CN110775645B - 用于运行具有转接器的长定子直线电动机的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

为了在运行呈长定子直线电动机形式的具有转接器(W)的输送装置时能够可靠地避免在转接器区域中的两个运输单元(TEi、TEi+1)的碰撞，在转接器区域中设有碰撞区域，其中，所述碰撞区域(K)从转接起点起分别在相应的输送部段上延伸长度(L1、L2)，并且为了确定所述碰撞区域，考虑运输单元作为二维对象，并且确定所述第一运输单元在第一输送部段上的位置，所述第一运输单元允许占据所述位置，使得作为二维对象的第二运输单元沿着第二输送部段能够无碰撞地运动穿过转接器，并且确定在该第一位置和转接起点之间的间距，并且至少将该间距用作为第一长度。本发明还涉及一种用于运行呈长定子直线电动机形式的输送装置(1)的设备和一种输送系统。

Description

用于运行具有转接器的长定子直线电动机的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于运行呈长定子直线电动机形式的输送装置的方法，所述输送装置具有带有至少一个转接器的输送线，借助所述转接器将所述输送线的第一输送部段与所述输送线的第二输送部段连接，并且所述第一输送部段和所述第二输送部段在所述转接器的区域中自转接起点起分叉，其中，使第一运输单元和第二运输单元沿着输送线运动，并且为了避免在第一运输单元与第二运输单元之间在转接器的区域中发生碰撞而确定碰撞区域，在所述碰撞区域中在第一运输单元和第二运输单元之间存在碰撞风险。此外，本发明涉及一种用于运行呈长定子直线电动机形式的输送装置的设备和一种输送系统。
背景技术
长定子直线电动机通常用作为在制造、加工、装配设施和类似设施中的柔性的输送装置。长定子直线电动机众所周知地基本上由呈多个依次设置的驱动线圈形式的长定子和多个具有激励磁体(永磁体或电磁体)的运输单元构成，所述激励磁体沿着长定子运动，其方式为：驱动线圈在运输单元的区域中相应地加载有电流。通过所述驱动线圈产生运动的磁场，所述运动的磁场与激励磁体在运输单元处共同作用，以便使运输单元运动。通过长定子，因此构成输送线，所述运输单元能够沿着所述输送线运动。因此可能的是，对每个运输单元单独地且彼此独立地在其运动(位置、速度、加速度)方面进行调节。为此，对于运动所需的每个驱动线圈能够通过相关联的驱动线圈调节器来操控，所述驱动线圈调节器能够从更高级别的设施控制单元获得用于移动运输单元的规定(例如，呈位置或速度的期望值的形式)。在此，也能够沿着输送线设有长定子直线电动机的转接器，以便运输单元能够在通过转接器连接的不同输送部段上运动。通常，长定子也以输送区段的形式构建，其中，每个输送区段形成输送线的一部分并且包含多个驱动线圈。在大多数情况下，为输送区段提供区段调节器，所述区段调节器调节输送区段的所有驱动线圈，例如通过每个驱动线圈的下级的线圈调节器来调节。也可以构成几乎任意的输送线、例如具有直线、曲线、闭合的轨道等的输送线。所述长定子直线电动机的结构设计方案，即例如驱动线圈、输送线、运输单元、运输单元的引导装置等的实施方案以及调节设计方案当然可以是不同的，但是长定子直线电动机的基本工作原理保持不变。
呈长定子直线电动机形式的输送装置可以是非常复杂的，也可以具有多个能够通过转接器互相连接的输送部段。大量运输单元也可以在呈长定子直线电动机形式的输送装置上同时运动。因此，这样的输送装置对各个运输单元的运动控制提出很高的要求。尤其是，通常必须采取预防措施，使得各个运输单元在其运动期间不会相互碰撞。在此，在转接器的区域中产生特殊要求，因为不仅必须避免碰撞，而且也必须对其进行调节：运输单元允许以何种顺序行驶穿过转接器。
在EP 3 202 612 A1中，预先检查运输单元：是否可以执行具有预设的运动学的静止操纵，使得能够防止与在前方行驶的运输单元的碰撞，并且如果不是这种情况，则启动静止操纵。在此，在执行静止操纵之后，也可以需要所实现的最小间距，以该最小间距也可以映射安全裕度以及运输单元在运动方向上的尺寸。附加地，在EP 3 202 612A1中允许在转接器周围设置碰撞区域，始终仅一个运输单元能够进入该碰撞区域。为此要求：仅对于一个运输单元允许终止在碰撞区域内的静止操纵。如果对于两个运输单元终止在碰撞区域中的相应的静止操纵，则其中仅一个允许进入转接器。为此，对于在转接器前方的运输单元也可以设置屏障，所述屏障不会被运输单元越过。如果不再存在碰撞风险，则能够移除所述屏障。然而，在EP 3 202 612A1中假设：转接器与碰撞区域相关联，然而没有实现：如何到达碰撞区域。
发明内容
本发明的一个目的是，提出一种方法，借助该方法能够在运行呈长定子直线电动机形式的输送装置时在转接器的区域中设置碰撞区域，使得能够可靠地避免两个运输单元在转接器区域中发生碰撞。
所述目的借助按照本发明的方法来实现。在按照本发明的方法中，碰撞区域从转接起点延伸第一长度至第一输送部段上的第一端部以及延伸第二长度至第二输送部段上的第二端部，第一输送部段上的第一运输单元和第二输送部段上的第二运输单元被建模为二维对象，选择包围第一运输单元的轮廓的二维几何形状作为用于第一运输单元的二维对象，和或选择包围第二运输单元的轮廓的二维几何形状作为用于第二运输单元的二维对象，借助对第一运输单元建模的二维对象中的至少一部分确定在第一输送部段上的第一位置，第一运输单元允许占据该第一位置，使得被建模为二维对象的第二运输单元能够沿着第二输送部段无碰撞地运动穿过转接器，并且确定在所述第一位置和所述转接起点之间的间距，并且将所述间距用作为第一长度。
通过根据本发明确定在转接器的区域中的碰撞区域能够确保：在一个输送部段上运输单元能够停在碰撞区域之前，而在另一输送部段上的另一运输单元能够安全地行驶穿过转接器，而不会引起在这两个运输单元之间的碰撞。在此，通过二维地考虑运输单元，也考虑了运输单元在转接器的区域中的输送线的弯曲部段上的偏转，否则所述偏转会引起运输单元的不期望的碰撞。为此能够实现任意的仲裁逻辑，所述仲裁逻辑控制运输单元进入转接器中。如果一个运输单元驶入转接器中，只要在碰撞区域中存在碰撞风险，那么另一运输单元必要时就能够停在碰撞区域之前。原则上，也可以借助根据本发明确定碰撞区域来实施任意的适宜的策略，以识别碰撞区域中的碰撞风险。
碰撞区域的第二长度可以通过如下方式确定：确定作为二维对象的第二运输单元在第二输送部段上的第二位置，所述第二运输单元能够占据该第二位置，使得作为二维对象(必要时考虑所输送的部件和/或部件承载件)的第一运输单元能够沿着第一输送部段无碰撞地运动穿过转接器，并且将在该第二位置和转接起点之间的间距确定为第二长度。在更简单的设计方案中，将第二长度设定为等于第一长度。
为了简化对碰撞区域的长度的确定，可以选择包围第一运输单元的轮廓的二维几何形状作为用于第一运输单元的二维对象，和/或选择包围第二运输单元的轮廓的二维几何形状作为用于第二运输单元的二维对象。借助这样定义的、优选简单的几何形状、例如矩形，能够更简单和更快速地确定这两个运输单元的交叉。
为了优化转接行驶，可以为用于转接器的不同的第一和第二运输单元的不同的组合确定不同的碰撞区域。以这种方式，碰撞区域能够最佳地匹配于想要行驶穿过转接器的相应的运输单元。以相同的方式，能够为不同的转接器定义不同的碰撞区域。
借助确定的碰撞区域，能够简单地控制转接器穿行，其方式为：如果第二运输单元无碰撞地驶入碰撞区域是可能的，那么在第二输送部段上的第二运输单元允许进入存在第一运输单元的碰撞区域，或者如果第一运输单元无碰撞地驶入碰撞区域是可能的，那么在第一输送部段上的第一运输单元允许进入存在第二运输单元的碰撞区域。因此，运输单元可以如此久地停在碰撞区域之外，直至确保：在驶入转接器时不会发生碰撞。为此，在前方行驶的运输单元不必已经强制性地离开转接器，而是两个运输单元可以同时依次运动穿过转接器。为了简单地实现这种情况，优选确定在第一运输单元和第二运输单元之间的最小间距，应保持所述最小间距，使得第一运输单元和第二运输单元能够无碰撞地运动穿过转接器，其中，为了检查对最小间距的保持，在碰撞区域中的第一输送部段上的所述第一运输单元被投影到在碰撞区域中的第二输送部段上，和/或反之亦然。通过投影足以简单地检查最小间距，因为所述运输单元出现在同一输送部段上。对于碰撞监控，因此不再需要区分：这两个运输单元在转接器的区域中是在同一输送部段上行驶，还是在不同的输送部段上行驶。
此外，本发明涉及一种用于运行呈长定子直线电动机形式的输送装置的设备，所述输送装置具有带有至少一个转接器的输送线，所述输送线的第一输送部段能借助所述转接器而与所述输送线的第二输送部段连接，并且所述第一输送部段和所述第二输送部段在所述转接器的区域中自转接起点起分叉，其中，第一运输单元和第二运输单元能沿着输送线运动，其中，所述设备能够确定碰撞区域以避免在第一运输单元与第二运输单元之间在转接器的区域中发生碰撞，在所述碰撞区域中在第一运输单元和第二运输单元之间存在碰撞风险，其中，碰撞区域从转接起点延伸第一长度至第一输送部段上的第一端部以及延伸第二长度至第二输送部段上的第二端部，所述设备能够将第一输送部段上的第一运输单元和第二输送部段上的第二运输单元建模为二维对象，所述设备能够选择包围第一运输单元的轮廓的二维几何形状作为用于第一运输单元的二维对象，和/或能够选择包围第二运输单元的轮廓的二维几何形状作为用于第二运输单元的二维对象，所述设备能够借助对第一运输单元建模的二维对象中的至少一部分确定在第一输送部段上的第一位置，第一运输单元允许占据该所述第一位置，使得被建模为二维对象的第二运输单元能够沿着第二输送部段无碰撞地运动穿过转接器，并且所述设备能够确定在所述第一位置和所述转接起点之间的间距，并且能将所述间距用作为第一长度。
在一些实施方式中，按照本发明的设备能构造用于实施按照本发明的方法。
本发明还涉及一种输送系统，其包括：呈长定子直线电动机形式的输送装置，所述输送装置具有带有至少一个转接器的输送线，所述输送线的第一输送部段能借助所述转接器而与所述输送线的第二输送部段连接，并且所述第一输送部段和所述第二输送部段在所述转接器的区域中自转接起点起分叉，其中，第一运输单元和第二运输单元能沿着输送线运动；和按照本发明的用于运行呈长定子直线电动机形式的输送装置的设备。
附图说明
下面，参考图1至6更详细地阐述本发明，所述附图示例性地、示意性地并且非限制性地示出本发明的有利的设计方案。在此：
图1示出呈长定子直线电动机形式的输送装置的一个实施例；
图2示出输送装置的具有一个转接器和两个运输单元的输送线的一个部段；
图3示出输送线和运输单元的横剖视图；
图4示出转接器的碰撞区域；
图5示出用于不同的转接器几何形状的不同的碰撞区域；
图6示出运输单元到转接器的碰撞区域中的另一输送部段上的投影。
具体实施方式
在图1中示例性地示出具有输送线2(通过虚线表示)的输送装置1的任意结构。输送装置1构成为长定子直线电动机并且设有多个运输单元TEi，
Figure BDA0002141067780000061
所述运输单元能够沿着输送线2运动。所述输送线2基本上通过长定子直线电动机1的固定的长定子预设。在示出的实施例中设有一排输送区段FSj，
Figure BDA0002141067780000062
所述输送区段限定运输单元TEi的轨道、即输送线2。输送线2的各个输送部段FAk，
Figure BDA0002141067780000063
可以通过大量并排设置的输送区段FSj形成。输送区段FSj并且因此还有输送部段FAk在此形成长定子直线电动机的长定子的一部分。所述输送区段FSj或通常输送部段FAk位置固定地设置在适宜的结构上并且通常也构成引导元件，运输单元TEi能够沿着所述引导元件被引导和被保持。每个输送部段FAk包括至少一个输送区段FSj，通常是多个输送区段FSj。各个输送部段FAk或各个输送部段FAk的输送区段FSj(例如输送区段FS1、FSm)能够沿着输送线2沿输送方向x在运输单元TEi的不同的侧上也部分地重叠，尤其是在输送线2的下述部位处，在所述部位处发生从一侧上的输送部段FAk到另一侧上的另一输送部段FAk(例如从输送部段FA1到F输送部段FA2)的过渡。还可以规定，在输送线2的两侧上部段式地设置有输送区段FSj。也可以设有转接器W，在所述转接器上(根据运输单元TEi的输送方向)使两个输送部段FAk合拢或者分成两个输送部段FAk。能够理解的是，因此能够形成几乎任意地构建的输送线2，这也不必仅在二维平面中发生，而是也能够三维地延伸。
每个输送区段FSj包括数量n个沿输送方向x并排设置的驱动线圈ASj,n，
Figure BDA0002141067780000071
其中，数量n在每个输送区段FSj中不必相同。在图1中，为了清楚起见仅示出一些输送区段FSj的驱动线圈ASj,n。每个运输单元TEi包括数量m个激励磁体EMi,m，
Figure BDA0002141067780000072
(永磁体或电磁体)，优选在(关于由运输单元TEi上的箭头指示的输送方向x的)两侧上包括数量m个激励磁体EMi,m，
Figure BDA0002141067780000073
(永磁体或电磁体)。驱动线圈ASj,n产生运动的磁场并且在输送装置1运行时以已知的方式根据电动机原理与在驱动线圈ASj,n的区域中的运输单元TEi的激励磁体EMi,m共同作用。如果驱动线圈ASj,n在运输单元TEi的区域中通过施加线圈电压以线圈电流通电，那么与激励磁体EMi,m共同作用的磁通量将力作用到运输单元TEi上。根据线圈电流，所述力能够以已知的方式包括形成推进力的和/或形成侧向力的力分量。形成推进力的力分量主要用于运输单元TEi沿输送方向x的运动，并且形成侧向力的力分量能够用于引导运输单元TEi，但是也用于确定运输单元TEi在转接器W中的轨道。以这种方式，能够使每个运输单元TEi单独地和彼此独立地沿着输送线2运动，其方式为：驱动线圈ASj,n在每个运输单元TEi的区域中根据要执行的运动以相应的线圈电流通电。
沿着输送线2也可以设有转接器W，在该处运输单元TEi可以在不同的输送部段FAk、FAl+1上继续运动，或者在不同的不同输送部段FAk、FAl+1上运动的两个运输单元TEi、TEi+1在转接器中会集到一个输送部段上。
长定子直线电动机的这种基本工作原理是众所周知的，因此不再进一步讨论。对于本发明也不重要的是，运输单元TEi、输送部段FAk、输送区段FSj、驱动线圈ASj,n、激励磁体EMi,m等如何在结构上具体设计和成形，因此对此也不作更详细的讨论。
为了控制各个运输单元TEi的运动，设有运输单元调节装置3(硬件和/或软件)，在该运输单元调节装置中生成或确定用于运输单元TEi的运动的期望值S。当然，也可以等同地设有多个运输单元调节装置3，所述运输单元调节装置可以分别与输送装置1的一部分、例如输送部段FAk相配并且控制运输单元TEi在该部分上的运动。附加地可以设有区段调节单元4(硬件和/或软件)，所述区段调节单元与输送区段FSj(或者还有多个输送区段FSj或者还有输送区段FSj的一部分)相配，并且将用于运输单元TEi的相关的运输单元调节装置3的预设期望值转换成用于相配的驱动线圈ASj,n的线圈电流，即转换成具体的调节变量、如线圈电压。但是，区段调节单元4也可以实现或集成在运输单元调节装置3中。然后，可以将调节变量用在未示出的功率电子装置中，以便产生电变量、例如电流或电压，并且将其施加到驱动线圈ASj,n上。作为期望值S，例如可以预设运输单元TEi沿着输送线2的位置p或者等价地还有速度v。这意味着：在调节的每个节拍步骤中对于每个运输单元TEi计算或预设新的期望值S，所述期望值通过区段调节单元4调节。在区段调节单元4中因此实现适宜的调节器，所述调节器将预设期望值转换为适宜的调节变量、例如转换为推进力或线圈电流，于是例如又由此确定用于各个驱动线圈ASj,n的线圈电压。
运输单元TEi沿着输送线2的期望的运动也可以通过输送装置调节装置5(硬件和/或软件)预设，在该输送装置调节装置中例如能够进行路线计算(例如，运输单元TEi应采用哪个路径？)，转接仲裁(例如哪个运输单元TEi允许进入转接器？)，避免死锁(例如，两个运输单元TEi相互阻挡？)等，以便运输单元TEi以期望方式沿着输送线2运动，例如以便实现制造、安装或其它过程。用于运输单元TEi的该预设运动在运输单元调节装置3中转换为用于运输单元TEi的预设期望值。为此，运输单元调节装置3也可以预设运动曲线，例如路径-时间曲线，或者目标位置或目标速度，然后由此计算运动曲线。
因此，在输送装置调节装置5或运输单元调节装置3中确保：在输送线2上不会出现不允许的状态。这包括首先避免两个运输单元TEi在输送线2上的碰撞。为了避免碰撞，在两个依次行驶的运输单元TEi、TEi+1之间尤其是要保持一定的最小间距M。所述最小间距M可以简单地配置并且也可以包括一定的附加的安全间距，例如以便映射不可避免的调节误差。然而，在转接器W的区域中，如果依次行驶的两个运输单元TEi、TEi+1在相同的输送部段FAk上运动，这种考虑足以。但是如果两个运输单元TEi，TEi+1在转接器W的区域中在不同的输送部段FAk、FAl+1上运动，关于碰撞避免不再仅仅需要考虑在两个依次行驶的运输单元TEi、TEi+1之间的间距，如在下文借助图2阐述的那样。
在图2中示出呈长定子直线电动机形式的输送装置1的输送线2的转接器W。所示出的是任意的输送部段FAk、FAl+1，所述输送部段经由转接器W相互连接。在转接器W的区域中，因此至少部段式将两个输送部段FAk、FAl+1沿输送方向x并排设置。在所示出的实施例中，输送部段FAk终止于转接器W的区域，但是当然这不必是这种情况。在转接器W处，在输送部段FAl+1上朝向转接器W的方向行驶的运输单元可以或者在第一输送部段FAk上继续运动或者在第二输送部段FAl+1上继续运动——这在下文中也被称为分叉的转接行驶。但是在转接器W处，在不同的输送部段FAk、FAl+1上朝向转接器W的方向运动(正如在图2中示处的)的两个运输单元TEi、TEi+1都在第一输送部段FAk上(或者也在第二输送部段FAl+1上或者如果第二输送部段FAl+1延伸超出转接器W的区域，也在不同的输送部段FAk、FAl+1上运动)——这在下文中也称为会聚的转接行驶。
每个输送部段FAk、FAl+1可以再次由输送区段FSj组成。在每个输送区段FSj处或者一般地，沿着输送部段FAk、FAl+1如所描述的驱动线圈ASj,n那样依次设置。输送区段FSj或一般地输送部段FAk、FAl+1，位置固定地设置。
显然，运输单元TEi沿输送方向x观察在两侧上必须具有激励磁体EMi,m，以便能够在转接器区域B中沿着期望的输送部段FAk、FAl+1运动。运输单元TEi例如如图3中示出的那样构成。图3示出输送线2的任意的部分的横剖视图，该输送线在两侧具有输送部段FAk、FAl+1和在所述输送部段上运动的运输单元TEi。在所示出的实施例中，运输单元TEi由基体12和设置在该基体上的用于接纳要运输的部件6的组件接纳部13构成，其中，组件接纳部13和部件6原则上可以设置在基体12的任意部位处，尤其是也可以设置在用于悬挂的部件6的底侧上。在基体12上、优选在运输单元TEi的两侧上设置有多个激励磁体EMi,m。输送装置1的输送线2或者说输送部段FAk、FAl+1由固定的引导结构10形成，在所述引导结构上设置有驱动线圈ASj,n、ASj+1,n。在两侧设置有激励磁体EMi,m(例如永磁体)的基体12在所示出的实施例中设置在驱动线圈ASj,n、ASj+1,n之间。因此，分别至少一个激励磁体EMi,m与驱动线圈ASj,n、ASj+1,n(或一组驱动线圈)相对置地设置，并且因此与至少一个驱动线圈ASj,n、ASj+1,n共同作用，以产生推进力Fv。因此，运输单元TEi能够在具有驱动线圈ASj,n、ASj+1,n的引导结构10之间并且沿着输送线2运动。当然，也可以设想驱动线圈ASj,n、ASj+1,n和与其共同作用的激励磁体EMi,m的其它布置方式。例如也可能的是，将驱动线圈ASj,n、ASj+1,n在内部并且将激励磁体EMi,m向内定向，并且包围驱动线圈ASj,n、ASj+1,n地设置。同样，在转接器W之外在输送部段FAk、FAk+1上也仅在一侧上(沿输送方向x观察)在引导结构10上设有驱动线圈ASj,n、ASj+1,n。
当然，在基体12和/或组件接纳部13上也可以设有(在此出于概览性的原因没有示出或仅标识的)引导元件11，例如滚子、轮、滑动面、磁体等，以便沿着输送线2引导运输单元TEi。运输单元TE1的引导元件11在此为了引导而与固定的引导结构10共同作用，例如其方式为引导元件11支撑在引导结构10上、在其上滑动或滚动等。但是，对运输单元TEi的引导除了机械引导以外(替选地或附加地)也可以通过设置引导磁体实现。
如果运输单元TEi沿着输送线2的弯曲的部段运动，那么本身刚性的运输单元TEi由于在弯曲部段处的引导而偏转。因此，在运输单元TEi沿着输送线2运动时，在运输单元TEi上的任意的点Pi,q，
Figure BDA0002141067780000111
跟随轨迹Ti,q，所述轨迹基本上取决于运输单元TEi的尺寸和曲率。当然在此，在运输单元TEi上的不同的点Pi,q可以引起不同的轨迹Ti,q。在转接器W中总是存在至少一个弯曲部段。
在图2中，对于每个运输单元TEi、TEi+1，分别存在两个点Pi,1、Pi,2、Pi+1,1、Pi+1,2及其在沿着转接器W中的弯曲部段行驶时的轨迹Ti,1、Ti,2、Ti+1,1、Ti+1,2。在此感兴趣的是产生轨迹Ti,1、Ti,2、Ti+1,1、Ti+1,2的点Pi,q，所述轨迹将碰撞区域K、即长度L1、L2最大化，例如是首先与其它运输单元TEi、TEi+1相交的轨迹Ti,1、Ti,2、Ti+1,1、Ti+1,2。在图2中，例如分别示出运输单元TEi、TEi+1的与输送部段FAk、FAk+1相比位于前方和后方的角点的运输单元TEi、TEi+1的轨迹。哪个点Pi,q产生运输单元TEi、TEi+1的感兴趣的轨迹当然与运输单元TEi的构型相关。在这种情况下可能也要考虑借助运输单元TEi输送的部件6，必要时具有部件承载件。如果部件6或部件承载件超出运输单元TEi，那么部件6或部件承载件也可以产生最大间隔开距离的轨迹Ti,q。因此，也将运输单元TEi的点Pi,q或运输单元TEi的轨迹Ti,q理解为设置在运输单元TEi上的部件6或部件承载件的点或轨迹。因此，于是如果第一运输单元TEi与第二运输单元TEi+1的轨迹Ti+1,1、Ti+1,2相交，那么两个运输单元TEi、TEi+1在转接器W的区域中的碰撞是可能的，或者反之亦然。在此不重要的是：是否存在分叉的或会聚的转接行驶。
因此，可以在转接器W的区域中确定碰撞区域K(图4)，在所述碰撞区域之内可能发生两个运输单元TEi、TEi+1在转接器W的区域中的碰撞。在此，碰撞区域K从转接器W的分叉的部分(所述部分根据输送线2的几何形状限定)的转接起点B、亦即在这两个输送部段FAk、FAk+1开始分开的部位处起，在转接器W的每个输送部段FAk、FAk+1上分别延伸确定的长度L1、L2直至输送部段FAk、FAk+1上的端部E1、E2。
为了确定碰撞区域K，要确定长度L1、L2或者说要确定端部E1、E2。在此适用：长度L1、L2必须至少如此大，使得如果在第一输送部段FAk上的第一运输单元TEi、TEi+1位于碰撞区域K之前，那么在转接器W的第二输送部段FAk+1上的第二运输单元TEi+1能够行驶穿过转接器W而不触碰第一运输单元TEi。为此，运输单元TEi、TEi+1被视为至少二维的对象，即尤其具有长度和宽度。
为了确定长度L1、L2并且因此确定碰撞区域K的端部E1、E2，例如可以确定运输单元TEi、TEi+1在转接器W的区域中的最大轨迹Ti,1、Ti,2、Ti+1,1、Ti+1,2并且可以检查：在何处出现轨迹Ti,1、Ti,2、Ti+1,1、Ti+1,2与作为二维对象的运输单元TEi、TEi+1的相交。然后，可以将首次不出现相交的位置确定为端部E1、E2。对于长度L1例如检查：在何处在输送部段FAk+1上的第二运输单元TEi+1与在第一输送部段FAk上的第一运输单元TEi的轨迹Ti,1、Ti,2不出现相交。在此，当然可能出现多次相交并且因此出现多个交点。然后，该位置至转接起点B的间距(必要时作为弧长)产生必须被保持的最小的第一长度L1，以便使第二运输单元TEi+1无碰撞地沿着第二输送部段FAk+1运动穿过转接器W。出于安全原因，长度L1也可以选择为更大的，这当然也会移动端部E1的位置。对于长度L2必要时可以类似地进行。
但是也可以通过转接器W模拟这两个作为二维对象的运输单元TEi、TEi+1的运动，并且在此检查：这两个运输单元TEi、TEi+1是否相交以及在何处相交，由此也能够确定长度L1、L2。
但是，为了确定在转接器W的区域中在输送部段FAk上的长度L1，也可以进行某种类型的二进制搜索。在此，作为二维对象的运输单元TEi在输送部段FAk上以距转接起点B的测试间距放置并且检查：在运动穿过转接器W时，这样放置的运输单元TEi是否与在另一输送部段FAk+1上的作为二维物体的运输单元TEi+1或者与在另一输送部段FAk+1上的运输单元TEi+1的轨迹Ti+1,q相交。当然，这可以以计算的方式来模拟。然后，在不再出现相交的情况下可以将测试间距考虑作为最小长度L1。对于长度L2必要时可以类似地进行。
显然，在确定长度L1、L2时，不必强制性地考虑整个二维对象。通常，例如仅考虑运输单元TEi、TEi+1的二维对象的两个彼此朝向的侧时就足矣，因为在转接器W的区域中通常在该区域中会出现在运输单元TEi、TEi+1之间的触碰。因此，在矩形作为二维对象的情况下，例如可以仅考虑彼此朝向的、沿输送方向x定向的两侧。因此也可以简化对长度L1、L2的确定。但是要注意的是，尽管最终仅考虑两条线，运输单元TEi、TEi+1在此仍然被建模为二维对象。
要注意的是，起点B和长度L1、L2或者说端部E1、E2始终与运输单元TEi、TEi+1的确定的参考点Mi、Mi+1相关。参考点Mi、Mi+1优选是运输单元TEi、TEi+1的中心。但是，原则上也可以不同地选择参考点Mi、Mi+1，例如在运输单元TEi、TEi+1上的沿输送方向x观察位于最前方的或最后方的点。
为了确定长度L1、L2，运输单元TEi视为是至少二维的对象，该对象例如通过运输单元TEi的轮廓确定。为了能够简化对长度L1、L2的搜索，也可以在运输单元TEi、TEi+1周围放置特定的简单的几何的二维形状，例如矩形或凸形的包络，所述几何的二维形状因此完全地包围相应的运输单元TEi、TEi+1，并且然后以这种简单的形状作为二维对象确定轨迹Ti,q和/或搜索相交。但是，对于二维对象也可能需要考虑借助运输单元TEi输送的部件6、尤其是当部件6超出运输单元TEi时需要考虑借助运输单元TEi输送的部件6。在这种情况下，部件6被视为应由二维对象包围的运输单元TEi的一部分。
如果具有不同的几何形状或轮廓或者还有部件6(部件承载件)的运输单元TEi、TEi+1沿着输送线2运动，那么可以为在转接器W的区域中的运输单元TEi、TEi+1的不同的可能的组合确定不同的碰撞区域K。但是，为了简单起见，也考虑将所获得的最大的碰撞区域K用于所有运输单元TEi、TEi+1。
也可以将确定的长度L1、L2延长特定的安全间距A(所述安全间距也可以是不同的)，如在图4中示出的那样，例如以便考虑可能的调节误差(拖曳误差)。
长度L1、L2可以是、但不必是相等的。但是，在一种有利的设计方案中，长度L1、L2选择为相等的。如果如上所述确定的长度L1、L2是不同的，则例如可以考虑将所确定的长度的最大值例如用于这两个长度L1、L2。
在此，长度L1、L2当然不仅与运输单元TEi、TEi+1的尺寸(例如长度和宽度)相关，而且还与输送线2的几何形状相关，尤其是与输送线2在转接器W的区域中的曲率相关。因此，通常针对不同的转接器几何形状也得到不同的长度L1、L2，如在图5中根据45°、90°和180°示出转接器。因此，优选为具有不同几何形状的每个转接器W确定长度L1、L2。在一种简单的实施方案中，也可以确定最大的碰撞区域K，然后考虑将其用于每个转接器W.
但是足够的是，通常在开始运行输送装置1之前，仅一次确定不同的转接器W的碰撞区域K，并且必要时也为运输单元TEi、TEi+1的不同的几何形状确定不同的转接器W的碰撞区域K，因为然后在运行期间不再对此进行改变。但是，如果在正在运行时添加具有其它几何形状的运输单元TEi、TEi+1或输送其它部件6，则可能需要的是，至少部分地重新确定碰撞区域K。如果改变输送装置1并且在此添加转接器W，则这同样适用。
因此，对于碰撞监控可以借助碰撞监控单元(硬件和/或软件)检查：在会聚的转接行驶中两个运输单元TEi、TEi+1是否要同时驶入转接器W中。例如，碰撞监控单元也可以在运输单元调节装置3或输送装置调节装置5中实现或集成。如果识别到这种情况，则根据确定的仲裁逻辑，使两个运输单元TEi、TEi+1停在碰撞区域K之前，即例如停在碰撞区域K的相应的端部E1、E2处并且等待，直至另一运输单元TEi、TEi+1已经穿过转接器W或者足够远地行驶到转接器W中，使得不会再发生碰撞。
这可以特别有利地实现，其方式为：确定最小间距M，在依次行驶的两个运输单元TEi、TEi+1之间要保持该最小间距M。最小间距M在此又与参考点Mi、Mi+1相关，优选再次与运输单元TEi、TEi+1的中心相关，并且例如至少由两个运输单元TEi、TEi+1的一半长度通常加上特定的安全间距的总和中得出。如果运输单元TEi从参考点沿输送方向x观察不同程度地向前和向后延伸，则为了确定最小间距M当然要考虑沿输送方向x(向前)或反向于输送方向x(向后)的实际的延伸。
如果这两个运输单元TEi、TEi+1在转接器W的区域中在不同的输送部段FAk、FAk+1上运动，如在图6中示出那样，那么在位于相关联的碰撞区域K之内的输送部段FAk上的运输单元TEi投影到在转接器W的区域中的另一输送部段FAk+1上，如在图6中下部示出的那样。对于投影，例如可以考虑将在输送部段FAk上的运输单元Tei至转弯起点B的距离，并且该运输单元Tei可以以距转弯起点B的相同的距离投影到另一输送部段FAk+1上。因此，如果给出在所投影的运输单元TEi和运输单元TEi+1之间的最小间距M，那么在另一输送部段FAk+1上的运输单元TEi+1才驶入转接器W中。运输单元TEi+1在此可以如此久地停在输送部段FAk+1上的碰撞区域K的端部E2处，直至出现最小间距M。附加地，于是也可以检查对转接器区域中的最小间距M的保持，其中必须适用：在这两个运输单元TEi、TEi+1之间或投影的运输单元TEi与另一运输单元TEi+1之间的实际间距S大于最小间距M。所述间距必要时被理解为弧长。
这以类似的方式适用于分叉的转接行驶，其中，然后运输单元TEi+1必要时停在碰撞区域K的起点B处，直至出现在投影中的规定的最小间距M。
通过设置碰撞区域K和/或也检查在转接器W的区域中的最小间距M，多个运输单元TEi、TEi+1可以同时在转接器W的区域中运动。因此，不必等待，直至第一运输单元TEi完全穿过转接器W或碰撞区域K，直至第二运输单元TEi+1允许驶入转接器W或转接器W的碰撞区域K中。以这种方式，可以增加输送装置1的运输单元TEi、TEi+1的可能的输送量。
在转接器W的区域中的两个依次行驶的运输单元TEi之间的最小间距M可以简单地确定，或者也可以由在转接器W的区域中的转接器W的和输送部段FAk、FAk+1的几何形状中确定。在输送线2的弯曲部段上的运输单元TEi被偏转，由此可能改变距在其后方行驶的(或者在其前方行驶的)运输单元TEi+1的间距。在此，当然，所述偏转取决于运输单元TEi的尺寸以及弯曲部段的几何形状(尤其是曲率)。
如果在转接器W中依次行驶的两个运输单元TEi、TEi+1在同一输送部段FAk上行驶，则因此可以由运输单元TEi、TEi+1的几何形状和输送部段在运输单元TEi、TEi+1的部位处的相应的曲率确定偏转(例如，以计算的方式或通过模拟)，由此又可以推导出必须保持的第一最小间距M1，使得这两个运输单元TEi、TEi+1在此不碰触。因此，当然，在直的部段上产生理论上的第一最小间距M，在该第一最小间距M1的情况下，这两个运输单元TEi、TEi+1直接依次行驶，因为没有产生偏转。
当在转接器W的区域中的两个运输单元TEi、TEi+1在不同的输送部段FAk、FAk+1上运动时，在至少一个运输单元TEi、TEi+1中由于在弯曲部段上的运动而可能再次出现偏转。所述偏转可能引起，在这两个运输单元TEi、TEi+1之间的间距改变。所述状态还取决于转接器W本身的几何形状，即取决于在转接器W的区域中的这两个输送部段FAk、FAk+1的几何形状。例如，具有直的输送部段FAk和弯曲的输送部段FAk+1的转接器W具有与具有两个弯曲的输送部段FAk、FAk+1的转接器不同的对最小间距M2的要求。这种由转接器的几何形状确定的第二最小间距M2也可以通过计算或通过模拟来确定。
为了在转接器W的区域中避免碰撞，对于运输单元TEi、TEi+1的确定的组合也可以考虑这两个最小间距M1、M2中的较大的作为最小间距M。但是替选地，也可以区分这两种情况并且对于转接行驶分别考虑合适的最小间距M。
在该处还应注意的是，在长定子直线电动机中，每个运输单元TEi、TEi+1的位置在任何时刻都是已知的，例如在运输单元调节装置3、输送装置调节装置5和/或区段调节单元4中，使得也可以简单地确定在两个依次行驶的运输单元TEi、TEi+1之间的间距。例如，借助位置传感器沿着输送线2确定当前的位置。
当然，同样可以实现在转接器W之外或在碰撞区域K之外的碰撞监控，其方式为：检查对依次行驶的两个运输单元TEi、TEi+1之间的预设的最小间距M的保持。在此可以确定在转接器W之外的最小间距M，但是也可以以其它方式确定，如在下文中所描述的那样。
在转接器W之外，由于运输单元TEi在弯曲部段(例如曲线)处的偏转，也可以减小在运输单元Tei与在其后方行驶的运输单元TEi+1之间的间距。但是，如果在前行驶的运输单元TEi在直的部段上运动，但是在其后方行驶的运输单元TEi+1在弯曲的部段上运动，那么也会出现相同的情况。在这种情况下，也仅由于运输单元TEi+1在弯曲的部段上的偏转，这两个运输单元TEi、TEi+1也可能彼此靠近，使得可能无法避免碰撞。但是，即使两个运输单元TEi、TEi+1都在弯曲部段上运动，可能出现这种情况，使得由于一个(或者两个)运输单元TEi、TEi+1的偏转，出现这两个运输单元TEi、TEi+1的不期望的接近，例如，如果在运输单元TEi、TEi+1的相应位置处的曲率是不相等的(这也包括曲率的正负号不同的情况)。在此，也可能发生下述情况：这两个运输单元TEi、TEi+1仅由于偏转而靠近，使得可能无法避免碰撞。
为了在这种情况下在转接器W之外避免在前方行驶的运输单元Tei与后续的运输单元TEi+1之间的可能的碰撞，可以与位置相关地增大在这两个运输单元TEi、TEi+1之间的所保持的最小间距M，以便补偿偏转。因此，在两个依次行驶的运输单元TEi、TEi+1之间的最小间距M与沿着输送线2的位置相关。因此，在输送装置1运行时，动态地改变最小间距M。因此，在都在直线部段上运动的两个运输单元TEi、TEi+1之间要保持的最小间距M例如小于在其中至少一个在弯曲部段上运动的两个运输单元TEi、TEi+1之间要保持的最小间距M。
在此当然可以是，最小间距M不仅与这两个运输单元TEi、TEi+1沿着输送线2的位置相关，而且还与运输单元TEi、TEi+1的尺寸(尤其是长度和宽度)相关。具有不同的长度和/或具有不同的宽度或形状的运输单元TEi、TEi+1当然也可能在弯曲部段中引起不同的偏转，这可以在要保持的最小间距M方面被考虑。

Claims (13)

1.一种用于运行呈长定子直线电动机形式的输送装置(1)的方法，所述输送装置具有带有至少一个转接器(W)的输送线(2)，借助所述转接器将所述输送线(2)的第一输送部段(FAk)与所述输送线(2)的第二输送部段(FAk+1)连接，并且所述第一输送部段(FAk)和所述第二输送部段(FAk+1)在所述转接器(W)的区域中自转接起点(B)起分叉，其中，使第一运输单元(TEi)和第二运输单元(TEi+1)沿着输送线(2)运动，并且为了避免在第一运输单元(TEi)与第二运输单元(TEi+1)之间在转接器(W)的区域中发生碰撞而确定碰撞区域(K)，在所述碰撞区域中在第一运输单元(TEi)和第二运输单元(TEi+1)之间存在碰撞风险，其特征在于，碰撞区域(K)从转接起点(B)延伸第一长度(L1)至第一输送部段(FAk)上的第一端部(E1)以及延伸第二长度(L2)至第二输送部段(FAk+1)上的第二端部(E2)，第一输送部段(FAk)上的第一运输单元(TEi)和第二输送部段(FAk+1)上的第二运输单元(TEi+1)被建模为二维对象，选择包围第一运输单元(TEi)的轮廓的二维几何形状作为用于第一运输单元(TEi)的二维对象，和/或选择包围第二运输单元(TEi+1)的轮廓的二维几何形状作为用于第二运输单元(TEi+1)的二维对象，借助对第一运输单元(TEi)建模的二维对象中的至少一部分确定在第一输送部段(FAk)上的第一位置，第一运输单元(FAk)允许占据该第一位置，使得被建模为二维对象的第二运输单元(TEi+1)能够沿着第二输送部段(FAk+1)无碰撞地运动穿过转接器(W)，并且确定在所述第一位置和所述转接起点(B)之间的第一间距，并且将所述第一间距用作为所述第一长度(L1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定作为二维对象的第二运输单元(TEi+1)在第二输送部段(FAk+1)上的第二位置，所述第二运输单元(TEi+1)允许占据该第二位置，使得作为二维对象的第一运输单元(TEi)能够沿着第一输送部段(FAk)无碰撞地运动穿过转接器(W)，并且确定在所述第二位置和所述转接起点(B)之间的第二间距，并且至少将该第二间距用作为所述第二长度(L2)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二长度(L2)设定为等于所述第一长度(L1)。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，将所述第一运输单元(TEi)与借助所述第一运输单元输送的部件(6)建模为二维对象和/或将所述第二运输单元(TEi+1)与借助所述第二运输单元输送的部件(6)建模为二维对象。
5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，为用于转接器(W)的不同的第一运输单元(TEi)和第二运输单元(TEi+1)的不同组合确定不同的碰撞区域(K)。
6.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，为不同的转接器(W)确定不同的碰撞区域(K)。
7.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，如果所述第二运输单元(TEi+1)无碰撞地驶入所述碰撞区域(K)是可能的，那么允许在第二输送部段(FAk+1)上的第二运输单元(TEi+1)进入存在所述第一运输单元(TEi)的碰撞区域(K)，或者如果所述第一运输单元(TEi)无碰撞地驶入所述碰撞区域(K)是可能的，那么允许在第一输送部段(FAk)上的第一运输单元(TEi)进入存在所述第二运输单元(TEi+1)的碰撞区域(K)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定在所述第一运输单元(TEi)和所述第二运输单元(TEi+1)之间的最小间距(M)，应保持所述最小间距，使得所述第一运输单元(TEi)和所述第二运输单元(TEi+1)能够无碰撞地运动穿过所述转接器(W)，其中，为了检查对所述最小间距(M)的保持，在碰撞区域(K)中的所述第一输送部段(FAk)上的所述第一运输单元(TEi)被投影到在所述碰撞区域(K)中的所述第二输送部段(FAk+1)上，和/或在所述碰撞区域(K)中的所述第二输送部段(FAk+1)上的所述第二运输单元(TEi+1)被投影到所述碰撞区域(K)中的所述第一输送部段(FAk)上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据在所述转接器(W)的区域中的第一输送部段(FAk)或第二输送部段(FAk+1)的几何形状和/或根据所述转接器(W)的几何形状，确定最小间距(M)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，为不同的第一运输单元(TEi)和第二运输单元(TEi+1)的不同组合，确定不同的最小间距(M)。
11.一种用于运行呈长定子直线电动机形式的输送装置(1)的设备，所述输送装置具有带有至少一个转接器(W)的输送线(2)，所述输送线(2)的第一输送部段(FAk)能借助所述转接器而与所述输送线(2)的第二输送部段(FAk+1)连接，并且所述第一输送部段(FAk)和所述第二输送部段(FAk+1)在所述转接器(W)的区域中自转接起点(B)起分叉，其中，第一运输单元(TEi)和第二运输单元(TEi+1)能沿着输送线(2)运动，
其特征在于，所述设备能够确定碰撞区域(K)以避免在第一运输单元(TEi)与第二运输单元(TEi+1)之间在转接器(W)的区域中发生碰撞，在所述碰撞区域中在第一运输单元(TEi)和第二运输单元(TEi+1)之间存在碰撞风险，其中，碰撞区域(K)从转接起点(B)延伸第一长度(L1)至第一输送部段(FAk)上的第一端部(E1)以及延伸第二长度(L2)至第二输送部段(FAk+1)上的第二端部(E2)，
所述设备能够将第一输送部段(FAk)上的第一运输单元(TEi)和第二输送部段(FAk+1)上的第二运输单元(TEi+1)建模为二维对象，所述设备能够选择包围第一运输单元(TEi)的轮廓的二维几何形状作为用于第一运输单元(TEi)的二维对象，和/或能够选择包围第二运输单元(TEi+1)的轮廓的二维几何形状作为用于第二运输单元(TEi+1)的二维对象，
所述设备能够借助对第一运输单元(TEi)建模的二维对象中的至少一部分确定在第一输送部段(FAk)上的第一位置，第一运输单元(FAk)允许占据该所述第一位置，使得被建模为二维对象的第二运输单元(TEi+1)能够沿着第二输送部段(FAk+1)无碰撞地运动穿过转接器(W)，并且所述设备能够确定在所述第一位置和所述转接起点(B)之间的第一间距，并且能将所述第一间距用作为所述第一长度(L1)。
12.按照权利要求11所述的设备，其特征在于，该设备构造用于实施按照权利要求2至10之一所述的方法。
13.一种输送系统，包括：呈长定子直线电动机形式的输送装置(1)，所述输送装置具有带有至少一个转接器(W)的输送线(2)，所述输送线(2)的第一输送部段(FAk)能借助所述转接器而与所述输送线(2)的第二输送部段(FAk+1)连接，并且所述第一输送部段(FAk)和所述第二输送部段(FAk+1)在所述转接器(W)的区域中自转接起点(B)起分叉，其中，第一运输单元(TEi)和第二运输单元(TEi+1)能沿着输送线(2)运动；和按照权利要求11或12所述的设备。
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