CN102196987A - 电梯装置 - Google Patents

Abstract

一种电梯装置，其在井道内沿上下方向彼此隔开间隔地设置有多个位置传感器。编码器产生与轿厢的行驶相对应的信号。轿厢位置检测装置基于预先测定的位置传感器的间隔、根据来自编码器的信号求得的轿厢自停止状态起的行驶距离、以及来自位置传感器的信号，来判定轿厢处于井道内的由位置传感器划分出的多个区域中的哪个区域。

Description

电梯装置

技术领域

本发明涉及具有轿厢位置检测装置的电梯装置，该轿厢位置检测装置用于检测轿厢在井道内的位置。

背景技术

在现有的电梯装置中，基于来自编码器的信号和来自板传感器的信号，来检测轿厢位置，其中，所述编码器安装于曳引机电动机，所述板传感器是为了检测设置于各楼层地面(階床)的板而安装于轿厢上部(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平5-43159号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述那样的现有的轿厢位置检测方法中，需要在井道1内设置大量板，安装性较差，成本也高。此外，在使用电子安全控制器进行安全监视的电梯装置中，大多要求将在电子安全控制器中使用的设备相对于于在轿厢的运转控制系统中使用的设备独立地设置，在该情况下，在现有的轿厢位置检测方法中，会使板的个数增加到两倍，成本进一步提高。

本发明是为了解决上述那样的课题而作出的，其目的在于得到一种电梯装置，其降低了用于检测轿厢位置的设备的成本，并且能够实现安装省力化。

解决课题的手段

本发明涉及的电梯装置具备：轿厢，所述轿厢在井道内升降；编码器，所述编码器产生与轿厢的行驶相对应的信号；多个位置传感器，所述多个位置传感器在上下方向彼此隔开间隔地设置在井道内，并且各位置传感器对轿厢到达该位置传感器所在的位置这一情况进行检测；以及轿厢位置检测装置，所述轿厢位置检测装置基于预先测定出的位置传感器的间隔、根据来自编码器的信号求得的轿厢自停止状态起行驶的行驶距离、以及来自位置传感器的信号，来判定轿厢处于井道内的由位置传感器划分出的多个区域中的哪个区域。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式涉及的电梯装置的结构图。

图2是示出在图1的限速器和电子超速度检测装置中设定的超速度水平的图形的图表。

图3是示出图1的位置传感器组在井道内的配置状态的结构图。

图4是示出图3的轿厢自停止状态起的行驶方向、行驶距离和位置传感器的状态与轿厢位置的关系的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选的实施方式。

第一实施方式

图1是示出本发明的第一实施方式涉及的电梯装置的结构图。在图中，在井道1内设置有一对轿厢导轨2和一对对重导轨(未图示)。轿厢3由轿厢导轨2引导着在井道1内升降。对重4由对重导轨引导着在井道1内升降。

在轿厢3的下部搭载有紧急停止装置5，该紧急停止装置5通过与轿厢导轨2卡合来使轿厢3紧急停止。紧急停止装置5具有一对制动件(楔部件)6，该一对制动件(楔部件)6借助机械性的操作而动作从而被按压于轿厢导轨2。

在井道1内的上部设置有驱动装置(曳引机)7，该驱动装置(曳引机)7经由悬吊构件(绳索或带)使轿厢3和对重4升降。驱动装置7具有：驱动绳轮7a；使驱动绳轮7a旋转的电动机部(未图示)；以及对驱动绳轮7a的旋转进行制动的制动部7b。在驱动装置7的旋转轴设有电动机编码器10，该电动机编码器10产生与驱动绳轮7a的旋转相对应的检测信号。

制动部7b例如采用电磁制动装置。电磁制动装置具有：制动轮，其与驱动绳轮7a同轴地结合；制动靴，其相对于制动轮接近和离开；制动弹簧，其将制动靴压靠于制动轮从而施加制动力；以及电磁铁，其抵抗制动弹簧将制动靴拉离制动轮，解除制动力。

主控制部11配置于控制盘内，该控制盘例如设置在井道1内的下部等。在主控制部11设有：控制驱动装置7的运转的运转控制部12；以及用于在检测到异常时使轿厢3紧急停止的安全电路部(继电器电路部)13。

来自电动机编码器10的检测信号被输入到运转控制部12。运转控制部12基于来自电动机编码器10和板传感器(未图示)的检测信号来求出轿厢3的位置和速度，对驱动装置7进行控制。此外，在运转控制部12设有微型计算机，运转控制部12的功能借助微型计算机实现。

当安全电路部13的继电器电路处于开路状态时，对驱动装置7的电动机部的通电被切断，并且对制动部7b的电磁铁的通电被切断，从而驱动绳轮7a被制动。

在井道1内的上部终端层附近，设有第一至第三上部位置传感器(位置检测开关)8A～8C。在井道1内的下部终端层附近，设有第一至第三下部位置传感器(位置检测开关)9A～9C。位置传感器8A～8C、9A～9C沿上下方向彼此隔开间隔地设置于井道1内。

在井道1的上部设置有限速器14。在限速器14设有限速器绳轮15、超速度检测开关16、绳索夹紧器(ロ一プチヤツチ)17、以及限速器编码器18。在限速器绳轮15卷绕有限速器绳索19。限速器绳索19的两端部连接于紧急停止装置5的操作机构。限速器绳索19的下端部卷绕于配置在井道1的下部的张紧轮20。

当轿厢3升降时，限速器绳索19循环，限速器绳轮15以与轿厢3的行驶速度相对应的旋转速度旋转。在限速器14中，机械性地检测轿厢3的行驶速度达到了超速度这一情况。作为所检测的超速度，设定了比额定速度高的第一超速度(OS速度(超速速度))和比第一超速度高的第二超速度(Trip速度(跳闸速度))。

当轿厢3的行驶速度达到第一超速度时，超速度检测开关16被操作。当超速度检测开关16被操作时，安全电路部13的继电器电路成为开路状态。当轿厢3的行驶速度达到第二超速度时，利用绳索夹紧器17把持住限速器绳索19，使限速器绳索19的循环停止。当限速器绳索19的循环停止时，紧急停止装置5进行制动工作。

限速器编码器18产生与限速器绳轮15的旋转相对应的检测信号。此外，作为限速器编码器18，采用同时输出两个系统的检测信号、即第一和第二检测信号的双传感器式的编码器。

来自限速器编码器18、上部位置传感器8A～8C和下部位置传感器9A～9C的检测信号被输入到电子安全控制器21。电子安全控制器21具有作为轿厢位置检测装置的电子超速度检测装置(ETS装置)22。

电子超速度检测装置22基于输入的检测信号相对于运转控制部12独立地求得轿厢3的行驶速度和位置，监视轿厢速度是否达到预定的超速度水平。超速度水平作为与轿厢3的位置相对应地变化的超速度监视图形而被设定。此外，电子超速度检测装置22在判断为轿厢3的行驶速度达到了超速度水平时，使安全电路部13的继电器电路成为开路状态。

此外，电子超速度检测装置22能够检测电子超速度检测装置22自身的异常、以及限速器编码器18的异常。在检测到电子超速度检测装置22自身或者限速器编码器18的异常的情况下，从电子超速度检测装置22向运转控制部12输出最近楼层停止指令信号，该最近楼层停止指令信号为用于使电梯过渡到安全的状态的指令信号。

在电子超速度检测装置22与运转控制部12之间能够双向地进行通信。电子超速度检测装置22的功能借助与运转控制部12不同的微型计算机实现。

在井道1的底部设置有轿厢缓冲器27和对重缓冲器28。这些缓冲器27、28例如采用充油式或者弹簧式缓冲器。

图2是示出在图1的限速器14和电子超速度检测装置22中设定的超速度水平的图形的图表。在图中，在轿厢3以通常速度(额定速度)从下部终端层行驶到上部终端层的情况下，轿厢3的速度图形为通常速度图形V₀。在限速器14，通过机械性的位置调整设定有第一和第二超速度图形V₁、V₂。在电子超速度检测装置22设定了ETS超速度监视图形V_E。

ETS超速度监视图形V_E被设定得比通常速度图形V₀高。此外，ETS超速度监视图形V_E被设定成在整个升降行程相对于通常速度图形V₀隔开大致相等间隔。即，ETS超速度监视图形V_E与轿厢位置相对应地变化。更为具体地来说，ETS超速度监视图形V_E在中间层附近被设定为大致恒定，不过在终端层附近被设定为随着靠近井道1的终端(上端和下端)而连续且平滑地降低。

这样，电子超速度检测装置22不仅在终端层附近、而且在中间层附近(通常速度图形V₀中的匀速行驶区间)监视轿厢3的行驶速度，不过也不是一定要监视中间层附近。

第一超速度图形V₁被设定得比ETS超速度监视图形V_E高。此外，第二超速度图形V₂被设定得比第一超速度图形V₁更高。此外，第一和第二超速度图形V₁、V₂在井道1内的所有高度都是恒定的。

图3是示出图1的位置传感器组在井道1内的配置状态的结构图。第一上部位置传感器8A和第二上部位置传感器8B之间的距离L8AB比第二上部位置传感器8B与第三上部位置传感器8C之间的距离L8BC小(L8AB＜L8BC)。此外，第一下部位置传感器9A和第二下部位置传感器9B之间的距离L9AB比第二下部位置传感器9B与第三下部位置传感器9C之间的距离L9BC小(L9AB＜L9BC)。

在轿厢3设有操作位置传感器8A～8C、9A～9C的凸件(cam)23。每当轿厢3通过位置传感器8A～8C、9A～9C时，位置传感器8A～8C、9A～9C借助凸件23而接通、断开，其信号被发送至电子超速度检测装置22。

接着，对由电子超速度检测装置22实现的轿厢位置的检测方法进行说明。电子超速度检测装置22基于仅配置于井道1的终端层附近的离散类的位置传感器8A～8C、9A～9C的状态、以及轿厢3自停止状态起的行驶距离，来判定轿厢3位于由位置传感器8A～8C、9A～9C划分出的井道1内的五个区域中的哪个区域。此外，电子超速度检测装置22将来自限速器编码器18的脉冲信号作为连续性的位置信息使用。因此，各区域内的轿厢位置可通过来自限速器编码器18的信号求得。

作为用于进行如上所述的轿厢位置检测的准备，在电梯装置安装后实施轿厢3的学习运转。在学习运转中，轿厢3以低速在最下层到最上层之间往返一次。此时，电子超速度检测装置22将轿厢3位于最下层的状态下的编码器计数值置为0，并且以轿厢3进入各位置传感器8A～8C、9A～9C时的信号作为触发信号，根据编码器计数值算出位置传感器8A～8C、9A～9C与最下层相距的距离，并存储到内部的存储器。接着，求得距离(间隔)L8AB、L8BC、L9AB、L9BC，并存储到存储器。

触发信号采用轿厢3从中间区域趋向终端层的情况下进入位置传感器8A～8C、9A～9C时的信号。因此，对于上部位置传感器8A～8C，轿厢3的上升时的进入是有效的。此外，对于下部位置传感器9A～9C，轿厢3的下降时的进入是有效的。

在轿厢3从停止状态开始行驶的时候，电子超速度检测装置22根据限速器编码器18的脉冲波检测出轿厢3的行驶方向，根据计数值始终运算行驶距离，判断轿厢3位于井道1内的哪个区域。

例如，在直到轿厢3向上方启动起的移动距离达到L8AB的距离为止的期间，如果从第三上部位置传感器8C输入触发信号的话，则轿厢3在刚刚之前是位于位置传感器8C-9C之间的区域并进入了8B-8C之间的区域。

此外，在轿厢3向上方启动后虽然行驶了L8AB的量的距离但没有触发信号输入、而是在到行驶了L8BC的量的距离为止的期间输入了触发信号的情况下，同样地，轿厢3是从8C-9C之间的区域进入了8B-8C之间的区域。

此外，如果即使行驶了L8BC的量的距离也没有任何触发信号输入的话，则能够判断为轿厢3的当前位置是8C-9C之间的区域。

在此，图4是示出图3的轿厢3自停止状态起的行驶方向、行驶距离和位置传感器8A～8C、9A～9C的状态与轿厢位置的关系的说明图。

像这样，电子超速度检测装置22基于轿厢3自停止状态起的行驶方向、行驶距离和离散类的位置传感器8A～8C、9A～9C的动作信号，来判断轿厢3位于井道1内的哪个区域，并设定与该区域相对应的超速度水平。由此，即使是在轿厢3因失控等而超速时也能够安全且迅速地使轿厢3停止。

此外，无需在井道1内设置独立于运转控制部12用的板的、用于连续地检测轿厢3的绝对位置的大量的板，因此降低了用于检测轿厢位置的设备的成本，并且能够实现安装省力化。

此外，能够以低成本在井道1内一并设置运转控制部12用的位置检测装置和电子安全控制器21用的位置检测装置，安装性也能够提高，因此，从电子安全控制器21相对于运转控制部12独立的观点出发也是有效的。

第二实施方式

接着，对本发明的第二实施方式涉及的电梯装置的轿厢位置检测方法进行说明。另外，电梯装置的结构与第一实施方式是相同的。

在升降行程长的电梯装置中，虽然经常存在仅在除终端层以外的中间区域连续往复运转(在8C-9C之间的区域内的往复运转)的情况，不过在这样的中间区域内的重复的往复运转中，会发生由限速器绳轮15与限速器绳索19之间的偏移引起的累积误差。由此，在中间区域的往复运转之后，初次通过位置传感器8C、9C时的编码器计数值相对于在学习运转中存储的编码器计数值大幅地产生偏差。

对于这样的编码器计数值的大幅的偏差，如果将其作为轿厢位置检测异常而使电梯装置的运转停止的话，会使得对使用者的服务变差。

对此，在第二实施方式中，在实施了与第一实施方式相同的学习运转的基础上，当轿厢3在通常运转中进入位置传感器8C、9C时，强制性地将编码器计数值置换为最初的学习值。即，电子超速度检测装置22在利用位置传感器8C、9C检测到轿厢3时，使从位置传感器8C、9C得到的轿厢位置信息优先于从限速器编码器18得到的轿厢位置信息。

由此，即使是轿厢3在通常运转中在中间区域往复而发生了累积误差，也能够在轿厢3下一次进入位置传感器8C、9C的时候消除累积误差，能够防止由错误地检测出异常引起的服务变差。

另外，关于在终端层区域中的偏差，与由中间区域的往复而产生的偏差相比，由于距离短，因此小到可以忽略，通常大多不会成为问题。不过，也要考虑到例如油附着于限速器绳轮15或限速器绳索19、或者限速器绳索19的张力降低，从而使限速器绳轮15与限速器绳索19之间产生较大的偏移的情况。

因此，为了检测出这样的异常，在通常运转时，基于来自限速器编码器18的信号来测定从位置传感器8C、9C到与其接近的位置传感器8B、9B为止的距离。然后，利用电子超速度检测装置22判定测定值与预先存储的值的差是否在公差内。在该情况下，如果测定值不在公差内的话，则判断为发生了异常，进行使轿厢3停止于最近楼层等、并使电梯装置的运转停止等的处理。

根据这样的轿厢位置检测方法，能够防止由累积误差引起的服务变差，此外，还能够检测出轿厢位置检测的异常，能够提高可靠性。

第三实施方式

接着，对本发明的第三实施方式涉及的电梯装置的轿厢位置检测方法进行说明。另外，电梯装置的结构与第一实施方式相同，通常运转时的轿厢位置检测方法也与第一实施方式或第二实施方式相同。

在第三实施方式中，在自停电而复原时，运转控制部12使轿厢3以低速行驶，并且行驶距离为与第一和第二上部位置传感器8A、8B之间的距离L8AB、或者与第一和第二下部位置传感器9A、9B之间的距离L9AB相同的距离。此时，电子超速度检测装置22检测出来自位置传感器8A～8C、9A～9C的信号的输入，判定轿厢3位于哪个区域，并设定与该区域相对应的超速度。此后，运转控制部12提高速度使轿厢3向最近楼层移动。

在此，在现有的电梯装置中，在刚自停电而复原后，由于控制装置无法识别正确的轿厢位置，因此大多使轿厢以低速移动到最近楼层。此外，虽然也存在将轿厢位置数据的备份保存在非易失性存储器等中的方法，不过在停电中轿厢发生偏移的情况下，备份的轿厢位置数据与实际的轿厢位置之间发生偏差，从而无法识别正确的轿厢位置。

与此相对地，在第三实施方式的电梯装置中，即使是刚自停电而复原后的最初的行驶，也能够在以低速行驶很短的距离后立刻切换为高速行驶并到达最近楼层。即，如第一实施方式所示，例如使轿厢3向上方行驶L8AB的量的距离，如果上部位置传感器8A～8C不工作，则轿厢3位于8C-9C之间的区域或者8B-8C之间的区域，在上部位置传感器8B进行了工作的情况下，轿厢3从8B-8C之间的区域进入8A-8B之间的区域。此外，在使轿厢3向上方行驶L8AB的量的距离上部位置传感器8A～8C也不工作、而且即使行驶L8BC的量的距离位置传感器8A～8C也不工作的情况下，能够识别出轿厢3位于8C-9C之间的区域。

因此，在升降行程长的高速电梯、或层间较长的观光用电梯和穿梭电梯中，能够缩短自停电复原时的最近楼层行驶服务时间，能够实现对乘客的不安感和压力的减轻。

另外，在上述例子中，将本发明的轿厢位置检测装置应用于电子超速度检测装置22，不过也可以应用于其他安全装置或控制装置。此外，也可以是，利用电子超速度检测装置22监视轿厢速度是否达到第二超速度，在达到第二超速度的情况下输出使紧急停止装置5工作的指令信号。

此外，在上述的例子中，采用被凸件23机械性地操作的开关作为位置传感器，不过位置传感器并不限定于此，例如也可以是接近传感器、光传感器等。

此外，在上述的例子中，在上下的终端层附近各设置有三个位置传感器8A～8C、9A～9C，不过位置传感器的个数并不限定于此。

此外，在上述的例子中，采用限速器编码器18作为编码器，不过，只要是产生与轿厢3的行驶相对应的信号的编码器，也可以是曳引机编码器或者设于其他绳轮的编码器。

Claims (6)

1.一种电梯装置，其中，

该电梯装置具备：

轿厢，所述轿厢在井道内升降；

编码器，所述编码器产生与所述轿厢的行驶相对应的信号；

多个位置传感器，所述多个位置传感器沿上下方向彼此隔开间隔地设置在所述井道内，并且各位置传感器对所述轿厢到达该位置传感器所在的位置这一情况进行检测；以及

轿厢位置检测装置，所述轿厢位置检测装置基于预先测定出的所述位置传感器的间隔、根据来自所述编码器的信号求得的所述轿厢自停止状态起行驶的行驶距离、以及来自所述位置传感器的信号，来判定所述轿厢处于所述井道内的由所述位置传感器划分出的多个区域中的哪个区域。

2.根据权利要求1所述的电梯装置，其中，

所述轿厢位置检测装置是监视轿厢速度是否达到预定的超速度水平的电子超速度检测装置，

所述超速度水平作为与所述轿厢的位置相对应地变化的超速度监视图形而设定于所述电子超速度检测装置。

3.根据权利要求2所述的电梯装置，其中，

所述位置传感器包括：

多个上部位置传感器，所述多个上部位置传感器设置于所述井道内的上部终端层附近；以及

多个下部位置传感器，所述多个下部位置传感器设置于所述井道内的下部终端层附近。

4.根据权利要求1所述的电梯装置，其中，

所述轿厢位置检测装置在利用所述位置传感器检测到所述轿厢时，使从所述位置传感器得到的轿厢位置信息优先于从所述编码器得到的轿厢位置信息。

5.根据权利要求4所述的电梯装置，其中，

所述轿厢位置检测装置基于来自所述编码器的信号，来测定从所述位置传感器到与该位置传感器接近的所述位置传感器的距离，并判定测定值与预先测定出的所述位置传感器的间隔之差是否在公差内。

6.根据权利要求3所述的电梯装置，其中，

所述轿厢位置检测装置在自停电而复原时通过所述轿厢的低速行驶来判定所述轿厢位于哪个区域，并设定与该区域相对应的超速度水平。

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