光学制动衬片监控制造技术

一种乘客输送系统(1)的制动系统(15)包括制动衬片(20、21)和制动面(22a、22b)，其中当制动系统(15)处于开启位置时在所述制动衬片(20、21)和制动面(22a、22b)之间存在间隙(39)。制动系统(15)还包括光学监控系统(40)和处理器(43)。光学监控系统(40)具有光源(41)和光检测器(42)，所述光源布置成向间隙(39)和制动衬片(20、21)中的至少一个发射光，所述光检测器(42)布置在由光源(41)发射的光的光路中。光检测器(42)生成作为入射光的函数的电信号。处理器(43)联接到光学监控系统(40)以接收电信号并在信号指示等于或大于预定阈值(Vmax)的值时生成预定指示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学制动衬片监控
各种实施方案的公开内容一般涉及制动系统，其中摩擦材料在制动期间被推靠接触面。更具体地说，本文描述的各种实施方案涉及监控摩擦材料的磨损的系统和方法，特别是在乘客输送系统的制动系统中，例如电梯、扶梯或移动步道。
技术介绍
通常提供例如包括鼓式制动器或盘式制动器的电梯制动系统，以停止电梯装置(例如牵引电梯)中的电机轴的旋转。在任何一种情况下，通常使用至少一个压缩弹簧来将制动器偏压到闭合或制动位置，并且提供通常以电磁、液压或气动方式驱动的致动器以克服弹簧偏压并将制动器移动到开启或释放位置。在开启位置，允许电机开始旋转，从而沿着井道升起或降下电梯轿厢。在闭合位置中，即在制动期间，制动衬片被推靠摩擦面，以停止电机轴的旋转，从而停止或防止电梯轿厢的移动。这些制动器被认为是防故障系统，因为如果例如致动器失去动力，制动器在偏压弹簧的影响下自动采取制动或闭合位置。在这种基于摩擦的制动器中，制动衬片会发生磨损。EP0671356A1描述了一种用于监控制动衬片的磨损的装置。在该装置中，机械开关被具有挡光板和销钉(peg)的光机械开关代替。该销钉与制动衬片的表面接触，使得随着衬片厚度的变化，销钉沿其纵向轴线移动。最初，采用新的制动衬片，销钉阻挡了光通道。随着时间的推移，当制动衬片的厚度减小时，销钉允许光通过。在设定的最小厚度处，销钉再次阻挡光的通过。尽管EP0671356A1公开了用于监控制动衬片的磨损的机械开关的替代方案，但是其光机械开关包括可移动销钉。一般而言，可移动部件易受阻，并需要定期检查或维护。因此，需要改进的制动衬片监控技术，以减少检查或维护要求。专利
技术实现思路
因此，这种替代技术的一个方面涉及用于乘客输送系统的制动系统。制动系统包括制动衬片和制动面，其中当制动系统处于开启位置时，制动衬片与制动面之间存在间隙。制动系统还包括光学监控系统和处理器。光学监控系统具有光源，所述光源设置成向间隙和制动衬片中的至少一个发射光，并且光检测器设置在由光源发射的光的光路中。光检测器生成电信号作为入射光的函数。处理器联接到光学监控系统以接收电信号并在所述信号指示等于或大于预定阈值Vmax的值时生成预定指示。该替代技术的另一方面涉及监控乘客输送系统的制动系统的方法。制动系统包括制动衬片和制动面，其中当制动系统处于开启位置时，制动衬片与制动面之间存在间隙。根据该方法，光学监控系统的光源被激活以向间隙和制动衬片中的至少一个发射光。电信号由光检测器产生，所述光检测器设置在由光源发射的光的光路中并且属于光学监控系统，其中电信号是作为入射光的函数生成的。如果电信号指示等于或大于预定阈值Vmax的值，则由处理器生成预定指示。该技术提供了一种避免运动部件的光电监控方法。一旦已安装和调整，光学监控系统可用于各种监控程序，例如进行连续监控或根据预定的时间表或事件进行监控。信号的处理可以在制动系统内或乘客输送系统的控制器内本地执行。这些方面允许在没有维修技术人员现场检查制动系统的情况下在如何实施制动监控方面的灵活性。该技术不仅提供了灵活性，而且还提供了高度的安全性。在一个实施方案中，乘客输送系统的操作可以响应于处理器生成指示而被停止。如本文所述，这样的指示可以指示磨损的制动衬片。在另一实施方案中，响应于生成指示，可以生成检修请求讯号。可以设想，检修请求讯号可以响应于乘客输送系统的停止而生成。该技术还允许关于光学监控系统的灵活性，例如以适应特定的空间限制。也就是说，监控系统可以使用直射光或反射光。在一个实施方案中，光通过间隙(直接)入射到光检测器上，其中光源和光检测器位于间隙的相对侧。或者，在另一实施方式中，光源和光检测器可以设置在间隙的同一侧，并且反射器用于将光通过间隙反射回光检测器。如果没有足够的空间或者如果将光源和光检测器放置在相对侧上是不可行的，则这可以是有利的。在另一实施方案中，制动衬片在作用于制动面上的制动衬片的前部(磨损)侧具有边缘区域，其中光源和光检测器布置在边缘区域附近。光源向边缘区域发射光，所述边缘区域将光向光检测器反射。光检测器生成电信号作为反射光的函数。当制动衬片随着使用而磨损时，衬片的边缘区域上的反射面的面积将减小，这反过来将减少来自边缘表面的反射光。该实施方案是将光通过间隙的替代方案，将光通过间隙在某些乘客输送系统中可能是不可行的。该实施方案再次提供了光电监控的优点。在某些实施方案中，边缘区域包括抛光表面和具有施加的反射性材料的表面中的一者。边缘区域的表面可以被配置为具有梯度反射性表面。在制动应用中使用的光可能会受到光源与光检测器之间路径中环境光、灰尘或微粒引起的干扰和不准确性的影响。为了尽量减少这些影响，可以使用多种调制技术。在一个实施方案中，处理器生成具有预定频率的驱动信号，以驱动光源发射根据预定频率调制的光。处理器还根据预定频率操作光检测器来检测光。本文描述的技术不仅可用于监控制动衬片的磨损，还可用于向制动控制器提供输入信号。在一个实施方案中，在制动系统处于完全闭合位置时确定电信号。该电信号然后被用于控制向驱动器的电力供应。在另一实施方案中，可以将制动系统设定为指示部分开启位置。在该位置上，可以确定电信号并用它来协调电机扭矩的积累(buildup)。本领域技术人员将会理解，该技术不限于特定类型的制动系统。该技术可以特别用于制动面为圆柱形制动盘的侧面的鼓式制动器，或制动面为圆柱形制动盘的顶面的盘式制动器。附图说明该技术的新特征和方法步骤特征在下面的权利要求中阐述。然而，通过参照下面的详细描述并结合附图阅读，可以最好地理解本技术的各种实施方案以及其他特征和优点，在附图中：图1示出了电梯装置中的制动系统的第一实施方案的示例性应用的示意图；图2a示出了主制动器的第二实施方案的平面图的示意图；图2b示出了图2a的主制动器的侧视图的示意图；图3是基于检测反射器上反射的光的光学监控系统的另一实施方案的示意图；图4是示出作为间隙宽度的函数的电压的示意图；图5是监控制动系统的方法的一个实施方案的流程图；图6是基于检测制动衬片上反射的光的光学监控系统的一个实施方案的示意图。具体实施方式图1示出乘客输送系统1的一个实施方案的示意图。该乘客输送系统1具体实施为具有驱动和制动系统2以及制动控制器3的电梯或电梯系统1。考虑在相应修改的实施方案中，乘客输送系统1也可以具体实施为扶梯或移动步道。驱动和制动系统2以及制动控制器3服务于乘客输送系统1，所述乘客输送系统具体实施为电梯、扶梯或移动步道。然而，可以考虑的是，本文中描述的制动监控系统也适用于其他应用的制动系统。首先参考乘客输送系统1的制动功能，并在下文中描述其若干其他部件和功能，驱动和制动系统2具有制动系统15，在下文中被称为主制动器15，其具有制动单元16、17。制动单元16、17各自具有执行器18、19。执行器18、19例如具体实施为电磁执行器18、19。出于安全原因，执行器18、19和主制动器15只要后者必须保持打开状态就被激励。通过执行器18、19的致动或者通过电源电压的中断，借助于弹簧元件27、28将制动单元16、17的制动衬片20、21施加于制动面22a，所述制动面在这里具体实施在连接到驱动轴10的圆柱形制动盘22的侧面上。在所示的实施方案中，制动面22a的平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于乘客输送系统(1)的制动系统(15)，包括：制动衬片(20、21)；制动面(22a、22b)，其中当所述制动系统(15)处于开启位置时，所述制动衬片(20、21)与所述制动面(22a、22b)之间存在间隙(39)；光学监控系统(40)，所述光学监控系统具有光源(41)，所述光源设置为向所述间隙(39)和所述制动衬片(20、21)中的至少一个发射光，并且具有布置在由所述光源(41)发射的光的光路中的光检测器(42)，所述光检测器生成作为入射光的函数的电信号；和联接到所述光学监控系统(40)的处理器(43)，所述处理器用于接收所述电信号并在所述信号指示等于或大于预定阈值(Vmax)的值时产生预定指示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.23 EP 15202258.81.一种用于乘客输送系统(1)的制动系统(15)，包括：制动衬片(20、21)；制动面(22a、22b)，其中当所述制动系统(15)处于开启位置时，所述制动衬片(20、21)与所述制动面(22a、22b)之间存在间隙(39)；光学监控系统(40)，所述光学监控系统具有光源(41)，所述光源设置为向所述间隙(39)和所述制动衬片(20、21)中的至少一个发射光，并且具有布置在由所述光源(41)发射的光的光路中的光检测器(42)，所述光检测器生成作为入射光的函数的电信号；和联接到所述光学监控系统(40)的处理器(43)，所述处理器用于接收所述电信号并在所述信号指示等于或大于预定阈值(Vmax)的值时产生预定指示。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述光源(41)和所述光检测器(42)布置在所述间隙(39)的相对的两侧上，并且所述光路通过所述间隙(39)延伸，其中所述制动衬片(20、21)在制动系统(15)的闭合位置下阻挡所述光路。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述光学监控系统(40)包括设置在所述光路中的反射器(54)，其中所述光源(41)和所述光检测器(42)布置在所述间隙(39)的一侧上，并且所述反射器(54)布置在相对侧上，其中所述反射器(54)将通过所述间隙(39)的光向所述间隙(39)反射，并且其中所述光检测器(42)生成作为反射光的函数的电信号。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述反射器(54)具有梯度反射性表面。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述制动衬片在作用于所述制动面(22a、22b)的所述制动衬片(20、21)的前侧处具有边缘区域(55)，其中所述光源(41)和所述光检测器(42)被布置在所述边缘区域(55)附近，其中所述光源(41)向所述边缘区域(55)发射光，所述边缘区域将所述光向所述光检测器(42)反射，并且其中所述光检测器(42)生成作为反射光的函数的电信号。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述边缘区域(55)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：旺桑·罗比贝洛，戴夫·克拉夫特，
申请(专利权)人：因温特奥股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH