JP6117633B2 - エレベータ用ブレーキ機構点検装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータの乗りかごの巻上機に対する電磁式ブレーキ機構（電磁ブレーキ）の状態を点検するためのエレベータ用ブレーキ機構点検装置に関する。

従来、エレベータの電磁ブレーキは、重要な安全装置の一つであり、万一調整不良が発生すると、モータの制動が利かなくなって乗りかごの落下事故を発生する懸念があるため、定期的に保守点検を行う必要がある。周知の保守点検手法では、電磁ブレーキにおけるブレーキディスクとブレーキパッドとの開き寸法、及びブレーキパッドの磨耗量を計測するもので、保守点検員が定期的に現場に出向き、電磁ブレーキを分解して寸法計測を実施しているのが実情であるため、ブレーキ機構の点検の自動化が望まれている。

そこで、このような要望に応えるための技術開発もなされており、例えばエレベータの保守作業時間を短縮できるようにした「エレベータの電磁ブレーキ点検装置」（特許文献１参照）が挙げられる。

特開２０１１−１４８５７８号公報

上述した特許文献１に係る技術は、電磁ブレーキの可動プレートに連動して、この可動プレートよりも大きく変位する被検出体を設け、その被検出体の変位量を距離センサによって検出し、距離センサの検出結果（出力）に基づいてブレーキパッドの異常磨耗の有無を判定するものであるが、係る技術では可動側と固定側とに存在するブレーキパッドの磨耗を加算して測定しているために個々の磨耗量を計測することができないばかりでなく、ブレーキディスクがどちらかに偏ってブレーキディスクとブレーキパッドとの開き寸法が不正な状態になっていても異常を検出することができないという問題がある。

本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、電磁式ブレーキ機構におけるブレーキディスクとブレーキパッドとの開き寸法、並びに可動側と固定側とに存在するブレーキパッドの磨耗量を適確に自動計測できるエレベータ用ブレーキ機構点検装置を提供することにある。

上記技術的課題を解決するため、本発明は、モータにより回転駆動される駆動軸と共に回転するブレーキディスクを固定側ブレーキパッドと可動側ブレーキパッドとの間で挟圧することで当該駆動軸を制動する電磁式ブレーキ機構の状態を点検するためのエレベータ用ブレーキ機構点検装置であって、前記電磁式ブレーキ機構を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された前記電磁式ブレーキ機構の画像に基づいて前記ブレーキディスクと前記固定側ブレーキパッド及び前記可動側ブレーキパッドとの開き寸法、並びに当該固定側ブレーキパッド及び当該可動側ブレーキパッドの厚さを計測した結果が所定の範囲内であるか否かを判定することにより当該電磁式ブレーキ機構の状態の診断を行う画像診断装置とを備え、前記撮像部は、撮像領域の中心が前記ブレーキディスクの径方向に延在する箇所に設置されており、前記画像診断装置は、前記画像に基づいて前記開き寸法、前記厚さを計測する画像計測部と、前記画像計測部による計測結果が前記所定の範囲内であるか否かを判定する判定部とを備え、前記判定部は、前記固定側ブレーキパッド及び前記可動側ブレーキパッドにおける同一のブレーキパッドの前記開き寸法が所定値以上異なってばらつきが有る場合には当該ブレーキパッドを片当り状態と判定すると共に、異なるブレーキパッドの当該開き寸法が所定値以上異なってばらつきが有る場合には当該ブレーキパッドを片減り状態と判定することを特徴とする。
また、本発明は、モータにより回転駆動される駆動軸と共に回転するブレーキディスクを固定側ブレーキパッドと可動側ブレーキパッドとの間で挟圧することで当該駆動軸を制動する電磁式ブレーキ機構の状態を点検するためのエレベータ用ブレーキ機構点検装置であって、前記電磁式ブレーキ機構を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された前記電磁式ブレーキ機構の画像に基づいて前記ブレーキディスクと前記固定側ブレーキパッド及び前記可動側ブレーキパッドとの開き寸法、並びに当該固定側ブレーキパッド及び当該可動側ブレーキパッドの厚さを計測した結果が所定の範囲内であるか否かを判定することにより当該電磁式ブレーキ機構の状態の診断を行う画像診断装置とを備え、前記撮像部は、撮像領域の中心が前記ブレーキディスクの径方向に延在する箇所に設置されており、前記画像診断装置は、前記画像に基づいて前記開き寸法、前記厚さを計測する画像計測部と、前記画像計測部による計測結果が前記所定の範囲内であるか否かを判定する判定部とを備え、前記判定部は、前記ブレーキディスクと前記固定側ブレーキパッドとの距離が所定値よりも小さい場合には当該ブレーキディスクの固渋状態であると判定することを特徴とする。

本発明によれば、上記構成により、電磁式ブレーキ機構におけるブレーキディスクとブレーキパッドとの開き寸法、並びに可動側と固定側とに存在するブレーキパッドの磨耗量を適確に自動計測できるようになる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１に係るエレベータ用ブレーキ機構点検装置の基本構成を周辺装置の接続形態を含めて示したブロック図である。 図１に示すエレベータ用ブレーキ機構点検装置に備えられる撮像部により撮像した電磁式ブレーキ機構の要部における配置関係を示す画像である。 図１に示すエレベータ用ブレーキ機構点検装置に備えられる電磁式ブレーキ機構のエレベータ停止時でのブレーキ動作状態を示した図である。

以下に、本発明のエレベータ用ブレーキ機構点検装置について、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るエレベータ用ブレーキ機構点検装置の基本構成を周辺装置の接続形態を含めて示したブロック図である。このエレベータ用ブレーキ機構点検装置は、モータ１により回転駆動される駆動軸（ここではモータ軸２そのものを示すが、略図するモータ１に取り付けられる巻上機の駆動軸とみなしても良い）と共に回転するブレーキディスク３を固定側ブレーキパッドと可動側ブレーキパッドとの間で挟圧することでモータ軸２を制動する電磁式ブレーキ機構の状態を点検するためのもので、電磁式ブレーキ機構を撮像する撮像部としてのカメラ２０と、カメラ２０により撮像された電磁式ブレーキ機構の画像に基づいてブレーキディスク３と固定側ブレーキパッド及び可動側ブレーキパッドとの開き寸法、並びに固定側ブレーキパッド及び可動側ブレーキパッドの厚さを計測した結果が所定の範囲内であるか否かを判定することにより電磁式ブレーキ機構の状態の診断を行う画像診断装置２１と、を備えて構成される。また、ここでは画像診断装置２１には電磁式ブレーキ機構の状態の診断結果を監視する監視装置２９が接続され、この監視装置２９が通信回線３０を介して監視センタ３１と接続されるシステム構成としている。

このうち、電磁式ブレーキ機構における固定側ブレーキパッドは、モータ軸２に装着されたブレーキディスク３のモータ１側の面となる内側に配置された内側固定部４ａに取り付けられた内側パッドプレート７ａ及びこれに取り付けられた内側パッド６ａから構成される。また、電磁式ブレーキ機構における可動側ブレーキパッドは、モータ軸２に装着されたブレーキディスク３のモータ１側とは反対側の面となる外側に配置された外側固定部４ｂに取り付けられた押さえバネ８及び励磁式マグネット９を介在させて励磁式マグネット９の電磁吸引力が押さえバネ８の付勢力に打ち勝って吸引される外側パッドプレート７ｂ及びこれに取り付けられた外側パッド６ｂから構成される。

即ち、電磁式ブレーキ機構は、図示しないエレベータの乗りかごが昇降運転で走行するとき、図示しない制御装置によって励磁式マグネット９が励磁された場合に励磁式マグネット９の電磁吸引力が押さえバネ８の付勢力に打ち勝って外側パッドプレート７ｂを吸引し、その結果、ブレーキディスク３がモータ軸２の回転方向に同期して回転するに従い、モータ軸２の延存方向に摺動して内側パッド６ａと外側パッド６ｂとの中間位置に移動することになる。因みに、上述した開き寸法は、ブレーキディスク３と固定側ブレーキパッドとしての内側パッド６ａ及び可動側ブレーキパッドとしての外側パッド６ｂとの距離（間隔）を示すもので、厚さは内側パッド６ａ及び外側パッド６ｂの厚さ寸法を示すものである。

画像診断装置２１は、カメラ２０からの撮像情報に照合される基準パターンを格納した基準パターン部２３と、カメラ２０からの撮像情報を基準パターン部２３の基準パターンと照合してパターン認識を行って画像処理するパターン認識部２２と、パターン認識部２２で画像処理された画像に基づいてブレーキディスク３と内側パッド６ａ及び外側パッド６ｂとの開き寸法、内側パッド６ａ及び外側パッド６ｂの厚さを計測する画像計測部２４と、励磁マグネット９に対してブレーキ信号線２８により接続されて電磁吸引力のデータがブレーキ信号として伝送され、その励磁が消失した状態を確認して画像計測部２４による計測結果と比較照合するための所定の判定値を格納した判定値格納用データベース２７を具備すると共に、画像計測部２４による計測結果が所定の範囲内であるか否かを判定する判定部２５と、を備えて構成される。

図２は、カメラ２０により撮像した電磁式ブレーキ機構の要部における配置関係を示す画像である。図２を参照すれば、ここでの電磁式ブレーキ機構の要部の画像はパターン認識部２２で画像処理して得られるもので、構成上はブレーキディスク３に対する内側パッドプレート７ａ及び内側パッド６ａと外側パッドプレート７ｂ及び外側パッド６ｂとの配置関係を示している。画像計測部２４では、図２中に示すブレーキディスク３に対する内側パッド６ａの一端側での開き寸法ａ１、及び内側パッド６ａの一端側での厚さａ２と、ブレーキディスク３に対する内側パッド６ａの他端側での開き寸法ｂ１、及び内側パッド６ａの他端側での厚さｂ２と、ブレーキディスク３に対する外側パッド６ｂの一端側での開き寸法ｃ１、及び外側パッド６ｂの一端側での厚さｃ２と、ブレーキディスク３に対する外側パッド６ｂの他端側での開き寸法ｄ１、及び外側パッド６ｂの他端側での厚さｄ２と、が計測される。因みに、図１及び図２に示されるように、カメラ２０は、撮像領域の中心がブレーキディスク３の径方向に延在する箇所に設置されている。

図３は、上述した電磁式ブレーキ機構のエレベータ停止時でのブレーキ動作状態を示した図である。図３を参照すれば、ブレーキ動作状態では、エレベータの乗りかごが停止して制御装置が励磁マグネット９の励磁を停止することで電磁吸引力が消失するため、押さえバネ８の付勢力が働いて外側パッドプレート７ｂ及び外側パッド６ｂが移動し、外側パッド６ｂがブレーキディスク３の一面側に当接した状態で移動を続けてブレーキディスク３の他面側が内側パッド６ａに当接する状態に至った時点で外側パッド６ｂ及び内側パッド６ａによるブレーキディスク３の挟圧状態となり、これによってモータ１のモータ軸２が制動される。

実施例１に係るエレベータ用ブレーキ機構点検装置では、エレベータの乗りかごが走行中に画像診断装置２１がカメラ２０で撮像した電磁式ブレーキ機構の画像に基づいて状態の診断を行う。動作上では、カメラ２０による撮像がパターン認識部２２でパターン認識され、基準パターン部２３の基準パターンに基づいてブレーキディスク３に対する内側パッドプレート７ａ及び内側パッド６ａと外側パッドプレート７ｂ及び外側パッド６ｂとが認識され、これらの画像を受けて画像計測部２４が図２に示したようなブレーキディスク３と内側パッド６ａ及び外側パッド６ｂとの開き寸法ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、並びに内側パッド６ａ及び外側パッド６ｂの厚さａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２を計測する。判定部２５では、ブレーキ信号線２８のブレーキ信号で電磁吸引力の消失した状態を確認した上で画像計測部２４による計測結果を判定値用データベース２７の所定の判定値と比較し、計測結果が所定の範囲内であるか否かを判定することにより電磁式ブレーキ機構の状態を診断する。診断の結果、範囲外で異常がある場合には監視装置２９が通信回線３０を介して監視センタ３１へ通報する。

ところで、上述した画像計測部２４で計測されるブレーキディスク３と内側パッド６ａ及び外側パッド６ｂとの開き寸法ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１について、ブレーキディスク３と内側パッド６ａとの開き寸法ａ１、ｂ１又はブレーキディスク３と外側パッド６ｂとの開き寸法ｃ１、ｄ１は、同一ブレーキパッドの計測値であるため、通常は同一の値となるが、開き寸法ａ１、ｂ１や開き寸法ｃ１、ｄ１が所定値以上異なってばらつきが有る場合には、判定部２５でそのブレーキパッドを片当りが発生している片当り状態と判定することができる。

また、異なるブレーキパッドの開き寸法ａ１、ｃ１又は開き寸法ｂ１、ｄ１は通常同一の値となるが、開き寸法ａ１、ｃ１や開き寸法ｂ１、ｄ１が所定値以上異なってばらつきが有る場合には、判定部２５でそのブレーキパッドを片減りが発生している片減り状態と判定することができる。

更に、エレベータの乗りかごの運転時には、ブレーキディスク３と内側固定部４ａとの距離（寸法）は、磨耗とは無関係で一定であるが、この距離（開き寸法ａ１及び厚さａ２の和又は開き寸法ｂ１及び厚さｂ２の和）が変化して所定値よりも小さくなった場合には、判定部２５でブレーキディスク３が通常の位置に戻らずに固渋が発生した固渋状態であると判定することができる。

何れにしても、実施例１に係るエレベータ用ブレーキ機構点検装置によれば、画像診断装置２１において、カメラ２０が撮像した電磁式ブレーキ機構の画像に基づいて画像計測部２４によりブレーキディスク３と固定側ブレーキパッド（内側パッド６ａ）及び可動側ブレーキパッド（外側パッド６ｂ）との開き寸法ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、並びに固定側ブレーキパッド（内側パッド６ａ）及び可動側ブレーキパッド（外側パッド６ｂ）の厚さａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２を計測した結果を受けて判定部２５により電磁式ブレーキ機構の状態を診断するため、電磁式ブレーキ機構におけるブレーキディスク３とブレーキパッドとの開き寸法、並びに可動側と固定側とに存在するブレーキパッドの磨耗量を適確に自動計測できるようになる。結果として、従来のように保守点検員が定期的にエレベータを停止させて電磁式ブレーキ機構を分解して実施していた計測点検による診断を特別な診断運転用の動作モードを要することなく、エレベータを停止させずに通常運転のままで自動的に実施できることにより、利用者（乗客）がエレベータを利用できない保守点検作業時の不稼動時間を低減させて利便性を向上することができる。また、通常運転中に診断を行うことができるため、常時診断を行うことが可能であり、異常が見つかった場合には監視装置２９により通信回線３０経由で監視センタ３１に通報して監視センタ３１側の監視員が即座に対処することができる。更に、診断結果に異常が見つからなくても、各部の磨耗を含めた計測値を判定部２５を通して受けた監視装置２９が通信回線３０を介して監視センタ３１に通知する機能を持たせることもできるため、画像診断装置２１で異常診断される前に監視センタ３１側で計測値を管理することで監視員による保守点検用の監視や管制の機能を充実させることができる。

１ モータ
２ モータ軸
３ ブレーキディスク
４ａ 内側固定部
４ｂ 外側固定部
６ａ 内側パッド
６ｂ 外側パッド
７ａ 内側パッドプレート
７ｂ 外側パッドプレート
８ 押さえバネ
９ 励磁式マグネット
２０ カメラ
２１ 画像診断装置
２２ パターン認識部
２３ 基準パターン部
２４ 画像計測部
２５ 判定部
２７ 判定値格納用データベース
２８ ブレーキ信号線
２９ 監視装置
３０ 通信回線
３１ 監視センタ
ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１ 開き寸法
ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２ 厚さ

Claims (2)

1. モータにより回転駆動される駆動軸と共に回転するブレーキディスクを固定側ブレーキパッドと可動側ブレーキパッドとの間で挟圧することで当該駆動軸を制動する電磁式ブレーキ機構の状態を点検するためのエレベータ用ブレーキ機構点検装置であって、
   前記電磁式ブレーキ機構を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された前記電磁式ブレーキ機構の画像に基づいて前記ブレーキディスクと前記固定側ブレーキパッド及び前記可動側ブレーキパッドとの開き寸法、並びに当該固定側ブレーキパッド及び当該可動側ブレーキパッドの厚さを計測した結果が所定の範囲内であるか否かを判定することにより当該電磁式ブレーキ機構の状態の診断を行う画像診断装置とを備え、
   前記撮像部は、撮像領域の中心が前記ブレーキディスクの径方向に延在する箇所に設置されており、
   前記画像診断装置は、前記画像に基づいて前記開き寸法、前記厚さを計測する画像計測部と、前記画像計測部による計測結果が前記所定の範囲内であるか否かを判定する判定部とを備え、
   前記判定部は、前記固定側ブレーキパッド及び前記可動側ブレーキパッドにおける同一のブレーキパッドの前記開き寸法が所定値以上異なってばらつきが有る場合には当該ブレーキパッドを片当り状態と判定すると共に、異なるブレーキパッドの当該開き寸法が所定値以上異なってばらつきが有る場合には当該ブレーキパッドを片減り状態と判定することを特徴とするエレベータ用ブレーキ機構点検装置。
2. モータにより回転駆動される駆動軸と共に回転するブレーキディスクを固定側ブレーキパッドと可動側ブレーキパッドとの間で挟圧することで当該駆動軸を制動する電磁式ブレーキ機構の状態を点検するためのエレベータ用ブレーキ機構点検装置であって、
   前記電磁式ブレーキ機構を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された前記電磁式ブレーキ機構の画像に基づいて前記ブレーキディスクと前記固定側ブレーキパッド及び前記可動側ブレーキパッドとの開き寸法、並びに当該固定側ブレーキパッド及び当該可動側ブレーキパッドの厚さを計測した結果が所定の範囲内であるか否かを判定することにより当該電磁式ブレーキ機構の状態の診断を行う画像診断装置とを備え、
   前記撮像部は、撮像領域の中心が前記ブレーキディスクの径方向に延在する箇所に設置されており、
   前記画像診断装置は、前記画像に基づいて前記開き寸法、前記厚さを計測する画像計測部と、前記画像計測部による計測結果が前記所定の範囲内であるか否かを判定する判定部とを備え、
   前記判定部は、前記ブレーキディスクと前記固定側ブレーキパッドとの距離が所定値よりも小さい場合には当該ブレーキディスクの固渋状態であると判定することを特徴とするエレベータ用ブレーキ機構点検装置。

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