线性电机系统技术方案

本发明专利技术涉及一种线性电机系统，尤其是传输系统，例如多载体系统，其包括具有多个沿着所述引导轨道分布地布置的电磁体的引导轨道。线性电机系统还包括第一和第二动子，所述第一和第二动子由导轨引导并且可沿着导轨运动，并且分别包括用于与导轨的电磁体共同作用以使动子运动的驱动磁体，和用于通过相应地控制电磁体来控制动子相对于导轨的运动的控制装置。此外，线性电机系统包括至少一个固定在第一和/或第二动子上的能量传递元件，该能量传递元件被构造用于将能量从第一动子传递到第二动子。被构造用于将能量从第一动子传递到第二动子。被构造用于将能量从第一动子传递到第二动子。

【技术实现步骤摘要】
线性电机系统


[0001]本专利技术涉及一种线性电机系统，特别是输送系统，例如多载体系统，其包括：导轨，所述导轨具有沿着所述导轨分布地布置的多个电磁体；第一和第二动子，所述第一和第二动子由所述导轨引导并且能够沿着所述导轨运动并且分别包括驱动磁体，所述驱动磁体用于与所述导轨的电磁体共同作用以使所述动子运动；以及控制装置，所述控制装置用于通过相应地操控电磁体来控制所述动子相对于所述导轨的运动。本专利技术还涉及一种用于运行这种系统的方法和一种用于这种系统的动子。

技术介绍

[0002]线性电机在今天得到了广泛的应用。例如，它们可以用于在工业设施中移动、特别是输送产品。对于不同产品的灵活输送，多载体是特别有利的。它们尤其包括多个动子，即输送单元，所述动子能够单独地并且彼此独立地移动。在典型的多载体系统中，导轨本身是封闭的，即实际上是无端头的，这实现了循环运行。
[0003]在工业设施中，通常由外部系统或人员在沿着导轨的预定义位置(即，在“工位”)处对由动子输送的产品执行加工步骤。为此，典型地，第一动子在接近限定的位置时被制动，而已经在其上执行处理步骤的第二动子被加速，以便使其运动离开定义的位置。制动第一动子和加速第二动子所需的能量或所需的电流导致显著的能量或电流消耗以及对系统的高功率要求。这尤其适用于应以高的循环次数接近规定位置时，即当每单位时间必须制动和/或加速非常多的动子时。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，优化开头所述类型的线性电机系统的效率和/或降低对线性电机系统的功率要求。
[0005]该所述技术问题通过本专利技术的线性电机系统来实现，并且特别是通过至少一个能量传递元件固定在第一和/或第二动子上并且被构造用于将能量从第一动子传递到第二动子。
[0006]本专利技术涉及一种线性电机系统，尤其涉及一种输送系统，例如，一种多载体系统，包括：
[0007]‑
导轨，所述导轨具有多个沿着所述导轨分布地布置的电磁体；
[0008]‑
第一和第二动子，所述第一和第二动子由所述导轨引导并且能够沿着所述导轨运动，并且分别包括驱动磁体，所述驱动磁体用于与所述导轨的电磁体共同作用以使所述动子运动；
[0009]‑
控制装置，用于通过相应地控制电磁体来控制动子相对于导轨的运动；和
[0010]‑
至少一个固定在第一和/或第二动子上的能量传递元件，所述能量传递元件构造用于将能量从第一动子传输到第二动子。
[0011]因此，本专利技术利用沿着导轨运动的第一动子的(动能)能量，以便加速第二动子。第
一动子的能量和特别是动能在此经由能量传递元件至少部分地传递给第二动子。当正在制动的或待制动的第一动子低于与正在加速的或待加速的第二动子的预定的最小距离时，能量传递元件例如可以在动子之间建立临时的机械连接，其中，第一动子的能量至少部分地通过能量传递元件传递给第二动子，也就是说，第一动子被制动并且第二动子被加速。例如，通过能量传递元件可以将第一动子的尤其是动能的超过20％、30％、50％或70％的能量传递给第二动子。
[0012]特别地，可以直接和/或间接地传递动能。原则上，第一动子具有动能，因为第一动子以确定的速度在导轨上行驶，而第二动子处于静止位置中或以比第一动子更低的速度沿着导轨运动。一旦第一动子低于与第二动子的预定最小距离，则进行动能从第一动子到第二动子的至少部分直接的能量传递和/或第一动子的动能通过能量传递元件以势能的形式至少部分存储(例如通过张紧构造为弹簧的能量传递元件)，以及随后将所存储的势能转换成呈第二动子的加速形式的动能。特别地，第一动子在传递能量时被制动。
[0013]原则上，能量传递元件可以固定在第一和/或第二动子上，其中，固定在相应的动子上的能量传递元件可以始终朝向相互作用的动子的方向和/或朝向动子的行驶方向。原则上也可行的是，多个能量传递元件固定在第一和/或第二动子上。这可以导致所描述的效果的增强，从而提高能量传递的效率。
[0014]由于通过能量传递元件的能量传递，可以减小用于制动第一动子或用于加速第二动子所需的电流，从而降低了对系统的电流消耗和功率要求。
[0015]本专利技术的扩展方案可以从说明书、附图中得出。
[0016]根据第一实施方式，能量传递元件构造用于，在第一和/或第二动子进入能量传递元件的作用区域中时，将能量从第一动子传递到第二动子。作用区域可以限定能量传递元件存储和/或传输能量的区域。当第一动子低于与第二动子的预定最小距离时，这可以定义为“进入作用区域”。例如，进入作用区域可以意味着，两个动子中的一个与能量传递元件直接接触，即直接接触能量传递元件。在动子与能量传递元件直接接触的时间段内，能量传递元件可以至少部分地存储第一动子的能量(特别是动能)和/或将其传递给第二动子。从相应的动子和能量传递元件不再接触的时间点起，第一动子的能量和/或存储在能量传递元件中的能量可以完全或至少部分地传输到第二动子，从而在能量传递元件中不再存储或几乎不再存储能量。替代地，能量传递也可以在没有动子与能量传递元件直接接触的情况下进行。例如，为此可以构造能量传递元件，使得在第一动子进入第一和/或第二动子的能量传递元件的作用区域中时，动子相互排斥并且因此第一动子被制动，而第二动子被加速。在此，能量传递元件例如可以构造为磁体，其中，第一和第二动子的两个能量传递元件优选地在作用区域中彼此排斥。
[0017]优选地，线性电机系统包括信息反馈装置，该信息反馈装置用于将关于动子的运动和/或在动子的运动期间电磁体的活动性的至少一个反馈信息反馈给控制装置，其中，控制装置被设置用于，尤其基于反馈信息来调节动子的运动。反馈信息例如可以是关于动子的位置、速度、加速度、能量，用于动子运动的电流的信息，或者是关于一个或多个动子运动的任何其他信息。典型地，通过传感器、通过计算或以其他方式检测返回信息。原则上，为了调节动子的运动，例如动子的加速度的实际值与预设的额定值迭代地匹配，并且通过调节使实际值和额定值的偏差最小化。
[0018]根据另一实施方式，第二动子的归因于控制装置的加速度至少在作用区域中不是负的和/或与归因于能量传递元件的加速度相差最大15％或10％，其中负加速度例如对应于制动。换言之，通过控制装置并且特别是通过电磁体的操控作用到第二动子上的加速度(即如果仅考虑由电磁体引起的并且由控制装置17控制的加速度则会出现的加速度)至少不具有制动作用和/或与通过能量传递元件作用到第二动子上的加速度(即如果在加速度时仅考虑弹簧会出现的加速度)相差最大15％或10％。
[0019]因此，通过控制装置对第二动子的运动控制对第二动子的由能量传递元件引起的加速度曲线具有支持作用。优选的是，由控制装置执行的对第二动子的运动的控制不与由能量传递元件引起的加速度曲线相反地或强烈偏离地工作，即不减弱归因于能量传递元件的加速度。因此，不通过控制装置的调节回路进行(无意的)制动。如果控制装置例如通过第一动子和第二动子的位置信息确定第一动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线性电机系统(10)，特别是输送系统，例如多载体系统，包括：导轨(16)，所述导轨具有多个沿着所述导轨(16)分布地布置的电磁体；第一和第二动子(18、20)，所述第一和第二动子由所述导轨(16)引导并且能够沿着所述导轨运动，并且分别包括驱动磁体，所述驱动磁体用于与所述导轨(16)的电磁体共同作用以使所述动子(18、20)运动；控制装置(17)，所述控制装置用于通过相应地控制所述电磁体来控制所述动子(18、20)相对于所述导轨(16)的运动；和至少一个固定在所述第一和/或第二动子(18、20)上的能量传递元件，所述能量传递元件构造用于将能量从所述第一动子(18)传递到所述第二动子(20)。2.根据权利要求1所述的线性电机系统(10)，其中，所述能量传递元件构造用于，在所述第一和/或所述第二动子(18、20)进入所述能量传递元件的作用区域(19)中时，将能量从所述第一动子(18)传递到所述第二动子(20)。3.根据权利要求2所述的线性电机系统(10)，其中，所述第二动子(20)的归因于所述控制装置(17)的加速度至少在所述作用区域(19)中不是负的和/或与归因于所述能量传递元件的加速度相差最大15％或10％。4.根据前述权利要求中任一项所述的线性电机系统(10)，其中，所述控制装置(17)被配置成使对所述第二动子(20)的运动的控制与所述第二动子(20)的由所述能量传递元件引起的加速度曲线相匹配。5.根据前述权利要求中任一项所述的线性电机系统(10)，其中，所述控制装置(17)被配置为调节对所述第二动子(20)的运动的控制，使得通过所述控制实现所述第二动子(20)的大致三角形或梯形的加速度曲线。6.根据权利要求3至5中任一项所述的线性电机系统(10)，其中，借助迭代方法确定所述第二动子与所述第一动子之间的最佳起始距离d
opt
，其中，所述迭代方法包括：(1)确定第一和第二动子之间的第一起始距离d1，在所述第一起始距离d1中，在所述动子之间产生第一最小距离d
min,1
，所述第一最小距离小于最佳最小距离d
min,opt
，其中，所述起始距离限定第一和第二动子之间的距离，当低于所述距离时，第一动子开始制动并且第二动子开始加速；(2)确定第一动子和第二动子之间的第二起始距离d2，在所述第二起始距离中得到第二最小距离d
min,2
，所述第二最小距离大于最佳最小距离d
min,opt
，(3)计算第三起始距离d3＝(d1+d2)/2并且确定相应的第三最小距离d
min,3
；(4)将d1和d2更新如下：d1：＝d1和d2：＝d3,当(d
min,1
‑
d
min,opt
)
·
(d
min,3
‑
d
min,opt
)＜0；或者d1：＝d3和d2：＝d2,当(d
min,2
‑
d
min,opt
)
·
(d
min,3
‑
d
min,opt
)＜0，(5)当d
min,2
‑
d
min,opt
>epsilon且d3不等于0时，重复步骤(3)和步骤(4)；(6)得到最佳起始距离d
opt
如下：...

【专利技术属性】
技术研发人员：R沃尔克，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：发明
国别省市：