサ17の出力信号をI/F手段21を介して受信し、ドアモータ14のドア開動作開始を検出する(ステップS101 Yes)。ドア開開始を検出できない場合は処理を終了する(ステップS101 No)。
ドアモータ14のドア開動作を検出した動作時間測定手段22は、加速度センサ18の出力信号による左側ドアパネル11の動作開始を検出するまでの時間(遅れ時間)の測定を行う(ステップS102)。
加速度センサ18の出力信号を受信し、左側ドアパネル11の動作開始を検出した動作時間測定手段22は遅れ時間の測定を停止し、測定した遅れ時間を初期値格納手段24および異常診断手段25に送信する。このとき、初期値格納手段24は、遅れ時間の初期値が未登録である場合、動作時間測定手段22より受信した遅れ時間を初期値として登録する(ステップS103 Yes)。左側ドアパネル11の動作開始を検出できない場合は、遅れ時間の測定を継続する(ステップS103 No)。
次に移動量測定手段23は、加速度センサ18の出力信号を受信し左側ドアパネル11の動作開始を検出し(ステップS103 Yes)、加速度センサ18の出力信号を使用し左側ドアパネル11の移動量(ドアパネル移動量)の測定を行う(ステップS104)。加速度センサ18の出力信号および電流センサ17の出力信号より、ドア開動作の終了(ドアパネルの停止)を検出した移動量測定手段23、ドアパネル移動量の測定を終了し、測定した移動量を初期値格納手段24および異常診断手段25に送信する。このとき、初期値格納手段24はドアパネル移動量の初期値が未登録である場合、移動量測定手段23より受信したドアパネル移動量を初期値として登録する(ステップS105 Yes)。ドア開動作の終了を検出できない場合は、ドア移動量の測定を継続する(ステップS105 No)。
動作時間測定手段22からの遅れ時間の測定結果を受信した異常診断手段25は、初期値格納手段24に格納された遅れ時間の初期値と、最新の測定結果より遅れ時間の増加分を算出し、増加分が予め設定された遅れ時間閾値以上場合、ドア駆動ベルト16のテンション低下(異常)と判断する(ステップS106 Yes)。遅れ時間の増加分が遅れ時間閾値未満である場合、ドア駆動ベルト16のテンションは適正と判断し処理を終了する(ステップS106 No)。
異常診断手段25は、移動量測定手段23より受信した最新のドアパネル移動量と、初期値格納手段24に格納されたドアパネル移動量の初期値の差を算出し、ドアパネル移動量の減少分が予め設定されたドアパネル移動量閾値未満である場合、ドアパネルが開ききっていない状態(開不足)と判断する(ステップS107 Yes)。
外部通報手段26は図示されない管制センターに対して対応要求を発報し、対応要求を受信した管制センターは専門技術者に対して対応を指示する(ステップS108)。
ドアパネル移動量の減少分が予め設定されたドアパネル移動量閾値以上である場合、各ドアパネルの動作遅れのみが発生していると判断する(ステップS107 No)。外部通報手段26は図示されない管制センターに対して次回点検対応要求を発報し、次回点検時対応要求を受信した管制センターは専門技術者に対して対応を指示する(ステップS109)。
このような処理とすることにより、ドア駆動ベルト16のテンション低下を検出することができる。また、ドアパネルの移動量を測定することにより、利用者が開ききらないドアパネルを避けてエレベータに乗降するといった利便性の低下を察知し、専門の作業者に対して是正指示を行うことができる。
本実施例によれば、ドア駆動ベルトのテンション低下を検出することが可能なエレベータ診断を提供することができる。
また、本実施例では、診断装置を備えていない既設のエレベータにも設置が可能である。例えば、既設のエレベータの乗りかごの上部に診断装置20を設置し、電流センサ17をドアモータ14に取り付け、加速度センサ18を左側ドアパネル11に取り付けることにより、エレベータの診断システムを構築することができる。
なお、本発明は、上述した実施例に限定するものではなく、様々な変形例が含まれる。上述した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定するものではない。
10…エレベータドア開閉装置、11…左側ドアパネル、12…右側ドアパネル、13…ドアレール、14…ドアモータ、15…従動プーリ、16…ドア駆動ベルト、17…電流センサ、18…加速度センサ、20…診断装置、21…I/F手段、22…動作時間測定手段、23…移動量測定手段、24…初期値格納手段、25…異常診断手段、26…外部通報手段

Claims (7)

  1. エレベータの乗りかごに設置され、対向面が離着するように動作して前記乗りかごの乗降口を開閉するドアパネルと、前記ドアパネルを駆動するドアモータと、前記ドアモータの駆動力を前記ドアパネルに伝達するドア駆動ベルトと、前記エレベータの診断を行う診断装置とを備えたエレベータの診断システムにおいて、
    前記ドアパネルに設置され、前記ドアパネルの移動量を検出する加速度センサと、
    前記ドアモータに設置され、前記ドアモータの駆動を検出する電流センサと、
    前記加速度センサ及び前記電流センサの信号に基づいて前記ドアモータの動作開始から前記ドアパネルの動作開始までの時間を測定する動作時間測定手段と、
    前記加速度センサの信号に基づいて前記ドアパネルの移動量を測定する移動量測定手段と、
    前記ドアモータの動作開始から前記ドアパネルの動作開始までの基準となる時間、および基準となる前記ドアパネルの移動量とを初期値として格納する初期値格納手段と、
    前記動作時間測定手段、前記移動量測定手段および前記初期値格納手段に格納されたデータに基づいて前記ドア駆動ベルトの異常を診断する異常診断手段と、
    を備えたことを特徴とするエレベータの診断システム。
  2. 請求項1において、
    前記初期値格納手段は、前記動作時間測定手段が初回運転時に測定した時間と、前記移動量測定手段が初回運転時に計測した移動量とを初期値として格納することを特徴とするエレベータの診断システム。
  3. 請求項1または2において、
    前記ドア駆動ベルトの異常を検出した時に通報する外部通報手段を備えたことを特徴とするエレベータの診断システム。
  4. 請求項1または2において、
    前記診断装置は、
    前記動作時間測定手段が測定した時間と、前記初期値格納手段に格納された前記初期値とを比較し、前記初期値からの増加分が、予め設定された閾値以上である場合、前記ドア駆動ベルトのテンション低下と判断することを特徴とするエレベータの診断システム。
  5. 請求項4において、
    前記診断装置は、
    前記移動量測定手段が測定した前記ドアパネルの移動量と、前記初期値格納手段に格納された初期値を比較し、前記初期値からの減少分が予め設定された閾値未満である場合、前記ドアパネルの開不足と判断することを特徴とするエレベータの診断システム。
  6. 請求項1または2において、
    前記加速度センサと前記ドアモータとは、前記ドアパネルの対向面を境としてそれぞれ反対側に取り付けられていることを特徴とするエレベータの診断システム。
  7. 請求項1または2において
    前記ドアパネルは、左右方向に開閉する左側ドアパネル及び右側ドアパネルにて構成されていることを特徴とするエレベータの診断システム。
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