JP6146157B2

JP6146157B2 - コンベア装置およびその制動能力診断方法

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Publication number: JP6146157B2
Application number: JP2013129825A
Authority: JP
Inventors: 武史舩越; 中村　雅昭; 雅昭中村
Original assignee: Fujitec Co Ltd
Current assignee: Fujitec Co Ltd
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: JP2015003791A

Description

本発明は、エスカレータや動く歩道などの人員を運搬するコンベア装置に関するものであり、より具体的には、コンベア装置の制動能力診断方法に関するものである。

エスカレータや動く歩道などの如き人員を運搬するコンベア装置においては、異物の挟み込みなどの異常を検知した場合、安全装置が作動して、非常停止するようになっている。その際の制動(ブレーキ)能力は、エスカレータの場合には踏み段の制動距離、動く歩道の場合には歩道の制動距離として法令で定められている。制動距離は、エスカレータの定格速度が３０ｍ／ｍｉｎの場合、無負荷(乗員が無い)の状態で０．１〜０．６ｍであり、多くのメーカは、０．２〜０．５ｍとなるように設定している。制動距離は、たとえば駆動軸に取付けられたエンコーダのパルス数などから換算することができる。

たとえば特許文献１では、コンベア装置の通常運転を終了したとき、すなわち管理者がキースイッチをＯＦＦにしたときに、制動能力を自己診断している。その診断結果で制動能力に異常が検知されると、監視盤に異常報知、たとえばランプを点灯するなどして、管理者に報知するようになっている。制動能力の異常の原因として、制動装置が作動していないことや、作動していても、ブレーキディスクに摺接されるブレーキパッドの摩耗などで制動距離が延びていることが挙げられる。

特開２０００−７２６８号公報

しかしながら、通常運転終了時にのみ制動能力診断が実施されるため、次の通常運転再開時まで、制動装置の診断結果が維持されているかどうかは不明である。すなわち、コンベア装置を設置した施設において、夜間に通常運転を終了して制動能力を診断した後、翌朝の通常運転再開時までに時間が開くことがあり、また、施設が休みの場合にはその時間が１日以上の長期に及ぶこともある。

このような場合、管理者は、上記した制動装置の自己診断を行なうために、一旦通常運転のためのキースイッチをＯＮにしてコンベア装置の運転を開始させた後、キースイッチをＯＦＦにして運転停止操作を行うことで、運転終了時と同様の自己診断を、運転再開に際して行なわなければならない。しかし、制動能力の診断は、コンベア装置の運行速度を、通常運転の速度(定格速度)まで上昇させてから実施する必要がある。定格速度まで速度上昇していない状況下では、正確な制動能力の診断を行なうことができないからである。

コンベア装置が定格速度まで達したかどうかを目視により判断することは難しいから、コンベア装置の運転開始後、運転停止操作まで十分な時間を採る必要があり、その診断に時間が掛かる。特に複数台のコンベア装置の制動能力の診断を行なうには、多大な時間が必要となる。

加えて、診断終了後、通常運転に移行させるためには、電気的な負荷の関係等により、少し時間を開けて行なわなければならないから、作業が煩雑になるとともに、通常の運転開始まで時間が掛かる。

さらには、近年、省エネルギー化のために、乗員の有無に応じて自動的に運転／停止する自動発停機能を具えたコンベア装置もある。そのような機能を具えるコンベア装置では、コンベア装置が停止している状態でキースイッチがＯＦＦにされると、制動能力の診断自体が行なわれない。

本発明の目的は、制動能力の診断を正確且つ確実に行なうことのできるコンベア装置及びその制動能力診断方法を提供することである。

本発明に係るコンベア装置の制動能力診断方法は、
人員を運搬するコンベアと、該コンベアを駆動する駆動装置及びコンベアを制動する制動装置とを具えるコンベア装置の制動能力診断方法であって、
前記駆動装置への運転開始操作を入力する始動ステップ、
前記駆動装置を作動させ、予め設定された診断速度で前記コンベアを駆動させた後、前記駆動装置を停止させると共に前記制動装置を作動させて、前記コンベアの制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータを測定する測定ステップ、
前記測定ステップにて測定された前記コンベアの制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータが正常であるかどうかを判定する判定ステップ、
前記判定ステップにて前記制動装置が正常であることが判定された場合に、再度駆動装置を作動させて予め設定された通常速度で前記コンベアを駆動させて通常運転を行なう通常運転移行ステップと、
を具える。

また、本発明に係るコンベア装置は、
人員を運搬するコンベアと、
該コンベアを駆動する駆動装置と、
前記コンベアを制動する制動装置と、
前記駆動装置と前記制動装置を制御する制御装置と、
を具え、
前記制御装置は、
前記駆動装置への運転開始操作を入力し、前記駆動装置を作動させ、予め設定された診断速度で前記コンベアを駆動させた後、前記駆動装置を停止させると共に前記制動装置を作動させて、前記制動装置の制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータを測定し、測定された制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータが正常であることを判定した場合に、再度駆動装置を作動させて予め設定された通常速度で前記コンベアを駆動させて通常運転を行なう。

本発明のコンベア装置及びその制動能力診断方法によれば、コンベア装置の運転開始操作を行なうと、通常運転に移行する前に、制動装置の制動能力が診断される。従って、制動能力の診断と通常運転との間に時間が開かないから、診断結果に基づいた通常運転移行時における制動装置の制動能力の信用性を高めることができる。

また、運転開始操作を行なうだけで、通常運転に移行する前に制動装置の制動能力を自己診断することができ、管理者等の負担も軽減できる。

さらに、運転開始操作に伴って制動装置の制動能力を診断するから、乗員の有無に応じて自動的に運転／停止する自動発停機能を具えたコンベア装置にも採用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るコンベア装置であるエスカレータのブロック図である。図２は、エスカレータにおける本発明の一実施形態の制御装置による制動能力診断動作を説明するためのエスカレータ本体の速度変化を示すタイミングチャートである。図３は、制御装置による制動能力診断動作を説明するフローチャートである。図４(ａ)は、本発明の一実施形態であるエスカレータ本体の速度変化を示すタイミングチャート、図４(ｂ)は、微少時間毎のエンコーダの出力パルス数を示すタイミングチャートである。図５は、本発明の他の実施形態に係るエスカレータの制御装置における制動能力診断動作を説明するエスカレータ本体の速度変化を示すタイミングチャートである。図６(ａ)は、他の実施形態におけるエスカレータ本体の速度変化を示すタイミングチャート、図６(ｂ)は、微少時間毎のエンコーダの出力パルス数を示すタイミングチャートである。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の一実施形態に係るコンベア装置であるエスカレータ(10)のブロック図である。以下では、コンベア装置としてエスカレータを例示するが、人員を運搬するコンベア装置であれば、動く歩道などにも適用することができる。

エスカレータ(10)は、エスカレータ本体(20)、駆動装置(モータ(25))、制動装置(26)、制御装置(40)を具える。

より詳細には、エスカレータ本体(20)は、踏み板(21)が取り付けられたチェーン(22)やハンドレール(23)を具え、駆動装置からの動力伝達を受けて踏み板(21)やハンドレール(23)が循環走行する。

駆動装置は、モータ(25)を例示することができ、モータ(25)の出力は、ギア等から構成することのできる減速機(24)を介してエスカレータ本体(20)に伝達される。モータ(25)の制御は、モータ(25)の駆動回路を構成する駆動制御部(30)により行なうことができる。

また、制動装置(26)は、モータ(25)の出力軸等に設けられたブレーキディスクに、ブレーキパッドを摺接させる構造を例示できる。

エスカレータ本体(20)、駆動装置又は減速機(24)には、エスカレータ本体(20)の制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータを取得する測定装置を具える。測定装置として、本実施形態では、駆動装置であるモータ(25)の出力軸に設けられたエンコーダ(27)を例示している。

エンコーダ(27)は、たとえばモータ(25)の出力軸に取付けられたスリット板が回転することで、固定位置に設けられた一対の受発光素子間の光路が導通／遮断され、その導通／遮断を受光素子が検出することでエンコーダパルスを生成する。生成されたエンコーダパルスは、エスカレータ本体(20)の制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータとして利用される。

エスカレータ本体(20)の乗降口には、キースイッチや非常停止釦を含む操作部(28)が設けられている。図１の例では、図面の簡略化のために、操作部(28)を上階側に設けている。操作部(28)は、後述する制御装置(40)に電気的に接続されており、キースイッチのＯＮ、ＯＦＦ操作によって、駆動装置や制動装置(26)の運転の開始、終了を制御する。

駆動装置や制動装置(26)の制御は、制御装置(40)により行なわれる。制御装置(40)は、より詳細には、予め設定されたプログラムに基づいて、操作部(28)であるキースイッチの操作によって、駆動装置と制動装置(26)を制御する。

図２は、制御装置(40)による制動能力診断動作を説明するためのエスカレータ本体(20)の速度変化を示すタイミングチャートであり、図３は、制御装置(40)による制動能力診断動作を説明するためのフローチャートである。本実施形態に係る制御装置(40)は、概略的に、操作部(28)への管理者のキースイッチのＯＮ操作に応答して、通常運転の前に制動装置(26)の診断を行ない、制動装置(26)が正常であることが判定された場合に、駆動装置を通常運転に移行させるものである。制御装置(40)の一実施形態として、駆動装置を制御する駆動制御部(30)、テスト運転部(41)と、制動部(42)と、制動能力測定部(43)と、診断部(44)と、通常運転部(45)を具える。以下にその構成及び動作について詳述する。

テスト運転部(41)は、操作部(28)への管理者のキースイッチのＯＮ操作に応答して駆動制御部(30)を制御し(始動ステップ：図２の時刻ｔ１、図３のステップＳ１)、モータ(25)を起動、加速して、エンコーダ(27)によって検出されるモータ(25)の回転速度、すなわちエスカレータ(具体的には踏み板(21)やハンドレール(23))の移動速度を、予め定める診断速度Ｖ１(時刻ｔ２)とする(ステップＳ２)。

テスト運転部(41)がテスト運転を開始したことは制動部(42)に通知される。制動部(42)は、エンコーダ(27)から出力されるエンコーダパルスに基づいてエスカレータ本体(20)の速度が診断速度Ｖ１で安定したと判定すると(ステップＳ２)、駆動制御部(30)に停止指令を送信すると共に、制動装置(26)を作動させて、エスカレータ本体(20)の制動を開始させる(時刻ｔ３、ステップＳ３)。

制動部(42)は、制動を開始したことを制動能力測定部(43)に通知し、これに応答して制動能力測定部(43)は、図４に示すように、エンコーダ(27)の出力パルスをカウントし、エスカレータ本体(20)が完全に停止するまで(時刻ｔ４)のエンコーダパルスを積算することで、制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータとする(測定ステップ：ステップＳ４)。なお、図４(ａ)は、エスカレータ本体(20)の速度変化を示す図、図４(ｂ)は、微少時間毎のエンコーダ(27)の出力パルス数を示す図である。

図示の実施例では、制動能力測定部(43)は、制動部(42)が制動開始動作を始めてから、或いは制動装置(26)がブレーキパッドをブレーキディスクに摺接させる等、エスカレータ本体(20)が停止し、エンコーダ(27)からのパルス出力がなくなるまでの時間、出力パルスをカウントしている。また、制動距離は、制動の開始から停止までのエスカレータの移動距離であり、その間に検出されたエンコーダ(27)からのパルス数と、予め求められている１パルス当りのエスカレータの移動距離との積算値で求めることができる。パラメータとしては、制動時間や制動距離に換算されるのではなく、エンコーダ(27)からのパルスのカウント値自体が用いられてもよい。エンコーダパルスのカウントは、たとえば制御装置(40)を構成するマイクロコンピュータが、エンコーダパルスが入力される毎にカウンタのカウント値をインクリメントすることで行なうことができる。

制動能力測定部(43)で測定されたパラメータは、診断部(44)に入力される。診断部(44)は、制動装置(26)に予め定められるブレーキトルク、エスカレータの慣性データなどに基づいて予め設定されている閾値が記憶されており、この閾値を読み出して(ステップＳ５)、測定されたパラメータと比較し(ステップＳ６)、予め定める閾値以内であれば制動装置(26)は正常に作動していると判定する(判定ステップ：ステップＳ７のＹｅｓ)。その後、通常運転部(45)より駆動制御部(30)を制御して、モータ(25)を駆動させると共に制動装置(26)を解除して、エスカレータを自動的に再起動し(時刻ｔ５、ステップＳ８)、予め設定されている通常速度Ｖ２での通常運転を開始させる(通常運転移行ステップ：時刻ｔ６、ステップＳ９)。

通常運転は、管理者が操作部(28)のキースイッチをＯＦＦするまで継続され(時刻ｔ７)、キースイッチがＯＦＦとなると、通常運転部(45)は駆動制御部(30)に停止命令を送信し、モータ(26)を停止させ、通常運転が終了する(時刻ｔ８、ステップＳ１０)。

一方、ステップ７(判定ステップ)において、測定されたパラメータが閾値を超えていると判断されると、診断部(44)は異常であると判定し(ステップ７のＮｏ)、監視盤等に異常報知を行なう(ステップＳ１１)。

このように本実施の形態に係るエスカレータ(10)およびその制動能力診断方法によれば、管理者が操作部(28)のキースイッチをＯＮして運転開始操作を行うと、通常運転に先立ち、制動装置(26)の自己診断を行なった後に、その診断結果が正常であれば通常運転に移行する。従って、コンベア装置(10)の制動装置(26)の現在の状況を正確に診断し、安全性を向上することができる。また、管理者が速度判定を行う場合に比べて、自己診断のための診断速度Ｖ１に達したことを正確に判定できるとともに、診断時間を短くすることもできる。さらにまた、管理者は、通常の運転開始操作を行なえばよいだけであり、また診断中に監視しておく必要もないから、利便性を向上することができる。

また、自動発停機能を具えるエスカレータの場合であっても、キースイッチのＯＮ時に、自動的に制動装置(26)の診断が行なわれるから、診断漏れもない。

加えて、本実施形態では、診断速度Ｖ１は、通常速度Ｖ２と等しいから、通常運転時と同じ状況で制動能力診断を行なうことができる。

＜実施の形態２＞
図５は、本発明の他の実施形態に係るエスカレータの制御装置における制動能力診断動作を説明するためのタイミングチャートである。本実施形態のエスカレータには、後述のようにモータ(25)及び駆動制御部(30)が、複数(図５の例ではＶ２、Ｖ３、Ｖ４の３つ)の通常運転速度に対応可能となっている以外は、その他の構成は、実施の形態１のエスカレータ(10)の構成を適用することができる。

通常運転速度Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の切換えは、たとえば操作部(28)への管理者のキースイッチ操作によって行なわれ、図５では、最高速度Ｖ４が選択されている。図５において、図２のタイミングチャートと同内容のタイミングには、同じ時刻ｔ１〜ｔ８を付して示している。

そして、本実施形態の制御装置(40)では、診断速度Ｖ１は複数の通常速度の中の最低速度であるＶ２に設定されている。このように構成することで、通常運転時に複数の通常速度Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に設定が可能な構成であっても、制動能力診断は予め定められた１つの速度Ｖ１＝Ｖ２で行なうことができるので、複数のエスカレータが設置されている場合であっても、制動能力診断に、共通の閾値を使用することができる。さらに、診断速度Ｖ１を通常運転での最低速度Ｖ２に設定することで、診断精度を低下させることなく、加減速の時間を短くできるから、診断時間を短縮することができる。

上記実施の形態１、２では何れも、図４に示すように、時刻ｔ３で制動を開始してから、時刻ｔ４で停止するまでの制動期間の全体に亘って、エンコーダ(27)からのパルスをカウントしている。しかしながら、このパルスカウントには、制動期間(ｔ３〜ｔ４)に、実際に制動力が作用されるまでの空走期間(ｔ３〜ｔ３０)と、実際に制動力が作用する実制動期間(ｔ３０〜ｔ４)が含まれる。従って、他の実施形態として、この空走期間を含まない実制動時間のみの減速度をパラメータとして測定し、より正確に制動装置(26)の制動能力を診断することができる。

図６は、制動能力測定部(43)が、実制動時間のみの減速度をパラメータとして測定したタイミングチャートであり、図６(ａ)は、エスカレータ本体(20)の速度変化を示す図、図６(ｂ)は、微少時間毎のエンコーダ(27)の出力パルス数を示す図である。図に示すように、制動能力測定部(43)は、速度変化のほとんど無い空走期間(ｔ３〜ｔ３０)はエンコーダパルスのカウントを行なわず、エンコーダパルスの出力周期に変化が生じた実制動期間(ｔ３０〜ｔ４)のみをカウントしている。

より具体的には、制動能力測定部(43)は、制動力が実際に作用して、空走期間から実制動期間に切り替わり、エンコーダ(27)の出力周期が長くなったタイミング(ｔ３０)から、エンコーダパルスのカウントを開始する。そして、パルスが出力されなったタイミング(ｔ４)までパルス数のカウントを続け、又は、微少時間毎のパルス数をカウントする。

このように構成することで、空走期間を制動能力診断の期間から除外し、空走期間のばらつきによる診断への影響をなくすことができる。また、微少時間毎のパルス数の場合は、逐次作用している制動装置(26)のブレーキトルクに対応しており、速度によるブレーキトルクのばらつきも診断することができる。

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

(10) エスカレータ
(20) エスカレータ本体
(25) モータ
(26) 制動装置
(27) エンコーダ
(40) 制御装置

Claims

人員を運搬するコンベアと、該コンベアを駆動する駆動装置、前記コンベアを制動する制動装置、及び、前記駆動装置及び前記制動装置を制御する制御装置とを具えるコンベア装置の制動能力診断方法であって、
前記制御装置への運転開始操作を入力する始動ステップ、
前記コンベアの通常運転に移行する前に、前記制御装置は、前記駆動装置を作動させ、前記コンベアが予め設定された診断速度で安定して走行したと判定すると、前記駆動装置を停止させると共に前記制動装置を作動させて、前記コンベアが自動的に停止するまでの制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータを測定する測定ステップ、
前記制御装置が、前記測定ステップにて測定された前記コンベアの制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータが正常であるかどうかを判定する判定ステップ、
前記制御装置が、前記判定ステップにて前記制動装置が正常であることが判定された場合に、前記制動装置を解除すると共に、再度前記駆動装置を自動的に作動させて予め設定された通常速度で前記コンベアを駆動させて通常運転を行なう通常運転移行ステップと、
を具えることを特徴とするコンベア装置の制動能力診断方法。
前記測定ステップは、前記駆動装置から出力される出力信号に基づいて、前記コンベアが停止するまでの制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータを測定するステップである、
請求項１に記載のコンベア装置の制動能力診断方法。
前記診断速度は、前記通常速度に等しい、
請求項１又は請求項２に記載のコンベア装置の制動能力診断方法。
前記通常速度は複数選択可能であって、前記診断速度は複数の前記通常速度の中の最低速度である、
請求項３に記載のコンベア装置の制動能力診断方法。
人員を運搬するコンベアと、
該コンベアを駆動する駆動装置と、
前記コンベアを制動する制動装置と、
前記駆動装置と前記制動装置を制御する制御装置と、
を具え、
前記制御装置は、
前記制御装置への運転開始操作が入力されると、前記コンベアの通常運転に移行する前に前記駆動装置を作動させ、前記コンベアが予め設定された診断速度で安定して走行したと判定すると、前記駆動装置を停止させると共に前記制動装置を作動させて、前記コンベアが自動的に停止するまでの制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータを測定し、測定された制動時間又は制動距離に関連付けられたパラメータが正常であることを判定した場合に、前記制動装置を解除すると共に、再度前記駆動装置を自動的に作動させて予め設定された通常速度で前記コンベアを駆動させて通常運転を行なう、
ことを特徴とするコンベア装置。