自動扶梯梳齒板嚙合深度測量系統研發

李軍

摘要：近年來自動扶梯夾人事故頻發，為改善乘梯安全，提升自動扶梯檢測效率及精度，本文以梳齒板梳齒與踏板面齒槽為研究對象，根據國家規范研發了一種新型的測量系統，實現了快速準確獲取齒槽深度、梳齒嚙合深度及梳齒與齒槽間距的目的，解決了現有測量方法主觀隨意性強的問題，為進一步規范自動扶梯運行檢驗工作提供了技新的技術路徑。

關鍵詞：自動扶梯;梳齒板;嚙合深度;測量儀器

Abstract： In recent years， there have been frequent accidents involving escalators. In order to improve the safety of the elevator and improve the detection efficiency and accuracy of the escalator， this paper takes the comb teeth of the comb plate and the tooth groove of the pedal surface as the research object， and develops a new type of measurement system according to the national regulations， which achieves the purpose of quickly and accurately acquiring the cogging depth， the combing depth of the comb teeth， and the spacing between the comb teeth and the cogging grooves， and solves the problem of strong subjective randomness of the existing measurement methods， and provides a new technical path for further standardizing the escalator operation inspection.

Key words： escalator;comb plate;meshing depth;measuring instrument

0? 引言

自動扶梯在我國有著廣泛的應用，作為重要的開放式連續載人交通工具，自動扶梯的安全性一直是行業內關注的重點領域，但隨著我國城市化建設的快速推進，自動扶梯的需求量也陡然增加，隨之產生的安全事故也呈現出快速上升的趨勢[1]。根據近幾年自動扶梯發生事故的占比分析，梯級夾人是主要事故類型占比約為2/5，造成事故的原因主要是圍裙板安全裝置失效或梳齒板異物保護裝置失效，其中后者發生的概率更大[2，3]。針對梳齒板的技術規范我國有《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——自動扶梯與自動人行道》（TSG T7005—2012），要求梳齒板梳齒或踏面應當完好不得有缺損，梳齒板梳齒與踏板面齒槽嚙合深度至少為4mm，間隙高度不超過4mm[4]。然而，由于該位置的空間結構的特殊性，一般的測量工具很難快捷準確的獲取具體數值，因此，使得嚙合深度和間隙高度的實際檢測有很強的主觀性和隨意性。針對上述問題本文給出了一種自動扶梯梳齒板嚙合深度測試儀的研發思路，通過軟硬件系統的有機結合，實現了快速獲取規范要求的檢測指標數值的目的。

1? 系統測量原理

如圖1為梳齒板與梯級嚙合時的空間位置關系，根據《電梯監督檢驗和定期檢驗規則--自動扶梯與自動人行道》（TSG T7005—2012）規范要求，需要獲得h3嚙合深度，h2間隙高度，并將他們與規范要求的4mm進行對比，以此判斷是否合規。通過圖1可見嚙合深度h3應等于梯級齒槽深度h1與間隙高度h2的差值，即h3=h1-h2，因此，在實際測試工作中我們僅需獲得h1和h2的具體數值即可完成測量工作。

2? 硬件系統設計

目前現有的間隙測量大多使用的是斜插尺，但由于斜插尺自身及其匹配的滑塊具有較大厚度，無法水平放入梯級齒槽并推入間隙h2中，因此，需要重新考慮測量的方式。

通對比分析采用帶鉤的深度測量可以解決水平和垂直方向的空間結構矛盾。如圖2（a）所示，采用帶單鉤頭的深度尺配合墊塊進行測量。首先，在一平面上將深度尺放置在標準的矩形墊塊上，將尺頭伸出到平面，此時清零數據;然后，將墊塊與深度尺放置在梯級表面，尺頭對準齒槽，將尺頭伸入齒槽底部，此時在示數器上顯示數值A即為h1齒槽的真實深度;最后，將墊塊與深度尺向梳齒方向平移并提起尺頭再次測量進行測量，此時得到示數為B，由圖2（b）可見，尺頭自身具有一定的厚度，因此，梳齒與齒槽的間隙高度h2應為示數B與尺頭自身厚度的差值，本次設計采用的深度尺尺頭厚度為1mm，所以h2=B-1。

3? 軟件系統設計

自動扶梯梯級上梳齒較多，在進行測量時需要進行多次的重復動作，為了方便數據的統計需要開發相應的應用軟件及通訊系統。目前，市場上電子測量尺上的移動光柵模塊均帶有485通訊接口[5]，采集的測量數據可以通過通用虛擬鍵盤藍牙模塊進行發送，在支持OTG技術的手機移動端即可接收到測量數據。

在接收到測量數據后就可在智能終端通過編制APP應用來處理，由于系統功能要求并不復雜，因此，可采用免費的App inventor平臺進行開發，該平臺采用的是可視化的積木塊式的編程形式[6，7]，如圖3（a）所示。如圖3（b）所示為本次測試系統開發的軟件界面，共計有三個熱點對象（2個輸入窗口和1個計算判斷按鈕），程序開始時熱點處于齒槽深度輸入窗口位置，根據測量的步驟首先接收到的數據是A即為齒槽深度數據h1，程序將自動填入并跳轉到下一熱點位置即間隙高度輸入窗口，當再次接收到數據，即為B數據需在程序中設置減1后再填入輸入窗口中，此后熱點跳轉到下一位置即計算對比按鈕位置，并進行計算對比。根據嚙合深度=h1-h2的關系完成計算，并和規范中的4mm進行對比，然后在界面上調整確定顯示大于號還是小于號。

4? 結論

自動扶梯梳齒板與梯級齒槽的嚙合深度測量是相關規范中要求進行測量的，但限于目前的測試手段的不完善，測試結果主觀隨意性較大。本文利用單鉤深度尺結合墊塊的方式解決了上述問題，并在開發了無線傳輸系統和對應軟件，形成了完整的測試系統，大幅提升了檢測效率和精度。

參考文獻：

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