JP6740324B2 - Car weighing method and device - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、エレベータの乗りかごの重量計測方法および装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to an elevator car weight measuring method and apparatus.

既設のエレベータシステムのリニューアルを実施するにあたっては、乗りかごの重量を把握しておくことが必要となる。しかし、乗りかごの重量を直接計測することは困難である。従来から行われていたのは、単位重りの枚数を数え、設計上の単位重りの重量に枚数を乗じることで、つり合い重り全体の重量を算出し、この重量と設計上のオーバーバランスを考慮して乗りかごの重量を推定していた。 In order to renew the existing elevator system, it is necessary to know the weight of the car. However, it is difficult to directly measure the weight of the car. What has been done so far is to count the number of unit weights and multiply the design unit weight by the number to calculate the total weight of the counterweight, and consider this weight and the design overbalance. I was estimating the weight of the car.

つり合い重りには、多数の単位重りが積載されているが、従来は、作業者が目視により１枚１枚単位重りを数えていた。特許文献１は、単位おもりの枚数を自動計測する方法を提案している。 A large number of unit weights are loaded on the counterweight, but in the past, an operator visually counted the unit weights one by one. Patent Document 1 proposes a method for automatically measuring the number of unit weights.

他方、かご重量を直接計測する試みも行われている。例えば、特許文献２では、ピットに設置されているかごバッファの上に、動作させないためのカバーを設け、このカバーの上にジャッキとロードセルを配置し、乗りかごをジャッキで持ち上げることで、乗りかごの重量を直接計測する方法を提案している。 On the other hand, attempts have been made to directly measure the car weight. For example, in Patent Document 2, a cover for preventing operation is provided on a car buffer installed in a pit, a jack and a load cell are arranged on the cover, and a car is lifted by a jack, thereby a car We propose a method to directly measure the weight of.

特開２０１６−１９６３４９号公報JP, 2016-196349, A 特開２０１６−１２８３４７号公報JP, 2016-128347, A

しかしながら、単位重りを数えて算出したつり合い重り全体の重量を乗りかごの重量と推定する場合、古い年代の機種になると、個々の単位重りの重量にばらつきがあることが多く、つり合い重り全体の正確な重量を知ることができない。オーバーバランス
これに対して、乗りかごの重量を直接計測する場合、計測のための機材を設置することが必要となり、特に、安全上問題のあるピットでの作業を強いられるという問題がある。 However, when estimating the total weight of the balancing weights calculated by counting the unit weights as the weight of the car, the weights of the individual unit weights often vary among models of older generations. Can not know the proper weight. Overbalance On the other hand, in the case of directly measuring the weight of the car, it is necessary to install equipment for measurement, and there is a problem in that work in the pit, which is a safety issue, is particularly required.

本発明は、前記従来技術の有する問題点に鑑みなされたものであって、つり合い重りの重量からの推定ではなく、計測のための特別の機器を用いずに乗りかごの重量を直接的に計測できるようにした乗りかごの重量計測方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and directly estimates the weight of the car without using a special instrument for measurement, rather than estimating the weight of the counterweight. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring the weight of a car that is made possible.

前記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る乗りかごの重量計測方法は、主索により接続された乗りかごとつり合い重りが昇降路内を反対方向に昇降するエレベータにおいて、前記乗りかごの重量を計測する方法であって、巻上機モータをフィードバック制御する制御装置からトルクを増大させるトルク指令を前記巻上機モータに印加し、
前記巻上機モータから前記制御装置に返される速度指令、トルク指令に対するフィードバック信号を検出器により取り込み、前記乗りかごを上昇させる間に、前記巻上機モータにかかるつり合い重り側の不釣り合いトルクが消失する状況を作為的に作り出し、前記不釣り合いトルクが消失したときのトルク指令のフィードバック値に基づいて前記乗りかごの重量を算出することを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the method for measuring the weight of a car according to an embodiment of the present invention is a elevator in which a car and a counterweight connected by a main rope move up and down in the hoistway in opposite directions. A method for measuring the weight of a car, wherein a torque command for increasing torque is applied to the hoist motor from a control device that feedback-controls the hoist motor,
A speed command returned from the hoist motor to the control device, a feedback signal for the torque command is fetched by a detector, and while the car is raised, the unbalanced torque on the counterweight side of the hoist motor is The weight of the car is calculated based on a feedback value of a torque command when the unbalanced torque disappears, by artificially creating a situation in which the car disappears.

本発明の第１実施形態による乗りかごの重量計測方法が適用されるエレベータのシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of an elevator to which a car weight measuring method according to a first embodiment of the present invention is applied. 乗りかごが上昇している間でのトルク指令に対するフィードバックされたトルク値の時間変化および速度指令に対するフィードバックされた速度値の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the torque value fed back with respect to a torque command, and the time change of the fed back speed value with respect to a speed command, while the car is raising. 本発明の第１実施形態の変形例による乗りかごの重量計測方法が適用されるエレベータのシステム構成図である。FIG. 7 is a system configuration diagram of an elevator to which the weight measuring method for a car according to the modified example of the first embodiment of the present invention is applied. 本発明の第２実施形態による乗りかごの重量計測方法が適用されるエレベータのシステム構成図である。FIG. 9 is a system configuration diagram of an elevator to which the weight measuring method for a car according to the second embodiment of the present invention is applied.

以下、本発明による乗りかごの重量計測方法および装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による乗りかごの重量計測方法が適用されるエレベータのシステム構成図である。
図１において、参照番号1は、乗りかごを示している。参照番号2は、つり合い重りである。乗りかご1とつり合い重り2は、主索3によって連結されている。巻上機4は、駆動綱車4aと従動綱車4bを備えている。主索3は、駆動綱車4aと従動綱車4bに２回巻き掛けられ、駆動綱車4aは、巻上機モータ8によって駆動される。昇降路の最下部にあるピット９には、乗りかご1、つり合い重り2のそれぞれに対する緩衝器5a、5bが設置されている。 An embodiment of a car weight measuring method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a system configuration diagram of an elevator to which a car weight measuring method according to a first embodiment of the present invention is applied.
In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a car. Reference number 2 is a counterweight. The car 1 and the counterweight 2 are connected by a main rope 3. The hoisting machine 4 includes a drive sheave 4a and a driven sheave 4b. The main rope 3 is wound around the drive sheave 4a and the driven sheave 4b twice, and the drive sheave 4a is driven by the hoist motor 8. In the pit 9 at the bottom of the hoistway, buffers 5a and 5b for the car 1 and the counterweight 2 are installed.

参照番号6は、エレベータの制御盤を示している。この制御盤6には、巻上機モータ8を制御する制御装置が設けられている。この制御装置は、巻上機モータ8を制御するフィードバック制御回路を備えており、このフィードバック制御回路は、位置制御ループ、速度制御ループ、トルク制御ループを有している。 Reference numeral 6 indicates an elevator control panel. The control board 6 is provided with a control device for controlling the hoisting machine motor 8. The control device includes a feedback control circuit that controls the hoisting machine motor 8. The feedback control circuit has a position control loop, a speed control loop, and a torque control loop.

制御盤6には、速度制御ループ、トルク制御ループからそれぞれ速度フィードバック信号、トルクフィードバック信号を取り込むフィードバック検知器7が接続されている。フィードバック検知器７には、速度並びにトルクのフィードバック信号の変化を表示したり、乗りかご２の重量の計測に必要な演算を行う計測装置12として利用するパソコンや携帯端末が接続されている。 The control panel 6 is connected to a feedback detector 7 that takes in a speed feedback signal and a torque feedback signal from the speed control loop and the torque control loop, respectively. The feedback detector 7 is connected to a personal computer or a mobile terminal which is used as a measuring device 12 for displaying changes in feedback signals of speed and torque and for performing calculations necessary for measuring the weight of the car 2.

本実施形態による乗りかごの重量計測方法は、巻上機モータから帰還してくるフィードバック信号を利用して、以上のような手順で実施される。 The method for measuring the weight of a car according to the present embodiment is carried out by the above-described procedure using the feedback signal returned from the hoist motor.

図１において、乗りかご１の重量を計測する時には、乗りかご１を最上階に配置する。このとき、つり合い重り2は、緩衝器5bには接触していない位置にある。 In FIG. 1, when measuring the weight of the car 1, the car 1 is placed on the top floor. At this time, the counterweight 2 is in a position not in contact with the shock absorber 5b.

そこで、乗りかご1を所定距離だけゆっくりと上昇させる。乗りかご1の上昇とともに、つり合い重り2は降下し、緩衝器4bに当たるが、トルク指令を増加させながら乗りかご1の移動を続ける。つり合い重り2は、緩衝器4bを突き下げる。つり合い重り2の重量は、緩衝器4bによって支えられるので、巻上機4には、つり合い重り2の重量はかからなくなる。つり合い重り2には、さらに下降を続けさせる。 Therefore, the car 1 is slowly raised by a predetermined distance. As the car 1 rises, the counterweight 2 descends and hits the shock absorber 4b, but the car 1 continues to move while increasing the torque command. The counterweight 2 pushes down the shock absorber 4b. Since the weight of the counterweight 2 is supported by the shock absorber 4b, the weight of the counterweight 2 is not applied to the hoisting machine 4. The balance weight 2 continues to descend.

ここで、図２は、乗りかご1が上昇している間でのトルク指令に対するフィードバックされたトルクの値の時間変化および速度指令に対するフィードバックされた速度の値の時間変化を示す図である。
乗りかご1が動き始めると、速度指令、トルク指令の増加とともにフィードバックされる実際の巻上機モータ8の速度、トルクとも徐々に増加していく。つり合い重り2が緩衝器5bを当たった瞬間にフィードバックされる速度に変動（脈動）が生じる。当たった直後の巻上機４には、乗りかご1の重量だけがかかっていると考えられる。その後、速度変動のピークを超えると、巻上機４は、増加するトルク指令に追従しながら乗りかご1を引き上げる。したがって、速度変動のピークの瞬間では、つり合い重り2の重量による不つり合いトルクは消失し、乗りかご1の重量による不釣り合いトルクと巻上機４の駆動トルクが一致していると考えてよい。 Here, FIG. 2 is a diagram showing a time change of the fed back torque value with respect to the torque command and a time change of the fed back speed value with respect to the speed command while the car 1 is rising.
When the car 1 starts moving, both the speed and torque of the actual hoisting machine motor 8 that are fed back as the speed command and the torque command increase gradually increase. A fluctuation (pulsation) occurs in the speed at which the counterweight 2 is fed back at the moment when it strikes the shock absorber 5b. It is considered that only the weight of the car 1 is applied to the hoisting machine 4 immediately after hitting. After that, when the speed fluctuation peak is exceeded, the hoisting machine 4 pulls up the car 1 while following the increasing torque command. Therefore, at the moment of the peak of the speed fluctuation, the unbalanced torque due to the weight of the counterweight 2 disappears, and it can be considered that the unbalanced torque due to the weight of the car 1 and the drive torque of the hoisting machine 4 match.

図２において、速度変動のピークの時点（ｔ1）におけるトルクのフィードバック値Ｔ（ｔ1）を求めることにより、次の（１）式から、乗りかご1の重量を算出することができる。

Ｗｃ＝（Ｔ（ｔ1）／Ｒ）−ΣＷｉ…（１）

ここで、Ｒは、駆動綱車4aの半径、ΣＷｉは、乗りかご１からつりさげられている機器の重量総和である。 In FIG. 2, the weight of the car 1 can be calculated from the following equation (1) by obtaining the feedback value T(t1) of the torque at the time point (t1) of the peak speed fluctuation.

Wc=(T(t1)/R)-ΣWi... (1)

Here, R is the radius of the drive sheave 4a, and ΣWi is the total weight of the devices suspended from the car 1.

このようにして、本実施形態によれば、エレベータのフィードバック制御システムを利用してフィードバック信号を取り込み、巻上機モータのトルクのフィードバック値から乗りかご1の重量を計測することができる。この計測作業は、かご重量計測のための特別な機器を昇降路内の、例えばピットに持ち込み、設置する必要なく、機械室内での単純な計測作業になり、安全に行うことができる。 In this way, according to the present embodiment, it is possible to measure the weight of the car 1 from the feedback value of the torque of the hoisting machine motor by taking in a feedback signal using the feedback control system of the elevator. This measurement work is a simple measurement work in the machine room without the need to bring a special device for measuring the car weight into the hoistway, for example, in a pit and install it, and can be safely performed.

（変形例）
次に、図３は、第１実施形態による乗りかごの重量計測方法の変形例を示す図である。
この変形例では、つり合い重り2により緩衝器5bを突き下げることはしないで、つり合い重り２側の主索3を機械室に配置したロープ固定治具14で固定しておく。そこで、乗りかご１を所定距離だけゆっくりと上昇させる。 (Modification)
Next, FIG. 3 is a diagram showing a modified example of the method of measuring the weight of the car according to the first embodiment.
In this modified example, the shock absorber 5b is not pushed down by the counterweight 2, but the main rope 3 on the counterweight 2 side is fixed by a rope fixing jig 14 arranged in the machine room. Therefore, the car 1 is slowly raised by a predetermined distance.

乗りかご1が上昇すると、つり合い重り2側の主索3が固定されているので、巻上機4にはつり合い重り2の重量はかからなくなる。したがって、図２において、速度変動のピークの時点（ｔ1）におけるトルクのフィードバック値Ｔ（ｔ1）を求めることにより、上述した第１実施形態と同じように、乗りかご1の重量を算出することができる。 When the car 1 rises, the main weight 3 on the side of the counterweight 2 is fixed, so that the weight of the counterweight 2 is not applied to the hoisting machine 4. Therefore, in FIG. 2, the weight of the car 1 can be calculated in the same manner as in the above-described first embodiment by obtaining the feedback value T(t1) of the torque at the time point (t1) of the speed fluctuation peak. it can.

（第２実施形態）
次に、図４を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態の図４と同一の構成要素には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。
この第２実施形態は、つり合い重り2の重量をトルク指令に対するフィードバック値から計測するようにした実施の形態である。 (Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in FIG. 4 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
The second embodiment is an embodiment in which the weight of the counterweight 2 is measured from the feedback value for the torque command.

図４において、つり合い重り2の重量を計測する場合には、つり合い重り2を最上階に配置する。このとき、乗りかご1は、緩衝器5aに接触していないように少し上の位置にある。そこで、つり合い重り2を所定距離だけゆっくりと上昇させる。 In FIG. 4, when the weight of the counterweight 2 is measured, the counterweight 2 is placed on the top floor. At this time, the car 1 is at a slightly upper position so as not to contact the shock absorber 5a. Therefore, the counterweight 2 is slowly raised by a predetermined distance.

つり合い重り2の上昇とともに、乗りかご1は降下し、緩衝器4aに当たってこれを突き下げる。乗りかご1の重量は、緩衝器4aによって支えられるので、巻上機4には、乗りかご1の重量はかからなくなる。 As the counterweight 2 rises, the car 1 descends and hits the shock absorber 4a to push it down. Since the weight of the car 1 is supported by the shock absorber 4a, the weight of the car 1 is not applied to the hoisting machine 4.

つり合い重り2が上昇している間でのトルク指令に対するフィードバックされたトルク値の時間変化および速度指令に対するフィードバックされた速度値の時間変化は、図２と同様の変化を示す。
乗りかご1が緩衝器5aに当たった直後の巻上機４には、乗りかご1の重量による不釣り合いトルクは消失し、つり合い重り2の重量による不釣り合いトルクだけがかかっていると考えられる。したがって、第１実施形態と同様に、速度変動のピークの時点（ｔ1）におけるトルクのフィードバック値Ｔ（ｔ1）を読み取ることにより、つり合い重り2の重量を求めることができる。 The time change of the torque value fed back to the torque command and the time change of the speed value fed back to the speed command while the counterweight 2 is rising show the same changes as in FIG. 2.
Immediately after the car 1 hits the shock absorber 5a, it is considered that the unbalanced torque due to the weight of the car 1 disappears and only the unbalanced torque due to the weight of the counterweight 2 is applied to the hoisting machine 4. Therefore, as in the first embodiment, the weight of the counterweight 2 can be obtained by reading the torque feedback value T(t1) at the time point (t1) of the peak of the speed fluctuation.

こうして計測したつり合い重り2の重量は、乗りかご1の重量と等しいわけではない。実際には、つり合い重り2の重量は、乗りかご1の自重に一定の割合（オーバーバランス率）を加えた値になっている。オーバーバランスは、エレベータの仕様から既知であるので、つり合い重り2の重量とオーパーバランスとから逆算して、乗りかご1の重量を精度良く求めることができる。 The weight of the counterweight 2 thus measured is not equal to the weight of the car 1. Actually, the weight of the counterweight 2 is a value obtained by adding a certain ratio (overbalance ratio) to the own weight of the car 1. Since the overbalance is known from the elevator specifications, the weight of the car 1 can be accurately obtained by back-calculating the weight of the counterweight 2 and the overbalance.

以上、本発明に係る乗りかごの重量計測方法および装置について、好適な実施形態を挙げて説明したが、これらの実施形態は、例示として挙げたもので、発明の範囲の制限を意図するものではない。もちろん、明細書に記載された新規な装置、方法およびシステムは、様々な形態で実施され得るものであり、さらに、本発明の主旨から逸脱しない範囲において、種々の省略、置換、変更が可能である。請求項およびそれらの均等物の範囲は、発明の主旨の範囲内で実施形態あるいはその改良物をカバーすることを意図している。 Although the method and apparatus for measuring the weight of the car according to the present invention have been described above with reference to the preferred embodiments, these embodiments are given as examples and are not intended to limit the scope of the invention. Absent. Of course, the novel device, method, and system described in the specification can be implemented in various forms, and further various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. is there. It is intended that the scope of the claims and their equivalents cover the embodiments or improvements thereof within the scope of the invention.

1…乗りかご、2…つり合い重り、3…主索、4…巻上機、4a…駆動綱車、4b…従動綱車、6…制御盤、7…フィードバック検知器、8…巻上機モータ、12…計測装置 1... Car, 2... Balance weight, 3... Main rope, 4... Hoisting machine, 4a... Drive sheave, 4b... Driven sheave, 6... Control board, 7... Feedback detector, 8... Hoisting machine motor , 12... Measuring device

Claims (7)

主索により接続された乗りかごとつり合い重りが昇降路内を反対方向に昇降するエレベータにおいて、前記乗りかごの重量を計測する方法であって、
巻上機モータをフィードバック制御する制御装置によりトルク指令を前記巻上機モータに印加し、
前記巻上機モータから前記制御装置に返される、速度指令、トルク指令に対するフィードバック信号を検出器により取り込み、
前記乗りかごを上昇させる間に、前記巻上機モータにかかるつり合い重り側の不釣り合いトルクが消失する状況を作為的に作り出し、
前記不釣り合いトルクが消失したときのトルク指令のフィードバック値に基づいて前記乗りかごの重量を算出することを特徴とする乗りかごの重量計測方法。 A method of measuring the weight of the car, in an elevator in which a car and a counterweight connected by a main rope move up and down in the hoistway in opposite directions,
Applying a torque command to the hoist motor by a control device that controls the hoist motor by feedback,
The feedback signal for the speed command and the torque command returned from the hoisting machine motor to the control device is fetched by the detector,
While raising the car, it artificially creates a situation where the unbalanced torque on the counterweight side of the hoist motor disappears.
A weight measuring method for a car, wherein the weight of the car is calculated based on a feedback value of a torque command when the unbalanced torque disappears. 最上階にある前記乗りかごを上昇させるとともに前記つり合い重りをピットに設置された緩衝器に接触させ、さらに、前記乗りかごを上昇させることにより、前記緩衝器を突き下げ、つり合い重り側の不つり合いトルクを消失させることを特徴とする請求項１に記載の乗りかごの重量計測方法。 Raise the car on the top floor and bring the counterweight into contact with the shock absorber installed in the pit, and further raise the car to push down the shock absorber and unbalance on the counterweight side. The method for measuring the weight of a car according to claim 1, wherein the torque is eliminated. 前記つり合い重りが前記緩衝器を突き下げる過程で、速度指令に対するフィード値の変動から前記つり合い重り側の不つり合いトルクの消失した瞬間を検知することを特徴とする請求項２に記載の乗りかごの重量計測方法。 3. The car according to claim 2, wherein, in the process in which the counterweight pushes down the shock absorber, the moment when the unbalance torque on the counterweight side disappears is detected from the fluctuation of the feed value with respect to the speed command. Weight measurement method. 主索により接続された乗りかごとつり合い重りが昇降路内を反対方向に昇降するエレベータにおいて、前記乗りかごの重量を計測する方法であって、
巻上機モータをフィードバック制御する制御装置によりトルクを増大させるトルク指令を前記巻上機モータに印加し、
前記巻上機モータから前記制御装置に返される、速度指令、トルク指令に対するフィードバック信号を検出器により取り込み、
前記乗りかごを下降させる間に、前記巻上機モータにかかる前記乗りかご側の不釣り合いトルクが消失する状況を作為的に作り出し、
前記不釣り合いトルクが消失したときのトルク指令のフィードバック値に基づいて前記つり合い重りの重量を算出し、前記つり合い重りのオーバーバランスから逆算して前記乗りかごの重量を算出することを特徴とする乗りかごの重量計測方法。 A method of measuring the weight of the car, in an elevator in which a car and a counterweight connected by a main rope move up and down in the hoistway in opposite directions,
Applying a torque command to the hoisting motor to increase the torque by a control device that feedback-controls the hoisting motor,
The feedback signal for the speed command and the torque command returned from the hoisting machine motor to the control device is fetched by the detector,
While lowering the car, artificially creating a situation in which the unbalanced torque on the car side applied to the hoist motor disappears,
A ride characterized in that the weight of the balance weight is calculated based on the feedback value of the torque command when the unbalanced torque disappears, and the weight of the car is calculated by back-calculating from the overbalance of the balance weight. How to measure the weight of a basket. 前記最下階にある乗りかごを下降させてピットに設置された緩衝器に接触させ、さらに、前記乗りかごを下降させることにより、前記緩衝器を突き下げ、乗りかご側の不つり合いトルクを消失させることを特徴とする請求項４に記載の乗りかごの重量計測方法。 By lowering the car on the lowest floor to contact the shock absorber installed in the pit, and further by lowering the car, the shock absorber is pushed down and the unbalanced torque on the car side disappears. The method for measuring the weight of a car according to claim 4, wherein 前記乗りかごが前記緩衝器を突き下げる過程で、速度指令に対するフィード値の変動から前記乗りかご側の不つり合いトルクの消失した瞬間を検知することを特徴とする請求項５に記載の乗りかごの重量計測方法。 The car according to claim 5, wherein, in the process of pushing down the shock absorber by the car, the moment when the unbalanced torque on the car side disappears is detected from the variation of the feed value with respect to the speed command. Weight measurement method. 主索により接続された乗りかごとつり合い重りが昇降路内を反対方向に昇降するエレベータにおいて、前記乗りかごの重量を計測する装置であって、
巻上機モータをフィードバック制御する制御装置と、
前記巻上機モータから前記制御装置に返される、速度指令、トルク指令に対するフィードバック信号を取り込む検出部と、
前記検知部と接続され、前記速度指令、トルク指令のフィードバック信号の時間変化を表示する計測装置と、を具備することを特徴とする乗りかごの重量計測装置。 In an elevator in which a car and a counterweight connected by a main rope move up and down in the hoistway in the opposite direction, a device for measuring the weight of the car,
A control device for feedback controlling the hoisting machine motor,
A detection unit that receives a feedback signal for the speed command and the torque command, which is returned from the hoist motor to the control device,
A weight measuring device for a car, comprising: a measuring device that is connected to the detection unit and displays a time change of the feedback signal of the speed command and the torque command.
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