專利名稱：導(dǎo)軌測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量長(zhǎng)形的導(dǎo)軌之類的誤差的裝置。
將長(zhǎng)形導(dǎo)軌用于引導(dǎo)并支承載人運(yùn)載器的用途廣為人知。導(dǎo)軌通常被固定在支承結(jié)構(gòu)或斜坡上，在運(yùn)動(dòng)的運(yùn)載器和固定的導(dǎo)軌之間設(shè)置有一系列懸掛式輥或輪。
對(duì)于電梯應(yīng)用來說，通常有兩條導(dǎo)軌設(shè)置在電梯轎廂相對(duì)的側(cè)面，并貫穿電梯井的整個(gè)長(zhǎng)度。電梯轎廂通常由鋼索懸掛在所述井道的上端，或者由位于電梯井底部的液壓活塞懸掛，當(dāng)該電梯轎廂通過電梯井時(shí)由導(dǎo)軌導(dǎo)向并定中。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，導(dǎo)軌的任何誤差或非線性都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行的電梯在通過該非線性部分時(shí)擺動(dòng)或振動(dòng)。
在新電梯的安裝及電梯現(xiàn)代化過程中，一項(xiàng)耗費(fèi)時(shí)間的任務(wù)是測(cè)量并拉直導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌在安裝過程中可能未正確校準(zhǔn)或長(zhǎng)期使用后因?yàn)榻ㄖ锍两祷蚱渌蛩囟菧?zhǔn)直。非準(zhǔn)直問題尤其困擾著高層建筑，這種建筑通常有高速電梯和極長(zhǎng)的軌道。
校準(zhǔn)電梯導(dǎo)軌的現(xiàn)有方法包括使用一條或幾條從電梯井頂部拉伸至底部的金屬線，或附著于電梯井一端的激光束，并對(duì)該激光束進(jìn)行導(dǎo)向，以便緊鄰目標(biāo)導(dǎo)軌投影。在每種情況下，工作人員都要通過電梯井道測(cè)量導(dǎo)軌相對(duì)拉伸的金屬線或激光束的位置，以期精確測(cè)定導(dǎo)軌的位置和沿其長(zhǎng)度方向的與直線性的偏差?？梢岳斫獾氖牵鲜鲞^程是很費(fèi)時(shí)間的，不僅需要設(shè)定激光或金屬線參照物，而且可能需要沿著導(dǎo)軌進(jìn)行數(shù)百次費(fèi)力的測(cè)定。
與高層建筑的性質(zhì)相關(guān)的另一個(gè)復(fù)雜點(diǎn)在于，通過設(shè)計(jì)，在風(fēng)力負(fù)荷或其它有效建筑負(fù)荷的影響下發(fā)生擺動(dòng)。因此，常見的做法是，在夜間在建筑空著的時(shí)候和在少有或沒有外部風(fēng)力時(shí)對(duì)電梯軌道進(jìn)行測(cè)量。為了用拉伸的金屬線作為參照物進(jìn)行測(cè)量，可以理解的是，在上述過程中，金屬線會(huì)受到不利的撞擊或被空氣流移動(dòng)，因此在繼續(xù)導(dǎo)軌測(cè)量之前，必需等待至所有的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)均以消除。
最后，在結(jié)束測(cè)量之后工作人員必需確定沿導(dǎo)軌的哪一部分為非準(zhǔn)直，并設(shè)法減弱或消除這種非準(zhǔn)直。導(dǎo)軌通常是由單個(gè)的導(dǎo)軌節(jié)段組裝而成，這些單個(gè)節(jié)段由重疊的魚尾板首尾接合在一起，并由安裝托架支承在電梯井壁上。對(duì)于出現(xiàn)在節(jié)段接點(diǎn)的非準(zhǔn)直性來說，工作人員可以對(duì)魚尾板進(jìn)行加墊和重新鎖緊或磨平所有突出的節(jié)段末端，以使相鄰節(jié)段間的過渡平滑。對(duì)于其它非準(zhǔn)直性來說，工作人員可以通過弄松安裝托架，相應(yīng)地移動(dòng)導(dǎo)軌，并恢復(fù)導(dǎo)軌處于正確位置，在完成重新校準(zhǔn)之后，有必要再次測(cè)量導(dǎo)軌，以確定所述重新校準(zhǔn)是否成功。
需要一種用于減少測(cè)量電梯導(dǎo)軌所需時(shí)間的方法和裝置，該方法和裝置不受現(xiàn)有的建筑物應(yīng)用或外界天氣狀況的影響。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于精確測(cè)量長(zhǎng)形導(dǎo)軌等的橫向斷面的裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于同時(shí)沿兩側(cè)正交軸線測(cè)量導(dǎo)軌斷面的裝置。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種裝置，在測(cè)量期間，無論是否存在由內(nèi)部或外部建筑負(fù)荷所引起的導(dǎo)軌的周期性運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)，該裝置均可測(cè)量導(dǎo)軌斷面。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種通過導(dǎo)軌表面的三點(diǎn)測(cè)量方式測(cè)定導(dǎo)軌斷面的裝置，所述三點(diǎn)是沿導(dǎo)軌在若干增量間距上選定的。
按照本發(fā)明，提供了一種導(dǎo)軌測(cè)量裝置，該裝置包括一個(gè)長(zhǎng)形外殼，該外殼支承兩組分離的正交固定的滾輪。所述滾輪與被測(cè)量的導(dǎo)輪保持接觸，并由夾緊裝置進(jìn)行可靠地固定，如另一組由彈簧加載的滾輪或磁性吸力或其組合。
除了兩組固定的滾輪之外，本發(fā)明的測(cè)量裝置還包括一個(gè)用于測(cè)量正交側(cè)向位置的第一和第二裝置，例如，由一個(gè)彈簧壓在導(dǎo)軌上的第三對(duì)活動(dòng)滾輪。所述測(cè)量滾輪各自包括用于測(cè)量滾輪相對(duì)位于其外殼每一端的固定輥輪的側(cè)向位置的裝置。
根據(jù)本發(fā)明，兩組固定輥輪和位置測(cè)量輥輪各自間隔一定距離，這一距離等于預(yù)定增量間距的整數(shù)倍數(shù)。該測(cè)量裝置還包括用于測(cè)量沿導(dǎo)軌方向的縱向位移和在外殼縱向通過每一增量間距時(shí)發(fā)出指示或信號(hào)的裝置。當(dāng)緊貼被測(cè)量的導(dǎo)軌并使固定滾輪與導(dǎo)軌表面牢固地接觸時(shí)，測(cè)量滾輪在測(cè)量裝置通過導(dǎo)軌長(zhǎng)度時(shí)被壓至與導(dǎo)輪表面接觸。
本發(fā)明的裝置還包括一個(gè)用于收集并記錄測(cè)量滾輪沿導(dǎo)輪方向的每一增量間距位置上的精確的相對(duì)位移。因此，本發(fā)明的裝置可精確測(cè)量沿導(dǎo)軌的兩側(cè)方向的相對(duì)位置，其精確位于每個(gè)固定輪曾處于或在以后的測(cè)量中將要停留的位置。因此，本發(fā)明的導(dǎo)軌測(cè)量裝置可提高收集測(cè)量方法的精度并大大減少進(jìn)行導(dǎo)軌測(cè)量所需的時(shí)間。
為了測(cè)量在導(dǎo)軌表面上一系列等距離相間的增量間距的每一點(diǎn)的相對(duì)位置，要完全消除由內(nèi)部或外部建筑物負(fù)荷引起的建筑物振動(dòng)和建筑物擺動(dòng)。本發(fā)明的導(dǎo)軌測(cè)量裝置僅需要兩個(gè)操作者，并可用于在正常的建筑時(shí)間內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)軌測(cè)量、在實(shí)踐中，當(dāng)電梯轎廂以低的檢測(cè)速度通過電梯井時(shí)，操作人員騎在電梯車廂頂部，而導(dǎo)軌測(cè)量裝置與電梯導(dǎo)軌接合，并通過其整個(gè)長(zhǎng)度。
根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方案，該裝置裝配有光學(xué)傳感器，用于檢測(cè)位于相鄰導(dǎo)軌節(jié)段之間的導(dǎo)軌支承托架和拼接點(diǎn)或魚尾板的存在。所述托架和接合點(diǎn)被記錄下來，同時(shí)記錄其沿導(dǎo)軌長(zhǎng)度的位置。然后不僅可將這些數(shù)據(jù)用于確認(rèn)在哪一點(diǎn)導(dǎo)軌斷面偏離其預(yù)計(jì)的線性軌跡最遠(yuǎn)，而且可以確認(rèn)可調(diào)節(jié)哪一個(gè)導(dǎo)軌托架或接點(diǎn)，以糾正誤差。
在閱讀以下的說明書和所附的權(quán)利要求和附圖之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以了解本發(fā)明測(cè)量裝置的上述及其它目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1表示電梯和電梯井道裝置的簡(jiǎn)化的剖視圖。
圖2A和2B是本發(fā)明測(cè)量裝置工作的曲線圖。
圖3是本發(fā)明測(cè)量裝置的等角圖。
圖4A、4B和4C是側(cè)向位置傳感器之一的示意圖。
圖5A和5B是編碼器輪的示意圖。
圖6表示在通過電梯導(dǎo)軌時(shí)由導(dǎo)軌測(cè)量裝置獲得的曲線圖。
圖7是導(dǎo)軌支承托架和拼接點(diǎn)的詳細(xì)示圖。
圖8圖7所示導(dǎo)軌的剖視圖。
圖9是數(shù)據(jù)記錄儀的邏輯圖。
參照附圖，圖1表示一種典型的電梯系統(tǒng)裝置，該裝置有一個(gè)電梯轎廂10位于電梯井道12中，電梯井道從下部井道區(qū)14垂直延伸到上部機(jī)房區(qū)。對(duì)于圖1所示的索系裝置來說，電梯10是由若干鋼索18垂直懸吊，并由第一和第二導(dǎo)軌20、22在電梯井道中進(jìn)行橫向定位。平衡電梯轎廂10重量的是由鋼索18垂直懸吊的配重24，并由其自身的導(dǎo)軌對(duì)26、28進(jìn)行橫向定位。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在電梯轎廂通過井道12時(shí)，必需由電梯導(dǎo)軌20、22對(duì)電梯轎廂10進(jìn)行精確定位，以使電梯轎廂門29和門檻31與各個(gè)廳門和門檻(未示出)正確對(duì)齊。另外，當(dāng)電梯以高達(dá)10米/秒的速度在中等高度的建筑物中運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)軌20、22的線性度對(duì)于保持運(yùn)行質(zhì)量來說是很關(guān)鍵的。
在導(dǎo)軌20、22中的一者或二者上的些許側(cè)向振動(dòng)，從前向后或從一側(cè)到另一側(cè)的振動(dòng)均可在電梯電廂通過電梯井道12時(shí)導(dǎo)致電梯轎廂的不希望的側(cè)向運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)。
上述因素在較低程度上適用于配重24及其導(dǎo)軌26、28。在后一種情形下，配重導(dǎo)軌26、28的非準(zhǔn)直性會(huì)間接影響電梯轎廂10的運(yùn)行質(zhì)量。
如上文所指出過的，在首次安裝導(dǎo)軌的安裝期間，在導(dǎo)軌20、22上會(huì)出現(xiàn)非線性；在運(yùn)行中，當(dāng)電梯在正常運(yùn)行期間在電梯井道12中運(yùn)行時(shí)因此張緊并從而有可能移動(dòng)導(dǎo)軌；并在長(zhǎng)期使用以后由于建筑物沉降熱膨脹等而導(dǎo)致。對(duì)于現(xiàn)代高層、高速電梯系統(tǒng)來說，必須將電梯導(dǎo)軌的非線性維持在嚴(yán)格的允許范圍內(nèi)。因此，必須精確測(cè)量電梯導(dǎo)軌20、22在其整個(gè)長(zhǎng)度上的斷面。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，接近最上部和最下部的電梯平臺(tái)的導(dǎo)軌節(jié)段不那么重要。這是因?yàn)殡娞蒉I廂10在這些節(jié)段中總是以減速或加速模式運(yùn)行，因此不能達(dá)到其滿運(yùn)行速度。
圖2A和2B表示本發(fā)明的導(dǎo)軌測(cè)量裝置在沿一個(gè)側(cè)向方向工作時(shí)的一般工作原理。圖2A表示剛性的長(zhǎng)形件30，示意性的表示接近并大致與導(dǎo)軌32的示意圖對(duì)齊的導(dǎo)軌測(cè)量裝置。測(cè)量裝置30通過測(cè)定剛性件30上的3個(gè)不同位點(diǎn)36、35、34和導(dǎo)軌32上的相應(yīng)位點(diǎn)a0,a5、a10之間的精確距離而工作。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，相當(dāng)于點(diǎn)對(duì)36,a0,35,a5；和34,a10之間的3個(gè)距離40、42、38可用于測(cè)定3個(gè)導(dǎo)軌點(diǎn)a0,a5、a10中任一個(gè)的精確位置，其前提是其余兩個(gè)導(dǎo)軌點(diǎn)的位置是已知的。
本發(fā)明的測(cè)量裝置30通過連續(xù)重復(fù)上述過程測(cè)量一系列點(diǎn)a0-an沿導(dǎo)軌32的整個(gè)長(zhǎng)度的準(zhǔn)確位置。在已知三個(gè)測(cè)量點(diǎn)中任意兩個(gè)的確切位置的條件下，基于測(cè)量距離40、42、38的簡(jiǎn)單三角學(xué)計(jì)算便可計(jì)算出第三個(gè)未知點(diǎn)的位置。如附圖2B所示，本發(fā)明的裝置30沿導(dǎo)軌32的長(zhǎng)度運(yùn)行，測(cè)定下一個(gè)點(diǎn)的位置，直到通過導(dǎo)軌32的整個(gè)長(zhǎng)度。沿導(dǎo)軌32收集的每個(gè)點(diǎn)的相對(duì)位置數(shù)據(jù)隨后可輕易用作測(cè)定導(dǎo)軌32沿其長(zhǎng)度的精確的局部偏折或斷面的基礎(chǔ)。
實(shí)際上，沒有必要更復(fù)雜、花費(fèi)更多地去測(cè)量所述剛性件與導(dǎo)軌在三個(gè)不同位點(diǎn)36,35,34上的確切距離。一種簡(jiǎn)單，但不失精確的方便的方法是通過固定滾輪、滑板或其它恒定間隔裝置固定固定點(diǎn)36、35、34中的兩個(gè)與導(dǎo)軌32之間的距離。第三個(gè)位置隨后可以采用測(cè)量傳感器等測(cè)定第三個(gè)可變的距離。要在這里指出的是，可將測(cè)量傳感器放置在三個(gè)點(diǎn)36、35、34中的任一個(gè)上。
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，圖2A表示以固定距離38、40與導(dǎo)軌32分離的剛性件30。距離38、40由位于剛性件體30上的分隔的點(diǎn)34、36的裝置(未示出)保持。測(cè)量距離42在第三點(diǎn)35處測(cè)定，該點(diǎn)又與每一個(gè)固定距離的點(diǎn)34、36分離。如上述附圖所示，固定距離點(diǎn)34、36位于剛性件30相鄰的相對(duì)末端，使測(cè)量距離點(diǎn)35位于二者之間。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能相同理解的，在所述剛性件上采用兩個(gè)分離的固定距離點(diǎn)，一個(gè)與所述每一個(gè)固定距離點(diǎn)分離但不在二者之間的第三測(cè)量距離點(diǎn)，在本發(fā)明范疇內(nèi)在功能及數(shù)理方面是等同的。
如上文所述，由一個(gè)剛性件30測(cè)量并記錄沿導(dǎo)軌32長(zhǎng)度的一系列等距離分隔點(diǎn)a0-an的距離42。點(diǎn)a0-an以一個(gè)增量間隔距離等距離分離，該距離可小至1厘米或更小。
參閱圖2A和2B會(huì)發(fā)現(xiàn)，剛性件30上的點(diǎn)36、35、34沿縱方向相隔一定距離，該距離精確等于增量間隔距離44的整數(shù)倍數(shù)。因此，當(dāng)固定或測(cè)量點(diǎn)36、35、34中任一個(gè)沿縱方向與導(dǎo)軌點(diǎn)a0-an中任一點(diǎn)縱向?qū)R時(shí)，剛性件上的其它兩個(gè)點(diǎn)可能與相應(yīng)的導(dǎo)軌點(diǎn)對(duì)齊。通過沿導(dǎo)軌32移動(dòng)裝置30并測(cè)量?jī)H位于精確位點(diǎn)上的可變距離42，本發(fā)明的裝置30相對(duì)斷面測(cè)量而言可獲得高的精確度，其中，固定距離點(diǎn)36、34可能與相應(yīng)的導(dǎo)軌點(diǎn)a0-an對(duì)齊。
例如，在圖2A中，如果假定確切的位點(diǎn)a0-an是已知的，就比較好理解如何通過增量間距34沿導(dǎo)軌32隨后增加剛性件30，如何測(cè)定點(diǎn)a10-a19的確切位點(diǎn)和斷面位移。如圖2A所示，舉例來說，采用已知的點(diǎn)a0和a5，和對(duì)固定距離40、38和測(cè)量距離42的了解，可以測(cè)定點(diǎn)a10的確切的側(cè)向位置。
通過以等于增量間隔距離44的間距向上增量地移動(dòng)裝置30，可以測(cè)量隨后的點(diǎn)a11-a14。圖2B表示這樣對(duì)齊的裝置30，以使第一固定距離點(diǎn)36與導(dǎo)軌點(diǎn)a5縱向?qū)R，中間測(cè)量點(diǎn)35與點(diǎn)a10對(duì)齊，上固定點(diǎn)34與導(dǎo)軌點(diǎn)15對(duì)齊。將已知的位點(diǎn)a5和剛計(jì)算出的位點(diǎn)a10與固定距離38、40和測(cè)量距離42＇一起用于測(cè)定導(dǎo)軌點(diǎn)a15的側(cè)向位置。
這樣，裝置30可以迅速通過導(dǎo)軌32的整個(gè)長(zhǎng)度，測(cè)量并記錄增量間隔點(diǎn)a1-an的斷面位置。通過沿兩個(gè)正交方向操縱裝置30，通常，對(duì)于測(cè)面安裝的電梯導(dǎo)軌而言，為從前到后和從一側(cè)到另一側(cè)的方向，僅需要一次、低速通過測(cè)量裝置，操作者即可完全給出電梯導(dǎo)軌上的斷面和所有非線性度。由于大多數(shù)電梯通常僅采用兩個(gè)導(dǎo)軌，在第二個(gè)導(dǎo)軌上重復(fù)以上過程可以得到一個(gè)電梯井道的完整的數(shù)據(jù)組。
通過繪制以下將要示出的相對(duì)誤差圖，操作人員可以迅速測(cè)定局部誤差和斷面非線性度的位置。
圖3表示與導(dǎo)軌132接合的導(dǎo)軌測(cè)量裝置130的一種實(shí)施方案的透視圖。對(duì)測(cè)量裝置130進(jìn)行定位，以便將導(dǎo)軌132納入第一支承軸承組件134和第二支承軸承組件136中，在圖3所示實(shí)施方案中，所述組件位于測(cè)量裝置130的相反的末端。每一個(gè)支承軸承組件134、136包括用于沿兩個(gè)正交方向151、153相對(duì)長(zhǎng)形導(dǎo)軌132對(duì)測(cè)量裝置130進(jìn)行定位的裝置150、152、156、161。
在第二支承軸承組件136上，該支承裝置包括一個(gè)第一側(cè)向固定滾輪150和第二側(cè)向固定滾輪152，每一個(gè)滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于另一個(gè)滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，并且是這樣安裝的，以便接觸導(dǎo)軌132的分離的正交導(dǎo)軌表面155、157。第一支承軸承組件134可能包括一對(duì)正交取向的固定輥輪161、163。
為了形成固定滾輪150、152和161、163與導(dǎo)軌132之間的可靠地接觸，本發(fā)明的裝置130包括用于第一側(cè)向固定滾輪150的第一側(cè)向壓緊輥輪154，它具有一個(gè)平行于第一側(cè)向輥輪150的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，并包括一個(gè)壓緊裝置，和彈簧或其它彈性加力裝置(未示出)，用于將第一側(cè)向夾緊輥輪154壓在導(dǎo)軌表面159上，從而將第一側(cè)向滾輪150可靠地夾緊在導(dǎo)軌132上。
對(duì)于第二側(cè)向固定滾輪152、163而言，按照所示出的本發(fā)明實(shí)施方案的測(cè)量裝置130包括永久磁鐵156，該永久磁鐵位于測(cè)量裝置外殼158的表面，以便接近導(dǎo)軌132，而且兩者之間的距離足夠接近，以便在二者之間產(chǎn)生吸力。由于導(dǎo)軌132通常是由鋼或其它鐵質(zhì)材料制成，位于外殼158上的磁鐵156工作將裝置130橫向拉至與導(dǎo)軌132接觸并由此導(dǎo)致第二側(cè)向固定滾輪152、163保持與導(dǎo)軌的可靠接觸。
如圖3所示，活動(dòng)安裝在測(cè)量裝置外殼158上的有第一和第二橫向位置探測(cè)滾輪160、162。所述每一個(gè)滾輪接觸導(dǎo)軌表面155、157，并由彈簧或其它彈性加力裝置強(qiáng)制其與導(dǎo)軌132接觸。每一個(gè)位置探測(cè)滾輪160、162包括用于精確測(cè)量由相應(yīng)的定位探測(cè)滾輪接觸的導(dǎo)軌132的局部位移的裝置。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能進(jìn)一步理解的，如圖2A和2B所示，本發(fā)明的一個(gè)特征是，相應(yīng)的第一和第二支承軸承組件134、136的固定滾輪161、163和150、152之間沿縱方向彼此相隔預(yù)定的增量間隔長(zhǎng)度的整數(shù)倍。而且各自可能與位置探測(cè)輥輪160、162相隔增量間隔的整數(shù)倍數(shù)。
另外，圖3所示的導(dǎo)軌測(cè)量裝置的實(shí)施方案包括一個(gè)用于測(cè)定裝置130相對(duì)導(dǎo)軌132的縱向位移和用于精確測(cè)量或測(cè)定所述增量點(diǎn)的裝置，在這些點(diǎn)上，裝置130可以測(cè)量并記錄導(dǎo)軌132的側(cè)向位移。在該實(shí)施方案中，所述縱向測(cè)量裝置以編碼輪164的形式安裝在外殼138上，并由彈簧裝置206或其它彈性加力裝置(見圖4A-4C)強(qiáng)制其與導(dǎo)軌132呈滾動(dòng)接觸。裝備編碼輪164是為了精確測(cè)定測(cè)量裝置130的縱向位移，以預(yù)定的增量距離44為單位，以使測(cè)量裝置130能夠記錄位移數(shù)據(jù)，如圖2A和2B所示。
如圖4A、4B和4C所示，將對(duì)側(cè)向位置探測(cè)滾輪162的若干可能的排列之一進(jìn)行圖示和說明。
在圖4A中，所示的滾輪162安裝在托架202上，而托架202又支承在安裝塊170上。托架202沿銷導(dǎo)向裝204側(cè)向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它使得滾輪162伸入測(cè)量外殼158上的孔166中。由壓緊彈簧206以圖中所示方式向下壓緊托架202和滾輪162。
滾輪162因此接觸導(dǎo)軌表面157，該表面介于導(dǎo)軌132相對(duì)平行表面155和159之間。出現(xiàn)在導(dǎo)軌132或正交表面157上的任何側(cè)向位移均可由滾輪162和托架202的類似幅度的運(yùn)動(dòng)反映出來。
圖4B表示圖4A所示傳感裝置的正視圖，所示的彈性件168的一端與托架202接合，而在另一端與夾緊塊208接合。夾緊塊208固定在外殼158上，以便牢固地固定彈性件168的夾緊端。
在操作導(dǎo)軌測(cè)量裝置130時(shí)，位置探測(cè)滾輪162根據(jù)表面157的相對(duì)斷面沿軸線153側(cè)向運(yùn)動(dòng)。如圖4B所示，沿彈性件168設(shè)置的是運(yùn)動(dòng)探測(cè)應(yīng)變儀172。用應(yīng)變儀檢測(cè)并測(cè)量運(yùn)動(dòng)在本領(lǐng)域中廣為人知，而在圖4B和4C中示出的電氣設(shè)備是一種全橋式結(jié)構(gòu)，對(duì)溫度及其它環(huán)境變化不敏感。當(dāng)彈性件168因托架202運(yùn)動(dòng)而變形時(shí)，應(yīng)變儀172根據(jù)其單獨(dú)的取向和安裝同時(shí)拉伸或壓縮，以改變所述結(jié)構(gòu)的總電阻。該電阻由本領(lǐng)域公知方法監(jiān)測(cè)，產(chǎn)生一個(gè)與托架202的位移和位置探測(cè)輥162的位移成正比的信號(hào)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，用于精確測(cè)量位置探測(cè)輥162的多種方式或方法中的任一種均可用于本發(fā)明的導(dǎo)軌測(cè)量裝置。另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，無須直接接觸滾輪或其它機(jī)械裝置，通過使用接近傳感器、光學(xué)傳感器或其它非接觸距離測(cè)量元件可以實(shí)現(xiàn)相同的位置探測(cè)。盡管已證實(shí)圖4A-4C中所示的彈性件和電子應(yīng)變儀裝置十分可靠，并優(yōu)選用于本發(fā)明中，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在不違反本發(fā)明的構(gòu)思或范疇的前提下，可以使用多種其它等同的實(shí)施方案或元件。
類似地，圖5A和5B表示一種編碼輪164的一種可行的實(shí)施方案，僅將其作為現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施方案的一種示例性視圖。圖5A和5B表示突入外殼158上的孔174中的編碼輪164。輪164是由一個(gè)擺臂176支承，該擺臂包括一個(gè)用于迫使輪164與導(dǎo)軌132接觸的壓緊彈簧178。當(dāng)測(cè)量裝置130沿導(dǎo)軌132縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)，編碼輪164滾動(dòng)，從而轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)與輪滾164連接的光學(xué)傳感器184。光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器184精確探測(cè)編碼輪164的轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過輸出導(dǎo)線180將一個(gè)信號(hào)傳遞至一種記錄裝置等。
上述導(dǎo)軌測(cè)量裝置的實(shí)施方案可用于精確測(cè)量測(cè)導(dǎo)軌長(zhǎng)度方向的一系列接近的均勻分布的增量位點(diǎn)上的相對(duì)側(cè)向?qū)к墧嗝?。通過使用由測(cè)量裝置130所收集到的數(shù)據(jù)，可以獲得體現(xiàn)每一個(gè)點(diǎn)a0-an相對(duì)沿圖6中曲線186所示的導(dǎo)軌長(zhǎng)度的該裝置的固定滾輪的位置的結(jié)果。曲線186表示獲自圖4所示位置探測(cè)滾輪的糾正過的輸出信號(hào)，并在整個(gè)井道長(zhǎng)度上進(jìn)行作圖。該信號(hào)以毫米為單位作過校正，表示位置探測(cè)裝置在一系列增量位置a1-an上相對(duì)固定滾輪的相對(duì)位置，如圖2A和2B所示。通過使用所述位置探測(cè)滾輪在第一和第二側(cè)向方向上的相對(duì)位移，可以測(cè)定在安裝在電梯導(dǎo)軌上的斷面，并根據(jù)任何非線性度的幅度及某位置采取步驟以減弱或消除這種非線性度，從而恢復(fù)或?qū)崿F(xiàn)改善的電梯運(yùn)行質(zhì)量。
圖7和8表示用于導(dǎo)軌132的典型的安裝和連接裝置，并用于本發(fā)明導(dǎo)軌測(cè)量裝置的其它特征的背景技術(shù)。典型的電梯導(dǎo)軌由單個(gè)節(jié)段232組成，其長(zhǎng)度大約為5m。相鄰的節(jié)段232,232＇由重疊的鑲榫接合件234和接合板或位于接近井道壁的導(dǎo)軌側(cè)面的魚尾板236接合，并由螺栓238固定。在圖7和8所示裝置中，使用8個(gè)螺栓238在導(dǎo)軌132的中間梁腹240的每一側(cè)有4個(gè)。由導(dǎo)軌安裝托架250將導(dǎo)軌132安裝在電梯并道壁(未示出)上，所述托架固定在電梯井道壁上。導(dǎo)軌132通過相對(duì)設(shè)置的安裝接頭252固定在安裝托架250上，該托架由螺栓254通過夾緊裝置壓緊在導(dǎo)軌132上。
正好本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的，相鄰節(jié)段232之間的接合部228構(gòu)成了由于不精確的生產(chǎn)或組裝、或在生產(chǎn)、運(yùn)輸或組裝期間的變形而可能出現(xiàn)的非線性的根源。類似地，托架250通常以米為間隔沿電梯井道設(shè)置，代表了沿導(dǎo)軌132的非線性測(cè)定的調(diào)整點(diǎn)。因此，托架250和導(dǎo)軌節(jié)段接合部228沿導(dǎo)軌132長(zhǎng)度方向的位置，尤其是相對(duì)導(dǎo)軌132的測(cè)量非線性的位置對(duì)于操作者來說是一種有用的、重要的參數(shù)。
按照本發(fā)明，圖3所示的第一和第二光學(xué)傳感器280、282被用于測(cè)量接合部228和托架250的位置。在操作中，對(duì)第一光學(xué)傳感器280進(jìn)行定位，以便將一個(gè)光束或其它探測(cè)能量導(dǎo)向電梯井道壁，并使其低于導(dǎo)軌132的側(cè)向?qū)挾?參見圖8)。光束284未受折射地通過導(dǎo)軌132，除非當(dāng)它遇到了如圖7所示的側(cè)向突出的托架250。在撞擊到導(dǎo)軌托架250時(shí)，光束284向著光學(xué)傳感器280反向回去，由測(cè)量裝置230將其接收并記錄作為導(dǎo)軌托架的位置。
類似地，對(duì)光學(xué)傳感器282進(jìn)行導(dǎo)向，以便將光束286射向?qū)к?32，并進(jìn)行聚焦，從而遇到導(dǎo)軌接合背板安裝螺栓238。通過精確聚焦傳感器282。本發(fā)明的導(dǎo)軌測(cè)量裝置130可以檢測(cè)裝置130在接合安裝螺栓238上的通道。通過解釋4個(gè)螺栓序列的特征，同樣能精確測(cè)定導(dǎo)軌接合點(diǎn)相對(duì)導(dǎo)軌和增量測(cè)量位置的縱向位置。
本領(lǐng)域技術(shù)人員很好理解，這里所披露的導(dǎo)軌托架和接合點(diǎn)位置傳感器，只是多種可利用裝置中的一種。用包括磁力或渦流探測(cè)器、物理探測(cè)儀等在內(nèi)的多種探測(cè)裝置可以方便地獲得相同的功能和結(jié)果。
圖9表示本發(fā)明導(dǎo)軌測(cè)量裝置132所使用的數(shù)據(jù)記錄裝置的功能示意圖。由一個(gè)電子或其它記錄裝置301接收來自第一側(cè)向位置傳感器360、第二側(cè)向位置傳感器362和縱向位置傳感器364的輸入信號(hào)。如上文所述，記錄裝置根據(jù)縱向位置傳感器產(chǎn)生一個(gè)表明裝置132(圖9中未示出)已沿導(dǎo)軌132通過一段預(yù)定距離增量的信號(hào)，記錄由第一和第二側(cè)向位置探測(cè)器360、362測(cè)量過的位點(diǎn)。
正如上文所指出的，記錄裝置301還可另外接收來自導(dǎo)軌托架傳感器380和導(dǎo)軌接合點(diǎn)傳感器382的信號(hào)。通過記錄則側(cè)向位置傳感器360、362測(cè)出的位置和表明托架和/或?qū)к壗雍宵c(diǎn)存在的信號(hào)的出現(xiàn)，所述信號(hào)是由縱向位置傳感器364以預(yù)定的距離為單位按照縱向位置測(cè)定的，數(shù)據(jù)記錄儀301儲(chǔ)存完整的圖形或電梯導(dǎo)軌132的測(cè)量結(jié)果，可以對(duì)該結(jié)果進(jìn)行分析，以測(cè)定存在于導(dǎo)軌中的偏差，和所需的糾正作用。
所述記錄裝置同樣可以是多種電子或其它記錄裝置中的任一種，該裝置用于保存由傳感器收集到的數(shù)據(jù)，如在上述說明書中所述，并在需要時(shí)將數(shù)據(jù)反饋給操作者。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，本發(fā)明的導(dǎo)軌測(cè)量裝置構(gòu)成了一種用于精確測(cè)量沿電梯導(dǎo)軌132等的長(zhǎng)度方向的一系列增量位點(diǎn)中每一個(gè)的相對(duì)側(cè)向位置的裝置。還可以進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的測(cè)量裝置不依賴于外部參考因素以提供絕對(duì)的位置指標(biāo)，而是測(cè)量相對(duì)于其它預(yù)先測(cè)量位點(diǎn)的每一個(gè)位點(diǎn)。因此，本發(fā)明的導(dǎo)軌測(cè)量裝置可以在建筑物有人居住期間、有風(fēng)力負(fù)荷或其它場(chǎng)合下使用，而諸如拉伸的金屬線參照物或激光束等的現(xiàn)有方法在這種場(chǎng)合麻煩而且不準(zhǔn)確。另外，使用本發(fā)明的導(dǎo)軌測(cè)量裝置可減少完成典型的高層建筑的導(dǎo)軌檢測(cè)所需時(shí)間的3/4或更多。
權(quán)利要求
1．一種用于測(cè)量長(zhǎng)形導(dǎo)軌在一系列分立的縱向位點(diǎn)上的相對(duì)側(cè)向位置斷面的裝置，包括一個(gè)大體上平行于所述導(dǎo)軌分布的長(zhǎng)形剛性外殼；一個(gè)第一支承軸承，固定在所述外殼上，用于局部維持所述外殼距離導(dǎo)軌一定固定距離；一個(gè)第二支承軸承，與所述第一軸承分離并固定在所述外殼上，用于局部維持所述外殼距離所述導(dǎo)軌一段固定距離；一個(gè)固定在所述外殼上的并與第一和第二軸承間隔開的第一側(cè)向位置傳感器，用于測(cè)量所述外殼與導(dǎo)軌之間的局部側(cè)向位移；一個(gè)固定在所述外殼上的縱向位置傳感器，用于測(cè)量外殼沿導(dǎo)軌的縱向位移，以限定的長(zhǎng)度單位表面；和其中所述第一軸承、第二軸承中每一個(gè)和第一側(cè)向傳感器之間的間距是上述長(zhǎng)度單位的整數(shù)倍數(shù)。
2．如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述第一支承軸承還包括用于保持所述外殼距離所述導(dǎo)軌沿第二側(cè)向軸線一定固定距離的裝置，所述第一側(cè)向軸承和第二側(cè)向軸承被此正交，而且，所述第二支承軸承還包括用于局部維持所述外殼沿所述第二軸承距離所述導(dǎo)軌一定固定距離的裝置，和還包括固定在所述外殼上并與所述第一和第二軸承間隔的第二側(cè)向位置傳感器，用于測(cè)量所述外殼與所述導(dǎo)軌沿第二側(cè)向軸線的局部位移。
3．如權(quán)利要求2的裝置，其特征在于相鄰的分立縱向位點(diǎn)正好相隔一個(gè)預(yù)定的增量距離單位。
4．如權(quán)利要求3的裝置，還包括與所述第一和第二傳感器和縱向位置傳感器相通的裝置，用于記錄沿所述導(dǎo)軌的每個(gè)分立位點(diǎn)的第一側(cè)向軸線位移。
5．如權(quán)利要求4的裝置，其特征在于所述的導(dǎo)軌具有一個(gè)由兩個(gè)平行的側(cè)向底座形成的大致為矩形截面和一個(gè)分布在二者之間的正交表面；和所述第一軸承包括一個(gè)第一滾輪，該滾輪與所述正交表面接觸，并具有一個(gè)平行于所述正交表面并垂直于所述縱向?qū)к壍霓D(zhuǎn)動(dòng)軸線，該轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相對(duì)于所述外殼固定定位；和一個(gè)第二滾輪，該滾輪與所述平行表面之一接觸，并具有一個(gè)平行于所述行表面和與所述縱向?qū)к壌怪钡霓D(zhuǎn)動(dòng)軸線，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相對(duì)所述外殼固定定位。
6．如權(quán)利要求5的裝置，其特征在于，所述第一側(cè)向位置傳感器包括一個(gè)第一位置滾輪，該滾輪接觸所述導(dǎo)軌的正交表面，并具有一個(gè)平行于所述正交表面和與所述縱向?qū)к壌怪钡霓D(zhuǎn)動(dòng)軸線，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線可以相對(duì)外殼與導(dǎo)軌之間的局部位移在垂直于所述縱向?qū)к壍钠矫嫔限D(zhuǎn)動(dòng)，而且所述第二側(cè)向位置傳感器包括一個(gè)第二位置滾輪，該滾輪與所述導(dǎo)軌的一個(gè)平行表面接觸，并具有一個(gè)平行于所述平行表面并與所述縱向?qū)к壌怪钡霓D(zhuǎn)動(dòng)軸線，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線可以相對(duì)外殼與平行表面之間的局部位移在垂直于所述縱向?qū)к壍钠矫嫔线\(yùn)行。
7．如權(quán)利要求6的裝置，還包括固定在所述外殼上的裝置，用于在該外殼沿所述導(dǎo)軌縱向運(yùn)動(dòng)期間測(cè)定導(dǎo)軌支承托架的出現(xiàn)。
8．如權(quán)利要求6的裝置，還包括固定在所述外殼上的裝置，用于在該外殼沿所述導(dǎo)軌縱向運(yùn)動(dòng)期間測(cè)定導(dǎo)軌節(jié)段接合點(diǎn)的出現(xiàn)。
9．如權(quán)利要求6的裝置，其特征在于還包括壓緊第一滾輪與所述導(dǎo)軌接觸的裝置。
10．如權(quán)利要求6的裝置，其特征在于還包括壓緊第二滾輪與所述導(dǎo)軌接觸的裝置。
11．如權(quán)利要求9的裝置，其特征在于所述第一滾輪壓緊裝置包括一個(gè)固定在所述外殼上的一個(gè)磁鐵，而且，所述導(dǎo)軌包括一種鐵質(zhì)材料。
12．如權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，所述第二滾輪壓緊裝置包括一個(gè)第三滾輪，該滾輪具有一個(gè)平行于第二滾輪軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，該第二滾輪接觸另一個(gè)平行表面，而且，所述第三滾輪是沿第二滾輪方向相對(duì)所述外殼由彈簧加載的。
全文摘要
一種導(dǎo)軌測(cè)量裝置(130),用于測(cè)量電梯導(dǎo)軌(132)在沿導(dǎo)軌(132)的一系列的均勻分布的點(diǎn)(a
文檔編號(hào)B66B7/02GK1218176SQ9812073
公開日1999年6月2日 申請(qǐng)日期1998年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月25日
發(fā)明者G·W·吉爾林哈姆, F·J·格里夫斯, T·M·拉梅爾斯 申請(qǐng)人:奧蒂斯電梯公司