JP6068703B1

JP6068703B1 - エレベータの昇降路形状計測装置

Info

Publication number: JP6068703B1
Application number: JP2016062631A
Authority: JP
Inventors: 卓也依田; 興一菱本; 将和箱田; 豊毅三浦; 明夫小林; 昌志澤田; 岳人西田
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2036-03-25
Also published as: JP2017173270A

Abstract

【課題】三次元計測器を乗りかごの上や乗りかごの下の狭い空間にも設置することができ、正確な計測結果を得ることを可能にする。【解決手段】昇降路２内にレーザ光を照射して、昇降路２の形状を計測するための点群データを取得する３Ｄ計測器１２ａ（１２ｂ）と、昇降路２内を上下動する乗りかご４を支持する上梁７（又は下梁８）に固定され乗りかご４が昇降する投影面内側に設置される長尺状の固定具１３ａ（１３ｂ）と、固定具１３ａ（１３ｂ）上をスライド可能に設けられ、３Ｄ計測器１２ａ（１２ｂ）を固定具１３ａ（１３ｂ）上の所定箇所に取り付ける取付具１４ａ（１４ｂ）と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、エレベータの昇降路形状計測装置に関する。

エレベータのリニューアルや改修工事に際しては、建物の構造を含む昇降路の状態を掌握する必要がある。

そのため、昇降路の寸法や全体の形状、あるいは経年変化等を調査する必要がある。従来は、現場まで作業員が出向き、カメラで撮影したり、測定器で計測したりした後、これらの撮影データや計測データを分析するようにしている。また、最近ではレーザスキャナを使用して三次元で形状を測定する３D計測器も使用されている。

特開２００３−６５７１９号公報

レーザスキャナ等の測定器を使用して昇降路の形状を計測する場合には、レーザスキャナを乗りかご上に設置するための三脚等が必要となる。しかし、乗りかごの上はメインロープがあり、また、空調機や各種の装置が設置されており、狭いスペースに測定器を固定する余地は少ない。また、測定器が他の機器と接触する可能性もあり、測定精度を十分に確保することはできない。

一方、乗りかご下側の昇降路を測定するためには、ピット上に三脚を設置し、この三脚上にレーザスキャナ等の測定器を固定して計測する必要があった。

本発明は上記事情に鑑み、３D（三次元）計測器を乗りかごの上や乗りかごの下の狭い空間にも設置することができ、正確な計測結果を得ることを可能にするエレベータの昇降路形状計測装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための実施形態は、昇降路内にレーザ光を照射して、昇降路の形状を計測するための点群データを取得する３Ｄ計測器と、前記昇降路内を上下動する乗りかごを支持する上梁に固定され前記乗りかごが昇降する投影面内側に設置される長尺状の固定具と、この固定具上をスライド可能に設けられ、前記３Ｄ計測器を前記固定具上の所定箇所に取り付ける取付具と、を備えることを特徴とする。

また、他の実施形態は、昇降路内にレーザ光を照射して、昇降路の形状を計測するための点群データを取得する３Ｄ計測器と、前記昇降路内を上下動する乗りかごを支持する下梁に固定され前記乗りかごが昇降する投影面内側に設置される長尺状の固定具と、この固定具上をスライド可能に設けられ、前記３Ｄ計測器を前記固定具上の所定箇所に取り付ける取付具と、を備えることを特徴とする。

実施形態に係る昇降路形状測定装置が適用されるエレベータの全体構成を示す斜視図。上梁に設けられた昇降路形状計測装置の構成を示す斜視図。下梁に設けられた昇降路形状計測装置の構成を示す斜視図。取付具の具体的な構成を示す斜視図。取付具に３Ｄ計測器を取り付けた状態を示す正面図。

図１は実施形態に係る昇降路形状測定装置が適用されるエレベータの全体構成を示す斜視図である。

本発明の実施形態において、エレベータ１は、昇降路2内をかご用ガイドレール３ａ，３ｂに案内された乗りかご４がつるべ式に上下動する。このエレベータ１をリニューアルする場合には、乗りかご４を撤去し、かご用ガイドレール３ａ，３ｂやカウンタウエイト用ガイドレール５ａ，５ｂを昇降路２から取り外した後、新しいガイドレール３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂを取り付け、乗りかご４を新しいものに変更する等の工事が必要になる。この場合、昇降路２の形状や寸法を正確に計測する必要がある。このため、本実施形態では、昇降路形状計測装置６ａを乗りかご上の上梁７に、また、昇降路形状計測装置６ｂを乗りかご下の下梁８に設け、昇降路２の全体の形状、寸法を測定するようにしている。

図２に示すように、昇降路形状計測装置６ａが取り付けられる上梁７には、かご用ガイドレール３ａ，３ｂを案内するレールガイド１０ａ，１０ｂやメインロープ１１、その他の種々の装置、器具が設けられている。そのため、本実施形態の昇降路形状計測装置６ａは、狭い上梁７上の空間を有効利用するため、以下のように構成されている。

図２に示すように、昇降路形状計測装置６ａは、三次元計測器（３Ｄ計測器）１２ａと、リップ溝型鋼（Ｃチャンネル鋼）で構成された長尺の固定具１３ａと、この固定具１３ａの長手方向にスライドさせて所定箇所に位置決めされ、位置決めされた箇所に取付ネジ１８を介して固定される取付具１４ａとを備えている。また、固定具１３ａは、２本のＣクランプ（シャコ万力）１５ａで上梁７に対して強固に取り付けられている。図２中、１６ａはかごドア上面を示す。

下梁８に取り付けられる昇降路形状計測装置６ｂも同様、図３に示すように、三次元計測器（３Ｄ計測器）１２ｂと、長尺の固定具１３ｂと、この固定具１３ｂの長手方向にスライドさせて所定箇所に位置決めされ、位置決めされた箇所に取付ネジ１８取付ネジ１８を介して固定される取付具１４ｂとを備えている。また、固定具１３ｂは、２本のＣクランプ（シャコ万力）１５ｂで下梁８に対して強固に取り付けられている。図３中、１６ｂはかごドア下面、１７はテールコードである。

３Ｄ計測器１２ａ，１２ｂは、レーザスキャナで構成され、レーザ光を照射しつつ、水平方向に３６０度回転するとともに、垂直方向に約３２０度回転し、昇降路２で反射されてくるレーザ光を読み取って点群データを得るものである。

固定具１３ａ，１３ｂは、十分な強度を有するリップ溝型鋼で構成され、種々の乗りかごの大きさに適合できるよう、十分な長さを有している。固定具１３ａ，１３ｂは、１本のリップ溝型鋼に限定されない。例えば、１本の長尺状の第１のリップ溝型鋼と第１のリップ溝型鋼の溝の内形寸法よりも若干小さい外形寸法を有して第１のリップ溝型鋼の溝内をスライド可能な第２のリップ溝型鋼とで構成するようにしてもよい。このように構成することにより、第１のリップ溝型鋼から第２のリップ溝型鋼を伸縮させることによって乗りかごの大きさに応じた長さを得ることが可能になり、取り付けの自由度が向上する。

取付具１４ａ，１４ｂは、４本の取付ネジ１８を介して固定具１３ａ，１３ｂの適宜位置に取り付けられる。図４に示すように、取付具１４ａ，１４ｂは、水平取付面１４１とこの水平取付面から立設された垂直面１４２と、垂直面１４２同士を連結する天井面１４３とから正面側の縦断面がハット型（シルクハット形状）に形成されている。また、取付具１４ａ，１４ｂは、水平取付面１４１の左右から下側に折り曲げられた屈曲部１４４と、水平取付面１４１に穿設され取付ネジ１８が挿入される４つのネジ孔１４５と、天井面１４３に穿設され後述する３Ｄ計測器取付用ボルト１５２が挿入されるネジ孔１４６と、台座取付用のネジ孔１４７とを備え、金属板を折り曲げて一体成型することで構成されている。左右に形成される屈曲部１４４間の幅は固定部１３ａ（１３ｂ）の外形寸法に適合する寸法に形成される。

図５は取付具１４ａ（１４ｂ）上に３Ｄ計測器１２ａ（１２ｂ）を取り付けた状態を模式的に示している。３Ｄ計測器１２ａ（１２ｂ）は、取付具１４ａ（１４ｂ）の天井面１４３上に防振ゴム１５０及び台座１５１を介して３Ｄ計測器取付用ボルト１５２によって取り付けられている。台座１５１は計測器を３Ｄ計測器取付用ボルト１５２の軸回りに３６０度回転させるためのものである。また、天井面１４３台座１５１との間に介在された防振ゴム１５０によって乗りかご４の移動等に伴う振動が３D計測器１２ａ（１２ｂ）に伝達されるのが防止されている。なお、防振機能が確保されるのであれば防振ゴム１５０の形状及び材質は問わない。また、測定に影響しないのであれば防振ゴム１５０を省略してもよい。

次に、上記構成の昇降路形状計測装置６ａ，６ｂを使用して昇降路２の形状、寸法を測定する方法について説明する。

はじめに、昇降路形状計測装置６ａを上梁７に設置する方法について説明する。先ず、乗りかご４が停止した状態で作業員が乗りかご上面４ａに乗り込み、図２に示すように、乗りかご上面４ａの上梁７の適宜位置に固定具１３ａを載置し、２本のＣクランプ１５ａで固定具１３ａを上梁７に強固に取り付ける。この場合、固定具１３ａは長尺物であるので、乗りかごが移動した際に、昇降路２内の他の器具等に接触しないように、乗りかご４の投影面の内側に位置するように位置決めされる。

次いで、固定具１３ａ上に取付具１４ａの屈曲部１４４をはめ込むように置き、所定箇所まで移動させて４本の取付ネジ１８で取り付ける。そして、取付具１４ａの天井面１４３に防振ゴム１５０と台座１５１を置き、その上に３Ｄ計測器１２ａを置いてボルト１５２を介して取り付ける。このようにして上梁７への昇降路形状計測装置６ａの取り付けが終了する。

昇降路形状計測装置６ｂを下梁８に設置する場合には、乗りかご４をピット２０に作業員が出入りできる可動域の最下位位置まで移動させ、作業員がピット２０に降り作業を行う。乗りかご下面１６ｂの下梁８に昇降路形状計測装置６ｂを取り付ける手順は、上梁７に昇降路形状計測装置６ａを取り付ける場合と同様であるため説明は省略する。なお、下梁８に昇降路形状計測装置６ｂを取り付けた場合の測定方向は乗りかご４の下方になる。

上述のように上梁７に昇降路形状計測装置６ａを取り付け、下梁８に昇降路形状計測装置６ｂを取り付けた状態で実際に昇降路２の形状、寸法を測定するには、３Ｄ計測器１２ａ，１２ｂを水平方向に３６０度回転させるとともに、垂直方向にほぼ３６０度（実際には３２０度程度）スキャンすることで昇降路２の全方位の計測をすることができる。

ただし、下梁８に３Ｄ計測器１２ｂを下向に取り付けると、計測器の特性上、高さ方向の座標軸（ｚ軸方向）を正確に捉えることができず、ピット２０の床面形状等を正確に計測することができない。このため、かご用ガイドレール３ａのピット２０の所定位置に、第１軸決定用マーカ部材２１を設置し、また、かご用ガイドレール３ａの第１軸決定用マーカ部材２１の設置位置から所定高さ（例えば１〜２ｍ）分だけ高い位置に第２軸決定用マーカ部材２２を設置する。また、かご用ガイドレール３ｂの所定位置、例えば第１軸決定用マーカ部材２１の設置位置と同一高さ位置に第３軸決定用マーカ部材２３を設置する。なお、第３軸決定用マーカ部材２３は第１軸決定用マーカ部材２１と同じ高さでなくてもよく、第１軸決定用マーカ部材２１と第２軸決定用マーカ部材２２と対向するかご用ガイドレール３ｂ上であれば設置位置は問わない。これらマーカ部材２１，２２，２３の上面には、図１に示すように、輝度差の大きい白色と黒色とで市松模様が描かれており、各マーカ部材の中心点Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３がガイドレール３ａ，３ｂの刃先の中心と一致するように位置決めされる。

このようなマーカ部材２１，２２，２３が設置された状態で、ピット２０側を３Ｄ計測器１２ｂで計測すると、３D計測器１２ｂから第１軸決定用マーカ部材２１の中心点Ｐ２１までの距離及び方向と、第２軸決定用マーカ部材２２の中心点Ｐ２２までの距離及び方向と、第３軸決定用マーカ部材２３の中心点Ｐ２３までの距離及び方向とを計測することができる。この計測結果を基に座標を決定するため下向に３Ｄ計測器１２ｂを設置した場合にあってもｘ軸方向、ｙ軸方向の距離だけでなく、ｚ軸方向の距離も計測することが可能になり、昇降路２の三次元計測や、計測結果の解析処理が可能になる。

一方、カウンタウエイト用ガイドレール５ｂの背面側（レール刃とは反対面側）における複数の階床に対応する位置には、データ結合用マーカ部材３３が取り付けられる。

このようなデータ結合用マーカ部材３３が設置された状態で３Ｄ計測器１２ａで昇降路２を計測する。次いで、乗りかご４を１階床移動させて停止した後、３Ｄ計測器１２ａ，１２ｂで昇降路２を計測する。この計測処理を繰り返し、データ結合用マーカ部材３３の中心点Ｐ３３の位置を指標として、得られた点群データを結合することで昇降路全体の画像を正確に構成することが可能になる。

＜実施形態の効果＞
本実施形態は、以下の効果を奏する。

上梁７、下梁８にＣクランプ１５ａ，１５ｂで固定具１３ａ，１３ｂを固定し、固定具１３ａ，１３ｂ上に取付具１４ａ，１４ｂを使って３Ｄ計測器１２ａ，１２ｂを取り付ける構成であるので、新たに専用の治具を作成したりや複雑なシステムを構築する必要がない。

また、昇降路形状測定装置６ａ，６ｂは、現場において簡単に取り付けることができ、簡単に取り外すことができる。

また、昇降路形状測定装置６ａ，６ｂを上梁７、下梁８に取り付ける際、乗りかご４の投影面内に納めることができるので、乗りかご４を安全に移動させることができ、作業員も安全に作業することができる。

また、複数の測定データを結合して一つの画像を構築することができるので、画像が途切れることなく、正確な昇降路画像を得ることができる。

また、結合された昇降路２の３Ｄ画像は、エレベータ１のリニューアルや改修時に使う図面作成に利用されるばかりでなく、保守点検時の画像として利用したり、お客様への説明用マニュアルの作成等にも利用することができる。

さらに、乗りかご４の上下から連続して撮像して画像を結合するので、画像が途切れることなく死角のない正確な画像を得ることができる。また、上下方向から一つの物を撮像するので、物の厚み（ｚ軸方向の長さ）等形状を正確に計測することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１：エレベータ、２：昇降路、３ａ，３ｂ：かご用ガイドレール、４：乗りかご、５ａ，５ｂ：カウンタウエイト用ガイドレール、６ａ，６ｂ：昇降路形状計測装置、７：上梁、８：下梁、１０ａ，１０ｂ：レールガイド、１１：メインロープ、１２ａ，１２ｂ：三次元計測器（３Ｄ計測器）、１３ａ，１３ｂ：固定具、１４ａ，１４ｂ：取付具、１５ａ，１５ｂ：Ｃクランプ、１７：テールコード、１８：取付ネジ、１５０：防振ゴム、１５１：台座。

Claims

昇降路内にレーザ光を照射して、昇降路の形状を計測するための点群データを取得する３Ｄ計測器と、
前記昇降路内を上下動する乗りかごを支持する上梁に固定され前記乗りかごが昇降する投影面内側に設置される長尺状の固定具と、
この固定具上をスライド可能に設けられ、前記３Ｄ計測器を前記固定具上の所定箇所に取り付ける取付具と、
を備えることを特徴とするエレベータの昇降路形状計測装置。
前記固定具は縦断面がＣ形状の溝鋼で構成され、Ｃクランプによって前記上梁に固定され、
前記取付具は、両端側に設けられる水平取付面と、各水平取付面から立設された垂直面と、垂直面同士を連結する天井面とから正面側の縦断面がハット型に形成され、各水平取付面において、前記固定具にネジ止め固定され、前記天井面に前記３Ｄ計測器が取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のエレベータの昇降路形状計測装置。
昇降路内にレーザ光を照射して、昇降路の形状を計測するための点群データを取得する３Ｄ計測器と、
前記昇降路内を上下動する乗りかごを支持する下梁に固定され前記乗りかごが昇降する投影面内側に設置される長尺状の固定具と、
この固定具上をスライド可能に設けられ、前記３Ｄ計測器を前記固定具上の所定箇所に取り付ける取付具と、
を備えることを特徴とするエレベータの昇降路形状計測装置。
前記固定具は縦断面がＣ形状の溝鋼で構成され、Ｃクランプによって前記下梁に固定され、
前記取付具は、両端側に設けられる水平取付面と、各水平取付面から立設された垂直面と、垂直面同士を連結する天井面とから正面側の縦断面がハット型に形成され、各水平取付面において、前記固定具にネジ止め固定され、前記天井面に前記３Ｄ計測器が取り付けられることを特徴とする請求項３に記載のエレベータの昇降路形状計測装置。
前記固定具は伸縮自在に構成されるとともに、乗りかご上面のメインロープ、又は乗りかご下面のテールコードに接触しない回避位置に固定されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のエレベータの昇降路形状計測装置。
前記取付具の天井面と前記３Ｄ計測器の底面との間には防振ゴムが介在されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のエレベータの昇降路形状計測装置。