运输装置、运输单元以及用于运行运输装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种长定子线性马达形式的运输装置(1)，其具有运输路线(2)，至少两个运输单元(TEi)能沿着所述运输路线沿纵向方向运动，在所述运输路线(2)上沿纵向方向依次设置有多个驱动线圈(3)并且在各运输单元(TEi)上分别沿纵向方向以确定的极距离(TP)依次设置有多个磁极(5)，所述多个磁极与所述驱动线圈(3)以电磁的方式协同作用，以便使所述运输单元(TEi)运动，其中，每个磁极(5)具有至少一个永磁体(6)，其中，所述至少两个运输单元(TEi)的磁极(5)具有不同的极距离(TP)，此外，本发明专利技术涉及一种用于长定子线性马达形式的运输装置的运输单元以及一种用于运行长定子线性马达形式的运输装置的方法。

Transportation device, transportation unit and method for operating transportation device

【技术实现步骤摘要】
运输装置、运输单元以及用于运行运输装置的方法
本专利技术涉及一种长定子线性马达形式的运输装置，该运输装置具有运输路线，至少两个运输单元能沿着该运输路线沿纵向方向运动，其中，在运输路线上沿纵向方向依次设置有多个驱动线圈并且在各运输单元上分别沿纵向方向隔开确定的极距离地依次设置有多个磁极，所述多个磁极与驱动线圈以电磁的方式协同作用，以便使运输单元运动，其中，每个磁极具有至少一个永磁体。此外，本专利技术涉及一种用于长定子线性马达形式的运输装置的运输单元以及一种用于长定子线性马达形式的运输装置的运输单元的磁化装置和一种用于运行长定子线性马达形式的运输装置的方法。
技术介绍
在长定子线性马达中，多个形成定子的电驱动线圈并排地沿着运输路线位置固定地设置。在运输单元上，一定数量的驱动磁体大多数作为永磁体或作为电线圈来设置，所述永磁体或电线圈与驱动线圈协同作用。驱动磁体和驱动线圈的(电)磁场协同作用，以便将驱动力产生到运输单元上，该驱动力使运输单元向前运动。长定子线性马达可以实施为同步电机，既可以实施为自励或他励同步电机，也可以实施为异步电机。通过操控各个驱动线圈，以用于对磁通量进行闭环控制，影响了驱动力的大小并且运输单元可以以期望的方式沿着运输路线运动。在此，也可行的是，沿着运输路线设置有多个运输单元，所述多个运输单元的运动可以单个地且相互独立地控制，其方式为，给分别与运输单元协同作用的驱动线圈通电，通常通过施加电压来通电。长定子线性马达的驱动线圈通常单个地由功率电子设备单元通电，其方式为，功率电子设备单元将由闭环控制装置预定的线圈电压施加到驱动线圈上。功率电子设备单元当然针对最大的电流或最大的电压来设计，从而在长定子线性马达的结构上的构造给定时也预定运输单元的可达到的驱动力和可达到的速度。因此，对于大的速度范围和高的驱动力，功率电子设备单元以及驱动线圈必须相应地有功率能力地设计。在长定子线性马达的驱动线圈和功率电子设备单元的数量大时，这当然与高的耗费和成本相关联，并且因此通常是不期望的。长定子线性马达的突出之处尤其是在于在运动(位置、速度、加速度)的整个工作范围上的更好且更灵活的利用、运输单元沿着运输路线的单独的闭环控制/开环控制、改进的能量利用、由于磨损部件的数量更少而引起的维护成本的降低、运输单元的简单的替换、高效的监控和故障探测和产品流沿着运输路线的优化。这种长定子线性马达的示例可以由WO2013/143783A1，US6,876,107b2，US2013/0074724A1或WO2004/103792A1得知。运输装置的运输单元大多数都相同地实施，这具有如下优点：所述运输单元例如在损坏或维护的情况下能被简单替换。US8,427,015b2和US8,674,561b2公开了长定子线性马达形式的运输装置，一个是以无芯的设计方案并且一个是具有线圈芯。驱动线圈在此设置在运输单元上并且永磁体设置在定子上。为了实现具有不同大小的推力的运输单元而各运输单元的结构长度并不显著区分开，提出，永磁体的数量与具有大推力的运输单元的驱动线圈的数量之比不同于永磁体的数量与具有小推力的运输单元的驱动线圈的数量之比。各运输单元的长度取决于与驱动线圈协同作用的永磁体的数量。在此不利的一方面是，运输单元需要用于驱动线圈的能量供应装置并且对于不同的运输单元需要不同大小的驱动线圈，这是非常耗费的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种长定子线性马达形式的运输装置，该运输装置能实现更灵活的运行。按照本专利技术，所述目的通过如下方式实现，至少两个运输单元的磁极具有不同的极距离。由此，在运输路线上可以使用多个具有不同的可达到的最大速度的运输单元。如果极距离增大，则施加在驱动线圈上的自感电压减小，由此提高了可达到的最大速度，并且反之亦然。在一些情况下，也可以考虑长定子线性马达的弱磁运行，利用该弱磁运行可以附加地增大可达到的最大速度水平。由此，可以在负载限定的情况下实现运输单元的不同的最大速度，而基本上不改变运输装置的能量上的边界条件(功率电子设备单元的最大电流或最大电压)。当所述至少两个运输单元具有不同数量的磁极和/或所述至少两个运输单元的磁极具有不同的极宽度时，可以影响运输单元的可达到的最大驱动力。按照本专利技术的一种有利的设计方案规定，在至少一个运输单元上，磁极的数量和/或极距离和/或磁极的极宽度能在运输单沿着运输路线运动期间和/或在静止状态中改变，其中，为了改变磁极的数量和/或极距离和/或磁极的极宽度能优选更换运输单元的至少一个永磁体。由此，多个运输单元可以单独地与期望的边界条件在可达到的最大速度和驱动力方面相适配。当所述改变在运输单元的运动期间进行时，例如不需要为了改变可达到的最大速度而将运输单元从运输路线移开，由此可以在时间上优化运动流程。但是所述改变也可以在静止状态中实现，例如其方式为，将运输单元从运输路线取出。有利地，为了改变磁极的数量和/或极距离和/或磁极的极宽度，在运输装置中设有磁化装置，借助该磁化装置能改变运输单元的至少一个永磁体的磁特性，其中，该磁化装置集成在运输装置的运输路线中或平行于运输路线设置。由此，可以简单且灵活地改变可达到的最大速度。优选地，所述磁化装置具有磁化单元和磁化控制单元，其中，该磁化单元设置用于产生磁场，以便改变运输单元的至少一个永磁体的磁特性，以便改变磁极的极距离，并且其中，磁化控制单元设置用于操控磁化单元。所述磁化单元有利地设置用于产生磁场，以便改变运输单元的至少一个永磁体的磁特性，以便改变磁极的数量和/或极宽度。此外，有利的是，所述磁化单元为了产生磁场而具有至少一个磁化线圈，其中，所述至少一个磁化线圈优选具有如下磁化线圈宽度，该磁化线圈宽度相应于运输单元的永磁体的磁体宽度或相应于运输单元的永磁体的磁体宽度m的整数多倍。由此，可以例如以仅一个磁化线圈宽度有针对性地依次改变多个永磁体的磁特性。当磁化装置集成在运输路线中时，有利的是，运输路线的至少一个驱动线圈构成为磁化单元的磁化线圈。当磁化装置平行于运输路线设置时，有利的是，磁化装置是位置固定的或相对于运输路线可运动，以便在运输单元的静止状态中或在其运动期间改变运输单元的至少一个永磁体的磁特性。按照本专利技术的另一种有利的设计方案规定，为了改变运输单元的磁极的极距离能借助设置在运输单元上的调节装置改变至少一个永磁体沿运输单元的纵向方向的位置。由此，可以例如设有机械的或机电的调节装置，利用所述机械的或机电的调节装置可以简单且灵活地在静止状态中或在运动期间改变可达到的最大速度。优选地，驱动线圈沿纵向方向沿着运输路线的线圈距离不同于运输单元的极距离，其中，线圈距离优选在整个运输路线上是恒定的。由此，可以避免卡入(镶齿效应)的不利效果。此外，所述目的利用一种运输单元来实现，在该运输单元上，运输单元的磁极的极距离是可改变的，其中，在运输单元上优选设有调节装置，借助该调节装置能改变各永磁体中的至少一个永磁体沿运输单元的纵向方向的位置，以便改变极距离。特别优选地，调节装置以机械的方式实施并且具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.长定子线性马达形式的运输装置(1)，所述运输装置具有运输路线(2)，至少两个运输单元(TEi)能沿着所述运输路线沿纵向方向运动，其中，在所述运输路线(2)上沿纵向方向依次设置有多个驱动线圈(3)并且在各运输单元(TEi)上分别沿纵向方向以确定的极距离(TP)依次设置有多个磁极(5)，所述多个磁极与所述驱动线圈(3)以电磁的方式协同作用，以便使所述运输单元(TEi)运动，其中，每个磁极(5)具有至少一个永磁体(6)，其特征在于，所述至少两个运输单元(TEi)的磁极(5)具有不同的极距离(TP)。/n

【技术特征摘要】
20181127 EP 18208683.51.长定子线性马达形式的运输装置(1)，所述运输装置具有运输路线(2)，至少两个运输单元(TEi)能沿着所述运输路线沿纵向方向运动，其中，在所述运输路线(2)上沿纵向方向依次设置有多个驱动线圈(3)并且在各运输单元(TEi)上分别沿纵向方向以确定的极距离(TP)依次设置有多个磁极(5)，所述多个磁极与所述驱动线圈(3)以电磁的方式协同作用，以便使所述运输单元(TEi)运动，其中，每个磁极(5)具有至少一个永磁体(6)，其特征在于，所述至少两个运输单元(TEi)的磁极(5)具有不同的极距离(TP)。


2.根据权利要求1所述的运输装置(1)，其特征在于，所述至少两个运输单元(TEi)具有不同的数量(j)的磁极(5)和/或所述至少两个运输单元(TEi)的磁极(5)具有不同的极宽度(b)。


3.根据权利要求1或2所述的运输装置(1)，其特征在于，在至少一个运输单元(TEi)上，磁极(5)的数量(j)和/或极距离(TP)和/或磁极(5)的极宽度(b)能在所述运输单元(TEi)沿着所述运输路线(2)运动期间和/或在静止状态中改变。


4.根据权利要求3所述的运输装置(1)，其特征在于，为了改变所述磁极(5)的数量(j)和/或所述极距离(TP)和/或所述磁极(5)的极宽度(b)，运输单元(TEi)的至少一个永磁体(6)是可更换的。


5.根据权利要求3或4所述的运输装置(1)，其特征在于，为了改变所述磁极(5)的数量(j)和/或所述极距离(TP)和/或所述磁极(5)的极宽度(b)，在所述运输装置(1)中设有磁化装置(15)，借助该磁化装置能改变运输单元(TEi)的至少一个永磁体(6)的磁特性，其中，所述磁化装置(15)集成在所述运输装置(1)的运输路线(2)中或平行于所述运输路线(2)设置。


6.根据权利要求5所述的运输装置(1)，其特征在于，所述磁化装置(15)具有磁化单元(16)和磁化控制单元(18)，其中，所述磁化单元(16)设置用于产生磁场，以便改变所述运输单元(TEi)的至少一个永磁体(6)的磁特性，以便改变所述磁极(5)的极距离(TP)，并且所述磁化控制单元(18)设置用于操控所述磁化单元(16)。


7.根据权利要求6所述的运输装置(1)，其特征在于，所述磁化单元(16)设置用于产生磁场，以便改变所述运输单元(TEi)的至少一个永磁体(6)的磁特性，以便改变所述磁极(5)的数量(j)和/或极宽度(b)。


8.根据权利要求6或7所述的运输装置(1)，其特征在于，所述磁化单元(16)为了产生磁场而具有至少一个磁化线圈(17)，其中，所述至少一个磁化线圈(17)优选具有如下磁化线圈宽度(bM)，该磁化线圈宽度相应于所述运输单元(TEi)的永磁体(6)的磁体宽度(m)或相应于所述运输单元(TEi)的永磁体(6)的磁体宽度(m)的整数多倍。


9.根据权利要求6至8中之一所述的运输装置(1)，其特征在于，所述磁化装置(15)集成在所述运输路线(2)中，其中，所述运输路线(2)的驱动线圈(3)之中的至少一个驱动线圈构成为所述磁化单元(16)的磁化线圈(17)；或所述磁化装置(15)平行于所述运输路线(2)设置，其中，所述磁化装置(15)是位置固定的或相对于运输路线(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·韦伯，
申请(专利权)人：B和R工业自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT