電梯轎廂絕對位置檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，包括曳引輪、導(dǎo)向輪、曳引鋼絲繩、轎廂、對重和電梯主控板，還包括安裝在曳引鋼絲繩兩側(cè)的投光器、受光器以及與電梯主控板通信的位置控制器，所述受光器包括感光元件和圖像識別元件，所述投光器向曳引鋼絲繩投射光束，將曳引鋼絲繩移動(dòng)時(shí)的圖像投射到受光器的感光元件上成像，所述受光器的圖像識別元件周期性的對圖像進(jìn)行對比及特征采樣，并按采樣特征的變化生成對應(yīng)的位移信號，所述位置控制器對位移信號進(jìn)行方向判別及計(jì)算，進(jìn)而檢測出電梯轎廂的位置。此電梯轎廂絕對位置檢測裝置簡單實(shí)用，精度高，且不存在打滑導(dǎo)致檢測誤差的問題。
【專利說明】電梯轎廂絕對位置檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電梯【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指電梯轎廂絕對位置檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電梯作為現(xiàn)代樓宇必須的交通工具，其控制系統(tǒng)需要準(zhǔn)確檢測轎廂的絕對位置，目前電梯行業(yè)內(nèi)，檢測轎廂位置的方法主要有以下兩種:
[0003]1、主機(jī)曳引輪旋轉(zhuǎn)編碼器測量方法。該方法為在主機(jī)曳引輪轉(zhuǎn)軸上安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，通過編碼器反饋的信號實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度及轎廂位置的檢測控制，此方法存在以下不足:
[0004]a.主機(jī)曳引輪作為電梯的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，慣量大，負(fù)荷情況及動(dòng)力力矩變化劇烈，曳引輪上的鋼絲繩容易發(fā)生較大的彈性滑移。通過主機(jī)曳引輪的轉(zhuǎn)動(dòng)量獲得轎廂位置數(shù)據(jù)，誤差較大。
[0005]b.電梯在快車運(yùn)行過程中遇到故障需要緊急停止時(shí)，由于制動(dòng)器的釋放，曳引輪緊急停止，但由于轎廂慣性大，曳引鋼絲繩會與曳引輪發(fā)生明顯的機(jī)械打滑，此時(shí)曳引輪因制動(dòng)器動(dòng)作而停止，旋轉(zhuǎn)編碼器無法檢測鋼絲繩的打滑距離。
[0006]2、限速器繩輪上旋轉(zhuǎn)編碼器測量方法。該方法要求限速器的繩輪必須是軸轉(zhuǎn)動(dòng)方式。對于軸不動(dòng)方式的內(nèi)軸承結(jié)構(gòu)，無法安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，該轎廂絕對位置的檢測方法應(yīng)用受到限制。同時(shí)該方法無法檢測限速器動(dòng)作后或限速器發(fā)生斷繩后的電梯轎廂移動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種應(yīng)用簡便、測量精度高的電梯轎廂絕對位置檢測裝置。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0009]一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，包括曳引輪、導(dǎo)向輪、曳引鋼絲繩、轎廂、對重和電梯主控板，還包括安裝在曳引鋼絲繩兩側(cè)的投光器、受光器以及與電梯主控板通信的位置控制器，所述受光器包括感光元件和圖像識別元件，所述投光器向曳引鋼絲繩投射光束，將曳引鋼絲繩移動(dòng)時(shí)的圖像投射到受光器的感光元件上成像，所述受光器的圖像識別元件周期性的對圖像進(jìn)行對比及特征采樣，并按采樣特征的變化生成對應(yīng)的位移信號，所述位置控制器對位移信號進(jìn)行方向判別及計(jì)算，進(jìn)而檢測出電梯轎廂的位置。
[0010]進(jìn)一步的，該檢測裝置還包括備用電池，用于電梯外部電源切斷時(shí)，對所述位置控制器及受光器和投光器供電。
[0011]進(jìn)一步的，所述投光器的光束投射方向可根據(jù)所述曳引鋼絲繩的繩股繞向進(jìn)行調(diào)
難
iF.ο
[0012]進(jìn)一步的，所述投光器具體采用激光投影機(jī)。
[0013]進(jìn)一步的，所述受光器還包括脈沖生成器，所述受光器的圖像識別元件按采樣特征的變化，觸發(fā)脈沖生成器生成對應(yīng)的連續(xù)位移脈沖傳輸給所述位置控制器。
[0014]進(jìn)一步的，所述投光器和受光器可安裝在轎廂側(cè)的曳引鋼絲繩兩側(cè)，也可安裝在對重側(cè)的曳引鋼絲繩兩側(cè)。
[0015]進(jìn)一步的，所述投光器和受光器安裝在曳引鋼絲繩直線移動(dòng)段的兩側(cè)。
[0016]進(jìn)一步的，所述投光器和受光器均安裝在電梯井道頂部。
[0017]進(jìn)一步的,所述感光元件為(XD元件。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0019]1、可靠:電梯轎廂通過鋼絲繩懸掛，轎廂與對重自身的重力作用，使鋼絲繩的移動(dòng)可以無偏差的反映轎廂的運(yùn)行速度、位置。
[0020]2、準(zhǔn)確:測量精度高，為控制提供更高水準(zhǔn)的數(shù)據(jù)；為后續(xù)功能開發(fā)提供方便。
[0021]3、應(yīng)用簡便:該檢測裝置應(yīng)用便捷，易于安裝、調(diào)節(jié)，且應(yīng)用范圍廣泛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明電梯轎廂絕對位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)布置示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明中曳引鋼絲繩成像原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例所述一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，包括曳引輪1、導(dǎo)向輪2、電梯主控板3、投光器4、受光器5、位置控制器6、備用電池7、曳引鋼絲繩8、轎廂9、對重10。投光器4和受光器5分別安裝在曳引鋼絲繩8的兩側(cè)，受光器5包括感光元件51、圖像識別元件52和脈沖生成器53，感光元件51具體選用CCD元件。投光器4具體采用激光投影機(jī)，其向曳引鋼絲繩8投射激光束，將曳引鋼絲繩8移動(dòng)時(shí)的圖像投射到受光器5的感光元件51上成像，受光器5的圖像識別元件52周期性的對圖像進(jìn)行對比及特征采樣，并按采樣特征的變化觸發(fā)脈沖生成器53生成對應(yīng)的連續(xù)位移脈沖，位置控制器6對該位移脈沖進(jìn)行方向判別及計(jì)算，進(jìn)而檢測出電梯轎廂的位置，并通過CAN通信方式把轎廂的位置數(shù)據(jù)發(fā)送到電梯主控板3。
[0026]備用電池7用于電梯外部電源切斷時(shí)，對位置控制器6及受光器5和投光器4供電，保證電梯外部電源切斷時(shí)，對轎廂位置的檢測仍有效。
[0027]投光器4的激光束投射方向可根據(jù)曳引鋼絲繩8的繩股繞向進(jìn)行調(diào)整，具體設(shè)計(jì)時(shí)，可通過激光發(fā)射源旋鈕11來實(shí)現(xiàn)投射方向的調(diào)整，使曳引鋼絲繩8在受光器5的感光元件51上成像清晰且有明顯的繩股凹凸點(diǎn)，圖像識別元件52則通過周期采樣，識別以上繩股凹凸點(diǎn)，觸發(fā)脈沖生成器53生成對應(yīng)的連續(xù)位移脈沖。
[0028]優(yōu)選的，投光器4和受光器5可安裝在轎箱側(cè)的曳引鋼絲繩兩側(cè)。再選的，投光器4和受光器5也可安裝在對重側(cè)的曳引鋼絲繩兩側(cè)。
[0029]優(yōu)選的，投光器4和受光器5安裝在曳引鋼絲繩直線移動(dòng)段的兩側(cè)。
[0030]優(yōu)選的，投光器4和受光器5均安裝在電梯井道頂部。
[0031]下面簡述本實(shí)施例所述檢測裝置的計(jì)算方法:電梯曳引鋼絲繩的直徑為D，捻繩股數(shù)為n，捻距與直徑比為λ，K為電梯吊掛比，位置控制器6在周期T內(nèi)檢測到的電梯上行脈沖為N，電梯轎廂在周期T內(nèi)移動(dòng)的距離為L，電梯轎廂的速度為V，則
[0032]L=A *D*N/n/K ；[0033]V = L/T
[0034]以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即大凡依本發(fā)明申請專利范圍及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，包括曳引輪、導(dǎo)向輪、曳引鋼絲繩、轎廂、對重和電梯主控板，其特征在于:還包括安裝在曳引鋼絲繩兩側(cè)的投光器、受光器以及與電梯主控板通信的位置控制器，所述受光器包括感光元件和圖像識別元件，所述投光器向曳引鋼絲繩投射光束，將曳引鋼絲繩移動(dòng)時(shí)的圖像投射到受光器的感光元件上成像，所述受光器的圖像識別元件周期性的對圖像進(jìn)行對比及特征采樣，并按采樣特征的變化生成對應(yīng)的位移信號，所述位置控制器對位移信號進(jìn)行方向判別及計(jì)算，進(jìn)而檢測出電梯轎廂的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，其特征在于:還包括備用電池，用于電梯外部電源切斷時(shí)，對所述位置控制器及受光器和投光器供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，其特征在于:所述投光器的光束投射方向可根據(jù)所述曳引鋼絲繩的繩股繞向進(jìn)行調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，其特征在于:所述投光器具體采用激光投影機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，其特征在于:所述受光器還包括脈沖生成器，所述受光器的圖像識別元件按采樣特征的變化，觸發(fā)脈沖生成器生成對應(yīng)的連續(xù)位移脈沖傳輸給所述位置控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，其特征在于:所述投光器和受光器可安裝在轎廂側(cè)的曳引鋼絲繩兩側(cè)，也可安裝在對重側(cè)的曳引鋼絲繩兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，其特征在于:所述投光器和受光器安裝 在曳引鋼絲繩直線移動(dòng)段的兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，其特征在于:所述投光器和受光器均安裝在電梯井道頂部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電梯轎廂絕對位置檢測裝置，其特征在于:所述感光元件為CXD元件。
【文檔編號】B66B3/02GK104016201SQ201410238968
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】郭志海, 杜廣榮 申請人:日立電梯（中國）有限公司