溝加工装置を備えたエレベータ装置
【課題】 工具破損の発生を抑えつつ、要求の溝形状に修正できる溝加工装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
エレベータ装置は、ロープで懸架されたかごと、ロープが巻き掛けられ、径方向の位置基準となる基準面を有する溝車と、旋削工具と、旋削工具を溝車の径方向に移動する第１の可動部と、旋削工具を溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、溝車の基準面の位置を計測する位置測定装置と、旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と位置測定装置で計測された位置測定値を記憶し、基準送り設定値と位置測定値に基づいて第１の可動部と第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備えている。制御装置は、溝車の旋削開始時に計測された基準面の位置測定値と溝車の旋削中に計測された基準面の位置測定値の差と基準送り設定値から旋削工具の径方向の送り量を算出し、この算出された送り量に基づいて第１の可動部を溝車の径方向に移動する。
【解決手段】
エレベータ装置は、ロープで懸架されたかごと、ロープが巻き掛けられ、径方向の位置基準となる基準面を有する溝車と、旋削工具と、旋削工具を溝車の径方向に移動する第１の可動部と、旋削工具を溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、溝車の基準面の位置を計測する位置測定装置と、旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と位置測定装置で計測された位置測定値を記憶し、基準送り設定値と位置測定値に基づいて第１の可動部と第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備えている。制御装置は、溝車の旋削開始時に計測された基準面の位置測定値と溝車の旋削中に計測された基準面の位置測定値の差と基準送り設定値から旋削工具の径方向の送り量を算出し、この算出された送り量に基づいて第１の可動部を溝車の径方向に移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータ装置に関し、特に、ロープの回転により磨耗する溝車の再生に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータ、クレーン、リフト、ロープウエイ、ケーブルカー等はロープ駆動装置を備えている。ロープ駆動装置では、駆動機の動力によって溝車が回転すると、ロープとロープ溝との間に摩擦力が発生する。溝車に形成されたアンダーカット溝がロープを確実に把持するので、安定した摩擦力が確保される。溝車の回転に連動してロープは移動し、かごが昇降する。ロープ溝は、長期間使用されるうちに、ロープの微小すべり等によって徐々に摩耗する。ロープ溝の摩耗の進行速度は溝ごとに異なる。所望の摩擦力と送り出し量が得られなくなると、駆動力の伝達効率は低下する。
【０００３】
特許文献１は、溝加工装置を備えたロープ駆動装置を開示している。ロープ溝はロープの断面形状に近似された断面を持つ回転型の研削砥石（ボール砥石）を用いて修正加工される。修正加工の効率化を図るため、砥石に対する、研削負荷と溝車の径方向の相対位置が測定され、加工位置の制御が行われる。溝加工装置は、ロープが巻き掛けられていない部分に設置されているため、ロープ溝の修正加工時にロープを取り外す必要はない。特許文献２は、工具位置調整機構（バイト台など）を備えたロープ駆動装置において、ロープを取り外して溝修正加工を行う方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８７１３２号公報
【特許文献２】特開昭６１−６５７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の溝加工装置にあっては、溝車がその回転軸方向に変位した場合、工具に強制変位が発生する。その結果、工具に過負荷がかかり、工具が破損することが考えられる。破損に至らないまでも、所望の溝形状が得られない、工具が回転砥石であるためアンダーカット溝の深さを修正できないなどの課題が存在する。ロープ溝の修正加工を行うたびに、アンダーカット溝の深さが減少すると、ロープの把持力が低下するため、駆動力の伝達効率が低下する。
【０００６】
アンダーカット溝の修正加工用工具を、回転砥石から旋削バイトに変更することを考えてみる。回転工具を対象にする負荷検出装置を用いたとしても、旋削の加工負荷（切り込み負荷）を直接測定することは困難である。旋削バイトは回転軸方向の位置を固定して加工することが一般的なので、回転軸方向に変位する被加工物を旋削バイトで加工すると、旋削バイトが破損する。
【０００７】
この発明は、上記のような溝加工装置における課題を解決するためになされたものであり、工具破損の発生を抑えつつ、形状精度の高い溝加工を実現することを目的とする。その結果として、溝修正加工に要する時間の短縮を目指す。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る溝加工装置を備えたエレベータ装置は、ロープで懸架されたかごと、ロ
ープが巻き掛けられ、径方向の位置基準となる基準面を有する溝車と、溝車に対向する位置に配置される旋削工具と、旋削工具を溝車の径方向に移動する第１の可動部と、旋削工具を溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、溝車の基準面の位置を計測する位置測定装置と、旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と位置測定装置で計測された位置測定値を記憶し、基準送り設定値と位置測定値に基づいて第１の可動部と第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備えている。制御装置は、溝車の旋削開始時に計測された基準面の位置測定値と溝車の旋削中に計測された基準面の位置測定値の差と基準送り設定値から旋削工具の径方向の送り量を算出し、この算出された送り量に基づいて第１の可動部を溝車の径方向に移動する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、溝車の軸受けの回転ブレによる食い付き傷或いは工具破損を防止できるので、不適正な溝形状を避けて、要求される溝形状を確実に実現できる。また、工具の摩耗や、異物の噛み込みなどによる急激な加工異常にも対応でき、食い込み傷や過負荷による工具破損、装置故障を防止できる。工具交換、傷修正、装置修理等の非加工時間が短縮され、ロープを取り外す必要も無いので、結果として、効率的に溝の修正加工を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本願に関わるエレベータ装置と溝加工装置の関係を示す側面概略構成図である。
【図２】新規設置直後の駆動綱車の形状を示す概略図である。
【図３】溝加工装置と制御装置の関係を示す図である。
【図４】溝加工によって加工粉が発生している状態を示す側面図である。
【図５】磨耗が進行した駆動綱車の形状を示す概略図である。
【図６】そらせ車の形状を示す側面図である。
【図７】エレベータ装置の昇動作で生じる、溝車の回転軸方向への移動量と溝車の径方向への移動量を測定したグラフである。
【図８】実施の形態１に関わる溝加工装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２に関わる溝加工装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態３に関わる溝加工装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態４に関わる溝加工装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態５における溝加工装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明における溝加工装置を備えたエレベータ装置を示す側面概略構成図である。エレベータ装置１００はかご１、ロープ２、釣合い重り３、ロープ駆動装置１０などから構成されている。ロープ駆動装置１０は溝車（駆動綱車）４、固定体５、溝車（そらせ車）６、溝加工装置７（７ａおよび７ｂ）などから構成されている。かご１はロープ２で懸架されている。ロープ２は、一端がかご１に固定され、他端は釣合い重り３に固定されている。溝車４と溝車６にはロープ２が巻き掛けられている。溝車４と溝車６は固定体５に固定され、機械室等に設置される。溝車６はかご１と釣合い重り３の懸架位置を合わせるために使われる。溝加工装置７ａは、固定体５に上向きに取り付けられていて、溝車４のロープ溝を修正加工する。溝加工装置７ｂは、固定体５に下向きに取り付けられていて、溝車６を修正加工する。
【００１２】
図２はエレベータ装置の新規設置直後の溝車４の形状を示す概略断面図である。溝車４は、スムースなロープ駆動を狙い、その溝形状は高精度（通常５０〜１００μｍ）に加工されている。溝車４は駆動機（巻上げ機）１１によって回転する。駆動機１１は固定体５に固定されている。溝車４には、ロープ２を巻き掛けるため複数のロープ溝４ａが形成さ
れている。ロープ溝４ａにはアンダーカット溝４ｃが底に形成され、クサビ作用によりロープ２を確実に把持する。溝車４は回転軸方向（Ｘ方向：図２の紙面の左右方向）の基準面４ｘと、径方向（Ｚ方向：図２の紙面の上下方向）の基準面４ｚを基準にして加工される。ロープ２による摩耗を受けないように、基準面４ｘは溝車の側面に、基準面４ｚは溝車の上辺部に、それぞれ設けられている。
【００１３】
図３は溝加工装置７ａと溝車４の関係を示す側面図である。溝加工装置７ｂと溝車６の関係も同様である。溝車４には対向する位置に工具（旋削バイト）９が配置されている。取付部８は溝加工装置７の基部を成し、固定体５に溝加工装置７を着脱自在に固定する。工具９は工具ホルダ９１に取り付けられていて、ロープ溝４ａを旋削加工する。可動支持部１３はＸ方向可動部１４とＺ方向可動部１５から構成され、取付部８と工具９の間に設けられる。Ｘ方向可動部１４は工具９を溝車４の回転軸方向に移動する。Ｚ方向可動部１５は工具９を溝車４の径方向に移動する。制御装置２３はＸ方向可動部１４とＺ方向可動部１５に接続ケーブル５１で接続されている。集塵機１８は工具ホルダ９１に接続される。工具９と集塵機１８と工具ホルダ９１などが溝加工装置７の加工部になる。
【００１４】
位置測定装置２０はＺ方向可動部１５に取り付けられ、溝車４の基準面４ｚの位置を測定する。位置測定装置４８（４８ａおよび４８ｂ）はロープ駆動装置の固定体５に取り付けられ、溝車４の基準面４ｘの位置を測定する。例えば、位置測定装置４８ａと位置測定装置４８ｂは、溝車４の回転中心に対して対称に配置されていて、基準面４ｘの異なる部分を測定する。負荷測定装置２２は、工具９の径方向の、移動（切り込み）負荷、または、その位置に保持する保持負荷を測定する。負荷測定装置４９は、工具９の回転軸方向の、移動負荷または保持負荷を測定する。制御装置２３は、位置測定装置２０からの径方向の位置測定値、位置測定装置４８からの回転軸方向の位置測定値、負荷測定装置２２からの径方向の負荷測定値、負荷測定装置４９からの回転軸方向の負荷測定値をもとにＸ方向可動部１４とＺ方向可動部１５の送り量を算出し、可動支持部１３に出力する。Ｘ方向可動部１４とＺ方向可動部１５は算出された送り量に基づいて工具９を移動するので、工具９は溝車４の適切な位置を加工する。
【００１５】
アンダーカット溝４ｃＭは、溝車４に複数個設けられたアンダーカット溝４ｃのうち、再生が済んだものを指している。溝車４と溝車６を、工具９によって旋削除去加工すると加工粉が発生し、加工粉は重力により鉛直下方に落下する。図４は溝加工装置７ａで溝車４を旋削加工している状態を示している。集塵機１８は集塵孔１９を通じて加工粉１７を収集する。集塵孔１９は、工具９のおおよそ鉛直下方になるように、また、加工に際して邪魔にならない位置に、配置する。この例では、集塵孔１９を工具ホルダ９１に取り付けている。集塵孔１９の開口は加工粉１７の飛散に若干の広がりを考慮した面積を有する。集塵機１８は、周囲の空気と一緒に、集塵孔１９に捕捉された加工粉１７を吸い込むので、加工粉１７をほぼ１００％収集する。
【００１６】
通常、加工粉１７のロープ２への付着によるロープすべりの増加を防止するために、十分な清掃作業が加工後に必要である。集塵機１８によって確実な加工粉１７の回収が可能なため、加工粉１７のロープ２への付着やロープ溝への付着を防止できる。加工粉１７によるＸ方向可動部１４とＺ方向可動部１５の摺動面への侵入や、工具９の刃先の噛み込みなども抑制され、加工精度の低下を防止できる。さらに、加工中や加工後の清掃作業を省略でき、修正加工作業を効率的に実施できる。なお、上記説明では集塵孔１９を工具ホルダ９１に取り付けるとしたが、鉛直下方であれば、このような取り付け関係に限定する必要はなく、加工において邪魔にならなければどこでもよい。
【００１７】
図５は磨耗が進行した溝車４の形状を示す概略図である。溝車４は、軸受けにより回転自在に保持されている。軸受の内部にある転動体（ボールやコロなど）は、使用初期にお
いて同一径でも、長期使用で摩耗が進行すると径の差異は数十μｍにもなる。転動体の磨耗の進行とともに、溝車４の回転は完全な円運動から不正回転に移る。溝車４の回転中の状態を知るために、本願に関わる溝加工装置７ａは、基準面４ｘの回転中の位置を測定する位置測定装置４８と、基準面４ｚの回転中の位置を測定する位置測定装置２０を備えている。
【００１８】
図６は溝車（そらせ車）６の形状を示している。溝車６は、軸受けにより回転自在に保持され、ロープ２の摩擦力によって回転する。溝車６には、溝車４と同様に、半円状のロープ溝６ａが形成されているが、アンダーカット溝はない。溝車６は回転軸方向の基準面６ｘと径方向の基準面６ｚを基準にして加工される。溝加工装置７ｂは、基準面６ｘの回転中の位置を測定する位置測定装置４８と、基準面６ｚの回転中の位置を測定する位置測定装置２０を備えている。
【００１９】
図７は、溝車４の回転中に計測された、溝車の回転軸方向への移動、および、溝車の径方向への移動、を示す測定グラフである。この図に基づいて摩耗の進行した溝車４，６の回転状態を説明する。測定グラフはエレベータ装置を最下階（１階）から最上階に直通運転した場合に得られた。位置測定装置２０で測定した径方向の位置変化は、停止状態を基準にすると３０〜５０μｍであり、溝車の１回転周期の変動と不規則な変動が重ね合わさっている。位置測定装置４８で測定した回転軸方向の位置変化は、停止状態を基準にすると５０〜３００μｍであり、溝車の１回転周期の変動と不規則な変動と、さらにある高さ毎の段階的な位置変化が重ね合わさっている。
【００２０】
この状態では、工具の送り量が急激に増加し、食い込み傷が生じる。不正回転に周期性があれば、ある程度対策はとれるが、原因である転動体の位置関係が周期的に再現される可能性は低い。不正回転の周期性に着目しても、この食い込み等を回避することは不可能であるため、正常な加工制御は行えない。今回、回転軸方向の位置変化が、実は、径方向の位置変化以上に大きいことがわかった。その変化は通常要求される形状精度（約１００μｍ）よりも大きく約３００μｍにもなる。
【００２１】
本発明によれば、要求される形状に、ロープ溝とアンダーカット溝を、効率よく修正することができる。加工手順について概略を先ず説明する。制御装置２３は工具９の標準的な送り量である基準送り設定値Ｚｂを予め記憶している。位置測定装置２０を用いて、溝車４と溝加工装置７ａの径方向（Ｚ方向）の位置関係を測定する。制御装置２３は、溝車と工具９の位置が設定どおりに確保されるように工具９の送り量を計算し、Ｚ方向可動部１５を制御する。溝車６についても同様に制御する。
【００２２】
図８は位置測定装置２０による位置測定値（測定位置）によって切り込み量を制御する手順を示すフローチャートである。実際には制御装置２３にて計算・判断・実行される。まず、制御装置２３は加工開始時のＺ方向の基準面４ｚの位置（測定位置Ｚ０）を記憶する（ステップＳ０）。次に、加工時の基準面４ｚのＺ方向の位置（測定位置Ｚ１）を測定する（ステップＳ１）。加工時の測定位置Ｚ１と加工開始時の測定位置Ｚ０を比較して、位置変化量△Ｚ（＝Ｚ１−Ｚ０）を求める（ステップＳ２）。位置変化量△Ｚを基準送り設定値Ｚｂに加え、送り量Ｚ（Ｚｂ＋△Ｚ）とする（ステップＳ３）。Ｚ方向可動部１５を駆動し、送り量ＺのＺ方向送り（切り込み）を実施する（ステップＳ４）。以下、この動作を繰り返すので、安定した送り量を確保できる。
【００２３】
実施の形態２．
旋削加工において、工具９の切り込む方向以外への溝車４の移動は、工具９の刃の付いていない方向への切り込みとなるため、加工に寄与しないが、工具９はその方向に強制変形させられる。この変形による応力が工具９の破壊応力を越えれば当然ながら、工具９は
破壊する。通常の工具は硬いため、つまりヤング率が高いため、僅かな変形でも発生する応力は大きい。つまり、切り込み方向以外の溝車の移動は、工具の破壊（欠けや折損など）を引き起こし、加工不能状態となる。本願では、溝車の被加工場所の移動があった場合その移動分だけ工具を移動するので、工具破壊等が発生しないで、要求される形状で修正加工が実現できる。
【００２４】
実施の形態２では、Ｘ方向（回転軸方向）の制御を扱う。図９は本発明による位置測定装置（４８ａまたは４８ｂ）による工具位置を制御する手順を示すフローチャートであり、制御装置２３にて計算・判断・実行される。まず、加工開始時のＸ方向の基準面４ｘの測定位置Ｘ０を記憶する（ステップＳ１０）。次に、新たに基準面４ｘのＸ方向の位置（測定位置Ｘ１）を測定する（ステップＳ１１）。測定位置Ｘ１と加工開始時の測定位置Ｘ０を比較して、位置変化量△Ｘ（＝Ｘ１−Ｘ０）を求める（ステップＳ１２）。この位置変化量△Ｘに負号を付けて、戻り量（―△Ｘ）とする（ステップＳ１３）。位置変化量△Ｘまたは戻り量（―△Ｘ）を元にＸ方向可動部１４を駆動し、位置変化量△Ｘが減少する方向に工具９の送りを実施する（ステップＳ１４）。以下、この戻し送りする動作を旋削中に繰り返すので、Ｘ方向の加工位置は常に定位置となり安定した加工を確保できる。
【００２５】
この発明では、位置測定装置４８（４８ａおよび４８ｂ）により溝車の位置を常に監視制御しているため、加工位置を安定化でき、かつ、確実に要求どおりの溝形状が得られる。よって、溝加工装置７の性能を十分に発揮できる効率的な加工が実現できる。さらに、溝車４の軸受の不正回転運動による加工への影響（食い付き傷の発生や加工効率の低下など）を抑制できる。
【００２６】
通常の加工中は、エレベータの電磁駆動機（モータ）が起動しているため、位置測定装置２０、４８の近傍にはかなりの電磁ノイズが存在する。位置測定装置２０、４８のアナログ信号にはノイズが乗り、正確な位置測定が妨げられることがある。この対策として、特に光学式スケールや磁気スケールなどのデジタルスケールを有する位置測定装置が有効である。デジタルスケールを有する位置測定装置からの信号は、信号の有無で位置の変化を例えば１μｍ単位で表す。強固なノイズが乗っていても信号の有無は容易に判断ができるので、確実に位置測定ができる。
【００２７】
位置測定装置２０、４８は、基準面の位置を測定でき、加工において邪魔にならなければどの位置に取り付けてもよい。制御には実際に切削が進行している加工点の位置情報が必要であるが、加工点の位置を直接測定することは工具があるため、原理的に不可能である。位置測定装置を複数個取り付ければ、より高精度に刃先の位置を計算することが可能になる。
【００２８】
実際の溝車の運動は、回転とＸ方向、Ｚ方向の平行移動だけではなく、角度変化もある。測定値は、現実の測定面に存在する粗さやうねり、ゴミ等による測定誤差を含む。Ｚ方向の位置測定装置２０とＸ方向の位置測定装置４８ａだけでは溝車の正確な運動（つまり加工点の位置）は計算できないが、測定点数を増やせば計算精度は高まる。位置測定装置２０，４８ａ、４８ｂから得られる３個以上の測定値で計算により求めた加工点の計算値を用いて図８〜図１１の加工制御を行えば、より精度良く加工が可能になる。つまり、より効率的に形状精度良く、溝修正加工が実現できる。
【００２９】
実施の形態３．
実施の形態３ではＺ方向の負荷測定装置２２を使用する。旋削加工では、加工効率の向上のために工具や装置が故障しない範囲で、できるだけ大きな切り込み速度を設定する。一方、溝車の回転運動は上記したように径方向（Ｚ方向）つまり切り込み方向に不規則に偏芯する。工具が破損しないように溝車（駆動綱車）が最も近づいたときの切り込み量に
合わせて、一定の切り込み速度（送り速度）を設定すると、最も溝車が逃げたときは、切り込みがゼロとなる場合もある。これでは工具等の破損は回避できるが、加工効率が著しく低い。実施の形態３では、Ｚ方向の負荷測定装置２２でＺ方向可動部１５の負荷を測定する。測定した負荷が設定値の範囲内になるように切り込み量（送り量）を、制御装置２３で計算し、Ｚ方向可動部１５の制御を行う。
【００３０】
図１０は負荷測定装置２２によって切り込み量を制御する手順を示すフローチャートである。実際は制御装置２３の内部で処理される。まず、十分な加工効率を得られる「下限設定負荷Ｌｚｄ」と、装置の故障を防ぐために工具に許容される「上限設定負荷Ｌｚｕ」を、予備実験やＺ方向可動部１５の仕様書などのデータから決め、制御装置２３に記憶する。次に、負荷測定装置２２により負荷測定を行い、測定負荷Ｌｚ１を得る（ステップＳ２１）。この測定負荷Ｌｚ１と下限設定負荷Ｌｚｄを比較し（ステップＳ２２）、測定負荷Ｌｚ１が下限設定負荷Ｌｚｄより低いときは、Ｚ方向の送り量Ｚを、例えば通常の基準送り設定値Ｚｂの２倍にして（ステップＳ２４）、Ｚ方向送りを実施する（ステップＳ２７）。
【００３１】
測定負荷Ｌｚ１が下限設定負荷Ｌｚｄと上限設定負荷Ｌｚｕの間の場合は、送り量Ｚを基準送り設定値Ｚｂのままとし（ステップＳ２３、Ｓ２５）、Ｚ方向送りを実施する（ステップＳ２７）。もし、測定負荷Ｌｚ１が上限設定負荷Ｌｚｕを越えた場合は、装置の故障を防止するために、基準送りの方向とは逆の方向に工具を後退させる。実際は制御装置２３の内部で、送り量Ｚを後退送り設定値（負の送り量）Ｚｎとして（ステップＳ２３、Ｓ２６）、Ｚ方向可動部１５に指令を出す（Ｓ２７）。例えば、Ｚｎを−Ｚｂとする。以下、この動作を繰り返せば、最も効率的で、かつ、安定した加工を実現できる。
【００３２】
つまり、工具９で常に適正な切り込み量で加工することで、旋削能力を最大限に引き出し、加工効率の高効率、安定化が実現でき、実加工時間の短縮を可能にする。また、工具９の異物の噛み込みなどによる急激な加工異常にも対応でき、刃先の欠けや装置故障などを防止できる。この加工異常は位置測定装置では検出できない。また、工具刃先の摩耗等の監視も行え、工具交換時期を適切に把握でき、無理な加工による加工面のむしれ等の溝形状の変化を防止できる。結果として、溝加工装置の性能を十分に発揮できる効率的な修正加工を実施できる。なお、負荷測定方法は、Ｚ方向可動部１５のモータヘの供給動力（電圧、電流など）などから算出してもよい。
【００３３】
実施の形態４．
実施の形態４では、Ｘ方向の負荷測定装置４９について説明する。旋削加工において工具の切り込む方向以外の方向への溝車の移動は、刃の付いていない方向への切り込みとなり、加工されない。工具もその方向に強制変形させられる。この変形による応力が工具の破壊応力を越えれば当然ながら、工具は破壊する。通常の工具は硬いため、つまりヤング率が高いため、僅かな変形でも発生する応力は大きい。つまり、切り込み方向以外の移動は、工具の破壊（欠けや折損など）を引き起こし、加工不能状態となる。本実施の形態では、移動があった場合その移動分だけ工具を移動するので、工具破壊等が発生しないで、要求される形状で修正加工が実現できる。
【００３４】
実施の形態４では、Ｘ方向の負荷測定装置４９でＸ方向可動部１４の負荷を測定し、測定した負荷が設定値以上にならないように、Ｘ方向可動部１４を駆動する、Ｚ軸方向の切り込み量（送り量）を減らす、または、加工を中止する、等の制御を行う。図１１は負荷測定装置４９によって工具の破損を防止する手順を示すフローチャートであり、実際は制御装置２３の内部で処理される。
【００３５】
まず、工具９の破壊応力に応じて設定負荷Ｌｘを仕様書などのデータから決め、制御装
置２３に記憶する。次に、負荷測定を行い、測定負荷Ｌｘ１を得る（ステップＳ３１）。この測定負荷Ｌｘ１と設定負荷Ｌｘを比較し（ステップＳ３２）、測定負荷Ｌｘ１が設定負荷Ｌｘ以下の場合は、そのまま加工を継続し、ステップＳ３１に戻る。測定負荷Ｌｘ１が設定負荷Ｌｘを越えた場合は、装置の故障を防止するために、工具９に加わる負荷が減少する方向に工具９を移動する（ステップＳ３２，３３）。負荷を減少させるには、Ｚ軸方向に後退させる（切り込み量を減らす）、あるいは負荷と反対方向にＸ軸移動させる方法が考えられる。次に移動後の測定負荷Ｌｘ２を計測し（ステップＳ３４）、測定負荷Ｌｘ２が設定負荷Ｌｘ以下の場合は、そのまま加工を継続し、ステップＳ３１に戻る（ステップＳ３５）。測定負荷Ｌｘ２の低減がない場合、加工を中止する（ステップＳ３５，Ｓ３６）。要するに、計測された負荷と設定負荷Ｌｘの比較を繰り返して行い、計測された負荷が設定負荷Ｌｘよりも続けて大きいと判定された場合、旋削加工を停止する。制御装置で、この動作を制御するので、工具破損を回避しつつ、修正加工を継続できる。
【００３６】
実施の形態４によれば、工具９の破損を回避ことにより、工具交換の多発、装置の修理等の無駄時間の発生をなくせて、実加工時間の短縮を可能にする。工具９の異物の噛み込みなどによる急激な加工異常にも対応でき、刃先の欠けや装置故障などを防止できる。結果として、溝加工装置の性能を十分に発揮できる効率的な修正加工を実施できる。この加工異常は位置測定装置では検出できない。なお、負荷測定方法は、Ｘ方向可動部１４のモータヘの供給動力（電圧、電流など）などから算出してもよく、工具や工具ホルダの変形等を歪みゲージなどで検出しても良く、特に限定するものではない。
【００３７】
溝車の回転軸方向や径方向への運動は不規則ではあるものの、概ね回転に同期した周期性を有している。あらかじめの測定により、この周期性を確認すれば、制御装置２３は、この周期性を利用して制御量を計算しても良い。つまり、あらかじめ１回転分の位置測定値の変化量を記憶しておき、実測した位置との差分のみにより制御量の計算を行えば、数値データ量が小さくなり、計算精度および計算速度は向上し、制御計算精度が向上する。よって、より効率的に、より精度良く、溝修正加工が実現できる。また、制御装置２３の扱うデータ量が低減するので、制御装置を安価なものに置き換え可能になる。
【００３８】
特に、周期性が著しく良い場合は、あらかじめ測定した１回転分の位置測定量で周期的に制御し、上記したリアルタイムの計測制御を行わなくても良い。この場合、制御装置の計算が簡単になり、安価な制御装置の実現が可能である。また、加工中に位置測定装置を取り付けなくても良く、センサの取付作業、センサの干渉回避作業等が省略可能となり、作業時間が短縮する。
【００３９】
実施の形態５．
図１２はこの発明の実施の形態５における溝加工装置を示す正面図である。図中、実施の形態１と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。工具ホルダ９１は、工具９を複数本（図では４本）把持可能なものとした。かつ、工具９の把持ピッチは、ロープ溝４ａのピッチに等しくしてある。このように工具を複数本把持することで、溝修正加工を複数溝同時に実現可能となり、より効率的に溝修正加工を実現できる。
【符号の説明】
【００４０】
１ かご、２ ロープ、３ 釣合い重り、４ 溝車、４ａ ロープ溝、４ｃ アンダーカット溝、４ｘ 基準面、４ｚ 基準面、５ 固定体、６ 溝車、７ 溝加工装置、８ 取付部、９ 工具、９１ 工具ホルダ、１１ 駆動機、１３ 可動支持部、１４ Ｘ方向可動部、１５ Ｚ方向可動部、１７ 加工粉、１８ 集塵機、１９ 集塵孔、２０ 位置測定装置、２２ 負荷測定装置、２３ 制御装置、４８ 位置測定装置、４９ 負荷測定装置、１００ エレベータ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータ装置に関し、特に、ロープの回転により磨耗する溝車の再生に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータ、クレーン、リフト、ロープウエイ、ケーブルカー等はロープ駆動装置を備えている。ロープ駆動装置では、駆動機の動力によって溝車が回転すると、ロープとロープ溝との間に摩擦力が発生する。溝車に形成されたアンダーカット溝がロープを確実に把持するので、安定した摩擦力が確保される。溝車の回転に連動してロープは移動し、かごが昇降する。ロープ溝は、長期間使用されるうちに、ロープの微小すべり等によって徐々に摩耗する。ロープ溝の摩耗の進行速度は溝ごとに異なる。所望の摩擦力と送り出し量が得られなくなると、駆動力の伝達効率は低下する。
【０００３】
特許文献１は、溝加工装置を備えたロープ駆動装置を開示している。ロープ溝はロープの断面形状に近似された断面を持つ回転型の研削砥石（ボール砥石）を用いて修正加工される。修正加工の効率化を図るため、砥石に対する、研削負荷と溝車の径方向の相対位置が測定され、加工位置の制御が行われる。溝加工装置は、ロープが巻き掛けられていない部分に設置されているため、ロープ溝の修正加工時にロープを取り外す必要はない。特許文献２は、工具位置調整機構（バイト台など）を備えたロープ駆動装置において、ロープを取り外して溝修正加工を行う方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８７１３２号公報
【特許文献２】特開昭６１−６５７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の溝加工装置にあっては、溝車がその回転軸方向に変位した場合、工具に強制変位が発生する。その結果、工具に過負荷がかかり、工具が破損することが考えられる。破損に至らないまでも、所望の溝形状が得られない、工具が回転砥石であるためアンダーカット溝の深さを修正できないなどの課題が存在する。ロープ溝の修正加工を行うたびに、アンダーカット溝の深さが減少すると、ロープの把持力が低下するため、駆動力の伝達効率が低下する。
【０００６】
アンダーカット溝の修正加工用工具を、回転砥石から旋削バイトに変更することを考えてみる。回転工具を対象にする負荷検出装置を用いたとしても、旋削の加工負荷（切り込み負荷）を直接測定することは困難である。旋削バイトは回転軸方向の位置を固定して加工することが一般的なので、回転軸方向に変位する被加工物を旋削バイトで加工すると、旋削バイトが破損する。
【０００７】
この発明は、上記のような溝加工装置における課題を解決するためになされたものであり、工具破損の発生を抑えつつ、形状精度の高い溝加工を実現することを目的とする。その結果として、溝修正加工に要する時間の短縮を目指す。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る溝加工装置を備えたエレベータ装置は、ロープで懸架されたかごと、ロ
ープが巻き掛けられ、径方向の位置基準となる基準面を有する溝車と、溝車に対向する位置に配置される旋削工具と、旋削工具を溝車の径方向に移動する第１の可動部と、旋削工具を溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、溝車の基準面の位置を計測する位置測定装置と、旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と位置測定装置で計測された位置測定値を記憶し、基準送り設定値と位置測定値に基づいて第１の可動部と第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備えている。制御装置は、溝車の旋削開始時に計測された基準面の位置測定値と溝車の旋削中に計測された基準面の位置測定値の差と基準送り設定値から旋削工具の径方向の送り量を算出し、この算出された送り量に基づいて第１の可動部を溝車の径方向に移動する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、溝車の軸受けの回転ブレによる食い付き傷或いは工具破損を防止できるので、不適正な溝形状を避けて、要求される溝形状を確実に実現できる。また、工具の摩耗や、異物の噛み込みなどによる急激な加工異常にも対応でき、食い込み傷や過負荷による工具破損、装置故障を防止できる。工具交換、傷修正、装置修理等の非加工時間が短縮され、ロープを取り外す必要も無いので、結果として、効率的に溝の修正加工を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本願に関わるエレベータ装置と溝加工装置の関係を示す側面概略構成図である。
【図２】新規設置直後の駆動綱車の形状を示す概略図である。
【図３】溝加工装置と制御装置の関係を示す図である。
【図４】溝加工によって加工粉が発生している状態を示す側面図である。
【図５】磨耗が進行した駆動綱車の形状を示す概略図である。
【図６】そらせ車の形状を示す側面図である。
【図７】エレベータ装置の昇動作で生じる、溝車の回転軸方向への移動量と溝車の径方向への移動量を測定したグラフである。
【図８】実施の形態１に関わる溝加工装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２に関わる溝加工装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態３に関わる溝加工装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態４に関わる溝加工装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態５における溝加工装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明における溝加工装置を備えたエレベータ装置を示す側面概略構成図である。エレベータ装置１００はかご１、ロープ２、釣合い重り３、ロープ駆動装置１０などから構成されている。ロープ駆動装置１０は溝車（駆動綱車）４、固定体５、溝車（そらせ車）６、溝加工装置７（７ａおよび７ｂ）などから構成されている。かご１はロープ２で懸架されている。ロープ２は、一端がかご１に固定され、他端は釣合い重り３に固定されている。溝車４と溝車６にはロープ２が巻き掛けられている。溝車４と溝車６は固定体５に固定され、機械室等に設置される。溝車６はかご１と釣合い重り３の懸架位置を合わせるために使われる。溝加工装置７ａは、固定体５に上向きに取り付けられていて、溝車４のロープ溝を修正加工する。溝加工装置７ｂは、固定体５に下向きに取り付けられていて、溝車６を修正加工する。
【００１２】
図２はエレベータ装置の新規設置直後の溝車４の形状を示す概略断面図である。溝車４は、スムースなロープ駆動を狙い、その溝形状は高精度（通常５０〜１００μｍ）に加工されている。溝車４は駆動機（巻上げ機）１１によって回転する。駆動機１１は固定体５に固定されている。溝車４には、ロープ２を巻き掛けるため複数のロープ溝４ａが形成さ
れている。ロープ溝４ａにはアンダーカット溝４ｃが底に形成され、クサビ作用によりロープ２を確実に把持する。溝車４は回転軸方向（Ｘ方向：図２の紙面の左右方向）の基準面４ｘと、径方向（Ｚ方向：図２の紙面の上下方向）の基準面４ｚを基準にして加工される。ロープ２による摩耗を受けないように、基準面４ｘは溝車の側面に、基準面４ｚは溝車の上辺部に、それぞれ設けられている。
【００１３】
図３は溝加工装置７ａと溝車４の関係を示す側面図である。溝加工装置７ｂと溝車６の関係も同様である。溝車４には対向する位置に工具（旋削バイト）９が配置されている。取付部８は溝加工装置７の基部を成し、固定体５に溝加工装置７を着脱自在に固定する。工具９は工具ホルダ９１に取り付けられていて、ロープ溝４ａを旋削加工する。可動支持部１３はＸ方向可動部１４とＺ方向可動部１５から構成され、取付部８と工具９の間に設けられる。Ｘ方向可動部１４は工具９を溝車４の回転軸方向に移動する。Ｚ方向可動部１５は工具９を溝車４の径方向に移動する。制御装置２３はＸ方向可動部１４とＺ方向可動部１５に接続ケーブル５１で接続されている。集塵機１８は工具ホルダ９１に接続される。工具９と集塵機１８と工具ホルダ９１などが溝加工装置７の加工部になる。
【００１４】
位置測定装置２０はＺ方向可動部１５に取り付けられ、溝車４の基準面４ｚの位置を測定する。位置測定装置４８（４８ａおよび４８ｂ）はロープ駆動装置の固定体５に取り付けられ、溝車４の基準面４ｘの位置を測定する。例えば、位置測定装置４８ａと位置測定装置４８ｂは、溝車４の回転中心に対して対称に配置されていて、基準面４ｘの異なる部分を測定する。負荷測定装置２２は、工具９の径方向の、移動（切り込み）負荷、または、その位置に保持する保持負荷を測定する。負荷測定装置４９は、工具９の回転軸方向の、移動負荷または保持負荷を測定する。制御装置２３は、位置測定装置２０からの径方向の位置測定値、位置測定装置４８からの回転軸方向の位置測定値、負荷測定装置２２からの径方向の負荷測定値、負荷測定装置４９からの回転軸方向の負荷測定値をもとにＸ方向可動部１４とＺ方向可動部１５の送り量を算出し、可動支持部１３に出力する。Ｘ方向可動部１４とＺ方向可動部１５は算出された送り量に基づいて工具９を移動するので、工具９は溝車４の適切な位置を加工する。
【００１５】
アンダーカット溝４ｃＭは、溝車４に複数個設けられたアンダーカット溝４ｃのうち、再生が済んだものを指している。溝車４と溝車６を、工具９によって旋削除去加工すると加工粉が発生し、加工粉は重力により鉛直下方に落下する。図４は溝加工装置７ａで溝車４を旋削加工している状態を示している。集塵機１８は集塵孔１９を通じて加工粉１７を収集する。集塵孔１９は、工具９のおおよそ鉛直下方になるように、また、加工に際して邪魔にならない位置に、配置する。この例では、集塵孔１９を工具ホルダ９１に取り付けている。集塵孔１９の開口は加工粉１７の飛散に若干の広がりを考慮した面積を有する。集塵機１８は、周囲の空気と一緒に、集塵孔１９に捕捉された加工粉１７を吸い込むので、加工粉１７をほぼ１００％収集する。
【００１６】
通常、加工粉１７のロープ２への付着によるロープすべりの増加を防止するために、十分な清掃作業が加工後に必要である。集塵機１８によって確実な加工粉１７の回収が可能なため、加工粉１７のロープ２への付着やロープ溝への付着を防止できる。加工粉１７によるＸ方向可動部１４とＺ方向可動部１５の摺動面への侵入や、工具９の刃先の噛み込みなども抑制され、加工精度の低下を防止できる。さらに、加工中や加工後の清掃作業を省略でき、修正加工作業を効率的に実施できる。なお、上記説明では集塵孔１９を工具ホルダ９１に取り付けるとしたが、鉛直下方であれば、このような取り付け関係に限定する必要はなく、加工において邪魔にならなければどこでもよい。
【００１７】
図５は磨耗が進行した溝車４の形状を示す概略図である。溝車４は、軸受けにより回転自在に保持されている。軸受の内部にある転動体（ボールやコロなど）は、使用初期にお
いて同一径でも、長期使用で摩耗が進行すると径の差異は数十μｍにもなる。転動体の磨耗の進行とともに、溝車４の回転は完全な円運動から不正回転に移る。溝車４の回転中の状態を知るために、本願に関わる溝加工装置７ａは、基準面４ｘの回転中の位置を測定する位置測定装置４８と、基準面４ｚの回転中の位置を測定する位置測定装置２０を備えている。
【００１８】
図６は溝車（そらせ車）６の形状を示している。溝車６は、軸受けにより回転自在に保持され、ロープ２の摩擦力によって回転する。溝車６には、溝車４と同様に、半円状のロープ溝６ａが形成されているが、アンダーカット溝はない。溝車６は回転軸方向の基準面６ｘと径方向の基準面６ｚを基準にして加工される。溝加工装置７ｂは、基準面６ｘの回転中の位置を測定する位置測定装置４８と、基準面６ｚの回転中の位置を測定する位置測定装置２０を備えている。
【００１９】
図７は、溝車４の回転中に計測された、溝車の回転軸方向への移動、および、溝車の径方向への移動、を示す測定グラフである。この図に基づいて摩耗の進行した溝車４，６の回転状態を説明する。測定グラフはエレベータ装置を最下階（１階）から最上階に直通運転した場合に得られた。位置測定装置２０で測定した径方向の位置変化は、停止状態を基準にすると３０〜５０μｍであり、溝車の１回転周期の変動と不規則な変動が重ね合わさっている。位置測定装置４８で測定した回転軸方向の位置変化は、停止状態を基準にすると５０〜３００μｍであり、溝車の１回転周期の変動と不規則な変動と、さらにある高さ毎の段階的な位置変化が重ね合わさっている。
【００２０】
この状態では、工具の送り量が急激に増加し、食い込み傷が生じる。不正回転に周期性があれば、ある程度対策はとれるが、原因である転動体の位置関係が周期的に再現される可能性は低い。不正回転の周期性に着目しても、この食い込み等を回避することは不可能であるため、正常な加工制御は行えない。今回、回転軸方向の位置変化が、実は、径方向の位置変化以上に大きいことがわかった。その変化は通常要求される形状精度（約１００μｍ）よりも大きく約３００μｍにもなる。
【００２１】
本発明によれば、要求される形状に、ロープ溝とアンダーカット溝を、効率よく修正することができる。加工手順について概略を先ず説明する。制御装置２３は工具９の標準的な送り量である基準送り設定値Ｚｂを予め記憶している。位置測定装置２０を用いて、溝車４と溝加工装置７ａの径方向（Ｚ方向）の位置関係を測定する。制御装置２３は、溝車と工具９の位置が設定どおりに確保されるように工具９の送り量を計算し、Ｚ方向可動部１５を制御する。溝車６についても同様に制御する。
【００２２】
図８は位置測定装置２０による位置測定値（測定位置）によって切り込み量を制御する手順を示すフローチャートである。実際には制御装置２３にて計算・判断・実行される。まず、制御装置２３は加工開始時のＺ方向の基準面４ｚの位置（測定位置Ｚ０）を記憶する（ステップＳ０）。次に、加工時の基準面４ｚのＺ方向の位置（測定位置Ｚ１）を測定する（ステップＳ１）。加工時の測定位置Ｚ１と加工開始時の測定位置Ｚ０を比較して、位置変化量△Ｚ（＝Ｚ１−Ｚ０）を求める（ステップＳ２）。位置変化量△Ｚを基準送り設定値Ｚｂに加え、送り量Ｚ（Ｚｂ＋△Ｚ）とする（ステップＳ３）。Ｚ方向可動部１５を駆動し、送り量ＺのＺ方向送り（切り込み）を実施する（ステップＳ４）。以下、この動作を繰り返すので、安定した送り量を確保できる。
【００２３】
実施の形態２．
旋削加工において、工具９の切り込む方向以外への溝車４の移動は、工具９の刃の付いていない方向への切り込みとなるため、加工に寄与しないが、工具９はその方向に強制変形させられる。この変形による応力が工具９の破壊応力を越えれば当然ながら、工具９は
破壊する。通常の工具は硬いため、つまりヤング率が高いため、僅かな変形でも発生する応力は大きい。つまり、切り込み方向以外の溝車の移動は、工具の破壊（欠けや折損など）を引き起こし、加工不能状態となる。本願では、溝車の被加工場所の移動があった場合その移動分だけ工具を移動するので、工具破壊等が発生しないで、要求される形状で修正加工が実現できる。
【００２４】
実施の形態２では、Ｘ方向（回転軸方向）の制御を扱う。図９は本発明による位置測定装置（４８ａまたは４８ｂ）による工具位置を制御する手順を示すフローチャートであり、制御装置２３にて計算・判断・実行される。まず、加工開始時のＸ方向の基準面４ｘの測定位置Ｘ０を記憶する（ステップＳ１０）。次に、新たに基準面４ｘのＸ方向の位置（測定位置Ｘ１）を測定する（ステップＳ１１）。測定位置Ｘ１と加工開始時の測定位置Ｘ０を比較して、位置変化量△Ｘ（＝Ｘ１−Ｘ０）を求める（ステップＳ１２）。この位置変化量△Ｘに負号を付けて、戻り量（―△Ｘ）とする（ステップＳ１３）。位置変化量△Ｘまたは戻り量（―△Ｘ）を元にＸ方向可動部１４を駆動し、位置変化量△Ｘが減少する方向に工具９の送りを実施する（ステップＳ１４）。以下、この戻し送りする動作を旋削中に繰り返すので、Ｘ方向の加工位置は常に定位置となり安定した加工を確保できる。
【００２５】
この発明では、位置測定装置４８（４８ａおよび４８ｂ）により溝車の位置を常に監視制御しているため、加工位置を安定化でき、かつ、確実に要求どおりの溝形状が得られる。よって、溝加工装置７の性能を十分に発揮できる効率的な加工が実現できる。さらに、溝車４の軸受の不正回転運動による加工への影響（食い付き傷の発生や加工効率の低下など）を抑制できる。
【００２６】
通常の加工中は、エレベータの電磁駆動機（モータ）が起動しているため、位置測定装置２０、４８の近傍にはかなりの電磁ノイズが存在する。位置測定装置２０、４８のアナログ信号にはノイズが乗り、正確な位置測定が妨げられることがある。この対策として、特に光学式スケールや磁気スケールなどのデジタルスケールを有する位置測定装置が有効である。デジタルスケールを有する位置測定装置からの信号は、信号の有無で位置の変化を例えば１μｍ単位で表す。強固なノイズが乗っていても信号の有無は容易に判断ができるので、確実に位置測定ができる。
【００２７】
位置測定装置２０、４８は、基準面の位置を測定でき、加工において邪魔にならなければどの位置に取り付けてもよい。制御には実際に切削が進行している加工点の位置情報が必要であるが、加工点の位置を直接測定することは工具があるため、原理的に不可能である。位置測定装置を複数個取り付ければ、より高精度に刃先の位置を計算することが可能になる。
【００２８】
実際の溝車の運動は、回転とＸ方向、Ｚ方向の平行移動だけではなく、角度変化もある。測定値は、現実の測定面に存在する粗さやうねり、ゴミ等による測定誤差を含む。Ｚ方向の位置測定装置２０とＸ方向の位置測定装置４８ａだけでは溝車の正確な運動（つまり加工点の位置）は計算できないが、測定点数を増やせば計算精度は高まる。位置測定装置２０，４８ａ、４８ｂから得られる３個以上の測定値で計算により求めた加工点の計算値を用いて図８〜図１１の加工制御を行えば、より精度良く加工が可能になる。つまり、より効率的に形状精度良く、溝修正加工が実現できる。
【００２９】
実施の形態３．
実施の形態３ではＺ方向の負荷測定装置２２を使用する。旋削加工では、加工効率の向上のために工具や装置が故障しない範囲で、できるだけ大きな切り込み速度を設定する。一方、溝車の回転運動は上記したように径方向（Ｚ方向）つまり切り込み方向に不規則に偏芯する。工具が破損しないように溝車（駆動綱車）が最も近づいたときの切り込み量に
合わせて、一定の切り込み速度（送り速度）を設定すると、最も溝車が逃げたときは、切り込みがゼロとなる場合もある。これでは工具等の破損は回避できるが、加工効率が著しく低い。実施の形態３では、Ｚ方向の負荷測定装置２２でＺ方向可動部１５の負荷を測定する。測定した負荷が設定値の範囲内になるように切り込み量（送り量）を、制御装置２３で計算し、Ｚ方向可動部１５の制御を行う。
【００３０】
図１０は負荷測定装置２２によって切り込み量を制御する手順を示すフローチャートである。実際は制御装置２３の内部で処理される。まず、十分な加工効率を得られる「下限設定負荷Ｌｚｄ」と、装置の故障を防ぐために工具に許容される「上限設定負荷Ｌｚｕ」を、予備実験やＺ方向可動部１５の仕様書などのデータから決め、制御装置２３に記憶する。次に、負荷測定装置２２により負荷測定を行い、測定負荷Ｌｚ１を得る（ステップＳ２１）。この測定負荷Ｌｚ１と下限設定負荷Ｌｚｄを比較し（ステップＳ２２）、測定負荷Ｌｚ１が下限設定負荷Ｌｚｄより低いときは、Ｚ方向の送り量Ｚを、例えば通常の基準送り設定値Ｚｂの２倍にして（ステップＳ２４）、Ｚ方向送りを実施する（ステップＳ２７）。
【００３１】
測定負荷Ｌｚ１が下限設定負荷Ｌｚｄと上限設定負荷Ｌｚｕの間の場合は、送り量Ｚを基準送り設定値Ｚｂのままとし（ステップＳ２３、Ｓ２５）、Ｚ方向送りを実施する（ステップＳ２７）。もし、測定負荷Ｌｚ１が上限設定負荷Ｌｚｕを越えた場合は、装置の故障を防止するために、基準送りの方向とは逆の方向に工具を後退させる。実際は制御装置２３の内部で、送り量Ｚを後退送り設定値（負の送り量）Ｚｎとして（ステップＳ２３、Ｓ２６）、Ｚ方向可動部１５に指令を出す（Ｓ２７）。例えば、Ｚｎを−Ｚｂとする。以下、この動作を繰り返せば、最も効率的で、かつ、安定した加工を実現できる。
【００３２】
つまり、工具９で常に適正な切り込み量で加工することで、旋削能力を最大限に引き出し、加工効率の高効率、安定化が実現でき、実加工時間の短縮を可能にする。また、工具９の異物の噛み込みなどによる急激な加工異常にも対応でき、刃先の欠けや装置故障などを防止できる。この加工異常は位置測定装置では検出できない。また、工具刃先の摩耗等の監視も行え、工具交換時期を適切に把握でき、無理な加工による加工面のむしれ等の溝形状の変化を防止できる。結果として、溝加工装置の性能を十分に発揮できる効率的な修正加工を実施できる。なお、負荷測定方法は、Ｚ方向可動部１５のモータヘの供給動力（電圧、電流など）などから算出してもよい。
【００３３】
実施の形態４．
実施の形態４では、Ｘ方向の負荷測定装置４９について説明する。旋削加工において工具の切り込む方向以外の方向への溝車の移動は、刃の付いていない方向への切り込みとなり、加工されない。工具もその方向に強制変形させられる。この変形による応力が工具の破壊応力を越えれば当然ながら、工具は破壊する。通常の工具は硬いため、つまりヤング率が高いため、僅かな変形でも発生する応力は大きい。つまり、切り込み方向以外の移動は、工具の破壊（欠けや折損など）を引き起こし、加工不能状態となる。本実施の形態では、移動があった場合その移動分だけ工具を移動するので、工具破壊等が発生しないで、要求される形状で修正加工が実現できる。
【００３４】
実施の形態４では、Ｘ方向の負荷測定装置４９でＸ方向可動部１４の負荷を測定し、測定した負荷が設定値以上にならないように、Ｘ方向可動部１４を駆動する、Ｚ軸方向の切り込み量（送り量）を減らす、または、加工を中止する、等の制御を行う。図１１は負荷測定装置４９によって工具の破損を防止する手順を示すフローチャートであり、実際は制御装置２３の内部で処理される。
【００３５】
まず、工具９の破壊応力に応じて設定負荷Ｌｘを仕様書などのデータから決め、制御装
置２３に記憶する。次に、負荷測定を行い、測定負荷Ｌｘ１を得る（ステップＳ３１）。この測定負荷Ｌｘ１と設定負荷Ｌｘを比較し（ステップＳ３２）、測定負荷Ｌｘ１が設定負荷Ｌｘ以下の場合は、そのまま加工を継続し、ステップＳ３１に戻る。測定負荷Ｌｘ１が設定負荷Ｌｘを越えた場合は、装置の故障を防止するために、工具９に加わる負荷が減少する方向に工具９を移動する（ステップＳ３２，３３）。負荷を減少させるには、Ｚ軸方向に後退させる（切り込み量を減らす）、あるいは負荷と反対方向にＸ軸移動させる方法が考えられる。次に移動後の測定負荷Ｌｘ２を計測し（ステップＳ３４）、測定負荷Ｌｘ２が設定負荷Ｌｘ以下の場合は、そのまま加工を継続し、ステップＳ３１に戻る（ステップＳ３５）。測定負荷Ｌｘ２の低減がない場合、加工を中止する（ステップＳ３５，Ｓ３６）。要するに、計測された負荷と設定負荷Ｌｘの比較を繰り返して行い、計測された負荷が設定負荷Ｌｘよりも続けて大きいと判定された場合、旋削加工を停止する。制御装置で、この動作を制御するので、工具破損を回避しつつ、修正加工を継続できる。
【００３６】
実施の形態４によれば、工具９の破損を回避ことにより、工具交換の多発、装置の修理等の無駄時間の発生をなくせて、実加工時間の短縮を可能にする。工具９の異物の噛み込みなどによる急激な加工異常にも対応でき、刃先の欠けや装置故障などを防止できる。結果として、溝加工装置の性能を十分に発揮できる効率的な修正加工を実施できる。この加工異常は位置測定装置では検出できない。なお、負荷測定方法は、Ｘ方向可動部１４のモータヘの供給動力（電圧、電流など）などから算出してもよく、工具や工具ホルダの変形等を歪みゲージなどで検出しても良く、特に限定するものではない。
【００３７】
溝車の回転軸方向や径方向への運動は不規則ではあるものの、概ね回転に同期した周期性を有している。あらかじめの測定により、この周期性を確認すれば、制御装置２３は、この周期性を利用して制御量を計算しても良い。つまり、あらかじめ１回転分の位置測定値の変化量を記憶しておき、実測した位置との差分のみにより制御量の計算を行えば、数値データ量が小さくなり、計算精度および計算速度は向上し、制御計算精度が向上する。よって、より効率的に、より精度良く、溝修正加工が実現できる。また、制御装置２３の扱うデータ量が低減するので、制御装置を安価なものに置き換え可能になる。
【００３８】
特に、周期性が著しく良い場合は、あらかじめ測定した１回転分の位置測定量で周期的に制御し、上記したリアルタイムの計測制御を行わなくても良い。この場合、制御装置の計算が簡単になり、安価な制御装置の実現が可能である。また、加工中に位置測定装置を取り付けなくても良く、センサの取付作業、センサの干渉回避作業等が省略可能となり、作業時間が短縮する。
【００３９】
実施の形態５．
図１２はこの発明の実施の形態５における溝加工装置を示す正面図である。図中、実施の形態１と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。工具ホルダ９１は、工具９を複数本（図では４本）把持可能なものとした。かつ、工具９の把持ピッチは、ロープ溝４ａのピッチに等しくしてある。このように工具を複数本把持することで、溝修正加工を複数溝同時に実現可能となり、より効率的に溝修正加工を実現できる。
【符号の説明】
【００４０】
１ かご、２ ロープ、３ 釣合い重り、４ 溝車、４ａ ロープ溝、４ｃ アンダーカット溝、４ｘ 基準面、４ｚ 基準面、５ 固定体、６ 溝車、７ 溝加工装置、８ 取付部、９ 工具、９１ 工具ホルダ、１１ 駆動機、１３ 可動支持部、１４ Ｘ方向可動部、１５ Ｚ方向可動部、１７ 加工粉、１８ 集塵機、１９ 集塵孔、２０ 位置測定装置、２２ 負荷測定装置、２３ 制御装置、４８ 位置測定装置、４９ 負荷測定装置、１００ エレベータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロープで懸架されたかごと、
前記ロープが巻き掛けられ、径方向の位置基準となる基準面を有する溝車と、
前記溝車に対向する位置に配置される旋削工具と、
前記旋削工具を前記溝車の径方向に移動する第１の可動部と、
前記旋削工具を前記溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、
前記溝車の基準面の位置を計測する位置測定装置と、
前記旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と前記位置測定装置で計測された位置測定値を記憶し、前記基準送り設定値と前記位置測定値に基づいて前記第１の可動部と前記第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記溝車の旋削開始時に計測された前記基準面の位置測定値と前記溝車の旋削中に計測された前記基準面の位置測定値の差と前記基準送り設定値から前記旋削工具の径方向の送り量を算出し、この算出された送り量に基づいて前記第１の可動部を前記溝車の径方向に移動することを特徴とする溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項２】
ロープで懸架されたかごと、
前記ロープが巻き掛けられ、回転軸方向の位置基準となる基準面を有する溝車と、
前記溝車に対向する位置に配置される旋削工具と、
前記旋削工具を前記溝車の径方向に移動する第１の可動部と、
前記旋削工具を前記溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、
前記溝車の基準面の位置を計測する位置測定装置と、
前記旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と前記位置測定装置で計測された位置測定値を記憶し、前記基準送り設定値と前記位置測定値に基づいて前記第１の可動部と前記第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記溝車の旋削開始時に計測された前記基準面の位置測定値と前記溝車の旋削中に計測された前記基準面の位置測定値の差から前記旋削工具の回転軸方向の送り量を算出し、この算出された送り量に基づいて前記第２の可動部を前記溝車の回転軸方向に移動することを特徴とする溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項３】
旋削工具は、溝車に形成されたロープ溝の間隔と同じ間隔で溝車の回転軸方向に複数個配列されていることを特徴とする請求項２に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項４】
旋削工具は、工具ホルダに支持され、この工具ホルダに旋削屑を収集する集塵機が備え付けられていることを特徴とする請求項２に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項５】
ロープで懸架されたかごと、
前記ロープが巻き掛けられた溝車と、
前記溝車に対向する位置に配置される旋削工具と、
前記旋削工具を前記溝車の径方向に移動する第１の可動部と、
前記旋削工具を前記溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、
前記第１の可動部に加わる負荷を計測する負荷測定装置と、
前記旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と前記旋削工具に許容される負荷の大きさに対応して決められる上限値と旋削速度の下限に対応する負荷の下限値とを記憶し、前記基準送り設定値と前記上限値と前記下限値に基づいて前記第１の可動部と前記第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記溝車の旋削中に前記負荷測定装置で計測された負荷を、前記下限値および前記上限値と比較し、前記計測された負荷が前記下限値よりも大きく前記上限値よりも小さい場合、前記基準送り設定値に基づいて前記第１の可動部を前記溝車の径方向に移動することを特徴とする溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項６】
制御装置は、負荷測定装置で計測された負荷が下限値よりも小さい場合、旋削工具の送り量を基準送り設定値よりも大きい値に設定することを特徴とする請求項５に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項７】
制御装置は、負荷測定装置で計測された負荷が上限値よりも大きい場合、旋削工具を基準送りの方向とは逆の方向に移動することを特徴とする請求項５に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項８】
旋削工具は、溝車に形成されたロープ溝の間隔と同じ間隔で溝車の回転軸方向に複数個配列されていることを特徴とする請求項５に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項９】
旋削工具は、工具ホルダに支持され、この工具ホルダに旋削屑を収集する集塵機が備え付けられていることを特徴とする請求項５に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項１０】
ロープで懸架されたかごと、
前記ロープが巻き掛けられた溝車と、
前記溝車に対向する位置に配置される旋削工具と、
前記旋削工具を前記溝車の径方向に移動する第１の可動部と、
前記旋削工具を前記溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、
前記第２の可動部に加わる負荷を計測する負荷測定装置と、
前記旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と前記旋削工具に許容される回転軸方向の負荷の大きさに応じて決められる設定値を記憶し、前記基準送り設定値と前記設定値に基づいて前記第１の可動部と前記第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記溝車の旋削中に前記負荷測定装置で計測された負荷と前記設定値を比較し、前記計測された負荷が前記設定値よりも小さい場合、前記基準送り設定値に基づいて前記第１の可動部を前記溝車の径方向に移動することを特徴とする溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項１１】
制御装置は、溝車の旋削中に負荷測定装置で計測された負荷と設定値を比較し、前記計測された負荷が前記設定値よりも大きい場合、前記旋削工具を前記負荷が減少する方向に移動することを特徴とする請求項１０に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項１２】
制御装置は、溝車の旋削中に、旋削工具を負荷が減少する方向に移動する動作を実施し、負荷測定装置で負荷を再度計測する動作を続けて行い、この再度計測された負荷が前記設定値よりも大きいと判断すると、加工を停止することを特徴とする請求項１１に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項１３】
旋削工具は、溝車に形成されたロープ溝の間隔と同じ間隔で溝車の回転軸方向に複数個配列されていることを特徴とする請求項１０に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項１４】
旋削工具は、工具ホルダに支持され、この工具ホルダに旋削屑を収集する集塵機が備え付けられていることを特徴とする請求項１０に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項１】
ロープで懸架されたかごと、
前記ロープが巻き掛けられ、径方向の位置基準となる基準面を有する溝車と、
前記溝車に対向する位置に配置される旋削工具と、
前記旋削工具を前記溝車の径方向に移動する第１の可動部と、
前記旋削工具を前記溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、
前記溝車の基準面の位置を計測する位置測定装置と、
前記旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と前記位置測定装置で計測された位置測定値を記憶し、前記基準送り設定値と前記位置測定値に基づいて前記第１の可動部と前記第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記溝車の旋削開始時に計測された前記基準面の位置測定値と前記溝車の旋削中に計測された前記基準面の位置測定値の差と前記基準送り設定値から前記旋削工具の径方向の送り量を算出し、この算出された送り量に基づいて前記第１の可動部を前記溝車の径方向に移動することを特徴とする溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項２】
ロープで懸架されたかごと、
前記ロープが巻き掛けられ、回転軸方向の位置基準となる基準面を有する溝車と、
前記溝車に対向する位置に配置される旋削工具と、
前記旋削工具を前記溝車の径方向に移動する第１の可動部と、
前記旋削工具を前記溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、
前記溝車の基準面の位置を計測する位置測定装置と、
前記旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と前記位置測定装置で計測された位置測定値を記憶し、前記基準送り設定値と前記位置測定値に基づいて前記第１の可動部と前記第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記溝車の旋削開始時に計測された前記基準面の位置測定値と前記溝車の旋削中に計測された前記基準面の位置測定値の差から前記旋削工具の回転軸方向の送り量を算出し、この算出された送り量に基づいて前記第２の可動部を前記溝車の回転軸方向に移動することを特徴とする溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項３】
旋削工具は、溝車に形成されたロープ溝の間隔と同じ間隔で溝車の回転軸方向に複数個配列されていることを特徴とする請求項２に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項４】
旋削工具は、工具ホルダに支持され、この工具ホルダに旋削屑を収集する集塵機が備え付けられていることを特徴とする請求項２に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項５】
ロープで懸架されたかごと、
前記ロープが巻き掛けられた溝車と、
前記溝車に対向する位置に配置される旋削工具と、
前記旋削工具を前記溝車の径方向に移動する第１の可動部と、
前記旋削工具を前記溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、
前記第１の可動部に加わる負荷を計測する負荷測定装置と、
前記旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と前記旋削工具に許容される負荷の大きさに対応して決められる上限値と旋削速度の下限に対応する負荷の下限値とを記憶し、前記基準送り設定値と前記上限値と前記下限値に基づいて前記第１の可動部と前記第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記溝車の旋削中に前記負荷測定装置で計測された負荷を、前記下限値および前記上限値と比較し、前記計測された負荷が前記下限値よりも大きく前記上限値よりも小さい場合、前記基準送り設定値に基づいて前記第１の可動部を前記溝車の径方向に移動することを特徴とする溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項６】
制御装置は、負荷測定装置で計測された負荷が下限値よりも小さい場合、旋削工具の送り量を基準送り設定値よりも大きい値に設定することを特徴とする請求項５に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項７】
制御装置は、負荷測定装置で計測された負荷が上限値よりも大きい場合、旋削工具を基準送りの方向とは逆の方向に移動することを特徴とする請求項５に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項８】
旋削工具は、溝車に形成されたロープ溝の間隔と同じ間隔で溝車の回転軸方向に複数個配列されていることを特徴とする請求項５に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項９】
旋削工具は、工具ホルダに支持され、この工具ホルダに旋削屑を収集する集塵機が備え付けられていることを特徴とする請求項５に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項１０】
ロープで懸架されたかごと、
前記ロープが巻き掛けられた溝車と、
前記溝車に対向する位置に配置される旋削工具と、
前記旋削工具を前記溝車の径方向に移動する第１の可動部と、
前記旋削工具を前記溝車の回転軸方向に移動する第２の可動部と、
前記第２の可動部に加わる負荷を計測する負荷測定装置と、
前記旋削工具の送り量の基準となる基準送り設定値と前記旋削工具に許容される回転軸方向の負荷の大きさに応じて決められる設定値を記憶し、前記基準送り設定値と前記設定値に基づいて前記第１の可動部と前記第２の可動部の位置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記溝車の旋削中に前記負荷測定装置で計測された負荷と前記設定値を比較し、前記計測された負荷が前記設定値よりも小さい場合、前記基準送り設定値に基づいて前記第１の可動部を前記溝車の径方向に移動することを特徴とする溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項１１】
制御装置は、溝車の旋削中に負荷測定装置で計測された負荷と設定値を比較し、前記計測された負荷が前記設定値よりも大きい場合、前記旋削工具を前記負荷が減少する方向に移動することを特徴とする請求項１０に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項１２】
制御装置は、溝車の旋削中に、旋削工具を負荷が減少する方向に移動する動作を実施し、負荷測定装置で負荷を再度計測する動作を続けて行い、この再度計測された負荷が前記設定値よりも大きいと判断すると、加工を停止することを特徴とする請求項１１に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項１３】
旋削工具は、溝車に形成されたロープ溝の間隔と同じ間隔で溝車の回転軸方向に複数個配列されていることを特徴とする請求項１０に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【請求項１４】
旋削工具は、工具ホルダに支持され、この工具ホルダに旋削屑を収集する集塵機が備え付けられていることを特徴とする請求項１０に記載の溝加工装置を備えたエレベータ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１１２４７１（Ｐ２０１３−１１２４７１Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５９７８１（Ｐ２０１１−２５９７８１）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００２３６０５６）三菱電機ビルテクノサービス株式会社 (1,792)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００２３６０５６）三菱電機ビルテクノサービス株式会社 (1,792)
【Ｆターム（参考）】
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