用于工业自动化的具有独立的协调梭车的操纵系统技术方案

用于工业自动化的创造性操纵系统(1)具有独立的协调梭车，为LSM活动线圈驱动类型，其中，多个梭车(10)具有内置线圈(102)，以独立但协调方式相对于彼此同步和/或不同步地作用在具有永磁体(201)的轨道(20)上，具有高水平速度，定位精度以及使用通用性；本发明专利技术尤其适合于自动化机加工扁平半成品，诸如光伏电池、印刷电路以及其他电路板或者用于传输以及填充容器，比如药瓶或者长颈细口瓶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于工业自动化的具有独立的协调梭车的操纵系统
本专利技术涉及一种用于工业自动化的操纵系统，具有独立的协调梭车，具有高水平速度以及定位精度以及具有较大的使用通用性。本专利技术发现尤其但不排他地应用于现代自动化装备领域，用于生产和/或用于工业组件，或者工业自动化，需要大量生产能力以及高精度的作业处理；作为非排他例子，本专利技术尤其适合于自动化机加工扁平半成品，诸如光伏电池、印刷电路以及其他电路板或者用于传输以及填充容器，比如药瓶或者长颈细口瓶。
技术介绍
用于自动操纵材料的各种方案呈未加工部件或者印刷元件的形式，半成品产品或者成品产品广泛公知，已经用于设备、生产车间以及仓库多年。取决于要处理的材料的类型以及具体作业工艺或者组装计划，各种技术方案在市场上可获得并且设置有复杂性程度、使用灵活性或定位准确性特性。例如，人们应该记得简单的传送带以及旋转台，或者，相反，现代集成电磁驱动系统具有自动化控制，其中还称为梭车或者移动器的多个协调车在设置有传感器的轨道上滑动，这种车旨在分别携带半成品，还将半成品以优化方式预先安排在对应工作站。为了自动化工业生产目的的机械设备、设备之间的相互作用的研究学科通常称为机械电子学，属于自动化工程。显然，各种操纵系统提供不同的功能性，具有不同的准确度程度以及使用通用性，因而取决于成本和生产要求而选择。但是，本领域的操作员知道的是，甚至最先进的自动化系统也具有一些涉及定位精度以及重复性的问题；而且，有时在这种复杂系统中发现较差持续时间以及较低总体可靠性，通常是由于单个部件的故障。此外，在自动化轨道系统中，单个梭车和集中控制系统之间的通信有时是困难的、不太有效的和/或不可靠的，这还发生在设置有具有不同任务的多个梭车的系统中。原则上，还公知及期望的是，旨在用于总体管理集成操纵系统的控制系统为简单的以及强健类型，灵活，易于维持以及修改，还易于与外部操作单元对接和/或同步，比如单个自动化工作站；而且，现在，安全功能，诸如抗碰撞以及抗事故类型，必须集成在轨道上具有梭车的系统中。因此，各种工业操纵系统相对于彼此具有非常多样化特性以及成本；尤其，这种成本必须取决于系统的总体方便性而估计。实际上，投资量包括新系统的总值，而且操作成本和维修成本考虑需要在其整个可用寿命中考虑。考虑到所有这些，在最多使用的公知常规方案中发现一些要考虑的重要问题。主要地，人们应该记得传送带，在传送带段上，工件或者托盘以正常节奏布置移动，或者连续地，在根据相同运动规则的任何情形下；还公知的是，不同的带部分的同步施加了许多传感器和许多致动器和/或定速装置。而且，对于无用部分或者构件的移动，已经观察到相当大的能量吸收，也即是说，不是必须用于具体作业处理。总之，所有操纵方案基于传送带或者辊特征滑动以及枢转工件或者托盘，具有低精度，也即是说，如果不被其他附属系统辅助的话，具有较小的定位准确度以及重复性；此外，缺乏对抗或者支撑刚度的问题是公知的。最后，在这些系统中，在被污染的带段上连续工件的相继污染问题也是公知的，例如在断裂或者溢出的情况下，以及有高磨损，同时需要频繁的调节、维修以及替换；为了该目的，例如，已经观察到的是，断裂或者替换仅一个带通常导致整个操纵系统的停止。上文提到的劣势原则上还会在带上具有棘爪、链条或者漫游处理的操纵系统上观察到。另一方面，除了布置在污染段上的连续工件的所述相继污染、磨损、频繁维修之外，公知的旋转台系统特征还未在操作期间难以及时保持稳定的一些可变偏置；此外，在所述系统中在装载和卸载所述台的操作中存在更多复杂性。在现代工业操纵系统中，为了稳定性目的，人们还使用具有齿轮轮和/或蜗杆螺栓的线性单元，其中，支撑作业处理的推车沿着直线轨道平移，例如具有对应梯形或者类似轮廓；这种方案需要额外的驱动器件，例如旋转电动机，还需要高维修水平。其中，人们应该记得具有球再循环滑动的线性单元，其需要连续的频繁润滑。更通常，已经观察到的是，常规类型的线性单元适合于绝缘应用，但是不用于集成的操纵系统，在集成的操纵系统中多个梭车同时执行不同任务，是昂贵的，它们的使用通用性受到限制。在具有在导轨或者轨道上移动的车辆的系统之中，自主驱动的自推式推车是公知的，其还称为车辆或者梭车，它们分别被供电操作，安装在通常被动类型的轨道上；因此，在这种系统中，依靠连接至每个电动机的中央逻辑单元调整所述车辆的移动。每个车辆的能量供给用常规电线或者可移动的接触系统发生，在通电轨道上具有导电轮或者电刷的类型。更进化的方案也是公知的，其中，每个车辆利用蓄电池自我供能，并且依靠无线系统进行控制；例如，人们应该记得的是，集成和模块化系统具有独立的梭车，具有蓄电池，称为Montrac，属于瑞士公司MontratecAG-www.montratec.com，该公司现在属于德国的Schmid有限集团。工业自动化部分近来提议高精度的操纵系统，其基于电磁驱动线性同步电动机，其还公知为字母缩写LSM或者线性致动器。在最进化的方案之中，存在集成的梭车系统具有内置永磁体；这种梭车不被供电，在轨道上滑动，轨道在它们的整个长度上集成了线圈，以选择性方式被供电，也即是说，为了定位每个车辆的目的被电子地控制。例如，人们应该记得，德国公司倍福自动化有限公司-www.beckoff.com的称为XTS的集成模块化系统，或者美国公司满格内运动公司.-www.magnemotion.com的称为MMLETM的系统，或者甚至美国公司ATSA自动工具系统公司-www.atsautomation.com的称为ATSSuperTrakTM的系统。这种方案提供通常被动的梭车，没有电力供给，因此没有车载逻辑并且被所述线圈的吸引进行平移。当今，所述线性同步电动机或者LSM的原理还使用在具有内置线圈构造的智能梭车中，内置线圈构造公知为移动线圈线性电动机。在这些情形下，可变磁场通过集成在车辆中的线圈实现，所述线圈适当定型、供电以及选择性地以及分别控制，以便滑动在直线轨道或者定子上，另一方面直线轨道或者定子在其整个长度上集成固定模块化磁体板的线性序列，具有交变极性，还称为永磁体，未被供电。串联通过轨道中的固定磁体生成的永久磁场与通过每个梭车上的线圈生产的可变场，取决于梭车本身的位置允许以独立方式改变每个梭车的运动规则。这种方案主要采用在自动化装备中，其中，操纵发生，具有精确以及精确的定位半成品，或者工具或者操作单元，沿着具有短长度的直线轴线，执行绝缘以及重复性任务，也即是说，不集成或者仅局部集成其他作业处理的任务。例如，人们应该记得还公知为CNC字母缩写的现代数字控制作业中心。该系统具有机载供给线圈，称为移动线圈，因此，相对于集成系统以相反方式大致使用LSM驱动，在集成系统中多个梭车具有内置永磁体，称为移动磁体，梭车沿着选择性地供给轨道平移，具有更复杂实现和形状，还呈关闭环形回路的形式。在所述绝缘方案中使用在自动化方面的所述线性同步电动机，也即是说，LSM移动线圈主要具有三个类型：具有单侧结构，称为铁芯，其中轨道是扁平的并且设置有一个单个固定磁体轨道，滑动器或者移动滑动器在固定磁体轨道上滑动，其集成有缠绕在铁芯周围的线圈，或者具有两侧结构，称为无铁芯，具有U形轨道或者轨道，设置有两个前面对称固定磁体轨道，集成线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于工业自动化的操纵系统(1)，具有独立的协调梭车(10)，为具有电磁驱动线性电动机的集成自动化类型，其中所述梭车接合至相同轨道(20)并且根据连续生产循环在实施它们的作业任务时沿所述轨道运行，诸如操纵和/或定位半成品或者产品；以及其中，每个梭车(10)包含用于沿着所述轨道(20)移动的前进器件，还具有处理以及控制器件，以及根据所述功能进行装备，也即是说其包括用于执行计划任务的自身器件；以及其中，在所述系统(1)中存在所述梭车(10)的活动的协调，包括用于确定它们位置的器件，用于发送以及接收信息的器件以及集中处理以及控制器件；所述操纵系统(1)的特征在于，为了前进，其使用LSM活动线圈类型的线性同步电动机，其中，永磁体(201)集成在所述轨道(20)中以与每个梭车(10)上的线圈(102)相互作用，使得所述梭车在它们的移动以及要执行的功能方面相对于彼此独立，还使得根据模块化类型的逻辑，它们在所述生产循环的任何时间或者在路径的任何点处、同步和/或不同步地能够单独及任意地从所述系统(1)移除和/或能够添加到所述系统(1)；以及其中，每个梭车(10)以无线模式连接以用于信息传递，同时为了功率供给，其能够依靠滑动触头或者通过电磁感应以无线模式连接至固定供电杆；以及其中，所述系统(1)包括用于确定每个梭车的位置的自动器件，是称为编码器的类型，具有连续沿着所述轨道(20)的整个路径的固定集成参考，以及安装在每个梭车(10)上的所述参考的读取器(110)；以及其中，所述系统(1)包括集中控制以及处理器件，所述集中控制以及处理器件包括中央服务器(2)，所述中央服务器(2)贡献于所述系统(1)的总体协调，其设置有控制逻辑，所述控制逻辑具有执行程序，旨在处理从同时的主动梭车(10)和传感器器件接收的信息；以及其中，所述梭车(10)是智能类型，在相同轨道(20)上以独立但协调的方式同步和/或不同步地平移，每个梭车(10)包括：‑自推式滑动靴(11)或者移动器，其充当以可移除方式约束至所述轨道(20)的滑动件，并且包括用于执行前进移动以及根据辅助作业轴线实现辅助驱动的所有主动器件，还具有相应的控制以及通信器件；其中，每个滑动靴(11)是自主以及独立的，包括内置线圈(102)，为了电磁驱动的目的对所述线圈(102)选择性地供电以及控制，还具有其逻辑控制单元(103)、传感器以及用于接收及传递信息的器件，为了功率供给以及数据传递的目的，每个梭车是无线连接的；‑装备器件(12)，用于致动辅助作业驱动，其以可移除方式关联于支撑其的所述自推式滑动靴(11)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.29 IT 1020160000205921.一种用于工业自动化的操纵系统(1)，具有独立的协调梭车(10)，为具有电磁驱动线性电动机的集成自动化类型，其中所述梭车接合至相同轨道(20)并且根据连续生产循环在实施它们的作业任务时沿所述轨道运行，诸如操纵和/或定位半成品或者产品；以及其中，每个梭车(10)包含用于沿着所述轨道(20)移动的前进器件，还具有处理以及控制器件，以及根据所述功能进行装备，也即是说其包括用于执行计划任务的自身器件；以及其中，在所述系统(1)中存在所述梭车(10)的活动的协调，包括用于确定它们位置的器件，用于发送以及接收信息的器件以及集中处理以及控制器件；所述操纵系统(1)的特征在于，为了前进，其使用LSM活动线圈类型的线性同步电动机，其中，永磁体(201)集成在所述轨道(20)中以与每个梭车(10)上的线圈(102)相互作用，使得所述梭车在它们的移动以及要执行的功能方面相对于彼此独立，还使得根据模块化类型的逻辑，它们在所述生产循环的任何时间或者在路径的任何点处、同步和/或不同步地能够单独及任意地从所述系统(1)移除和/或能够添加到所述系统(1)；以及其中，每个梭车(10)以无线模式连接以用于信息传递，同时为了功率供给，其能够依靠滑动触头或者通过电磁感应以无线模式连接至固定供电杆；以及其中，所述系统(1)包括用于确定每个梭车的位置的自动器件，是称为编码器的类型，具有连续沿着所述轨道(20)的整个路径的固定集成参考，以及安装在每个梭车(10)上的所述参考的读取器(110)；以及其中，所述系统(1)包括集中控制以及处理器件，所述集中控制以及处理器件包括中央服务器(2)，所述中央服务器(2)贡献于所述系统(1)的总体协调，其设置有控制逻辑，所述控制逻辑具有执行程序，旨在处理从同时的主动梭车(10)和传感器器件接收的信息；以及其中，所述梭车(10)是智能类型，在相同轨道(20)上以独立但协调的方式同步和/或不同步地平移，每个梭车(10)包括：-自推式滑动靴(11)或者移动器，其充当以可移除方式约束至所述轨道(20)的滑动件，并且包括用于执行前进移动以及根据辅助作业轴线实现辅助驱动的所有主动器件，还具有相应的控制以及通信器件；其中，每个滑动靴(11)是自主以及独立的，包括内置线圈(102)，为了电磁驱动的目的对所述线圈(102)选择性地供电以及控制，还具有其逻辑控制单元(103)、传感器以及用于接收及传递信息的器件，为了功率供给以及数据传递的目的，每个梭车是无线连接的；-装备器件(12)，用于致动辅助作业驱动，其以可移除方式关联于支撑其的所述自推式滑动靴(11)。2.根据权利要求1所述的操纵系统(1)，其特征在于，所述梭车(10)包括自推式滑动靴(11)，所述自推式滑动靴(11)包括：-用于从所述轨道(20)无线地接收功率供给的器件，诸如电刷(101、202)类型的滑动触头或者不具有触头依靠电磁感应传递能量；-活动线圈(102)；-逻辑控制单元(103)，用于沿着所述轨道的轴线对于整个路径管理基本移动或者运动控制，以及控制所述辅助轴线；-驱动器件(104)或者驱动器单元，用于管理沿着控制轴线与作业处理相关的进一步相关于基本移动的驱动，诸如驱动抓握器和/或提取-抬升器件；-用于为了作业处理的目的制造压力或者真空的器件，例如具有管的真空泵(105)，或者具有文丘里设备的泵，具有对接器件，诸如接触吸杯；-内置电路板，用于管理通信，具有用于软件更新和/或用于控制诊断的访问端口；-用于无线通信的天线，例如用于更新数据和/或任务和/或位置；-碰撞传感器器件，用于防止所述梭车的碰撞；-感应器器件，具有用于所述轨道中的固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：黛维迪·斯伯特，
申请(专利权)人：维斯幕达有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT