JP2005060066A - Rail installation accuracy measuring device and its method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レール据付精度測定装置および方法に係わり、特に、乗りかごなどを案内するガイドレールの据付精度を測定するのに好適なレール据付精度測定装置および方法に関する。 The present invention relates to a rail installation accuracy measuring device and method, and more particularly to a rail installation accuracy measuring device and method suitable for measuring the installation accuracy of a guide rail for guiding a car or the like.
一般に、乗客搬送用車両を案内するレールは、直線度や曲率、半径など高い据付け精度が要求されるので、レールの微妙な位置調節を行なった状態で支持構造体に固定される。 In general, since a rail for guiding a passenger transport vehicle requires high installation accuracy such as straightness, curvature, and radius, the rail is fixed to the support structure in a state where the position of the rail is finely adjusted.
例えばエレベータでは、2本のガイドレールが昇降路の全体にわたって立設され、乗りかごの両側に配設されている。この乗りかごは、昇降路の上端から垂らしたロープ、または昇降路底部に設けられた流体ピストンの駆動によって昇降するが、その際に乗りかごがガイドレールにより案内され、昇降路の中央を通過する。このため、ガイドレールの非直線性は、移動中の乗りかごが非直線区間を通過するときの揺れや振動の原因となるので、ガイドレールの位置合わせを行なう必要がある。 For example, in an elevator, two guide rails are erected over the entire hoistway and disposed on both sides of the car. This car is raised and lowered by a rope suspended from the upper end of the hoistway or a fluid piston provided at the bottom of the hoistway. At that time, the car is guided by a guide rail and passes through the center of the hoistway. . For this reason, since the non-linearity of the guide rail causes a swing or vibration when the moving car passes through the non-linear section, it is necessary to align the guide rail.
そこで従来、ガイドレールの位置合わせを行なう際、昇降路の天面から底に張られた1本またはそれ以上のワイヤを用いたり、昇降路の一端に固定されたレーザビームを用いて、人力でガイドレールの位置を測定する方法が一般に知られている。しかしながら、このような方法では、ガイドレールの位置測定および位置修正作業に時間がかかるので、このような従来の問題を解決する一手段として、ガイドレールの位置測定を自動的に行なう測定装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, conventionally, when aligning the guide rail, one or more wires stretched from the top of the hoistway to the bottom, or a laser beam fixed to one end of the hoistway, A method for measuring the position of the guide rail is generally known. However, in such a method, since it takes time to measure and correct the position of the guide rail, a measuring apparatus that automatically measures the position of the guide rail is proposed as a means for solving such a conventional problem. (For example, refer to Patent Document 1).
このような従来の測定装置は、長手のハウジングを有し、このハウジングに、測定対象のガイドレール上を転動する2組のローラおよび可動ローラと、ガイドレールに吸着可能な磁石とが設けられている。それぞれのローラは所定間隔をおいて取付けられ、ローラ軸はハウジングの所定の位置に固定されており、ローラがガイドレールに接する点とハウジングの距離は所定の値を維持するようになっている。また、上記の2つのローラから所定の間隔をおいて可動ローラが設けられ、これらの可動ローラの軸はガイドレールの凹凸に倣って動くようになっており、この可動ローラの変位を測定してガイドレールの局部的なたわみ、あるいは輸郭を知ることができる。このような測定装置では、ハウジングを磁石の吸引力でぴったり宛がいガイドレールに吸着させて、低速運転可能なゴンドラよりケーブルで牽引して移動させる。ハウジングの移動距離を測定するセンサのほか、レールブラケットを検出するセンサやガイドレール連結部を検出するセンサも装備しており、所定の距離単位で測定されるガイドレールの変位とレールブラケットおよびガイドレール連結部の存在を指示する信号の発生を記録することで、データ記録部は完全なマップやガイドレールの測量データを蓄積する。これらのデータは、現在のガイドレールの偏向の度合いと修正の必要性を決定するために解析され得るので、ガイドレール断面が意図した直線通路から大きく逸脱しているのかのみならず、どのブラケットや連結部が逸脱を修正するために補正され得るのか調べることができる。
ところで、上述した従来技術にあっては、ハウジングに固定されたローラがガイドレールの段差に乗り上げるときにハウジング全体が跳ねるため、比較的高速で移動しながらガイドレール位置を測定するのは困難である。 By the way, in the above-described prior art, since the entire housing bounces when the roller fixed to the housing rides on the step of the guide rail, it is difficult to measure the position of the guide rail while moving at a relatively high speed. .
また、エレベータのガイドレールのように互いに対向する左右一対のレールの曲がりを測定する場合には、上記の測定装置をそれぞれのレールに沿わせて別々に測定を行なうが、互いに対向する一対のレール間の距離やレールのねじれについては別途測定装置を用意しなければ測定できず、すなわち、レールの曲がりを測定する装置と一対のレール間の距離やねじれを測定する装置との2種類が必要である。 When measuring the bending of a pair of left and right rails facing each other like a guide rail of an elevator, the above measuring device is separately measured along each rail, but the pair of rails facing each other The distance between the rails and the torsion of the rail cannot be measured unless a separate measuring device is prepared. That is, two types of devices are required: a device for measuring the bending of the rail and a device for measuring the distance and the torsion between the pair of rails. is there.
本発明は、上記のような従来技術における実情を鑑みてなされたもので、その第1の目的は、比較的高速で移動しながらレールの位置測定を自動的に行なうことのできるレール据付精度測定装置および方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the actual situation in the prior art as described above, and its first object is to measure rail installation accuracy that can automatically measure the position of the rail while moving at a relatively high speed. It is to provide an apparatus and method.
また、本発明の第2の目的は、レールの曲がり測定とレール間の距離測定を同時に行なうことのできるレール据付精度測定装置および方法を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide a rail installation accuracy measuring apparatus and method capable of simultaneously measuring the bending of the rail and the distance between the rails.
上記第1の目的を達成するため本発明の請求項1に係わる発明は、レールの据付精度を測定するレール据付精度測定装置において、前記レールの長手方向と直角な方向における前記レールとの間の距離を計測する少なくとも3個の距離センサと、これらの距離センサが取付けられる測定治具と、この測定治具を前記レールの長手方向に沿って移動させる移動手段と、前記距離センサから出力される計測データを記録する記録手段と、この記録手段に記録した計測データから前記レールの直線性を計算する計算手段とを備えた構成にした。
In order to achieve the first object, the invention according to
このように構成した請求項1に係わる発明では、少なくとも3個の距離センサが取付けられる測定治具を移動手段によりレールの長手方向に沿って移動させて、上記の距離センサによりレールの長手方向と直角な方向におけるレールとの間の距離を計測するとともに、計測データを記録手段に記録して計測データから計算手段によりレールの直線性を計算する。これにより、比較的高速で移動しながらガイドレールの位置測定を自動的に行なうことができる。
In the invention according to
また、上記第1の目的を達成するため本発明の請求項2に係わる発明は、請求項1に係わる発明において、前記距離センサは、前記レールとの間の距離を非接触的に計測する構成にした。
In order to achieve the first object, the invention according to
このように構成した請求項2に係わる発明では、距離センサが取付けられる測定治具をレールの長手方向に沿って移動させて、上記の距離センサによりレールの長手方向と直角な方向におけるレールとの間の距離を非接触的に計測することから、より高速で移動しながらガイドレールの位置測定を自動的に行なうことができる。
In the invention according to
また、上記第2の目的を達成するため本発明の請求項9に係わる発明は、請求項1に係わる発明において、複数の前記測定治具をそれぞれ複数本のレールの長手方向に沿って移動可能に設けるとともに、複数の前記測定治具を互いに連結した構成にした。
In order to achieve the second object, the invention according to
このように構成した請求項9に係わる発明では、互いに連結した複数の測定治具をそれぞれ複数本のレールの長手方向に沿って移動させて、上記の複数の測定治具にそれぞれ設けられる距離センサにより複数本のレールの長手方向と直角な方向におけるレールとの間の距離を計測する。これにより、レールの曲がり測定を行なうとともに、複数本のレール間の距離測定を同時に行なうことができる。
In the invention according to
本発明は、レールの位置を測定する測定治具を比較的高速で移動することが可能になり、レール位置測定作業にかける時間を短縮することができる。また、レールの曲がりとレール間距離を同時に測定することができる。 According to the present invention, it becomes possible to move the measuring jig for measuring the position of the rail at a relatively high speed, and it is possible to reduce the time required for the rail position measuring work. Moreover, the bending of the rail and the distance between the rails can be measured simultaneously.
以下、本発明のレール据付精度測定装置および方法の実施の形態を図に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a rail installation accuracy measuring apparatus and method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係わるレール据付精度測定装置を示す斜視図、図2はレール据付不良の例を示す説明図、図3は本実施形態の測定原理を示す説明図、図4は本実施形態による測定データの処理手順を示すフローチャート、図5は本実施形態の電気系を示すブロック図、図6は本実施形態に設けられる距離センサを示す平面図である。 1 is a perspective view showing a rail installation accuracy measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a rail installation failure, FIG. 3 is an explanatory view showing a measurement principle of this embodiment, and FIG. FIG. 5 is a block diagram showing an electrical system of the present embodiment, and FIG. 6 is a plan view showing a distance sensor provided in the present embodiment.
図1に示すエレベータは、図示しない昇降路を昇降する乗りかご3と、この乗りかご3を案内する一対のガイドレール4a,4bとを備えている。一方のガイドレール4aは、レールブラケット5により支持され、基準とする鉛直な直線に合わせて微妙な位置調節が可能であるとともに、複数のガイドレール4aの端部を背板6にボルト7で互いに連結することにより、これらのガイドレール4aが昇降路の全体にわたって立設されている。また、他方のガイドレール4bも同様である。
The elevator shown in FIG. 1 includes a
上記のガイドレール4aの据付け時には、図2に示す種々の据付け不良が生じることがあり、例えば、図2の(A)に示すガイドレール4aの倒れ、図2の(B)および(C)に示すガイドレール4aの局部曲がり、図2の(D)に示すガイドレール4a、4b間のレールゲージRGやレール対向度Twの不良、図2の(E)に示すガイドレール4a間の継ぎ目段差として現れる。また、他方のガイドレール4bに関しても同様である。
When the
図2の(A)に示すガイドレール4aの倒れは、前後左右(乗りかご3の開閉扉を前方向とする)の倒れがあり、レールゲージRGとレール対向度Twに影響する場合もあるが、実際には左右に多少倒れていても、ガイドレール4a、4b間のレールゲージRGが変わらなければ、乗りかご3の走行と乗り心地に影響がない。同様に、前後の倒れもガイドレール4a、4bのレール対向度Twが変わらなければ乗りかご3の走行と乗り心地に影響がない。なお、前後の倒れは、各階のエレベータ乗り込み口と乗りかご3の間にできる隙間の大きさに影響するが、この隙間はエレベータ利用者が出入りする通路の床に空く隙間なので、できるだけ小さい方が良い。よって、ガイドレール4aの前後の倒れは左右の倒れよりも重要である。
The fall of the
図2の(B)および(C)に示すガイドレール4aの局部曲がりは、ガイドレール4aの継ぎ目における前後左右の屈曲を指し、前屈、後屈、内折れ、外折れの4種類の形態があり、この局部曲がりは乗りかご3の揺れの原因になる。一方、広い範囲の曲がりは乗りかご3の揺れに影響がないが、以下に説明するレールゲージRG、レール対向度Twに影響を与える場合がある。すなわち、レールゲージRGは2本のガイドレール4a、4bの頂点間の距離であり、この間隔は一定であることが求められるが、この間隔がくずれている場合には、先に挙げた左右の倒れや、継ぎ目段差がその原因と考えることができ、乗りかご3の揺れや脱線の原因になる。なお、ガイドレール4a、4bが多少左右に傾いていても、ガイドレール4a、4b間のレールゲージRGが正しい範囲にあれば、乗りかご3の走行に支障を来すことはなく乗り心地にも影響が無い。また、レール対向度Twは、2本のガイドレール4a、4bを上から見たときの中心線のずれで、レール中心線が相手レールの頂上からどれだけ離れているかを距離や角度で示す。このレール対向度Twの不良は、乗りかご3の揺れの原因になる。
The local bending of the
図2の(E)に示すガイドレール4a間の継ぎ目段差は、ガイドレール4aの継ぎ目においてガイドレール4a頂点の高さ方向(乗りかご3を基準とするなら左右方向)に現れ、乗りかご3の乗り心地に影響する。なお、ガイドレール4aの端面には左右方向に図示しないほぞが切ってあるので、この左右方向のみに段差が生じる。
The seam level difference between the
そして、本実施形態のレール据付精度測定装置は、図5などに示すように、一方のガイドレール4aの長手方向と直角な方向におけるガイドレール4aとの間の距離を非接触的に計測する9個の距離センサ(変位センサ)1a〜1iと、これらの距離センサ1a〜1iが取付けられる測定治具2aと、他方のガイドレール4bの長手方向と直角な方向におけるガイドレール4bとの間の距離を非接触的に計測する9個の距離センサ1j〜1rと、これらの距離センサ1j〜1rが取付けられる他の測定治具2bと、一方のガイドレール4aに接触して移動距離を測定するエンコーダ24と、これらの距離センサ1a〜1rおよびエンコーダ24が接続される信号処理部20と、この信号処理部20がA/Dボード23を介して接続されるノートパソコン21とを備えている。
And the rail installation precision measuring apparatus of this embodiment measures the distance between the
測定治具2aに取付けられる9個の距離センサ1a〜1iのうち、図1に示すように3個1組の距離センサ1a、1d、1fによって一方のガイドレール4aの頂点の形状を測定して左右の局部曲がりと継ぎ目の段差を求め、他の3個1組の距離センサ1b、1e、1gによってガイドレール4aの側面形状を測定して前後の倒れと前後屈を求める。また、距離センサ1b、1cにより一方のガイドレール4aのレール対向度Twを測定するとともに、距離センサ1k、1lにより他方のガイドレール4bのレール対向度Twを測定し、距離センサ1f、1oまたは距離センサ1d、1mまたは距離センサ1a、1jのいずれかのペアを用いることにより、ガイドレール4a、4b間のレールゲージRGを測定する。なお、図1において、距離センサ1iは、背板6のボルト7の凹凸を検出して一方のガイドレール4aの継ぎ目の位置を検出し、距離センサ1hは、一方のレールブラケット5の凹凸を検出する。
Among the nine distance sensors 1a to 1i attached to the measuring jig 2a, the shape of the apex of one
これらのうち距離センサ1aは、図6に示すように、小径のボールベアリングからなりガイドレール4aの表面に接触するローラ13と、このローラ13と一体に反射面12を有する反射板11と、ローラ13の接触を維持するように反射板11を付勢する板ばね14と、反射板11を回動可能に支持する格納レバー15と、この格納レバー15を引っ張るワイヤ16と、このワイヤ16を挿入し、作業者の手元まで導くアウターチューブ17と、反射板11を格納可能なカバー18とを備えている。このような距離センサ1aでは、ガイドレール4aの表面形状に傲って動く反射板11の反射面12に照射することによって安定して測定値を得る工夫をしている。また、ワイヤ16をアウターチューブ17に挿入して作業者の手元まで曳き、操作レバー等に止めることにより、作業者は手動で容易にワイヤ16を引いて反射板11をカバー18内部に格納する。その後、ワイヤ16を戻すことにより、図示しないばねの力で格納レバー15をストッパ19の位置まで押し戻すようにして反射板11のローラ13をガイドレール4aに当てるようになっている。また、他の距離センサ1b〜1rも同様である。
Among these, as shown in FIG. 6, the distance sensor 1 a includes a
図1に示すように測定治具2a,2bはそれぞれ乗りかご3の縦枠部材3a,3bの上部に搭載されており、すなわち測定治具2a、2bは、計測対象となるガイドレール4a、4bの通常の使用状態にてガイドレール4a、4bに沿って走行する構造物に取付けられている。また、測定治具2a、2bはそれぞれガイドレール4a、4bの長手方向に沿って移動可能に設けられるとともに、これらの測定治具2a、2bは乗りかご3の縦枠部材3a,3bなどを介して互いに連結されている。
As shown in FIG. 1, the measuring jigs 2a and 2b are respectively mounted on the upper portions of the
縦枠部材3a,3bの上下端には、3方向からガイドレール4aに接する3輪一組のガイドローラ9が設けられており、各ガイドローラ9の軸は、ガイドレール4aに向かって図示しないばねで押されており、ガイドレール4aを3方向で挟むようにして乗りかご3を案内する機能を持つ。これらのガイドローラ9により測定治具2a、2bも案内されているので、測定治具2a、2bや距離センサ1a〜1rなどがガイドレール4a、4bに衝突することを防止できる。また、測定治具2aには、ガイドレール4aに接触するローラ10が設けられ、このローラ10は、図示しない軸受が弾力のあるばねで支持され、ガイドレール4aの凹凸や曲がりを吸収可能である。ローラ10がガイドレール4aに接触することにより、エンコーダ24で所定の微小距離Δz進むごとに測定値読込のトリガを発生させるようになっている。
At the upper and lower ends of the
各距離センサ1a〜1rの図示しないケーブルは信号処理部20に接続され、図示しない電源線と信号線に振り分けられる。これらのうち電源線を距離センサ用電源22aに接続し、各距離センサ1a〜1rの検出値のアナログ信号はA/Dボード23に取り込み、また、エンコーダ24の電源線をエンコーダ用電源22bに接続し、単相の出力パルスをA/Dボード23のトリガ入力に取り込む。ノートパソコン21は演算、記録および表示を行ない、A/Dボード23より測定データを取り込みメモリに蓄積し、計算処理を実行してガイドレール4a、4bの据付精度を評価するようになっている。
Cables (not shown) of the distance sensors 1a to 1r are connected to the
この実施形態のレール据付精度測定方法では、測定治具2a、2bをそれぞれ乗りかご3の縦枠部材3a,3bの上部に搭載した状態で、乗りかご3を昇降させることにより、測定治具2a、2bがガイドレール4a,4bの長手方向に移動しながら,距離センサ1a〜1iで一方のガイドレール4aの長手方向と直角な方向におけるガイドレール4aとの間の距離を測定し、他の距離センサ1j〜1rで他方のガイドレール4bの長手方向と直角な方向におけるガイドレール4bとの間の距離を測定する。
In the rail installation accuracy measuring method of this embodiment, the measuring jig 2a and 2b are moved up and down while the measuring jig 2a and 2b are mounted on the upper part of the
(ガイドレール4aの曲がりの測定)
図3に示すように、3個の距離センサ1a、1d、1fを1組としてガイドレール4aの長手方向に移動させながらガイドレール4aの曲がりを測定する。これらの距離センサ1a、1d、1fのうち、移動方向に向かって後方にあたる2つの距離センサ1d、1fで測定したガイドレール4aまでの距離d2、d1により、ガイドレール4aとの相対的な位置関係を求める。この位置関係と残る1つの距離センサ1aで測定したガイドレール4aまでの距離d3から、距離センサ1aの位置におけるガイドレール4aの位置を求める。このようにして距離センサ1a、1d、1fを移動しながらガイドレール4aとの距離測定を所定の間隔で繰り返すことにより、ガイドレール4aの全領域における位置を計測し、ガイドレール4aの曲がりを測定するものである。
(Measurement of bending of
As shown in FIG. 3, the bending of the
さらに、ガイドレール4aの曲がりの詳細な測定原理を説明する。図3において向かって左向きに、ガイドレール4aの横方向の位置を表すx軸をとり、上向きに、ガイドレール4aの高さ方向(長手方向)の位置を表すz軸をとる。ここで図3の点P1におけるガイドレール4aのx座標がx〔p1〕であり、他の点P2におけるガイドレール4aのx座標がx〔p2〕であったとすると、測定治具2aの距離センサ1fが検出した距離d1より、距離センサ1fのx座標が「x〔p1〕十d1」となるとともに、他の距離センサ1dが検出した距離d2より、距離センサ1dのx座標が「x〔p2〕十d2」となり、測定治具2aのガイドレール4aに対する相対位置が決まる。これより、距離センサ1aのx座標を、計算式(1+L2/L1)(d2十x〔p2〕)−(L2/L1)(d1+x〔p1〕)により求めて、この計算値から距離センサ1aが検出した距離d3を差し引くことにより、点P3のx座標を求めることができる。このようにして距離センサ1a、1d、1fをz軸方向に例えば微小距離Δz移動する毎に測定を実施すると、点P3よりz軸方向に微小距離Δzの間隔でガイドレール4aの横方向の位置が求まっていく。
Further, the detailed measurement principle of the bending of the
例えば、上記の点P3の位置まではガイドレール4aが真っすぐであるとした場合、距離センサ1fが点P3の位置に来るまでx座標x〔p1〕は一定の値とし、点P3を超えたら距離センサ1aの測定結果を用いて求めた値を用いるようにする。同様に、距離センサ1dが点P3の位置に来るまでx座標x〔P2〕は一定の値とし、点P3を超えたら距離センサ1aの測定緒果を用いて求めた値を用いるようにする。一般にガイドレール4aは、昇降路の下方から順に据え付けられることが多く、最初に据え付けられる最下部ルールを真っすぐに設置することは比較的容易である。したがって、測定治具2aの長さをガイドレール4aより短く設定することにより、最初の区間ではガイドレール4aが真っすぐであるとしても問題は生じない。
For example, assuming that the
以上を踏まえて、図3に示す測定治具2aのより詳しい説明をする。すなわち、測定治具2aは、光線をガイドレール4aに当ててその反射光の受光状態より距離を測定する距離センサ1a、1d、1fを上下に所定の間隔L1、L2を持たせて固定し、ガイドレール4aに沿ってz軸方向に移動するものとする。また、ガイドレール4aにローラ10を接触させて、エンコーダ24により所定の微小距離Δz進むごとに測定値読込のトリガを発生させる。このようにして点P1〜P3の3箇所で同時に得られる距離データをd1、d2、d3と表す。また、点Piにおけるx方向の位置はx〔i〕として格納する。ここで、iは測定回数を表すインデックス番号で、最初は「0」であり、測定を繰り返す毎に1づつ増加させた数字を与える。なお、x〔0〕の値はガイドレール4aの基準位置xoを与える。サンプリング回数に対応するインデックス番号iは、微小間隔Δzと掛け合わせてz軸方向の距離に対応させることができる。
Based on the above, the measurement jig 2a shown in FIG. 3 will be described in more detail. That is, the measuring jig 2a fixes the
次いで、測定治具2aで得た測定データに基づいてガイドレール4aの位置データを、図4に示す手順にしたがって求めるようになっている。すなわち、手順S1〜手順S2は距離センサ1a、1d、1fのキャリブレーションのための処理手順、手順S3〜手順S9は点P3におけるガイドレール4aの位置x〔p3〕を算出するための処理手順であり、この測定動作のループを繰り返すことにより、ガイドレール4a全体の形状データを蓄積し、このデータを解析することにより、ガイドレール4aの倒れや段差を評価するために利用できる。
Next, the position data of the
(距離センサ1a、1d、1fの補正)
ガイドレール4aの位置を正しく測定するためには距離センサ1a、1d、1fが一直線上に立置するように並べる必要があるが、実際には取付け精度などの誤差により距離センサ1a、1d、1fをそのように正確に設置することは難しい。そこで測定を開始する前にキャリブレーションを行なって補正をする。
(Correction of
In order to correctly measure the position of the
距離センサ1f、1aを結ぶ直線は実質的に測定治具2aの長手方向の基準軸になるが、センサ組付け精度の影響で距離センサ1dは必ずしもこの直線上に位置しない。そこで、距離センサ1dが上記の直線から外れた分を測定値から差し引いて距離センサ1dの測定値を補正する。
The straight line connecting the distance sensors 1f and 1a is substantially the reference axis in the longitudinal direction of the measuring jig 2a, but the
具体的には、点P3の位置x〔p3〕を計算する際に、まず図4の手順S1として、距離センサ1a、1d、1fによりガイドレール4aまでのd3、d2、d1をそれぞれ測定し、手順S2として距離センサ1dのオフセット量d2’を算出して記憶し、初期補正値として手順S3以降の計算処理に用いる。そして、この手順S2の後に距離センサ1fによる測定値(距離d1)を初期オフセット量d10として格納し、その後、測定治具2aの長さ分だけ距離d1を繰り返しサンプリングし、x座標x〔i〕に「d1−d10十x0」の値を格納する。
Specifically, when calculating the position x [p3] of the point P3, first, as step S1 in FIG. 4, the
(ガイドレール4aの位置測定)
次いで、手順S3として再び距離センサ1a、1d、1fによりガイドレール4aまでの距離d3、d2、d1をそれぞれ測定し、手順S4として、距離センサ1dで測定したガイドレール4aまでの距離d2から手順S2で求めたオフセット量d2’を差し引くことにより真値に補正し、手順S5として、点P1におけるガイドレール4aの位置x〔p1〕を、その前後n点における位置x〔i〕(i=p1−n〜p1+n)の平均値として求める。同様に、手順S6として、他の点P2におけるガイドレール4aの位置x〔p2〕を、その前後n点における位置x〔i〕(i=p2−n〜p2+n)の平均値として求める。なお、nは例えば「50」などとし、点の前後100点(1mm間隔で測るなら10cm)程度の平均値とする。そのため、この処理をする前にその区間の変位データを確保しておく必要がある。
(Measurement of the position of the
Next, the distances d3, d2, and d1 to the
次いで、手順S7として、距離センサ1f、1dの検出値d1、d2とガイドレール4aの位置x1、x2を用いて測定治具2a上の距離センサ1aの位置を求め、距離センサ1aで測定したガイドレール4aまでの距離d3を引くことにより、点P3におけるガイドレール4aの位置x〔P3〕を求め、手順S8として、測定治具2aを微小距離Δz進めるとエンコーダ24のトリガが発生して次の測定が行われるので、次の測定位置は点P(n+Δz)である。
Next, in step S7, the position of the distance sensor 1a on the measuring jig 2a is obtained using the detection values d1, d2 of the
このようにして測定治具2aを移動しながら上記の手順S3〜手順S8の処理を繰り返すことにより、ガイドレール4aの位置を連続的に求めていく。以上の計算処理によって得られたガイドレール4aの形状データは、種々の解析によって据付精度の評価に利用できる。
In this way, the position of the
既に説明したようにz軸に対する測定治具2aの傾きは、2つのセンサ位置より求めることができ、距離センサ1f、1dの位置はそれぞれ「x〔P1〕十d1」、「x〔P2〕十d2」である。ここで、点Plの位置x〔P1〕、他の点P2の位置x〔p2〕は、測定の初期のステップでは一定値とするが、距離センサ1f、1dが点P3の位置を超えた後では距離センサ1aの測定結果を用いて求めた値となる。このため、点Plの位置x〔p1〕や他の点P2の位置x〔p2〕には測定誤差が含まれることになるので、点Plの位置x〔p1〕や他の点P2の位置x〔p2〕をそのまま用いて点P3の位置x〔p3〕を計算すると、この値には距離センサ1aの誤差以外に点Plの位置x〔p1〕や他の点P2の位置x〔p2〕を求める際に含まれた距離センサ1a、1d、1fの誤差も含まれることになる。このため、このような計算を繰り返すと誤差が累積されて著しく測定精度が低下する。そこで、測定精度を上げるため、点Plの位置x〔p1〕や他の点P2の位置x〔p2〕の値の代わりにその値も含めた前後の値の平均した値を用いて計算する。したがって、上記の手順S5では、点P1におけるガイドレール4aの位置x〔p1〕を、その前後n点における位置x〔i〕(i=p1−n〜p1+n)の平均値として求める。同様に、手順S6では点P2におけるガイドレール4aの位置x〔p2〕を、その前後n点における位置x〔i〕(i=p2−n〜p2+n)の平均値として求めるようになっている。
As described above, the inclination of the measuring jig 2a with respect to the z-axis can be obtained from the two sensor positions, and the positions of the
(ガイドレール4a、4bの対向度およびレールゲージ測定)
ガイドレール4a、4bの対向度を一方の距離センサ1b、1cと他方の距離センサ1k、1lにより測定する際、一方のガイドレール4aの対向度が0であり距離センサ1b、1cが距離の差「a0」を検出したとすると、距離センサ1b、1cが検出した距離の差が「a」である場所の対向度は(a−a0)×RG/dsで与えられる。ここでRGはガイドレール4a、4b間のレールゲージ、dsは距離センサ1b、1cの間隔である。また、同様に距離センサ1k、1lの測定値から他方のガイドレール4bの対向度を求めることができる。
(Measurement of
When the facing degree of the
また、図1のように、左右の測定治具2a,2bを同じ高さに取付けて、例えば距離センサ1f、1oを用いて、ガイドレール4a、4b間のレールゲージRGを測定する場合、このレールゲージが「W」である場所にて距離センサ1f、1oが検出した距離の和が「w0」であったとすると、距離センサ1f、1oが検出した距離の和が「w」である場所のレールゲージは「W+w−w0」で与えられる。
Further, as shown in FIG. 1, when the left and right measuring jigs 2a and 2b are attached at the same height and the rail gauge RG between the
このように構成した実施形態では、3個の距離センサ1a、1d、1fを一方のガイドレール4aの長手方向に比較的高速で移動させながらガイドレール4aの曲がりを測定し、同様にして他方のガイドレール4bの曲がりを測定するとともに、例えば距離センサ1f、1oを用いてガイドレール4a、4b間のレールゲージRGを同時に測定することができる。
In the embodiment configured in this way, the bending of the
また、この実施形態では、直接ガイドレール4a、4bに接しないので、乗りかご3の振動や跳びを防止でき、より高速で移動しながらガイドレール4a,4bの位置測定を自動的に行なえる。さらに、点検用低速運転時の速度でもガイドレール4a,4bの位置測定が可能である。よって、既設エレベータのガイドレールを検査する際にも、昇降路にゴンドラを持ち込むことなく測定できる利点がある。なお、通常使用状態にある乗りかご3は点検用低速運転時でも例えば0.5m/s以上の速度であり、従来の測定装置では装置本体が直接レールに接するため、使用が困難であった。
Moreover, in this embodiment, since it does not contact the
また、この実施形態では、図6に示すようにガイドレール4aの表面形状に傲って動く反射板11の反射面12に照射することによって安定して測定値を得る工夫をしているので、安価な光反射式変位センサで安定して高精度な測定データを得ることができ、装置のコストダウンに貢献する。なお、光反射方式の距離センサを直接ガイドレール4aに照射すると、ガイドレール4a表面のヘアライン(髪の毛状の研磨跡)に影響されて安定した測定値を得ることが難しい場合がある。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 6, since the
また、この実施形態では、反射板11の格納機構を有し反射板11を格納することにより、反射板11の付いた測定治具2aをガイドレール4aに脱着するときの作業性を向上できる。
Moreover, in this embodiment, the workability at the time of attaching / detaching the measuring jig 2a with the reflecting
なお、上記実施形態にあっては、主として1つの距離センサ1aに関して説明したが、他の距離センサ1b〜1rに関しても同様である。 In addition, in the said embodiment, although mainly demonstrated regarding one distance sensor 1a, it is the same also about other distance sensors 1b-1r.
さらに、上記実施形態にあっては、反射板11の反射面12をつやの無い白色の平面にして反射光が安定するようにしたが、単に白色塗料を塗布するだけでも良く、また、紙片を貼り付けても良く、裏面が粘着テープになっている紙を使うと便利である。
Further, in the above embodiment, the reflecting
さらに、上記実施形態にあっては、反射板11をガイドレール4aの面に付勢する板ばね14を設けたが、この板ばね14の代わりに、巻き線ばね等の付勢機構を用いても良い。
Furthermore, in the above embodiment, the
さらに、上記実施形態では、板を折り曲げて反射板11を作っており、折り曲げた側面の板にベアリング固定軸を設けている。この反射板11とローラ13の重量は付勢機構のばね下重量となるので、上記のような軽量な構造になっており、このようにばね下重量が軽い方が走行面の凹凸による振動が発生しにくい機械的性質を得ることができ、高速移動する測定に向いている。一方、凹凸が僅かな場合は、ローラ13と板ばね14を省き、単に、アクリルやカーボンの板を押し当てる簡単な構造によって反射板11の機能をもたせることも可能である。ただし、反射面12が湾曲して距離センサ1aの反射光に影響を及ぼす場合は、反射面12を別体の部品にして反射板11に取付ける。さらに、接触する部分は、板というよりは棒状の部材でもかまわない。測定時の移動速度が遅い場合も、反射板の強度面から上記のような簡略化が可能である。接触する部分は、ソリのように先端を湾曲させた方が良好な滑走の助けになる。
Furthermore, in the said embodiment, the board is bent and the reflecting
さらに、上記実施形態では、反射板11にガイドレール4aと接するローラ13が設けたが、このローラ13の変わりに、摩擦式の接触部材を設けることもでき、例えば、距離センサ1aは、ガイドレール4aに接するように設けられた板状部材と、この板状部材をガイドレール4aの面に押し付ける押付け手段とを備え、距離センサ1aにより上記の板状部材との間の距離を計測するようになっている。
Further, in the above embodiment, the
さらに、上記実施形態では、乗りかご3の縦枠部材3a,3b上部に測定治具2a,2bを搭載したが、乗りかご3の縦枠部材3a,3bの上部の代わりに、ゴンドラに測定治具2a,2bを搭載してもよく、また、これらの移動体からワイヤやロープで吊るしてもよい。このように移動体から吊るして使う場合には、図1に破線で示すような連結部材8により測定治具2a,2bを連結して一体構造にする必要がある。
Furthermore, in the above embodiment, the measuring jigs 2a and 2b are mounted on the upper part of the
さらに、上記実施形態では、測定治具2a,2bの両方を使用する場合を例示したが、測定治具2a,2bの片側のみを機能させて使用することもできるが、その場合には対向度とレールゲージを測定することはできない。また、一方の測定治具2aを単独でガイドレール4aに沿わせて測定するために若干の改造を要し、例えば、従来よりマグネットの吸引力で治具をレール4に沿わせる方法が知られている。
Furthermore, in the above embodiment, the case where both the measurement jigs 2a and 2b are used has been exemplified. However, only one side of the measurement jigs 2a and 2b can be functioned and used. And the rail gauge cannot be measured. Further, in order to measure one of the measuring jigs 2a alone along the
さらに、上記実施形態では、距離を検出するローラ10を一方のガイドレール4aに当てたが、このガイドレール4aの代わりに、他方のガイドレール4bにローラ10に当ててもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the
さらに、上記実施形態では、乗りかご3により、測定治具2a,2bをガイドレール4a,4bの長手方向に沿って移動させる移動手段が構成され、ノートパソコン21により、距離センサ1a〜1rの計測データを記録する記録手段と、この記録手段に記録した計測データからガイドレール4a,4bの直線性を計算する計算手段とが構成され、格納レバー15により、ローラ10と距離センサ1aの本体との距離が可変となるようにローラ10を支持する支持手段が構成され、板ばね14により、ローラ10をガイドレール4aの面に押し付ける押付け手段が構成され、ワイヤ16およびアウターチューブ17により、ガイドレール4aに接触するローラ13を距離センサ1aの本体側へ移動させ、一時的にガイドレール4aから引き離す移動手段が構成されている。
Furthermore, in the above-described embodiment, a moving means for moving the measuring jigs 2a and 2b along the longitudinal direction of the
さらに、上記実施形態では、測定治具2aに距離センサ1a〜1iを取付けたが、これらに加えて、測定治具2aがガイドレール4aの長手方向に移動する際に、ガイドレール4aを支持するブラケット5を検出するブラケット検出手段を設けたり、あるいはガイドレール4aの連結部を検出する連結部検出手段を設けてもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although distance sensor 1a-1i was attached to the measurement jig | tool 2a, when the measurement jig | tool 2a moves to the longitudinal direction of the
1a〜1r 距離センサ
2a,2b 測定治具
3 乗りかご(移動手段)
4a,4b ガイドレール(レール)
5 レールブラケット
6 背板
7 ボルト
8 連結部材
9 ガイドローラ
10 ローラ
11 反射板
12 反射面
13 ローラ
14 板ばね(押付け手段)
15 格納レバー(支持手段)
16 ワイヤ
17 アウターチューブ
18 カバー
19 ストッパ
20 信号処理部
21 ノートパソコン
23 A/Dボード
1a to 1r Distance sensor 2a,
4a, 4b Guide rail (rail)
5
15 Storage lever (supporting means)
16 Wire 17
Claims (10)
前記レールの長手方向と直角な方向における前記レールとの間の距離を計測する少なくとも3個の距離センサと、これらの距離センサが取付けられる測定治具と、この測定治具を前記レールの長手方向に沿って移動させる移動手段と、前記距離センサから出力される計測データを記録する記録手段と、この記録手段に記録した計測データから前記レールの直線性を計算する計算手段とを備えたことを特徴とするレール据付精度測定装置。 In the rail installation accuracy measuring device that measures the rail installation accuracy,
At least three distance sensors for measuring the distance between the rails in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rails, a measuring jig to which these distance sensors are attached, and the measuring jigs in the longitudinal direction of the rails Moving means for moving along the line, recording means for recording the measurement data output from the distance sensor, and calculation means for calculating the linearity of the rail from the measurement data recorded in the recording means. A characteristic rail installation accuracy measuring device.
前記距離センサは、前記レールとの間の距離を非接触的に計測することを特徴とするレール据付精度測定装置。 In the rail installation accuracy measuring device according to claim 1,
The said distance sensor measures the distance between the said rails non-contactingly, The rail installation precision measuring apparatus characterized by the above-mentioned.
前記距離センサは、前記レールに接するように設けられた板状部材と、この板状部材を前記レールの面に押し付ける押付け手段とを備え、前記距離センサで前記板状部材との間の距離を計測するようにしたことを特徴とするレール据付精度測定装置。 In the rail installation accuracy measuring device according to claim 1,
The distance sensor includes a plate-like member provided in contact with the rail, and pressing means for pressing the plate-like member against the surface of the rail, and the distance sensor determines the distance between the plate-like member. A rail installation accuracy measuring device characterized by measuring.
前記距離センサは、前記レールに接して前記レールの長手方向に走行するように設けられたローラと、このローラと前記距離センサの本体との距離が可変となるように前記ローラを支持する支持手段と、前記ローラを前記レールの面に押し付ける押付け手段とを備え、前記距離センサで前記支持手段との間の距離を計測するようにしたことを特徴とするレール据付精度測定装置。 In the rail installation accuracy measuring device according to claim 1,
The distance sensor includes a roller that is in contact with the rail and travels in the longitudinal direction of the rail, and a support unit that supports the roller so that a distance between the roller and the distance sensor main body is variable. And a pressing means that presses the roller against the surface of the rail, and the distance sensor measures the distance from the support means.
前記距離センサが、前記レールに接触する部分を前記距離センサの本体側へ移動させ、一時的に前記レールから引き離す移動手段を有することを特徴とするレール据付精度測定装置。 In the rail installation accuracy measuring device according to claim 3 or claim 4,
A rail installation accuracy measuring apparatus characterized in that the distance sensor has a moving means for moving a portion in contact with the rail to the main body side of the distance sensor and temporarily pulling it away from the rail.
前記測定治具を、計測対象となる前記レールの通常の使用状態にて前記レールに沿って走行する構造物に取付けたことを特徴とするレール据付精度測定装置。 In the rail installation accuracy measuring device according to any one of claims 1 to 4,
A rail installation accuracy measuring apparatus, wherein the measuring jig is attached to a structure that travels along the rail in a normal use state of the rail to be measured.
前記測定治具が前記レールの長手方向に移動する際に、前記レールを支持するブラケットを検出するブラケット検出手段を設けたことを特徴とするレール据付精度測定装置。 In the rail installation accuracy measuring device according to claim 1,
A rail installation accuracy measuring apparatus comprising a bracket detecting means for detecting a bracket for supporting the rail when the measuring jig moves in the longitudinal direction of the rail.
前記測定治具が前記レールの長手方向に移動する際に、前記レールの連結部を検出する連結部検出手段を設けたことを特徴とするレール据付精度測定装置。 In the rail installation accuracy measuring device according to claim 1,
A rail installation accuracy measuring device comprising a connecting portion detecting means for detecting a connecting portion of the rail when the measuring jig moves in the longitudinal direction of the rail.
複数の前記測定治具をそれぞれ複数本のレールの長手方向に沿って移動可能に設けるとともに、複数の前記測定治具を互いに連結したことを特徴とするレール据付精度測定装置。 In the rail installation accuracy measuring device according to claim 1,
A rail installation accuracy measuring apparatus characterized in that a plurality of measuring jigs are provided so as to be movable along the longitudinal direction of a plurality of rails, respectively, and the plurality of measuring jigs are connected to each other.
前記レールの長手方向と直角な方向における前記レールとの間の距離を計測する少なくとも3個の距離センサと、これらの距離センサが取付けられる測定治具とを備え、この測定治具を前記レールの長手方向に移動させながら前記距離センサにより前記前記レールとの間の距離を計測し、この計測した距離データから前記レールの直線性を算出するようにしたことを特徴とするレール据付精度測定方法。
In the rail installation accuracy measurement method to measure the rail installation accuracy,
And at least three distance sensors for measuring the distance between the rails in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rails, and a measurement jig to which these distance sensors are attached. A rail installation accuracy measuring method, wherein the distance between the rail is measured by the distance sensor while moving in the longitudinal direction, and the linearity of the rail is calculated from the measured distance data.
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