CN113195382A - 具有总线数据编码传感器的输送机布置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输送机布置，所述输送机布置包括电机驱动的输送机辊，所述电机驱动的输送机辊包括安装成可绕辊轴旋转的辊体、布置在辊体内且机械地耦合在辊体和轴元件之间并且被设计成在轴元件和辊体之间产生扭矩的驱动单元，以及以信号发送方式连接到驱动单元的控制数据接口。本发明的特征在于电子寻址模块，所述模块能以信号发送方式耦合到传感器和总线线路，并且被设计成对传感器信号进行编码，所述传感器信号由传感器产生并在寻址模块中接收，以形成包括表征传感器信号的数字传感器信号数据块和传感器地址数据块的总线编码的传感器数据块，并且将总线编码的传感器数据块发送到总线线路中。

Description

具有总线数据编码传感器的输送机布置

本发明涉及一种输送机布置、一种电机驱动的输送机辊，以及一种用于操作这种用于输送物品的电机驱动的输送机辊的方法。

输送机布置用于沿输送机部分输送被输送的物品。在这种情况下，用于送出、送入、升高或降低物品以及用于临时存储物品的装置可以集成在输送机布置中。一个或多个电机驱动的输送机辊用于输送机布置中。通常，多个输送机布置安装在输送机设备中。输送机设备通常由多个输送机区域构成，这些输送机区域沿着输送机部分依次承载待输送的物品、待输送的物料。在这种情况下，每个输送机区域具有至少一个电机驱动的输送机辊，并且，一般而言，还有另外的输送机辊。输送机布置可以形成这样的输送机区域作为输送机部分的一部分。这种设计允许在输送机设备中同时输送多个物品，并且通过相应地致动各个输送机区域的电机驱动的输送机辊而避免各个被输送物料之间的接触。这实现了当今许多应用所寻求的所谓的零压力堆积输送，以确保在高输送密度和效率下防止被输送物料受损的高度安全性。

例如，已知的做法是使用单一位置移除以零压力积聚来致动电机驱动的输送机辊。在这种操作模式中，仅当在输送方向下游的相邻输送机区域是空闲的，也就是说，没有被另一被输送物料占据时，才致动输送机辊，以输送在其输送机区域中的被输送物料。另一种零压力堆积模式是所谓的块移除模式。在块移除模式中，沿相邻输送机区域的所有电机驱动的输送机辊同时被致动，结果，在包含被输送物料的相邻输送机区域的情况下也可以无接触地进行输送，因为被输送物料被输送进入的输送机区域同时向外输送先前在此输送机区域中的被输送物料。

零压力堆积输送可用于可靠地防止物品受损，即使它们沿输送机部分成排进行短时间连续输送也是如此。在这种情况下的问题是，与输送机布置的输送相关的参数会在操作过程中改变，而且此类影响参数对于被输送物品是可变的。因此，例如，由于物品下侧的磨损、弄脏和不同物料特性，输送机辊和被输送物品之间的摩擦系数会发生变化，导致或多或少的滑动。为了防止可能出现的物品受损，特别是当多个物品相互卡住时，由于总输送力作用于最前面的物品上，因此已知的做法是监控被输送物品的前端和/或后端的位置。

这种监控的一个关键方面是布置在合适位置的传感器，并且基于来自布置在输送机辊上方的传感器的传感器信号来控制这种输送机布置的电机驱动的输送机辊是先前已知的做法。这通常是通过沿输送机部分布置的挡光板来实现的，这些挡光板安装在输送机部分的侧面上的框架上，输送机辊可旋转地安装在框架中。在现有技术中，每个输送机区域设置一个传感器。来自这样的传感器的传感器信号被用作致动输送机区域的电机驱动的输送机辊的基础。传感器信号或其值取决于传感器是否以及何时检测或感测到被输送物料。

为了使用来自这种传感器的传感器信号来控制电机驱动的输送机辊，建立从传感器到中央控制单元以及从中央控制单元到电机驱动的输送机辊的适当的有线数据发送。此外，已知的做法是将传感器的传感器信号发送到沿输送机部分布置的多个控制单元的本地实例，然后将此控制单元连接到驱动单元，以致动驱动单元。沿着输送机部分布置的这些本地控制系统为了实现信号发送的目的而彼此耦合。

这种现有技术的缺点首先是伴随它的相当大的布线复杂性。此外，沿着输送机部分布置的此类传感器和相应的布线暴露于环境影响，会完全阻止、中断或至少限制待输送的被输送物料的检测。特别地，传感器以及布线可能会受损，例如，在组装、维护或维修工作期间受损。此类中断首先会导致输送机设备完全停止，从而导致显著的成本和事件顺序的延迟，特别是在物流中心或邮政配送中心。其次，这些中断会导致输送机部分的背压累积，从而导致被输送物料受损。

此外，输送机设备的问题还在于经常使用不同类型的传感器来检测输送机设备内的输送状态。这尤其出现在可以执行可变输送功能的输送机设备的情况下，例如，送入、送出、升高或降低到不同水平、临时存储等。无论是在基于中央控制器的输送机设备中还是在被设计成具有本地控制器的输送机设备中，此类传感器的连接和对来自此类传感器的信号的处理都是一个特别的额外挑战。如果在组装、修理等期间出现了错误的连接，或者如果传感器的信号处理被不正确地执行或编程，同样可能出现被输送物料受损的输送情况。然而，除了被输送物料受损之外，还可能存在组装错误或编程错误的缺点，这可能意味着输送机设备无法以最佳输送能力运行，例如，因为被输送货物之间的间隔设置得太大，或因为输送机速度设置得太低。

本发明的目的在于提供一种输送机布置，所述输送机布置实现了首先安全、无损坏地输送被输送物料，其次允许高度利用输送机设备的输送能力的基于传感器的先决条件。

根据本发明，此目的通过一种输送机布置来实现，所述输送机布置包括电机驱动的输送机辊，所述输送机辊包括：辊体，可围绕辊轴旋转安装；驱动单元，布置在所述辊体的内部，机械地耦合在所述辊体和轴元件之间，且被设计成在所述轴元件和辊体之间产生扭矩；控制数据接口，连接到所述驱动单元，用于实现信号发送目的；控制单元，包括控制数据总线接口，被设计成连接到数据总线线路，其中所述控制单元与所述驱动单元信号连接，并且被设计成通过所述控制数据总线接口接收总线编码的数据信号，以基于接收到的数据信号产生控制信号，并且通过发送到所述驱动单元的控制信号以由所述控制信号预定的特性致动所述驱动单元；以及传感器，用于检测输送状态，其中所述传感器布置在所述辊体的外部。根据本发明，所述输送机布置具有电子寻址模块，所述电子寻址模块可耦合到所述传感器和总线线路，以用于实现信号发送目的，并且被设计成对由所述传感器产生并且在所述寻址模块中接收的传感器信号进行编码，以形成总线编码的传感器数据块，其包括表征所述传感器信号的数字式数字传感器信号数据块和传感器地址数据块，并且将总线编码的传感器数据块发送到所述总线线路。

所述输送机辊的机械设计使得辊体围绕辊轴可旋转地安装，所述辊轴可以是虚拟轴的形式。所述辊体通过驱动单元驱动，所述驱动单元产生围绕此辊轴的扭矩。所述驱动单元布置在所述辊体的内部，并相对于围绕所述辊轴的扭矩支撑在轴元件(诸如，举例而言，用于将所述输送机辊安装在支架中的安装轴)上。所述轴元件通常是在一侧从所述辊体突出的轴颈或安装法兰等，但也可以由布置在所述辊体的相对端的两个轴颈或安装法兰形成。

根据本发明的输送机布置同样采用检测所述输送机布置内的状态的传感器。此传感器可以是选自不同传感器类型的传感器，例如，所述传感器可以是光栅传感器、接近传感器、机械触觉传感器、限位开关、位置传感器，或用于重量测量的力传感器。本发明上下文中的传感器也可以理解为意指，例如，通过扫描条形码、具有图像评估的图像捕获等获得感官信息的图像捕获装置的领域。

根据本发明，提供了一种用于所述传感器的电子寻址模块。此电子寻址模块首先被设计成接收所述传感器信号。在最简单的情况下，所述寻址模块因此可以接收来自光栅的开/关信号，就上述更智能的传感器而言，还可以接收复杂的图像信号信息或扫描后的模拟或数字信息。总体而言，从所述传感器发送到所述寻址模块的信号可以是模拟或数字信号。所述寻址模块可以被设计成处理模拟和数字信号。然而，根据本发明，所述寻址模块被设计成仅用于来自所述传感器的模拟信号或仅用于来自所述传感器的数字信号的实施例也是可能的。

所述传感器信号在所述电子寻址模块的内部进行处理，目的是在总线编码的数据网络中提供所述传感器提供的传感器信息。为此，所述传感器信号首先被转换成数字传感器信号数据块，这对于模拟信号是必要的，而且能够实现以特定数据格式格式化数字信号的目的。就模拟传感器信号而言，这因此可能会涉及模拟数字转换。特别地，所述传感器信号被转换成数字信号，使得可以根据特定标准、特定数据处理系统等读取它，并且允许总线编码的数据处理系统内的接收器同样根据数字传感器信号数据块确定所述传感器信号是模拟信号还是数字信号，以评估所述传感器信号并且将其用于控制过程。

所述传感器信号。这种传感器信号地址数据块同样是包含关于数据来源的信息的数字编码数据块。因此，基于所述传感器地址数据块，总线编码的数据处理系统内的任何接收器都可以确定在数字传感器信号数据块中编码的传感器信号的来源。其可以首先包括作为传感器的安装位置的特定位置的标识、作为独特标识编码的传感器的标识、传感器类型的标识。所述传感器地址数据块可以附加地具有关于传感器类型的数字信息，也就是说，例如，可以使传感器的设计具有可识别性。所述传感器地址数据块还可以包含关于数字传感器信号数据块所针对的接收器或一组接收器的信息。此外，所述传感器地址数据块可以包含指示在数字传感器信号数据块中描述的传感器信号何时被确定或被发送到所述电子寻址模块的时间信息。以这种方式，所述传感器地址数据块使所述传感器信号根据其来源和创建时间具有可唯一识别性，也就是说，所述传感器信号实际上具有位置和时间戳。这允许连接到总线线路的任何接收器基于所述传感器数据块智能地处理所述传感器的传感器信号。

所述数字传感器信号数据块和所述传感器地址数据块组合形成总线编码的传感器数据块，为此同样设计了电子寻址模块。此外，所述电子寻址模块被设计成将总线编码的传感器数据块发送到总线线路。此发送过程始终在总线协议中进行，所述电子寻址模块需要根据此协议进行操作并且适当地进行设计。因此，传感器数据块不一定在传感器产生传感器信号的那个时间实时发送到总线线路，也就是说，传感器检测到适用的输送状态，并且传感器信号被相应地发送到所述电子寻址模块。取而代之的是，所述传感器数据块也可以有时间延迟地发送到总线线路，此时间延迟比由于纯数据处理而在电子寻址模块内部出现的短时间延迟要长。此时间延迟尤其可能是由于始终可以在总线线路中的特定程序时间进行发送的情况造成的；这些程序时间可以专门分配给各个传感器或寻址模块，或者向总线线路发送的各个订户(诸如，寻址模块)被设计成仅在没有其他订户向总线线路发送时才将数据块发送到总线线路。因此，所述寻址模块也被设计成基于总线线路系统内的特定通信规则进行发送和接收，所述总线系统包含预计发送到和连接的总线线路，并且根据这些通信规则在总线线路上实现自身的发送和接收性能。

优选地，所述寻址模块还被设计成接收和处理来自总线线路的总线编码数据，以便由此致动传感器。此功能与可以检测不同环境值或预计会随时间被致动，以便产生根据环境值检测类型或随时间限定的传感器信号生成的传感器相关。因此，所述寻址模块优选地也相应地被设计成基于接收到的总线编码的数据适当地致动模拟传感器，或不能以总线编码的方式致动的传感器。

根据第一优选实施例，所述电子寻址模块布置在辊体的外部，并且具有寻址模块数据接口，所述寻址模块数据接口具有用于连接所述传感器的寻址模块传感器数据接口和用于连接所述总线线路的寻址模块总线数据接口，其中所述电子寻址模块被设计成通过传感器数据接口接收由所述传感器产生的传感器信号并且通过所述寻址模块总线数据接口将总线编码的传感器数据块发送到所述总线线路。根据此实施例，所述电子寻址模块是在输送机布置中的输送机辊的辊体外部的单独单元的形式。所述电子寻址模块可以实现为，例如，单独的电子子组件。此单独的电子子组件可以布置在单独的寻址模块壳体中，所述寻址模块壳体具有适当的接口，以便接收传感器信号并发送传感器数据块。在这种情况下，所述寻址模块传感器数据接口可以被专门设计成从特定传感器接收传感器信号。其还可以被设计成从不同类型的传感器接收特定信号，例如，通过其中包括的多个不同的传感器数据接口或形成的通用传感器数据接口。

特定配置可以是特定传感器数据线连接的形式，诸如，特定插头或插座形状等的形式。所述寻址模块总线数据接口可用于连接总线线路，在这种情况下，可以选择不同的总线线路类型。因此，例如，所述寻址模块总线数据接口的一个实施例可以使用用于连接ASI总线线路的绝缘位移技术来实现。在其他配置中，例如，可以使用用于Profibus的连接方法，或者其他标准化总线线路类型是可以连接的。应当理解，这种总线标准的类型和选择可以应用于与本发明相关的所有总线接口和总线线路。

根据此优选实施例，所述电子寻址模块用作连接在所述传感器和所述总线线路之间的转换单元，并且可以单独地布置在输送机布置的区域中的任何位置处。根据此实施例的电子寻址模块还可以，例如，作为外部附接件布置在输送机辊上，也就是说，可以定位在输送机布置的辊体的外部的轴颈等区域中。所述电子寻址模块也可以作为可通过插接连接插入的子组件提供，所述子组件能够插入到，例如，控制单元、输送机辊等中，以进行装配。将其插入允许建立电气连接，所述电气连接可以是寻址模块总线数据接口或寻址模块传感器数据接口的一部分或两者的一部分，因此，传感器数据线或总线线路连接到控制单元或连接到输送机辊，从而连接到寻址模块，并且可以用于发送传感器信号或总线编码的传感器数据块。

此外，优选的是，所述输送机布置由布置在所述辊体的外部的控制模块改进，所述控制模块包括所述控制单元和控制模块数据接口，所述控制模块数据接口具有用于连接所述总线线路的控制总线数据接口和用于耦合到所述驱动单元以实现信号发送目的的控制模块驱动数据接口，其中所述控制单元布置在所述控制模块的内部，连接到所述控制模块总线数据接口和所述控制模块驱动数据接口，用于实现信号发送目的，并且被设计成使用所述控制模块总线数据接口作为控制数据总线接口，以及通过所述控制模块驱动数据接口将所述控制信号发送到所述驱动单元。根据此实施例，致动所述驱动单元的控制单元布置在所述辊体外部的控制模块中。所述控制模块可以物理地布置在所述输送机布置的内部，与所述输送机辊本身分开，并且可以通过，例如，信号控制线连接到所述输送机辊。所述控制模块也可以替代地安装在所述输送机辊上的轴颈的区域中，并且通过这种安装也可以进行适当的电气连接，以发送所述控制信号。所述控制模块具有控制模块数据接口，其首先允许连接到所述输送机布置内部的总线线路，并且因此，使得所述控制单元可以接收和处理通过所述总线线路发送的所有信息。此外，在所述控制模块上设有控制模块驱动数据接口，所述控制模块驱动数据接口允许连接用于从所述控制单元到所述驱动单元的信号发送。所述控制模块总线数据接口和所述控制模块驱动数据接口都可以由适当的插座或插头形成，或者可以在接口上实现采用绝缘位移技术的连接或通过单独的绞线连接等。

特别优选的是，所述控制模块数据接口包括传感器数据接口，并且所述电子寻址模块布置在所述控制模块的内部，并且被设计成通过所述传感器数据接口接收由所述传感器产生的传感器信号，并通过所述控制模块总线数据接口将所述数字传感器信号数据块发送到所述总线线路。根据此实施例，所述电子寻址模块布置在所述控制模块的内部。特别地，所述电子寻址模块可以在此控制模块内部与所述控制单元以集成方式实现，也就是说，可以与所述控制单元一起制造为电子电路。所述寻址模块和控制单元在所述控制模块中的这种集成允许根据本发明的输送机布置内的紧凑设计和简单连接。为此，所述控制模块具有附加的传感器数据接口，传感器可以连接到所述传感器数据接口，以实现将传感器信号发送到所述控制模块的目的。因此，在所述控制模块内部，此传感器信号可以首先由所述寻址模块处理，并馈送到所述总线线路。其次，所述传感器信号也可以由所述控制单元直接处理，例如，以便由此产生控制信号并将所述控制信号发送到所述驱动单元。或者，所述控制单元也可以接收和处理所述寻址模块通过接收和处理通过所述总线线路从所述控制模块总线数据接口接收到的信号而产生的总线编码的传感器信号，以便针对所述驱动单元产生控制信号，并且将所述控制信号发送到所述驱动单元。

根据另一优选实施例，所述控制单元布置在所述辊体中，并且具有用于连接所述传感器并且被设计成通过所述传感器数据接口接收所述传感器信号的传感器数据接口。根据此实施例，所述控制单元布置在所述辊体中，并且有机会通过传感器数据接口连接所述传感器。此传感器数据接口从根本上可以是控制数据总线接口，也就是说，控制数据总线接口和传感器数据接口是以集成方式实现的，并且传感器数据作为总线编码的传感器数据信号通过控制数据总线接口被控制单元接收。例如，如果寻址模块作为单独的子组件布置在辊体的外部，并且因此，总线编码的传感器信号数据已经存在于总线线路中，则此配置是有利的。然而，传感器数据接口也可以作为独立于控制单元的控制数据总线接口的独立接口来实现，例如，以上述方式实现，如寻址模块传感器数据接口，用于直接连接输出模拟或数字传感器信号的传感器。辊体中的控制单元实现辊体内的逻辑控制步骤和控制决策。在此实施例中不再需要辊体外部的中央控制单元和本地控制单元，并且因此，优选地可以省去。布置在辊体中的控制单元使用传感器数据接口和控制数据总线接口来接收所有必要的信号数据，以便做出关于输送机辊的驱动单元应该如何被致动的逻辑控制相关决策。特别地，此控制决策包括连接或断开驱动单元的二进制控制命令，此外还包括与驱动单元的加速性能、制动性能、最大速度相关的另外的控制命令。此外，控制单元可以承担驱动单元的监控功能，并且被设计成实现此目的，诸如，举例而言，电机电流测量、温度检测、驱动单元运行周期和最大负载参数的记录、此类值的存储，并且有机会能够从控制单元读取这些值，以便将它们发送到辊体外部的接收单元。控制单元可以另外包括整流电子设备，以便控制无刷电动机。控制单元在辊体中的布置允许在输送机布置中的两个相邻输送机辊之间进行直接的信号连接和通信。特别地，例如，总线线路可以用于将数据从一个输送机辊的控制数据总线接口发送到多个其他输送机辊的其他控制数据总线接口，而不会涉及插置或启用两个输送机辊的输送机辊体外部的本地或中央控制单元。

特别优选的是，电子寻址模块布置在辊体中，并且传感器数据接口连接到电子寻址模块，其中电子寻址模块优选地被设计成通过控制数据总线接口发送总线编码的传感器数据块。根据此实施例，传感器信号的总线编码同样通过布置在辊体内部的电子寻址模块在辊体内部进行。在这种情况下，电子寻址模块尤其可以与控制单元以集成方式实现。在功能方面，电子寻址模块可以通过传感器数据接口接收传感器信号，并且可以将这些传感器信号以上述方式编码为总线信号，然后可以将它们作为总线编码的传感器数据块通过与总线线路的适当连接发送到总线线路。与总线线路的这种连接可以优选地由控制数据总线接口形成，因此，从总线线路接收控制相关的信号和发送总线编码的传感器数据块是通过同一个总线接口。此外，控制单元和寻址模块的集成实施例还允许可选地单独或联合发送来自传感器辊的总线数据。因此，包含表征驱动单元的操作状态，也就是说，例如，输送机辊的速度、加速度、制动性能或不变参数的数据内容的数据包可以由控制单元从输送机辊发送。此外，可以发送与上述传感器数据块相对应的数据包，所述数据包包含总线编码的传感器信号，包括寻址和可能的时间戳。然而，替代地，也可以将两个数据包作为联合数据包发送。在这种情况下，例如，传感器和输送机辊可以具有同一个分配的总线地址，其可以在物理上对应于，例如，输送机区域。在这种情况下，数据包首先包含传感器数据块，其次包含表征驱动单元的运行状态的附加的数据内容。因此，与来自输送机区域的相邻输送机区域相关的所有信息可以一起在单个数据包中从辊体发送到总线线路。

更进一步地，优选的是，传感器被设计成检测由输送机辊输送的被输送物料，并且产生传感器信号，所述传感器信号用信号表示由传感器监控的传感器区域中是否存在被输送物料。根据此实施例，传感器被设计成检测被输送物料。为此，传感器特别可以是光栅传感器。这种类型的传感器检测输送机区域内的状态，所述状态与驱动单元的控制直接相关。这种直接相关性与传感器信号的直接处理及其总线编码相结合，特别有利于快速且可靠的数据处理。在这种情况下，传感器原则上也可以布置在辊体的内部。因此，例如，可以通过传感器检测到输送机辊上的支撑负载，例如，通过传感器检测到的负载承载部件上的张力或应变形式的机械应力；传感器可以作为，例如，应变计集成在辊中。布置在辊内部的其他传感器形式同样是可以想到的，例如，通过适当设计的传感器围绕辊体进行静电场检测。传感器也可以通过评估驱动单元的运行参数而以集成方式形成。因此，例如，驱动单元在加速、恒速或减速期间的负载的区分可以确定输送机辊是在输送被输送物料还是空转，并且这允许确定被输送物料存在于输送机辊上方。

更进一步地，优选的是，电子寻址模块形成在传感器上，并且具有用于连接总线线路的寻址模块总线数据接口，其中电子寻址模块被设计成通过寻址模块总线数据接口将数字传感器信号数据块发送到总线线路。根据此实施例，传感器与寻址模块以集成方式形成。因此，传感器已经被设计成将总线编码的传感器信号发送到总线线路，并且传感器直接连接到总线线路。此实施例特别适用于新的传感器或新集成在现有输送机布置中的传感器，根据新的设备标准，这些传感器已经被实现为总线编码的传感器。根据本发明，在这种情况下特别有利的是，可以实现在现有输送机布置中的这种新传感器的集成，并且通过电子寻址模块的适当编码，可将另外存在于输送机布置中的传感器完全集成到输送机布置内的总线编码的信号交换中。

根据另一优选实施例，传感器被设计成检测分配给被输送物料的识别编码或分配给被输送物料的输送机目的地，并且控制单元被设计成将包含分配给被输送物料的识别编码或分配给被输送物料的输送机目的地的传感器信号作为产生控制信号的基础，并且将所述控制信号发送到转向、交叉或合并输送机元件上的致动器，控制所述致动器，从而在可以从识别编码或输送机目的地导出并且对此是必要的或优选的方向上进行输送。根据此实施例，传感器用于产生信号，所述信号表征传感器检测到的被输送物料的识别特征，或传感器检测到的被输送物料的输送机布置内的输送机目的地。例如，这可以通过读取布置在被输送物料上的条形码、RFID标签等来实现。此传感器信号由控制单元处理，例如，就识别特征表征传感器信号而言，控制单元可能会涉及在记录和存储每个识别的被输送物料的输送机目的地的输送指令表中的比较。此处理的结果是用于控制致动器的控制信号。致动器可以致动升降设备；其可以致动送出输送机单元或送入输送机单元，或者可以以另一种方式致动影响方向的输送机元件。控制信号引起致动，所述致动使被输送物料在将被输送物料带到输送机目的地的各个方向中的一个特定方向上转向。

本发明的另一方面是一种用于根据上述实施例之一的输送机布置的电机驱动的输送机辊，所述输送机辊包括：辊体，可围绕辊轴旋转安装；驱动单元，布置在所述辊体的内部，机械地耦合到所述辊体和轴元件，且被设计成在所述轴元件和辊体之间产生扭矩；控制数据接口，连接到所述驱动单元，用于实现信号发送目的；控制单元，包括控制数据总线接口，被设计成连接到数据总线线路，其中所述控制单元与所述驱动单元信号连接，并且被设计成通过所述控制数据总线接口接收总线编码的数据信号，以基于接收到的数据信号产生控制信号，并且通过发送到所述驱动单元的控制信号以由所述控制信号预定的特性致动所述驱动单元，电机驱动的输送机辊被改进为，控制单元布置在辊体中，并且被设计成通过控制数据总线接口接收总线编码的传感器信号。

根据此方面，本发明在被设计成处理总线编码的传感器信号的电机驱动的输送机辊中实现。电机驱动的输送机辊尤其可用于如上所述的输送机布置中。在这种类型的输送机布置中，由于在寻址模块中进行编码，传感器信号以总线编码的传感器信号的形式提供，并且因此，可以作为相应的总线编码的传感器信号由输送机辊接收。

根据本发明的这个方面的电机驱动的输送机辊可以特别地改进为控制单元包括传感器数据接口和电子寻址模块，所述电子寻址模块可通过传感器数据接口耦合到传感器和总线线路，以用于实现信号发送目的，并且被设计成对通过传感器数据接口接收到寻址模块中的传感器信号进行编码，以形成总线编码的传感器数据块，所述总线编码的传感器数据块包括表征传感器信号的数字式数字传感器信号数据块，以及传感器地址数据块，并且将总线编码的传感器数据块发送到总线线路。根据这种改进，对传感器信号执行总线编码的寻址模块设置在辊体的内部；因此，根据本发明的这个方面的输送机辊可以首先接收未经总线编码的传感器信号，并且可以相应地对这些传感器信号进行总线编码，传感器信号的处理在控制单元的内部进行，以实现通过处理后的非总线编码的传感器信号或通过处理后的总线编码的传感器信号基于这些传感器信号针对驱动单元产生控制信号的目的。此外，控制单元可以被设计成从总线线路接收总线编码的传感器数据块并对其进行处理。这包括由包含在输送机辊本身中的电子寻址模块编码和发送的总线编码的传感器数据块，以及由辊外部的其他传感器创建并由布置在辊外部的电子寻址模块进行总线编码的总线编码的传感器数据块。

电机驱动的输送机辊还可以这样改进，即控制单元被设计成基于总线编码的传感器数据块产生控制信号。根据这种改进，控制单元被设计成使用总线编码的传感器数据块作为产生控制信号的基础。因此，通过控制单元进行控制，使得在输送机辊中接收到的非总线编码的传感器信号首先由输送机辊中的寻址模块编码，也就是说，在输送机辊的辊体内部，在总线编码的传感器数据块中，并且通过总线线路发送。此总线编码的传感器数据块由控制单元处理，所述处理能够在从总线线路接收到信号之后进行或通过来自寻址模块的直接发送而进行。基于此总线编码的传感器数据块的内容，在辊体内部产生用于致动驱动单元的控制信号。

最后，本发明的另一方面是一种用于操作用于沿着输送机部分的多个输送机区域输送物品的电机驱动的输送机辊的方法，所述方法具有以下步骤：在输送机区域之一中用传感器检测物品，产生描述对物品的检测的数字传感器信号数据块，以及描述检测到物品的输送机区域的传感器地址数据块，合并数字传感器信号数据块和传感器地址数据块，以形成总线编码的数字传感器信号数据块，通过总线线路发送数字传感器信号数据块，控制单元接收数字传感器信号数据块；基于数字传感器信号数据块产生控制信号，并且用控制信号致动输送机辊中的驱动单元。

根据本发明的方法实现了先前说明的将非总线编码的传感器信号编码成总线编码的传感器信号的步骤。此外，根据本发明的方法可能会涉及以先前说明的方式发送这些总线编码的传感器信号。最后，以先前说明的方式处理传感器信号或总线编码的传感器数据块也是对这种方法的改进的一部分。关于这些方法步骤，参考先前提供的关于输送机布置内适当设计的实质形式的说明，即参考寻址模块、控制单元、电机驱动的输送机辊、布置在辊体的外部的任何寻址模块、布置在其中可能包含寻址模块的辊体的外部的任何控制模块，或者在辊体内部的控制单元和/或寻址模块的布置的配置。

特别地，如果控制单元接收传感器信号并且将传感器信号编码到数字传感器信号数据块中，则所述方法是优选的。

此外，优选的是，控制单元布置在辊体中并且通过布置在输送机辊上的控制数据总线接口将数字传感器信号数据块发送到总线线路。根据此实施例，传感器信号由控制单元发送到总线线路，并且因此，可用于总线线路网络中的其他接收器。这允许通过能够由任何接收器处理的总线编码的传感器信号，并且因此，在输送机布置内进行的空间和时间预测控制决策而在输送机布置中实现智能控制过程。

此外，优选的是，控制继续进行，使得传感器用于检测分配给被输送物料的识别编码或分配给被输送物料的输送机目的地，并且控制单元将包含分配给被输送物料的识别编码或分配给被输送物料的输送机目的地的传感器信号作为产生控制信号的基础，并且将所述控制信号发送到转向、交叉或合并输送机元件上的致动器，控制所述致动器，从而在可以从识别编码或输送机目的地导出并且对此是必要的或优选的方向上进行输送。

参考附图描述了本发明的优选实施例，其中：

图1示出了根据本发明的输送机布置的第一实施例，

图2示出了根据本发明的输送机布置的第二实施例，

图3示出了根据本发明的输送机布置的第三实施例，

图4示出了根据本发明的输送机布置的第四实施例，以及

图5示出了根据本发明的输送机布置的第五实施例。

首先参考图1，示出了具有多个输送机辊的输送机布置的细节，这些输送机辊可以布置成使得它们形成输送机部分。每个输送机辊具有辊体R，并且布置在相应的输送机区域中。此图示示出了具有两个输送机区域和相应的两个输送机辊的细节。

布置在辊体内部的是驱动单元D，驱动单元D在轴颈AX和辊体R之间产生扭矩，并且因此使辊体相对于轴颈AX旋转。

在图1所示的实施例中，驱动单元D通过控制线SC致动。此控制线将驱动单元连接到布置在辊体外部的控制单元C。因此，控制线SC通过空心轴形式的轴颈AX路由。应当理解，另外需要将电源路由到驱动单元，所述电源同样能够由通过轴颈AX路由的适当电源线来实现。此电源线未在图中描绘。

控制单元C通过总线连接BC连接到总线线路B。这条总线线路B将各个输送机区域的控制单元相互连接起来，并且允许这些控制单元之间进行通信。

另外提供了传感器S，传感器S可以检测在输送机辊的区域中是否存在被输送物料。此传感器输出模拟信号，模拟信号通过传感器信号线SS发送到寻址模块A。寻址模块布置在辊体的外部，并且与控制单元C分开布置。在寻址模块中，传感器信号被总线编码，并且作为传感器数据块通过总线接入线BA馈送到总线线路B。因此，连接到总线线路B的任何接收器都可以接收此传感器信号，并将其识别为来自特定输送机区域中的特定传感器并且在特定时间被检测到。总线接入线BA还用于允许寻址模块A从总线线路接收数据。

图2示出了与第一实施例不同的第二实施例。在这种情况下的区别在于，此实施例中的传感器S已经实现为总线编码传感器。因此，传感器包括寻址模块，其将传感器信号作为来自传感器的总线编码的传感器信号输出。传感器和寻址模块以集成的方式实现在一个传感器壳体中。因此，传感器壳体通过总线接入线BA直接连接到总线线路。以这种方式以总线编码的传感器数据包的形式提供的传感器信号可以被连接的接收器接收和处理，如图1所示。

图3示出了本发明的第三实施例。在此实施例中，寻址模块A集成在控制单元C中。因此，传感器S通过传感器线SS连接到控制单元C，以便将传感器信号提供给寻址模块A。以这种方式提供的传感器信号可以直接在控制单元C内部进行处理。传感器信号通过总线接入BCA馈送到总线线路B。总线接入BCA还用于允许控制单元或寻址模块A从总线线路接收数据或将数据发送到总线线路，诸如，举例而言，驱动单元D或输送机辊的操作数据。

图4示出第四实施例。在此实施例中，控制单元C集成在辊体R中。因此，用于控制单元C和总线线路B之间连接的连接线BC延伸穿过轴颈AX，并且将辊体内部的控制单元直接连接到总线线路。因此，总线编码的控制信号可以直接发送到辊体，并且由控制单元接收。

在此实施例中，具有寻址模块A、传感器线SS以及接入线BA的传感器S如图1所示实现。基本上，应该理解，此实施例还可以提供根据图2的实施例，其中寻址模块以集成方式形成在传感器上。

图5示出第五实施例。在此实施例中，控制单元也集成在辊体R中，也就是说，布置在辊体R的内部。

寻址模块A集成在控制单元C中，也就是说，同样布置在辊体的内部。因此，传感器信号线SS从传感器通过轴颈AX延伸到辊体的内部，以便将传感器信号发送到寻址模块。另外，总线线路BCA延伸穿过轴颈，将控制单元和寻址模块连接到总线线路B。在此实施例中，具有集成的寻址模块的控制单元对适用信号的处理可以以与第三实施例相同的方式实现。这使得输送机布置的特别紧凑的设计具有非常低的布线复杂性。

基本上，应当理解，所示的五个实施例在每种特定情况下可以作为输送机布置的基础，所述输送机布置总体而言具有根据实施例之一的一致设计。然而，这里的连接总线线路确保在每种特定情况下每个实施例中的信号发送是一致的，这意味着五个实施例之间的任何混合形式也可以在输送机布置中实现。这意味着在输送机布置中，具有根据第一实施例的连接设计的输送机辊和传感器都可以连接到总线线路，基于根据第二实施例的连接的输送机辊和传感器，以及基于根据第三实施例和/或第四实施例和/或第五实施例的连接的输送机辊和传感器也可以连接到总线线路。理论上，所示的所有五个实施例可以在单个输送机布置中彼此组合，并且通过总线线路彼此通信，因此可以实现任何输送机流量控制。这种组合性使得根据本发明的配置在现有输送机设备的升级、不同传感器的集成以及高度复杂的输送机布置中的连接设计方面特别通用和可变。特别地，通过根据本发明的实施例也可以实现此类输送机布置中的故障部件的扩展和更换。

附图标记列表

A 寻址模块

AX 轴颈，轴元件

B 总线线路

BA 总线接入线

BC 总线连接

BCA 总线接入

C 控制单元

D 驱动单元

R 辊体

S 传感器

SC 控制线

SS 传感器信号线。

Claims (16)

1.一种输送机布置，包括：

a)电机驱动的输送机辊，包括：

-辊体，可围绕辊轴旋转安装，

-驱动单元，布置在所述辊体的内部，机械地耦合在所述辊体和轴元件之间，且被设计成在所述轴元件和所述辊体之间产生扭矩，

-控制数据接口，连接到所述驱动单元，用于实现信号发送目的，

b)控制单元，包括控制数据总线接口，被设计成连接到数据总线线路，其中所述控制单元与所述驱动单元信号连接，并且被设计成通过所述控制数据总线接口接收总线编码的数据信号，以基于接收到的数据信号产生控制信号，并且通过发送到所述驱动单元的控制信号以由所述控制信号预定的特性致动所述驱动单元，

c)传感器，用于检测输送状态，其中所述传感器布置在所述辊体的外部，

其特征在于，

d)电子寻址模块，所述电子寻址模块可耦合到所述传感器和总线线路，以用于实现信号发送目的，并且被设计成

-对由所述传感器产生并且在所述寻址模块中接收到的传感器信号进行编码，以形成总线编码的传感器数据块，所述传感器数据块包括表征所述传感器信号的数字式数字传感器信号数据块和传感器地址数据块，以及

-将所述总线编码的传感器数据块发送到所述总线线路。

2.根据权利要求1所述的输送机布置，

其特征在于，所述电子寻址模块布置在所述辊体的外部，并且具有寻址模块数据接口，所述寻址模块数据接口具有用于连接所述传感器的寻址模块传感器数据接口和用于连接所述总线线路的寻址模块总线数据接口，

其中所述电子寻址模块被设计成

-通过所述传感器数据接口接收由所述传感器产生的传感器信号，以及

-通过所述寻址模块总线数据接口将总线编码的传感器数据块发送到所述总线线路。

3.根据权利要求1或2所述的输送机布置，

其特征在于布置在所述辊体的外部的控制模块，包括

-所述控制单元，和

-控制模块数据接口，所述控制模块数据接口具有

用于连接所述总线线路的控制总线数据接口，和

用于耦合到所述驱动单元以实现信号发送目的的控制模块驱动数据接口，

其中所述控制单元布置在所述控制模块的内部，连接到所述控制模块总线数据接口和所述控制模块驱动数据接口，用于实现信号发送目的，并且被设计成

-使用所述控制模块总线数据接口作为控制数据总线接口，以及通过所述控制模块驱动数据接口将所述控制信号发送到所述驱动单元。

4.根据权利要求3所述的输送机布置，

其特征在于，

-所述控制模块数据接口包括传感器数据接口，并且

-所述电子寻址模块布置在所述控制模块的内部，并且被设计成

通过所述传感器数据接口接收由所述传感器产生的传感器信号，以及

通过所述控制模块总线数据接口将所述数字传感器信号数据块发送到所述总线线路。

5.根据权利要求1所述的输送机布置，

其特征在于，所述控制单元布置在所述辊体中，并且具有用于连接所述传感器的传感器数据接口，并且被设计成通过所述传感器数据接口接收所述传感器信号。

6.根据权利要求5所述的输送机布置，

其特征在于，所述电子寻址模块布置在所述辊体中，并且所述传感器数据接口连接到所述电子寻址模块，

其中所述电子寻址模块优选地被设计成通过所述控制数据总线接口发送总线编码的传感器数据块。

7.根据前述权利要求中任一项所述的输送机布置，

其特征在于，所述传感器被设计成检测由所述输送机辊输送的被输送物料，并且产生传感器信号，所述传感器信号用信号表示由所述传感器监控的传感器区域中是否存在被输送物料。

8.根据前述权利要求中任一项所述的输送机布置，

其特征在于，所述电子寻址模块形成在所述传感器上，并且具有用于连接所述总线线路的寻址模块总线数据接口，

其中所述电子寻址模块被设计成通过所述寻址模块总线数据接口将所述数字传感器信号数据块发送到所述总线线路。

9.根据前述权利要求中任一项所述的输送机布置，

其特征在于，所述传感器被设计成检测分配给被输送物料的识别编码或分配给所述被输送物料的输送机目的地，并且特征在于，所述控制单元被设计成将包含分配给所述被输送物料的识别编码或分配给所述被输送物料的输送机目的地的传感器信号作为产生控制信号的基础，并且将所述控制信号发送到转向、交叉或合并输送机元件上的致动器，控制致动器，从而在能从所述识别编码或所述输送机目的地导出并且对此是必要的或优选的方向上进行输送。

10.一种用于根据前述权利要求中任一项所述的输送机布置的电机驱动的输送机辊，包括：

-辊体，可围绕辊轴旋转安装，

-驱动单元，布置在所述辊体的内部，机械地耦合到所述辊体和轴元件，且被设计成在所述轴元件和所述辊体之间产生扭矩，

-控制数据接口，连接到所述驱动单元，用于实现信号发送目的，

-控制单元，包括控制数据总线接口，被设计成连接到数据总线线路，其中所述控制单元与所述驱动单元信号连接，并且被设计成通过所述控制数据总线接口接收总线编码的数据信号，以基于接收到的数据信号产生控制信号，并且通过发送到所述驱动单元的控制信号以由所述控制信号预定的特性致动所述驱动单元，

其特征在于，

所述控制单元布置在所述辊体中，并且被设计成通过所述控制数据总线接口接收总线编码的传感器信号。

11.根据权利要求10所述的电机驱动的输送机辊，其特征在于，所述控制单元包括传感器数据接口和电子寻址模块，所述电子寻址模块可通过所述传感器数据接口耦合到传感器和所述总线线路，以用于实现信号发送目的，并且被设计成

-对通过所述传感器数据接口接收到所述寻址模块中的传感器信号进行编码，以形成总线编码的传感器数据块，所述总线编码的传感器数据块包括表征所述传感器信号的数字式数字传感器信号数据块，以及传感器地址数据块，以及

-将所述总线编码的传感器数据块发送到所述总线线路。

12.根据权利要求10或11所述的电机驱动的输送机辊，

其特征在于，所述控制单元被设计成基于所述总线编码的传感器数据块产生所述控制信号。

13.一种用于操作用于沿着输送机部分的多个输送机区域输送物品的电机驱动的输送机辊的方法，所述方法具有以下步骤：

-在所述输送机区域之一中用传感器检测物品，

-产生描述对所述物品的检测的数字传感器信号数据块，以及描述检测到所述物品的输送机区域的传感器地址数据块，

-合并所述数字传感器信号数据块和所述传感器地址数据块，以形成总线编码的数字传感器信号数据块，

-通过总线线路发送所述数字传感器信号数据块，

-控制单元接收所述数字传感器信号数据块，

-基于所述数字传感器信号数据块产生控制信号，以及

-用所述控制信号致动所述输送机辊中的驱动单元。

14.根据权利要求13所述的方法，

其特征在于，所述控制单元接收传感器信号，并且将所述传感器信号编码到所述数字传感器信号数据块中。

15.根据权利要求13或14所述的方法，

其特征在于，所述控制单元布置在所述辊体中，并且通过布置在所述输送机辊上的控制数据总线接口将所述数字传感器信号数据块发送到总线线路。

16.根据权利要求13，14或15所述的方法，

其特征在于，控制继续进行，使得所述传感器用于检测分配给被输送物料的识别编码或分配给所述被输送物料的输送机目的地，并且特征在于，所述控制单元将包含分配给所述被输送物料的识别编码或分配给所述被输送物料的输送机目的地的传感器信号作为产生控制信号的基础，并且将所述控制信号发送到转向、交叉或合并输送机元件上的致动器，控制所述致动器，从而在能从所述识别编码或输送机目的地导出并且对此是必需或优选的方向上进行输送。

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