JP6711877B2 - エレベータ検査装置 - Google Patents

Description

実施形態は、エレベータ検査装置に関する。

従来、レーザ光を用いてロープの径を測定するエレベータ検査装置が知られている。

特開２０１４−１０１１９７号公報

この種のエレベータのエレベータ検査装置にあっては、例えば、構成がより簡素化されるなど、より不都合の少ない新規な構成のエレベータ検査装置が得られれば、有益である。

実施形態のエレベータ検査装置は、ロープの所定長に対応したシーブの回転角度に基づくロープの劣化指標を算出する劣化指標算出部と、劣化指標に基づいてロープの劣化を判定する劣化判定部と、を備える。前記ロープの所定長は、かごが所定の階床間を移動する長さであり、かごまたはおもりの位置を検出する着床センサの検出値から得られる。前記ロープは、それぞれが所定の階床間に対応し、当該所定の階床間を移動する間に前記シーブに巻き掛けられる、複数の部位を有する。前記劣化判定部は、前記複数の部位毎に劣化を判定し、前記複数の部位の全てから、他の部位よりも劣化が進んだ部位を特定する。

図１は、実施形態のエレベータ検査装置が適用されるエレベータの模式的かつ例示的な図である。 図２は、実施形態のエレベータ検査装置が適用されるエレベータのロープの模式的かつ例示的な断面図である。 図３は、実施形態のエレベータ検査装置の模式的かつ例示的なブロック図である。 図４は、実施形態のエレベータ検査装置において得られたかごの位置と回転角度の検出値との相関関係を例示するグラフである。

以下、エレベータ検査装置７の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態の構成や制御（技術的特徴）、ならびに当該構成や制御によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。

図１は、エレベータ１００の構成図である。図１に示されるように、エレベータ１００は、かご１、ロープ２、おもり３、複数のシーブ４、モータ５、複数の位置センサ６、およびエレベータ検査装置７を備える。

かご１は、建物に設けられた昇降路Ｈを上下に移動する。

ロープ２は、かご１およびおもり３をつり下げている。ロープ２の一端２ａと他端２ｂは、それぞれ、ロープヒッチ１１を介して建物に接続されている。ロープ２は、一端２ａと他端２ｂとの間で、複数のシーブ４に巻き掛けられている。

シーブ４は、モータシーブ４１、かごシーブ４２、およびおもりシーブ４３を有する。

図２は、ロープ２の断面図である。図２に示されるように、ロープ２は、樹脂被覆ロープであり、心鋼２１と、複数のストランド２２と、樹脂被覆２３と、を有する。心鋼２１は、いずれも螺旋状に延びた６本のストランド２２によって取り囲まれている。また、樹脂被覆２３は、６本のストランド２２の周囲を取り囲んでいる。樹脂被覆２３は、例えばエポキシ樹脂のような合成樹脂材料で作られる。

モータ５は、モータシーブ４１を回転させることにより、当該モータシーブ４１に巻き替えられたロープ２を移動させ、これによりかご１およびおもり３を上下に移動させる。

制御装置（不図示）は、モータ５の回転を制御することにより、かご１の動作および位置を制御する。

回転角センサ５１は、モータ５のロータ５ａの回転角度を検出し、位置検出信号を出力する。回転角センサ５１は、例えば、ロータリエンコーダである。

複数の位置センサ６は、それぞれ異なる位置で昇降路Ｈに臨むように設けられ、かご１の位置を検出し、位置検出信号を出力する。位置センサ６は、例えば、昇降路Ｈに設けられた位置検知マーカ６１の位置を検出する位置検出スイッチや、光電センサ、着床センサ等である。なお、位置センサ６は、おもり３の位置や、ロープ２の特定部位の位置を検出してもよい。位置センサ６は、センサの一例である。

図３は、エレベータ検査装置７のブロック図である。図３に示されるように、エレベータ検査装置７は、回転検出値取得部７１、位置検出値取得部７２、劣化指標算出部７３、劣化判定部７４、出力制御部７５、および記憶部７６を有する。

エレベータ検査装置７による演算処理や制御は、ソフトウエアによって実行されてもよいし、ハードウエアによって実行されてもよい。また、エレベータ検査装置７による演算処理や制御には、ソフトウエアによる演算処理や制御とハードウエアによる演算処理や制御とが含まれてもよい。ソフトウエアによる処理の場合にあっては、エレベータ検査装置７は、ＲＯＭや、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ等の記録媒体（記憶媒体）に記憶されたプログラム（アプリケーション）を読み出して実行する。エレベータ検査装置７は、プログラムにしたがって作動することにより、エレベータ検査装置７に含まれる各部、すなわち、回転検出値取得部７１や、位置検出値取得部７２、劣化指標算出部７３、劣化判定部７４、出力制御部７５等として、機能する。この場合、プログラムには、上記各部に対応するモジュールが含まれる。

プログラムは、それぞれインストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭや、ＦＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ等の、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されうる。また、プログラムは、通信ネットワークに接続されたコンピュータの記憶部に記憶され、ネットワーク経由でダウンロードされることによって導入されうる。また、プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれてもよい。

また、エレベータ検査装置７の少なくとも一部がハードウエアによって構成される場合、当該エレベータ検査装置７には、例えば、field programmable gate array（ＦＰＧＡ）や、application specific integrated circuit（ＡＳＩＣ）等が含まれうる。

回転検出値取得部７１は、回転角センサ５１からの回転検出信号から、回転検出値を取得する。

位置検出値取得部７２は、位置センサ６からの位置検出信号から、位置検出値を取得する。

劣化指標算出部７３は、回転検出値と位置検出値とを取得し、これらに基づいてロープ２の劣化指標を算出する。

ロープ２が、上述したような、樹脂被覆２３によって被覆された樹脂被覆ロープである場合、心鋼２１とストランド２２とが摺れて摩耗するにつれて、ロープ２の直径が減少するとともにロープ２が伸びることがわかっている。

発明者らは、このような被覆樹脂ロープの劣化について鋭意検討を重ね、次のような新しい知見を得るに至った。すなわち、ロープ２の劣化に伴ってロープ２の直径（半径）が減少すると、これに応じて、モータシーブ４１の中心Ｃ（図１）からモータシーブ４１回りに巻き掛けられているロープ２の中心線までの半径Ｒ（図１、以下、巻回半径Ｒと称される）が減少する。巻回半径Ｒが減少するほど、モータシーブ４１の回転角度あたりのロープ２の送り量、すなわちかご１またはおもり３の移動量が減少する。したがって、モータシーブ４１の所定回転角度に対応したかご１の移動量は、ロープ２が劣化して直径（半径）が小さくなるにつれて減少する。言い換えると、かご１またはおもり３の移動量すなわちロープ２の所定長あたりのモータシーブ４１の回転角度は、ロープ２が劣化して直径（半径）が小さくなるにつれて増大する。

例えば、回転角センサ５１がロータリエンコーダであって、回転検出信号として所定角度間隔でパルス信号を出力する場合、劣化指標算出部７３は、パルスを積算するカウンタを有する。この場合、劣化指標算出部７３は、一の位置検出信号（以下、検出開始信号と称される）を取得してから次の位置検出信号（以下、検出終了信号と称される）を取得するまでの間、パルスを積算する。回転角センサ５１としてのロータリエンコーダからパルスの積算値を取得する場合、劣化指標算出部７３は、検出開始信号を取得した時点での積算値と検出終了信号を取得した時点での積算値との差分値を算出する。さらに、途中でリセットされた場合、劣化指標算出部７３は、リセットまでの差分値とリセット後の差分値とを積算する。

例えば、モータシーブ４１の半径をＲｓ、かご１が所定区間を移動する間にロープ２がモータシーブ４１に巻掛かる区間における半径の初期値をｒ０、所定時間経過後（検出実施時）においてかご１が所定区間を移動する間にロープ２がモータシーブ４１に巻掛かる区間におけるロープ２の半径をｒ１、かご１が所定区間を移動する間にロータリエンコーダとしての回転角センサ５１から出力されるパルスの積算値の初期値をｎ０、所定時間経過後（検出実施時）においてかご１が所定区間を移動する間に回転角センサ５１から出力されるパルスの積算値をｎ１、所定区間の長さ（所定長）をＬ、とすると、以下の式（１）が成り立つ。
Ｌ∝（Ｒｓ＋ｒ０）×ｎ０＝（Ｒｓ＋ｒ１）×ｎ１ ・・・ （１）

また、劣化指標算出部７３は、例えば、記憶部７６に記憶されたデータあるいはプログラムから、検出開始信号に対応するかご１の位置（以下、検出開始位置と称される）、および検出終了信号に対応するかご１の位置（以下、検出終了位置と称される）を取得するとともに、検出開始位置と検出終了位置との間のかご１の移動距離を算出することができる。

この場合、劣化指標算出部７３は、例えば、パルスの積算値をかご１の移動距離で除算した値、またはその逆数として、劣化指標を算出することができる。パルスの積算値は、ロータ５ａの回転角度およびモータシーブ４１の回転角度に比例する。また、かご１の移動距離は、ロープ２の所定長である。よって、劣化指標は、ロープ２の所定長に対応したモータシーブ４１（シーブ４）の回転角度に基づく値である。

劣化指標算出部７３は、ロープ２の部位毎に劣化指標を算出することができる。例えば、かご１が１階から２階に移動する間あるいはかご１が２階から１階に移動する間に得られたパルスの積算値に基づく劣化指標は、ロープ２のうち、かご１が１階と２階との間を移動する間にモータシーブ４１に巻き掛けられる部位の劣化指標である。また、かご１が２階から３階に移動する間あるいはかご１が３階から２階に移動する間に得られたパルスの積算値に基づく劣化指標は、ロープ２のうち、かご１が２階と３階との間を移動する際にモータシーブ４１に巻掛かる部位の劣化指標である。

このように、劣化指標は、一例として、かご１の１階床分の移動毎に管理することができる。また、複数の階床について、かご１の１階床分の移動距離が同じである場合、劣化指標は、かご１が互いに隣接する階床間を移動する間に得られたパルスの積算値とすることができる。この場合、劣化指標は、エレベータ１００の据付当初のパルスの積算値（初期値）に対する差分値（変化量）としてもよい。なお、この場合に限らず、劣化指標として他の物理量（パラメータ）が用いられる場合にあっても、劣化指標は、初期値に対する差分値や、初期値に対する比などとしてもよい。

図４は、かご１の位置と回転角度の検出値（パルスの積算値）との相関関係を例示するグラフである。この場合の劣化指標は、例えば、グラフの傾き（微分係数）とすることができる。この場合、ロープ２のうち、図４のグラフの傾きが他の区間よりも大きい区間Ａ（１Ｆ（１階）および３Ｆ（３階）の階床間）に対応してモータシーブ４１に巻掛かっている部位が、他の部位よりも劣化が進んでいる、すなわちロープ２の直径（半径）がより小さく、かつロープ２がより伸びていることになる。

劣化判定部７４は、劣化指標と閾値とを比較することにより、劣化判定を実行する。また、劣化判定部７４は、劣化指標の初期値との差分値や、劣化指標の初期値との比を、閾値と比較することにより、劣化判定を実行してもよい。

また、上述したように、劣化指標算出部７３は、ロープ２の部位毎に劣化指標を算出することができるため、劣化判定部７４は、ロープ２の部位毎に劣化を判定することができる。すなわち、劣化判定部７４は、ロープ２のうち他の部位よりも劣化が進んでいる部位を特定することができる。劣化判定部７４は、劣化部位特定部とも称されうる。

なお、ロープ２の半径が減少するほどロープ２は伸び、ロープ２の半径の変化量とロープ２の伸びとの間には相関関係があることが判明している。よって、劣化指標から、ロープ２の半径や、半径の変化量、ロープ２の伸び等を算出することが可能である。また、劣化判定はこれらの値に基づいて実行されてもよい。言い換えると、回転角センサ５１の検出値から算出されたロープ２の半径や、半径の変化量、伸びを、劣化指標として用いてもよい。

出力制御部７５は、劣化判定部７４によって、ロープ２の少なくとも一部において、劣化指標が閾値と同じであった場合や、劣化指標が閾値を超えており劣化指標が閾値と同じ状態よりもロープ２の劣化が進んでいることが判定された場合に、所定の信号を出力することができる。出力制御部７５は、不図示の通信ネットワークを介して外部機器や管理センタへ通知信号や警報信号が送信されるよう、不図示の通信部を制御することができる。

また、劣化指標および劣化判定結果は、記憶部７６に、ロープ２の部位毎に記録されてもよい。この場合、記憶部７７に記録された劣化指標および劣化判定結果のロープ２の部位毎の記録（履歴情報）は、通信ネットワークを介して、外部機器や管理センタから適宜取得することができるよう構成されうる。記憶部７６は、例えば、ＨＤＤやＳＳＤのような不揮発性の記憶デバイスである。

以上、説明したように、本実施形態では、劣化指標算出部７３は、ロープ２の所定長に対応したシーブ４の回転角度に基づくロープ２の劣化指標を算出し、劣化判定部７４は、劣化指標に基づいてロープ２の劣化を判定する。このような構成によれば、シーブ４の回転角度を用いてロープ２の劣化を判定することができる。よって、例えば、ロープ２の部位毎の劣化判定が可能となったり、回転角センサ５１の１回転あたりのパルス数に応じてより緻密な劣化判定が可能となったり、モータ５の回転角センサ５１を装備しているエレベータ１００により容易に追加できたり、といった種々の利点のうち少なくとも一つが得られる。なお、本実施形態では、モータシーブ４１の回転角度の検出値が劣化指標の算出および劣化判定に用いられたが、これには限定されず、他のシーブ４の回転角度の検出値が劣化指標の算出および劣化判定に用いられてもよい。この場合、ロープ２のうち他のシーブ４に巻き掛かる部位について劣化判定が実行されうる。また、このような構成によれば、レーザ光等による測定機構が不要となる分、構成が簡素化されやすい。

また、本実施形態では、例えば、ロープ２の所定長が、かご１の位置を検出する位置センサ６（センサ）の検出値から得られる。このような構成によれば、かご１の位置の検出結果を用いてロープ２の劣化を判定することができる。よって、例えば、かご１の位置センサ６を装備しているエレベータ１００に、より容易に適用できるという利点が得られる。

また、本実施形態では、例えば、ロープ２の所定長が、かご１が所定の階床間を移動する長さである。このような構成によれば、かご１の階床間の長さを用いて、ロープ２の劣化指標をより容易に算出することができる。よって、例えば、かご１の位置センサ６として着床センサを装備しているエレベータ１００に、より容易に適用できるという利点が得られる。

また、本実施形態では、例えば、劣化判定部７４は、ロープ２の部位毎に劣化を判定する。このような構成によれば、例えば、ロープ２の寿命をより高精度に判定することができる。

また、本実施形態では、例えば、劣化判定部７４は、ロープ２のうち他の部位よりも劣化が進んだ部位を特定する。このような構成によれば、例えば、劣化がより進んだ部位の状態によってロープ２の寿命をより高精度に判定することができる。

また、本実施形態では、例えば、劣化判定部７４は、劣化指標の初期値との差分に基づいて劣化を判定してもよい。このような構成によれば、例えば、劣化指標の初期値が０（ゼロ）となるため、劣化の度合いがわかりやすくなる。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、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、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態は、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。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。また、各構成や形状等のスペック（構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。
以下に、出願当初の特許請求の範囲の内容を付記する。
［１］
ロープの所定長に対応したシーブの回転角度に基づく前記ロープの劣化指標を算出する劣化指標算出部と、
前記劣化指標に基づいて前記ロープの劣化を判定する劣化判定部と、
を備えた、エレベータ検査装置。
［２］
前記ロープの所定長を、かごまたはおもりの位置を検出するセンサの検出値から得る、［１］に記載のエレベータ検査装置。
［３］
前記ロープの所定長は、かごが所定の階床間を移動する長さである、［１］または［２］に記載のエレベータ検査装置。
［４］
前記劣化判定部は、前記ロープの部位毎に劣化を判定する、［１］〜［３］のうちいずれか一つに記載のエレベータ検査装置。
［５］
前記劣化判定部は、前記ロープのうち他の部位よりも劣化が進んだ部位を特定する、［１］〜［４］のうちいずれか一つに記載のエレベータ検査装置。
［６］
前記劣化判定部は、前記劣化指標と閾値とを比較することにより、劣化を判定する、［１］〜［５］のうちいずれか一つに記載のエレベータ検査装置。

１…かご、２…ロープ、３…おもり、４…シーブ、６…位置センサ（センサ）、７…エレベータ検査装置、７３…劣化指標算出部、７４…劣化判定部、７５…出力制御部。

Claims (2)

1. ロープの所定長に対応したシーブの回転角度に基づく前記ロープの劣化指標を算出する劣化指標算出部と、
   前記劣化指標に基づいて前記ロープの劣化を判定する劣化判定部と、
   を備え、
   前記ロープの所定長は、かごが所定の階床間を移動する長さであり、かごまたはおもりの位置を検出する着床センサの検出値から得られ、
   前記ロープは、それぞれが所定の階床間に対応し、当該所定の階床間を移動する間に前記シーブに巻き掛けられる、複数の部位を有し、
   前記劣化判定部は、前記複数の部位毎に劣化を判定し、前記複数の部位の全てから、他の部位よりも劣化が進んだ部位を特定する、
   エレベータ検査装置。
2. 前記劣化判定部は、前記劣化指標と閾値とを比較することにより、劣化を判定する、請求項１に記載のエレベータ検査装置。

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