JP2008169020A - 乗客コンベアのベルトテンション監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成でベルト伝達体のベルトテンションを精度よく判定できる乗客コンベアのベルトテンション監視装置の提供。
【解決手段】上記課題は、駆動用モータの駆動を制御するためのトルク指令によって出力される駆動用モータの駆動情報をモニターするモニター手段９と、減速機の回転を制動する制動手段１０と、減速機の回転状態を検出する回転検出手段１１と、制動手段の動作を制御しかつ回転検出手段及びモニター手段の情報を監視してトルク指令手段を制御する駆動装置制御手段１２と、制動手段によりベルト伝達体が回転しないように保持した状態で駆動用モータを駆動するようにトルク指令手段に命令を発することでモニター手段の出力周波数が一定であればベルトスリップ無しかつモニター手段の出力周波数が変化すればベルトスリップ有りと判定するベルトテンション監視手段１３とからなる構成で、達成できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、乗客コンベアのベルトテンション監視装置に関するものである。

従来、ベルトテンション監視装置としては、ベルト伝達体駆動部とベルト伝達体従動部の、それぞれの回転軸に速度検出器を設け、その回転軸を拘束手段によって保持した状態で、ベルト伝達体駆動部のモータへトルクを与えて、この時にベルト伝達体駆動部側に設けた速度検出器が回転を検出したならば、ベルト伝達体が摩耗劣化によってスリップしていると判定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１６９８５４号公報

しかしながら、上述した乗客コンベアのベルトテンション監視装置では、ベルト伝達体駆動部とベルト伝達体従動部の、それぞれの回転軸に速度検出器を設ける必要があるとともに、ベルト伝達体駆動部の回転軸の回転を拘束する拘束手段を設ける必要があるために、高価な装置となってしまうという問題があった。しかも、上述した従来の乗客コンベアのベルトテンション監視装置では、拘束手段の不良で、ベルト伝達体駆動部側に設けた速度検出器が回転を検出してしまう場合があり、拘束手段の不良なのか、ベルト伝達体の摩耗劣化なのかの判定ができず、拘束手段の不良をベルト伝達体の摩耗劣化と誤って判定してしまうという問題があった。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、安価な構成でベルト伝達体のベルトテンションを精度よく判定することができる乗客コンベアのベルトテンション監視装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、乗客コンベアの機械室内に設けられた駆動用モータの回転を減速機に伝達するベルト伝達体のテンションを監視する乗客コンベアのベルトテンション監視装置において、前記駆動用モータの駆動を制御するためのトルク指令を発するトルク指令手段と、このトルク指令手段のトルク指令によって出力される前記駆動用モータの駆動情報をモニターするモニター手段と、前記減速機の回転軸に固定されて前記減速機の回転を制動する制動手段と、前記減速機の回転状態を検出する回転検出手段と、前記制動手段の動作を制御するとともに、前記回転検出手段及び前記モニター手段の情報を監視して前記トルク指令手段を制御する駆動装置制御手段と、前記制動手段によって前記ベルト伝達体が回転しないように保持した状態で前記駆動用モータを駆動するように前記トルク指令手段に前記駆動装置制御手段から命令を発することにより前記モニター手段の出力周波数が一定であればベルトスリップ無し、かつ、前記モニター手段の出力周波数が変化すればベルトスリップ有りと判定して前記ベルト伝達体のベルトテンション状態を監視するベルトテンション監視手段とを、少なくとも備えてなる構成したことを特徴としている。

さらに、本発明は、前記ベルト伝達体のベルトテンション状態を定期的に監視してその監視結果とその時点のベルト累積走行時間を記憶する監視結果記憶手段と、前記ベルト伝達体のベルトテンション状態の経年変化値から前記ベルト伝達体の張り直し若しくは交換作業が必要な時期を予測する作業時期予測手段と、この作業時期予測手段の結果と次回作業計画情報を基にベルトテンションが管理値を外れる前に前記ベルト伝達体のベルトテンションの張り直し作業日程を前もって計画する作業日程計画手段とを設けたことを特徴としている。

本発明によれば、ベルト伝達体のベルトテンションを、保全作業者の実機によるテンション測定及び保全作業者の目視による確認をすることなく、駆動用モータ及び制動手段を制御することで、ベルト伝達体のベルトテンション状態を診断できるため、保全作業時間の低減化及び保全作業者の判定能力依存度の低減化が図られて保全性及び信頼性が向上するとともに、ベルト伝達体駆動部の回転軸に設けた速度検出器及びベルト伝達体駆動部の回転軸の回転を拘束する拘束手段を設ける必要がないので、低廉化を図ることのできる乗客コンベアのベルトテンション監視装置が得られる。

以下、本発明に係る乗客コンベアのベルトテンション監視装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る乗客コンベアの駆動用モータ周りの要部正面図である。図２は、本発明の一実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置の機能ブロック図である。図３は、本発明の一実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置による監視作業手順を示すフローチャートである。図４は、本発明の一実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置による駆動用モータが回転しない際のトルク指令出力周波数特性図である。図５は、本発明の一実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置による駆動用モータが回転した際のトルク指令出力周波数特性図である。図６は、本発明の他実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置の機能ブロック図である。図７は、本発明の他実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置による監視作業手順を示すフローチャートである。

図１に示す本発明の一実施形態に係る乗客コンベア１は、エスカレーターからなっており、そのエスカレーターの駆動部は、駆動用モータ２、減速機３、ベルト伝達体４、スプロケット５、チェーン６を備えている。駆動用モータ２の回転は、ベルト伝達体４によって減速機３に伝達される。駆動用モータ２は、誘導電動機からなり、インバータを用いて速度制御（インバータ制御）される。減速機３の出力は、チェーン６によってスプロケット５に伝達される。スプロケット５の軸には、無端状に連結された複数個の踏み段（図示せず）を回転駆動させる踏み段チェーンが巻装されている。

乗客コンベア１の機械室内に設けられた駆動用モータ２の回転を減速機３に伝達するベルト伝達体４のテンションを監視するベルトテンション監視装置７は、図２に示すように、駆動用モータ２の駆動を制御するためのトルク指令を発するトルク指令手段８と、このトルク指令手段８のトルク指令によって出力される駆動用モータ２の駆動情報をモニターするモニター手段９と、減速機３の回転軸に固定されて減速機３の回転を制動する制動手段１０と、減速機３の回転状態を検出する回転検出手段１１と、制動手段１０の動作を制御するとともに、回転検出手段１１及びモニター手段９の情報を監視してトルク指令手段８を制御する駆動装置制御手段１２と、制動手段１０によってベルト伝達体４が回転しないように保持した状態で駆動用モータ２を駆動するようにトルク指令手段８に駆動装置制御手段１２から命令を発することによりモニター手段９の出力周波数が一定であればベルトスリップ無し、かつ、モニター手段９の出力周波数が変化すればベルトスリップ有りと判定してベルト伝達体４のベルトテンション状態を監視するベルトテンション監視手段１３とを、少なくとも備えている。

モニター手段９は、トルク指令手段８によって駆動した駆動用モータ２の出力情報から駆動用モータ２が指令通りに駆動しているかなどの駆動状態をモニターする機能を有している。回転検出手段１１は、減速機３の回転数を検出する機能を有している。駆動装置制御手段１２は、乗客コンベア１の加速及び減速時の加減速度を調整するために、駆動用モータ２へ与えるトルクの設定などの、乗客コンベア１全体の駆動を制御する機能を有している。

次に、上記一実施形態に係るベルトテンション監視装置７よる監視作業手順を、図３〜図５に基づき、説明する。

まず、乗客コンベア（エスカレーター）１が設置されている店舗などが閉店した後に、その乗客コンベア１が正常に休止している状態か否かを、図３のステップＳ１に示すように、判定する。そして、乗客コンベア１が正常に休止している場合には、図３のステップＳ２に進み、駆動装置制御手段１２によって駆動用モータ２へ駆動命令が与えられても制動手段１０が制動したままの状態で保持されるように制御命令を発する。これにより、制動手段１０によって減速機３の回転を制動状態で保持される。

次いで、図３のステップＳ３に進み、駆動用モータ２へトルク指令手段８によってトルク指令を発する。この時のトルク値は、ベルト伝達体４の許容伝達容量によって設定する必要があるが、概ねモータ定格トルクの５０％〜４００％とする。

次いで、駆動用モータ２の出力情報から得られるところのトルク指令出力周波数をモニター手段９で計測して、トルク指令出力周波数が一定か（変化しないか）否かを、図３のステップＳ４に示すように、ベルトテンション監視手段１３で判定する。そして、トルク指令出力周波数の値が、図４のトルク指令出力周波数特性図（インバータ出力周波数特性図）に示すように、略一定に推移している場合には、図３のステップＳ５に進み、駆動用モータ２が回転していないので、ベルト伝達体４がスリップせず、ベルト伝達体４のベルトテンション状態が正常であると、ベルトテンション監視手段１３で判定されて、監視作業が終了する。

図３のステップＳ４において、トルク指令出力周波数の値が、図５のトルク指令出力周波数特性図（インバータ出力周波数特性図）に示すように、時間（ｔ）とともに増加していると判定された場合には、駆動用モータ２が回転しているので、図３のステップＳ６に進み、回転検出手段１１によって検出される回転数がゼロ（零）か否かを判定する。

図３のステップＳ６において、回転検出手段１１が検出した回転数がゼロと判定された場合には、ベルト伝達体４が摩耗してスリップしているので、図３のステップＳ７に進み、ベルト伝達体４の張り直し若しくは交換の作業が必要であると、ベルトテンション監視手段１３で判定されて、監視作業が終了する。

図３のステップＳ６において、回転検出手段１１によって検出される回転数がゼロ（零）でないと判定された場合には、制動手段１０が滑ってしまっているので、図３のステップＳ８に進み、制動手段１０の制動力が異常であると、ベルトテンション監視手段１３で判定されて、監視作業が終了する。

上記一実施形態のベルトテンション監視装置７によれば、ベルト伝達体４の
ベルトテンション状態及び摩耗状態並びに制動手段１０の制動力の異常状態が機械的に診断することができ、保全作業者の経験及び習慣に依存することなく、ベルトテンション監視作業を実施することが可能となり、保全作業者の労力の軽減化及び監視作業の信頼性向上を図り得る。

次に、上記他実施形態に係るベルトテンション監視装置７０を、図６に基づき、説明する。図６において、図２と同一符号は同一内容を表している。

図６に示す上記他実施形態に係るベルトテンション監視装置７０と図２に示す上記一実施形態に係るベルトテンション監視装置７とは、前者が監視結果記憶手段７１と作業時期予測手段７２と作業日程計画手段７３を設けているのに対して、後者が監視結果記憶手段７１と作業時期予測手段７２と作業日程計画手段７３を設けていない点で相違している。

図６に示す監視結果記憶手段７１は、駆動装置制御手段１２とベルトテンション監視手段１３によってベルト伝達体４のベルトテンション状態を定期的に監視してその監視結果とその時点のベルト累積走行時間を記憶するものである。作業時期予測手段７２は、監視結果記憶手段７１からの情報（監視結果とベルト累積走行時間）とベルト伝達体４のベルトテンション状態の経年変化値からベルト伝達体４の張り直し若しくは交換作業が必要な時期を予測するものである。作業日程計画手段７３は、作業時期予測手段７２の結果と次回作業計画情報を基にベルトテンションが管理値を外れる前（ベルト伝達体４の使用限界に至る前）にベルト伝達体４のベルトテンションの張り直し作業日程（点検作業日程）を前もって計画するものである。

次に、上記他実施形態に係るベルトテンション監視装置７０よる監視作業手順を、図７に基づき、説明する。

まず、乗客コンベア１が設置されている店舗などが閉店した後に、その乗客コンベア１が正常に休止している状態か否かを、図７のステップＳ１１に示すように、判定する。そして、乗客コンベア１が正常に休止している場合には、図７のステップＳ１２に進み、駆動装置制御手段１２によって駆動用モータ２へ駆動命令が与えられても制動手段１０が制動したままの状態で保持されるように制御命令を発する。これにより、制動手段１０によって減速機３の回転を制動状態で保持される。

次いで、図７のステップＳ１３に進み、駆動用モータ２へトルク指令手段８によってトルクＡ％を加えるトルク指令を発する。この時のトルクＡ％は、ベルト伝達体４の許容伝達容量によって設定する必要があるが、上限側の概ねモータ定格トルクの２００％〜４００％とする。

次いで、図７のステップＳ１４に進み、駆動用モータ２の出力情報から得られるところのトルク指令出力周波数をモニター手段９で計測して、トルク指令出力周波数が一定か（変化しないか）否かを、ベルトテンション監視手段１３で判定する。そして、トルク指令出力周波数の値が、図４のトルク指令出力周波数特性図に示すように、略一定に推移している場合には、図７のステップＳ１５に進み、駆動用モータ２が回転していないので、ベルト伝達体４がスリップせず、ベルト伝達体４のベルトテンション状態が正常であると、ベルトテンション監視手段１３で判定されて、図７のステップＳ１６に進み、監視結果記憶手段７１に、ベルト伝達体４のベルトテンション状態の判定結果（監視結果）とその時点におけるベルト伝達体４のベルト累積走行時間Ｔ１を記憶させて監視作業が終了する。

また、図７のステップＳ１４において、トルク指令出力周波数の値が、図５のトルク指令出力周波数特性図に示すように、時間（ｔ）とともに増加していると判定された場合には、駆動用モータ２が回転しているので、図７のステップＳ１７に進み、回転検出手段１１によって検出される回転数がゼロ（零）か否かを判定する。

図７のステップＳ１７において、回転検出手段１１が検出した回転数がゼロと判定された場合には、ベルト伝達体４が摩耗してスリップしているので、図７のステップＳ１９に進み、駆動用モータ２へトルク指令手段８によってトルクＢ％を加えるトルク指令を発する。この時のトルクＢ％は、ベルト伝達体４の許容伝達容量によって設定する必要があるが、下限側の概ねモータ定格トルクの５０％〜２００％とする。

次いで、図７のステップＳ２０に進み、駆動用モータ２の出力情報から得られるところのトルク指令出力周波数をモニター手段９で計測して、トルク指令出力周波数が一定か（変化しないか）否かを、ベルトテンション監視手段１３で判定する。そして、トルク指令出力周波数の値が、図４のトルク指令出力周波数特性図に示すように、略一定に推移している場合には、図７のステップＳ２１に進み、駆動用モータ２が回転していないので、ベルト伝達体４がスリップせず、ベルト伝達体４のベルトテンション状態が管理範囲の中間レベルであると、ベルトテンション監視手段１３で判定されて監視作業が終了する。

また、図７のステップＳ２０において、トルク指令出力周波数の値が、図５のトルク指令出力周波数特性図に示すように、時間（ｔ）とともに増加していると判定された場合には、駆動用モータ２が回転しているので、図７のステップＳ２２に示すように、ベルト伝達体４のベルトテンション状態が低下傾向にあると判定されて、図７のステップＳ２３に進み、その判定結果（監視結果）とその時点におけるベルト伝達体４のベルト累積走行時間Ｔ２が、監視結果記憶手段７１に記憶される。

次いで、図７のステップＳ２３で記憶したベルト累積走行時間Ｔ２、図７のステップＳ１６で記憶したベルト累積走行時間Ｔ１、図７のステップＳ１３で駆動用モータ２へ加えたトルクＡ％及び図７のステップＳ１９で駆動用モータ２へ加えたトルクＢ％を基に、図７のステップＳ２４に示すように、予め求めた実験式で、ベルト伝達体４の張り直し若しくは交換の作業が必要となる時間、すなわち、点検が必要となるまでの時間（使用限界までの時間）を、作業時期予測手段７２で算出する。

次いで、作業時期予測手段７２で算出された点検が必要となるまでの時間（使用限界までの時間）及び次回作業計画情報を基に、ベルト伝達体４のベルトテンションの点検作業日程を、図７のステップＳ２５に示すように、作業日程計画手段７３で計画されて監視作業が終了する。

また、図７のステップＳ１７において、回転検出手段１１によって検出される回転数がゼロ（零）でないと判定された場合には、制動手段１０が滑ってしまっているので、図７のステップＳ１８に進み、制動手段１０の制動力が異常であると、ベルトテンション監視手段１３で判定されて、監視作業が終了する。

以上のように、上記他実施形態に係るベルトテンション監視装置７０によれば、ベルト伝達体４のベルトテンション状態を定期的に監視して経年変化から使用限界に至るまでの時間を予測することで、使用限界に至る前に、点検日程を計画して保全作業者への指示を伝えることが可能となるので、予防保全を行うことができる。

さらに、上記各実施形態に係るベルトテンション監視装置７、７０によれば、制動手段１０の制動を保持した状態で、駆動用モータ２にトルクを与えた時の、トルク指令出力周波数（インバータ出力周波数）の変化からベルト伝達体４のベルトテンション状態を、機械的に監視することができ、従来のように、ベルト伝達体駆動部の回転軸に速度検出器を設けたり、ベルト伝達体駆動部の回転軸の回転を拘束する拘束手段を設けたりする必要性がないので、コストの低減化及びベルトテンション監視の作業精度の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る乗客コンベアの駆動用モータ周りの要部正面図である。 本発明の一実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置による監視作業手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置による駆動用モータが回転しない際のトルク指令出力周波数特性図である。 本発明の一実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置による駆動用モータが回転した際のトルク指令出力周波数特性図である。 本発明の他実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置の機能ブロック図である。 本発明の他実施形態に係り、乗客コンベアのベルトテンション監視装置による監視作業手順を示すフローチャートである。

１ 乗客コンベア
２ 駆動用モータ
３ 減速機
４ ベルト伝達体
５ スプロケット
６ チェーン
７ ベルトテンション監視装置（一実施形態）
８ トルク指令手段
９ モニター手段
１０ 制動手段
１１ 回転検出手段
１２ 駆動装置制御手段
１３ ベルトテンション監視手段
７０ ベルトテンション監視装置（他実施形態）
７１ 監視結果記憶手段
７２ 作業時期予測手段
７３ 作業日程計画手段

Claims (2)

1. 乗客コンベアの機械室内に設けられた駆動用モータの回転を減速機に伝達するベルト伝達体のテンションを監視する乗客コンベアのベルトテンション監視装置において、前記駆動用モータの駆動を制御するためのトルク指令を発するトルク指令手段と、このトルク指令手段のトルク指令によって出力される前記駆動用モータの駆動情報をモニターするモニター手段と、前記減速機の回転軸に固定されて前記減速機の回転を制動する制動手段と、前記減速機の回転状態を検出する回転検出手段と、前記制動手段の動作を制御するとともに、前記回転検出手段及び前記モニター手段の情報を監視して前記トルク指令手段を制御する駆動装置制御手段と、前記制動手段によって前記ベルト伝達体が回転しないように保持した状態で前記駆動用モータを駆動するように前記トルク指令手段に前記駆動装置制御手段から命令を発することにより前記モニター手段の出力周波数が一定であればベルトスリップ無し、かつ、前記モニター手段の出力周波数が変化すればベルトスリップ有りと判定して前記ベルト伝達体のベルトテンション状態を監視するベルトテンション監視手段とを、少なくとも備えてなることを特徴とする乗客コンベアのベルトテンション監視装置。
2. 前記ベルト伝達体のベルトテンション状態を定期的に監視してその監視結果とその時点のベルト累積走行時間を記憶する監視結果記憶手段と、前記ベルト伝達体のベルトテンション状態の経年変化値から前記ベルト伝達体の張り直し若しくは交換作業が必要な時期を予測する作業時期予測手段と、この作業時期予測手段の結果と次回作業計画情報を基にベルトテンションが管理値を外れる前に前記ベルト伝達体のベルトテンションの張り直し作業日程を前もって計画する作業日程計画手段とを設けたことを特徴とする請求項１記載の乗客コンベアのベルトテンション監視装置。

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