CN109911557B - 运送系统、用于控制运送系统的方法以及运送系统组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种具有底面的运送系统，由所述底面与至少一个在其上能够二维地运动的运送器件共同作用地构造了面驱动装置。此外，公开了一种用于对这种运送系统进行控制的方法以及运送系统的组件。

Description

运送系统、用于控制运送系统的方法以及运送系统组件

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的运送系统、一种用于控制所述运送系统的方法以及运送系统的组件。

背景技术

所述类型的运送系统首要地用于在工业的生产设施或者物流中心中的过程站与加工站之间运送运送物、比如工件。所述运送系统包括面驱动装置，所述面驱动装置比如能够构造为具有至少两个自由度的平面驱动装置（Planarantrieb）。比如，公开文献US 9 202719 B2提供电气化的平面驱动装置的基础性的说明。

公开文献DE 10 2014 212 256 A1说明了一种平面驱动装置的工业上的应用情况。所说明的运送系统拥有底面，运送器件能够在所述底面上二维地运动并且能够被输送给机械手、比如具有抓具的机械臂或者钻孔或者焊接装置。通过线性的牵引器件来输送给所述底面并且从所述底面上运走。

这种解决方案的不利之处一方面是，所述运送系统的一部分仅仅通过线性的运动来实现（牵引器件），并且另一方面是，所述运送器件、一旦其处于所述底面上就处于多个控制机构的影响区域中。在用于仅仅对所述运送器件的运动进行控制的控制机构和被设置用于仅仅在机械手的区域中对运送器件的运动进行控制的控制机构同时起作用时，可能出现所述控制机构的职责不明的情况并且存在运送器件的碰撞以及运送系统的故障的危险。

发明内容

相对于此，本发明的任务是，提供一种运送系统，对于该运送系统来说控制机构的职责的界定能够得到改进。此外，所述任务是，提供一种用于对这样的运送系统进行控制的方法。另一项任务在于，提供一种具有对控制机构的职责进行得到改进的界定的功能的运送系统组件。

第一项任务通过一种具有权利要求1的特征的运送系统得到解决，第二项任务通过一种具有权利要求7的特征的方法得到解决，并且最后一项任务通过一种具有权利要求12的特征的运送系统组件得到解决。

本发明的有利的改进方案在相应从属的权利要求中得到了说明。

运送系统首要地比如具有特别是在工业的企业中将运送物、比如工件运送给过程站或者加工站并且在这些站之间进行运送的任务。但是，所述运送系统也能够适合于在物流系统中在分配站或者类似工作站之间运送散装货（Stückgut）。所述运送系统构造为面状并且具有底面，由该底面与至少一个在其上以能够二维地运动的方式布置的运送器件共同作用地构成面驱动装置、尤其是平面驱动装置。比如所述底面是电气化的平面驱动装置的定片（Stator）。所述运送器件尤其是所述平面驱动装置的传送器（Translator）。根据本发明，所述底面完全地并且不相交地-尤其成对地不相交地-被划分为运送区段和至少一个过程区段、比如加工站或者过程站，能够在所述过程区段中操作所述运送器件和/或其运送物。

在此应该如此来理解“不相交”，使得所述底面的每个点都刚好属于所述底面的区段之一。

通过所述底面的区段的、不相交的、也就是无交集的明确的分开，来产生用于控制机构的明确的配属关系的界定，所述控制机构用于对所述底面上的运送器件进行控制。通过这种方式，能够实现可靠的控制及其在控制机构之间的递交。在用于进行运送的区段与用于对所述运送器件和/或运送物进行操作的区段之间进行明确的划分。

在一种优选的改进方案中，所述运送系统具有大量这样的运送器件。通过这种方式，能够同时运送多个运送物、尤其是工件。也能够规定，所述运送物比如由一个以上的运送器件来运送，比如因为所述运送物超规格或者超重。

在一种优选的改进方案中，所述运送系统具有大量的过程区段、尤其是加工站。通过这种方式，能够由相同的运送系统向大量的加工站供给所述运送物、尤其是工件。

在一种改进方案中，所述运送系统具有多个控制机构、比如用于运送尤其是处于运送区段中的运送物或者运送器件的控制机构以及用于对尤其是处于过程区段中的运送物或者运送器件进行操作的控制机构。

在所述改进方案中，始终刚好所述运送系统的多个控制机构中的仅仅一个控制机构被分配给所述运送器件，以用于对所述运送器件的运动或者位置进行控制。在此，所述运送器件与相应的控制机构之间的分配至少根据其在所述底面的上面或者上方的布置或者位置来进行。

在一种改进方案中，为了对所述运送器件的运动或者位置进行控制，此外根据所述控制机构之间的数据交换来为所述运送器件分配所述控制机构中的刚好一个控制机构。通过根据所述布置情况并且根据所述控制机构之间的数据交换进行的这种所定义的分配，能够很好地排除由于竞争的控制机构的相互影响而引起的运送问题。

为了控制所述运送器件的运动和位置，在一种改进方案中所述运送系统具有通过所述底面来分布地布置的检测机构，所述检测机构用于检测所述至少一个运送器件在所述底面的上面或者上方的位置。

在一种改进方案中，所述至少一个运送器件与所述运送系统的合适的控制机构之间的分配通过以下方式来进行，即：所述至少一个运送器件在完全布置在所述运送区段中时被分配给系统控制机构。所述运送器件此后在其位置和运动方面由这个系统控制机构来控制。所述系统控制机构能够包括大量物理上的设备，所述设备在逻辑上形成控制机构。在完全布置在至少一个过程区段中时，所述至少一个运送器件被分配给这个过程区段的过程控制机构。其位置而后因此由所述过程控制机构来控制。优选为每个过程区段/每个加工站分配了单独的过程控制机构。

所述运送器件运动到这样的位置中以至于所述运送器件部分地布置在所述运送区段中并且部分地布置在至少一个过程区段中这种情况是不允许的并且被所述运送系统所阻止。

控制的概念在本公开文献中原则上与所述运送器件在所述底面的上面或者上方的位置或者位置及速度相关。所述控制机构中的被分配给所述运送器件的、也就是承担对于所述运送器件的控制或者调节的控制机构被委托对所述底面上的运送器件的目标位置以及可选地目标速度进行预先给定。在假设平面驱动装置时，通过所述底面的、在所布置的运送器件的区域中的定片瓷块（Statorkachel），根据所述位置检测机构的所检测到的数值并且如果涉及电动的平面驱动装置那就必要时根据线圈电流来对所述位置或者速度进行真正地调节。

优选所述用于对所述至少一个运送器件的位置或者布置进行检测的检测机构与所述系统控制机构和所述过程控制机构处于信号连接之中。通过这种方式，所述运送器件的所检测到的位置或者布置随时供相应当前分配给所述运送器件的控制机构所用。

在一种改进方案中，所述运送器件中的每个运送器件都有运送器件控制机构。

通过当前所分配的控制机构，对所述底面的区段的上面或者上方的、分配给所述控制机构的运送器件的目标位置和/或目标速度进行预先给定。优选根据所检测到的位置通过瓷块（Kachel）、尤其是所述底面的定片瓷块的电子装置来对这种位置或者布置进行调节。瓷块在此是所述底面的、具有相应地能够单独地操控的电子装置的部分面。

在一种改进方案中，所述底面此外具有至少部分地由所述运送区段和所述至少一个过程区段限定的并且与这些区段不相交的递交区段。换句话说，所述运送区段通过所述递交区段与所述过程区段相连接。所述递交区段能够可靠地将对于所述运送器件的位置的控制从所述系统控制机构递交到相关的过程区段的过程控制机构上并且反之亦然。

所述递交区段至少具有和所述至少一个或者多个被设置用于进入到所述过程区段中的运送器件一样多的面。

在一种改进方案中，多个这样的递交区段与所述至少一个过程区段邻接。通过这种方式，多个运送器件能够同时并且/或者从多个侧面进入并且离开所述过程区段。

在一种改进方案中设置了至少两个过程区段，所述两个过程区段都与同一个递交区段邻接，从而能够在所述过程区段之间直接交换运送器件。

在一种改进方案中所述控制机构如此构成，从而向布置在所述递交区段中的至少一个运送器件始终分配所述控制机构中的仅仅一个控制机构或者所述控制机构中的仅仅一个控制机构被优先确定为负责的控制机构。通过这种方式，也在所述递交区段中保证了所述控制机构的职责的界定。

在所述运送系统的一种改进方案中，其控制机构如此构成，使得对于布置在所述递交区段中的至少一个运送器件的控制能够根据所述控制机构的尤其双向的数据交换从所述系统控制机构递交到所述过程控制机构上并且/或者反之亦然。所述数据交换优选通过将递交的控制机构的询问发送给接收的控制机构并且将所述接收的控制机构的反馈发送给所述递交的控制机构这样的方式来进行。仅仅在反馈时才进行控制的递交。在反馈缺失时，所述控制留在已经承担所述控制的控制机构处。

所述数据交换至少具有承担所述控制的、尤其递交的控制机构对所述接收的控制机构的要求以及所述接收的控制机构的、紧随此后的发给所述递交的控制机构的反馈。通过这种方式来保证，只有在所述接收的控制机构也准备好时才递交、尤其是交出所述控制。

在一种改进方案中，所述底面的不相交的划分被保存在所述系统控制机构中并且/或者由其来管理。

在所述运送系统的一种改进方案中，所述系统控制机构与所述过程控制机构之间具有接口。所述接口尤其被设置用于进行数据交换。

一种根据本发明的、用于对如根据前面的描述的至少一个方面来构成的运送系统进行控制的方法具有使所述运送器件从所述运送区段运动到所述过程区段中并且/或者使其进行相反的运动的步骤以及在所述过程区段中对所述运送器件和/或其运送物进行操作的步骤。

在所述方法的一种改进方案中，在使所述运送器件运动到所述过程区段中之前使其运动到递交区段中。沿另一个方向，在使所述运送器件运动到所述运送区段中之前使其运动到所述递交区段中。对于所述运送器件的控制有利地在从所述运送区段转换到所述递交区段中时被分配给所述系统控制机构并且在从所述过程区段转换到所述递交区段中时被分配给所述过程控制机构。相应所分配的控制机构将所述运送器件优选完全控制到所述递交区段中。

在下一个方法步骤中，在递交区段中将对于所述运送器件的控制从所述系统控制机构递交给所述过程控制机构或者反之亦然。这优选根据递交的与接收的控制机构之间的数据交换来进行。为此，能够将信号从所述系统控制机构发送给所述过程区段的过程控制机构，所述信号比如包括所述运送器件的到达、其位置以及必要时运动数据、比如速度和加速度。在存在从所述过程区段朝所述运送区段的方向的运动方向时，能够将相同的数据由所述过程控制机构递交给所述系统控制机构。如果这种数据交换受到了干扰或者仅仅朝一个方向进行-这与没有进行反馈意义相同，那就中断所述控制的递交。所述控制而后留在所述控制机构中的递交的控制机构处。

如果不能递交所述控制，那么所述方法的一种改进方案就具有在所述递交区段的界限内将所述运送器件减速到零的速度的步骤。一般而言，在所述递交区段中通过承担对于所述运送器件的控制的控制机构对所述运送器件的速度进行监测的步骤是基础。

在一种改进方案中，所述方法具有下述步骤，即：一旦将运送器件从所述递交区段上清空就将对于所述运送器件的控制从所述过程控制机构递交给所述系统控制机构。

多个根据前面的描述的至少一个方面来构成的运送系统能够模块化地被组合成一个运送系统组件。在此，分别在两个运送系统之间设置了至少一个系统递交区段，所述系统递交区段部分地由所述两个运送系统的底面所限定。

所述运送系统在此能够并排地或者上下叠放地、比如以楼层状的三维的布置结构来布置。

在一种改进方案中，所述运送系统组件拥有中心的控制单元，该中心的控制单元至少与所述运送系统的系统控制机构之间具有接口。

附图说明

根据本发明的运送系统的一种实施例在附图中示出。现在借助于该附图的图样对本发明进行解释。

图1以俯视图示出了根据一种实施例的根据本发明的运送系统。

具体实施方式

根据图1，运送系统1具有底面2。该底面2由大量的瓷块（未明确分辨地示出）构成，所述瓷块相应地形成平面驱动装置的定片的区段。在所述底面2上布置了大量的运送器件4。所述运送器件构造为传送器并且与所述底面2一起形成平面驱动装置。所述运送器件4在所述底面2上以能够朝每个任意的方向二维地运动的方式被驱动。

所述底面2不相交地被划分为在所示出的实施例中代表着所述底面2的最大的部分的运送区段6、多个过程区段7、8、9以及多个递交区段70、72、80、90、92。所述区段6、7、8、9、70、72、80、90、92在此没有搭接，因而也能够称为“成对地不相交”。所述平面驱动装置2、4在整个底面2的范围内由相同类型的定片瓷块所构成。

所述运送系统1具有逻辑的系统控制机构100和分别配属于所述过程区段7、8、9之一的过程控制机构74、84、94。所述过程控制单元74、84、94与所述系统控制单元100之间的信号连接在此通过相应的信号线76、86、96来实现。通过信号线66，所述系统控制单元100与所述底面2的定片瓷块及位置检测机构（未示出）信号连接。由信号线66、76、86、96构成的系统也能够实现为总线架构。

通过所述信号线66，尤其实现了所述位置检测机构与所述系统控制机构100的数据交换。

接下来对所述根据本发明的、用于对运送系统1进行控制、更准确地说用于对运送器件4的位置进行控制的方法的一种变型方案进行描述。首先，根据图1的运送器件4处于所述底面2的运送区段6的左边的区段中。在所述运送器件布置在所述运送区段6中时，对于所述运送器件4的目标位置的控制被分配给所述系统控制机构100。通过所述信号连接66将所述运送器件4的由所述位置检测机构所检测到的位置递交给所述系统控制机构100。下面要在过程区段7中对布置在所述运送器件4上的工件进行加工。能够示范性地提到板件，应该在所述过程区段7中借助于轮廓的试车（Abfahren）来将粘合剂珠（Kleberaupe）施加在所述板件上。只要在所述运送区段6上检测运送器件4，所述系统控制机构100就针对所述运送器件4承担控制、也就是目标-位置预先给定。如果所述运送器件4像比如位置4´´所示出的一样处于所述过程区段7、8、9之一中，那么相应的过程控制单元74、84、94就承担所述控制。最后提到的过程控制单元通过所述信号连接76、86、96与所述系统控制机构100相连接。所述信号连接76、86、96由此形成所述控制机构74、84、94、100的通信接口。所述运送系统1的控制/调节硬件中的软件部分确保了，只有在用于所述运送器件4的控制指令源自所述控制单元74、84、94、100中的负责的控制单元时，才在所述区段6、7、8、9和70、72、80、90、92中对所述控制指令进行处理。所述职责建立在调节基础上（regelbasiert）。

对于所述递交区段70、72、80、90、92来说，所述控制的职责能够在所述系统控制机构100与所述过程控制机构74、84、94之间切换。这根据以下逻辑来进行：首先所述系统控制机构100根据划虚线的曲线将所述运送器件4控制到所述递交区段70中。如果所述运送器件4完全处于所述递交区段70中，那就将其称为4´。所述系统控制机构100在此一直承担对于所述运送器件4´的控制，直至其能够成功地被递交给了所述过程控制机构74。随着所述运送器件4´进入到所述递交区段70中，信号从所述系统控制机构100到达所述过程控制机构74，所述信号包括所述运送器件4´的位置和运动数据、尤其是速度和加速度。一旦所述过程控制机构74对该信号作出响应，就将所述控制从所述系统控制机构100递交给所述过程控制机构74，这涉及所述运送器件4´的位置和速度。自这个时刻起，所述过程控制机构74预先给定用于对所述运送器件4´进行控制的目标位置和目标速度并且将其控制到所述过程区段7中。附图标记根据图1切换到4´´。在这个时刻，所述过程控制机构74能够通过信号将用于所述递交区段70的职责返回递交给所述系统控制机构100。在所述过程区段7中，所述过程控制机构74根据用虚线示出的、用于涂覆粘合剂珠的曲线来控制所述运送器件4´´，直至所述运送器件4´´进入到所述递交区段72中。在那里附图标记切换到4´´´。在所述运送器件4´´´进入到所述递交区段72中时，信号从所述过程控制机构74到达所述系统控制机构100，所述信号包括所述运送器件4´´´的位置和运动数据、速度和加速度。一旦所述系统控制机构100对这个信号作出响应，就将所述控制的职责又从所述过程控制机构74返回递交给所述系统控制机构100。最后提到的系统控制机构而后能够根据以所述递交区段72为出发点的划虚线的曲线将所述运送器件4´´´控制到所述过程区段8的递交区段80。在这里而后如所描述的那样重复对于所述控制的递交。

公开了一种运送系统，该运送系统具有至少一个在底面上平面地被驱动的运送器件和多个用于至少对所述运送器件在所述底面上的位置进行控制的控制机构。在此，所述底面被划分为成对地不相交的面区段。在每个面区段中，在此为所述运送器件固定地分配了所述控制机构之一并且/或者定义了用于递交配属关系的规则。

此外，公开了一种用于对运送系统进行控制的方法以及运送系统的组件。

附图标记列表

1 运送系统

2 底面

4,4´,4´´,4´´´ 运送器件

6 运送区段

66 信号连接

7,8,9 过程区段

70,72 递交区段

74 过程控制单元

76 信号连接

80 递交区段

84 过程控制单元

86 信号连接

90,92 递交区段

94 过程控制单元

96 信号连接

66 信号线

76 信号线

86 信号线

96 信号线

100 系统控制单元

Claims (11)

1.具有底面（2）的运送系统，由所述底面与至少一个在其上能够二维地运动的运送器件（4、4´、4´´）共同作用地构成面驱动装置（2、4、4´、4´´、4´´´），其特征在于，所述底面（2）不相交地被划分为运送区段（6）和至少一个过程区段（7、8、9），在所述过程区段中能够操作所述运送器件（4、4´、4´´、4´´´）和/或其运送物，其中，所述运送器件（4、4´、4´´）在所述底面（2）上以能够朝每个任意的方向二维地运动的方式被驱动，其中，所述至少一个运送器件（4、4´、4´´、4´´´）在所述运送区段（6）中被分配给系统控制机构（100）并且在所述至少一个过程区段（7、8、9）中被分配给过程控制机构（74、84、94）。

2.根据权利要求1所述的运送系统，其中，所述底面（2）被划分为至少部分地由所述运送区段（6）和所述至少一个过程区段（7、8、9）限定的至少一个递交区段（70、72、80、90、92）。

3.根据权利要求2所述的运送系统，其中，所述系统控制机构（100）和所述过程控制机构（74、84、94）如此构成，从而为布置在所述递交区段（70、72、80、90、92）中的至少一个运送器件（4、4´、4´´、4´´´）始终仅仅分配了所述系统控制机构（100）和所述过程控制机构（74、84、94）之一。

4.根据权利要求1所述的运送系统，其中，所述底面（2）被划分为至少部分地由所述运送区段（6）和所述至少一个过程区段（7、8、9）限定的至少一个递交区段（70、72、80、90、92），其中，所述系统控制机构（100）和所述过程控制机构（74、84、94）如此构成，使得对于布置在所述递交区段（70、72、80、90、92）中的至少一个运送器件（4、4´、4´´、4´´´）的控制能够根据所述系统控制机构（100）和所述过程控制机构（74、84、94）的数据交换由所述系统控制机构（100）递交给所述过程控制机构（74、84、94）并且/或者反之亦然。

5.根据权利要求1所述的运送系统，其中，不相交的划分方案被保存在所述系统控制机构（100）中并且/或者由所述系统控制机构来管理。

6.用于对根据权利要求1到5中任一项构成的运送系统（1）进行控制的方法，其特征在于以下步骤：

-“使所述运送器件（4、4´、4´´、4´´´）从所述运送区段（6）运动到所述过程区段（7、8、9）中并且/或者反之亦然”，并且

-“在所述过程区段（7、8、9）中操作所述运送器件（4、4´、4´´、4´´´）和/或其运送物”。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述底面（2）被划分为至少部分地由所述运送区段（6）和所述至少一个过程区段（7、8、9）限定的至少一个递交区段（70、72、80、90、92），其中，所述步骤

-“使所述运送器件（4、4´、4´´、4´´´）从所述运送区段（6）运动到所述过程区段（7、8、9）中并且/或者反之亦然”具有

-“使所述运送器件（4、4´、4´´、4´´´）从所述运送区段（6）或者从所述过程区段（7、8、9）运动到所述递交区段（70、72、80、90、92）中”的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，具有以下步骤

-“在所述递交区段（70、72、80、90、92）中将对于所述运送器件（4、4´、4´´、4´´´）的控制从所述系统控制机构（100）递交给所述过程控制机构（74、84、94）或者反之亦然”。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述步骤

-“在所述递交区段（70、72、80、90、92）中将对于所述运送器件（4、4´、4´´、4´´´）的控制从所述系统控制机构（100）递交给所述过程控制机构（74、84、94）或者反之亦然”根据所述系统控制机构（100）和所述过程控制机构（74、84、94）中的递交的与接收的控制机构之间的数据交换来进行。

10.根据权利要求8所述的方法，其具有步骤：

“在所述递交区段（70、72、80、90、92）中通过所述系统控制机构（100）和所述过程控制机构（74、84、94）中的承担对于所述运送器件（4、4´、4´´、4´´´）的控制的控制机构来监测所述运送器件（4、4´、4´´、4´´´）的速度”。

11.运送系统组件，其具有多个根据权利要求1到5中任一项构成的运送系统并且相应地具有至少部分地由相邻的运送系统的底面限定的至少一个系统递交区段。

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