CN117550355A - 一种双摆渡磁驱输送系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双摆渡磁驱输送系统及控制方法，包括至少一组主路段和至少一个双摆渡机构，一组主路段包括两条主路段，一个双摆渡机构包括两条摆渡段，两条摆渡段用于将主路段上的动子转移到另一条主路段上；其中一个摆渡段至少拥有3组模块，每次有2组模块分别与两条主路段对接，另一个摆渡段至少拥有1组模块，单次只与一条主路段对接，且通过前一个摆渡段的摆渡段模组与主路段对接；两条摆渡段同时运动但运动方向相反，摆渡段每运动一次转移一个动子，摆渡段往返一次转移两个动子。本发明采用双摆渡机构，摆渡段每运动一次就会转移一个动子，摆渡段往返一次可以转移两个动子；减少动子等待时间，即停即走，快速到位。
Description
技术领域
本发明涉及磁驱输送领域，尤其涉及一种双摆渡磁驱输送系统及控制方法。
背景技术
磁驱输送线是一种先进的自动化输送系统，其核心是基于直线电机原理的多动子智能输送系统。这种系统主要由定线圈和动磁铁组成，通过电磁感应原理实现动子的驱动和控制。与传统的输送带相比，磁驱输送线具有更高的灵活性和适应性，可以更好地满足现代生产过程中多样化的需求。
在磁驱输送线中，每个动子都无需拖拽线缆，具有独立控制的能力。这种设计使得输送线可以更加灵活地适应不同生产工位的节拍和需求。通过调整定线圈和动磁铁的参数和位置，可以实现多种运动模式和速度，满足不同生产环节的需求。这种输送线的应用可以显著提高生产效率，降低生产成本，并简化工艺流程。
随着消费市场竞争的日益激烈，企业需要不断提高生产效率和降低成本才能保持竞争力。在这个过程中，产品自动化生产智能输送的问题显得尤为重要。磁驱输送线的应用可以帮助企业实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和产品质量，降低生产成本和库存压力。同时，这种输送线还可以为企业提供更多的数据分析和优化机会，帮助企业更好地了解市场需求和消费者行为，优化生产计划和资源配置。
在实际生产过程中，存在产品负载较重，同时需要满足紧凑的生产节拍的情况，且由于治具方向无法改变，无法使用环形方案，只能采用摆渡方式。但是目前采用的单摆渡输送方式的效率面临瓶颈，单摆渡机构的摆渡段需往返一次(即运动两次)才能转移一个动子，整体输送效率一般。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种双摆渡磁驱输送系统及控制方法。
为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种双摆渡磁驱输送系统，包括至少一组主路段和至少一个双摆渡机构，一组主路段包括两条主路段，一个双摆渡机构包括两条摆渡段；两条主路段是动子运动的主线路，两条摆渡段用于将主路段上的动子转移到另一条主路段上；
其中一个摆渡段至少拥有3组模块，每次有2组模块分别与两条主路段对接，另一个摆渡段至少拥有1组模块，单次只与一条主路段对接，且通过前一个摆渡段的摆渡段模组与主路段对接；
两条摆渡段同时运动但运动方向相反，摆渡段每运动一次转移一个动子，摆渡段往返一次转移两个动子。
进一步地，两条主路段并行工作，一个摆渡段靠近两条主路段，另一个摆渡段靠近前一个摆渡段。
进一步地，包括一组主路段和一个双摆渡机构，主路段一和主路段二，摆渡段一和摆渡段二；
摆渡段一拥有3组模块，包括第一摆渡段模组、第二摆渡段模组、第三摆渡段模组；
摆渡段二拥有1组模块，第四摆渡段模组。
进一步地，包括一组主路段和两个双摆渡机构，主路段一和主路段二，摆渡段一和摆渡段二，摆渡段三和摆渡段四；
摆渡段三拥有3组模块，包括第五摆渡段模组、第六摆渡段模组、第七摆渡段模组；摆渡段四拥有1组模块，第八摆渡段模组；
主路段的两端均设有一个双摆渡机构，两个双摆渡机构独立，主路段的两端均能实现动子转移。
进一步地，包括至少两组主路段和一个双摆渡机构，所述一个双摆渡机构实现多组主路段的动子转移；
摆渡段一拥有至少5组模块，包括第一摆渡段模组、第二摆渡段模组、第三摆渡段模组，第九摆渡段模组，第十摆渡段模组，每次都有1组模块分别与1条主路段对接。
摆渡段二拥有至少2组模块，第四摆渡段模组，第八摆渡段模组，每个模块单次只与一条主路段对接，且是通过摆渡段一的摆渡段模组与主路段对接；
多组主路段独立工作，同时利用两条摆渡段进行动子转移。
进一步地，还包括定子模组、动子、控制系统、维护部件；
定子模组包括多个线圈绕组，多个线圈绕组沿定子模组的延伸方向排布；输送导轨设置在定子模组上；
动子设有永磁板，通过控制定子模组上的线圈绕组，模拟平移磁场于动子上的永磁板产生推力，实现动子在输送导轨移动运行；
控制系统，用于控制直线电机的运动和速度，以及摆渡段的位置和角度信息；摆渡段由直线电机驱动；
维护部件包括散热系统。
进一步地，所述线圈绕组为三相线圈绕组，每一相线圈绕组包括两个并联的支路，每一个并联的支路包括两个线圈，每一个所述线圈的两个边分别嵌设在相邻的两个定子槽内，每一个所述定子槽内均嵌设有两个边，且每一个所述线圈的两个边中择一作为有效边，以实现所述线圈绕组的双层叠绕。
一种双摆渡磁驱输送控制方法，包括步骤：
步骤S1，由位置获取装置获取多个摆渡段的位置信息，并提供给控制系统；由控制系统接受摆渡段的位置信息，且根据位置信息确定摆渡段和主路段的位置信息；
步骤S2，由角度监测装置监测多个摆渡段和主路段的角度信息，并提供给控制系统；由控制系统接受摆渡段的角度信息，且根据角度信息确定摆渡段和主路段的角度关系；
步骤S3，控制系统通过比较监测到的位置信息与预期的对接位置，判断两段之间的相对位置是否准确；控制系统通过比较监测到的角度信息与预期的角度关系，判断两段之间的姿态是否准确；均判断准确后，认为两段已成功对接，此时发出控制信号给动子，动子从摆渡段流入磁驱输送线主路段。
进一步地，步骤S1中，通过在摆渡段和主路段周围设置摄像头或图像传感器，采集图像信息并进行分析处理，通过比较处理后的图像信息与预期的对接图像，判断两段之间的相对位置是否准确。
进一步地，步骤S1中，通过在摆渡段和主路段周围安装基准标志，利用基准标志提供位置参考信息，确定摆渡段和主路段的相对位置是否准确。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明采用双摆渡机构，摆渡段每运动一次就会转移一个动子，摆渡段往返一次可以转移两个动子；减少动子等待时间，即停即走，快速到位。本发明方法中动子运动效率可提高200％，进而可提升产能200％。
本发明可以有多种实现模式，可以根据实际生产需要进行调整，可以利用一个双摆渡机构实现多组主路段的动子转移，也可以在一组主路段上设计两组双摆渡机构。
本发明摆渡段由直线电机驱动，直线电机的运动和速度由控制系统进行控制，并由控制系统控制摆渡段与主路段的对接，并发出控制信号给动子，动子从摆渡段流入磁驱输送线主路段。
附图说明
图1为双摆渡机构示意图；
图2为一组双摆渡机构与一组主路段运动示意图一；
图3为一组双摆渡机构与一组主路段运动示意图二；
图4为一组双摆渡机构与一组主路段运动示意图三；
图5为一组双摆渡机构与一组主路段运动示意图四；
图6为一组双摆渡机构与一组主路段运动示意图五；
图7为一组双摆渡机构与一组主路段运动示意图六；
图8为两组双摆渡机构与一组主路段运动示意图一；
图9为两组双摆渡机构与一组主路段运动示意图二；
图10为两组双摆渡机构与一组主路段运动示意图三；
图11为两组双摆渡机构与一组主路段运动示意图四；
图12为两组双摆渡机构与一组主路段运动示意图五；
图13为两组双摆渡机构与一组主路段运动示意图六；
图14为一组双摆渡机构与两组主路段运动示意图一；
图15为一组双摆渡机构与两组主路段运动示意图二；
图16为一组双摆渡机构与两组主路段运动示意图三；
图17为一组双摆渡机构与两组主路段运动示意图四；
图18为一组双摆渡机构与两组主路段运动示意图五；
图19为一组双摆渡机构与两组主路段运动示意图六。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
如图1所示，本发明所述的双摆渡磁驱输送系统，用于提升生产节拍，包括至少一组主路段和至少一个双摆渡机构，一组主路段包括两条主路段，一个双摆渡机构包括两条摆渡段。
两条主路段是动子运动的主线路，两条摆渡段是切换动子线路的模组，用于将主路段上的动子转移到另一条主路段上。
一个摆渡段至少拥有3组模块，每次都有2组模块分别与两条主路段对接。另一个摆渡段至少拥有1组模块，单次只与一条主路段对接，且是通过前一个摆渡段的摆渡段模组与主路段对接。
两条主路段并行工作，两条摆渡段用于承接两条主路段，交换动子线路。一个摆渡段靠近两条主路段，另一个摆渡段靠近前一个摆渡段。动子先从主路段移动到摆渡段，两条摆渡段同时运动，但运动方向相反，使得动子交替运动到两条摆渡段上，然后动子再从摆渡段回到主路段。摆渡段每运动一次就会转移一个动子，摆渡段往返一次可以转移两个动子。
摆渡段由直线电机驱动，直线电机上的工位均可单独控制。直线电机安装在摆渡装置上，通常固定在摆渡装置的移动部分上，即摆渡段。直线电机的定子由安装在直线轨道上的电磁线圈组成。移动部分则由磁体或磁性材料构成，它与定子上的电磁线圈相互作用。通过给定子的电磁线圈通电，产生一个磁场。电流的大小和方向可以根据需要进行调整。这个磁场与移动部分上的磁体相互作用。电流通过定子的电磁线圈在磁场中产生一个力。这个力会推动或吸引移动部分，使其沿着直线轨道上的摆渡装置进行前后运动。直线电机的运动可以通过控制系统进行精确控制。控制系统可以调整电流的大小和方向，以控制直线电机的速度、加速度和位置。这样可以实现摆渡装置的准确定位和平稳运动。
实施例一
本实施例以一组主路段两条主路段和一个双摆渡机构两条摆渡段为例。主路段一3和主路段二4，摆渡段一1和摆渡段二2。
摆渡段一1拥有3组模块，包括第一摆渡段模组1-1、第二摆渡段模组1-2、第三摆渡段模组1-3，每次都有2组模块分别与2条主路段对接。摆渡段二2拥有1组模块，第四摆渡段模组2-1，单次只与一条主路段对接，且是通过摆渡段一的摆渡段模组与主路段对接。
两条主路段并行工作，两条摆渡段用于承接两条主路段，交换动子线路。摆渡段一1靠近两条主路段，摆渡段二2靠近摆渡段一1。两条摆渡段同时运动，但运动方向相反，使得动子交替运动到两条摆渡段上。摆渡段每运动一次就会转移一个动子，摆渡段往返一次可以转移两个动子。
如图2-7所示，本实施例中双摆渡磁驱输送工作流程如下：
(1)摆渡段一1的第一摆渡模组1-1、摆渡段二2的第四摆渡模组2-1与主路段一3对接，摆渡段一1的第二摆渡模组1-2与主路段二4对接，此时，在主路段一上的第一个动子5沿着主路段一运动，途经第一摆渡模组1-1，运动至第四摆渡模组2-1停止。如图2-3所示。
(2)摆渡段一1整体沿第一方向运动(从主路段二4向主路段一3的方向)，第一摆渡模组1-1脱离主路段一3，第二摆渡模组1-2与主路段一3对接，第三摆渡模组1-3与主路段二4对接；同时，摆渡段二2整体沿着第二方向运动(从主路段一3向主路段二4的方向)，摆渡段二2的运动方向与摆渡段一1的运动方向相反，形成相对运动，此时第四摆渡模组2-1与主路段二4对接。此时，第四摆渡模组2-1上的第一个动子5也随着转移。如图4所示。
(3)第一个动子5运动，途经第三摆渡模组1-3，运动至主路段二4；同时在主路段一上的第二个动子6沿着主路段一运动，运动至第二摆渡模组1-2。如图5所示。
(4)摆渡段一1整体沿着第二方向运动，第二摆渡模组1-2脱离主路段一3与主路段二4对接，第一摆渡模组1-1与主路段一3对接，第三摆渡模组1-3脱离主路段二4；同时，摆渡段二2整体沿着第一方向运动，摆渡段二2的运动方向与摆渡段一1的运动方向相对反，形成相对运动，此时第四摆渡模组2-1脱离主路段二4与主路段一3对接。此时，第二摆渡模组1-2上的第二个动子6也随着转移。如图6所示。
(5)第二个动子6运动至主路段二4，主路段一3的下一个动子运动至第四摆渡模组2-1，完成一个循环。在一个循环中，摆渡段往返一次可以转移两个动子。如图7所示。
实施例二
本实施例以一组主路段两条主路段和两个双摆渡机构四条摆渡段为例。主路段一3和主路段二4，摆渡段一1和摆渡段二2，摆渡段三9和摆渡段四10。
摆渡段一1拥有3组模块，包括第一摆渡段模组1-1、第二摆渡段模组1-2、第三摆渡段模组1-3，每次都有2组模块分别与2条主路段对接。摆渡段二2拥有1组模块，第四摆渡段模组2-1，单次只与一条主路段对接，且是通过摆渡段一的摆渡段模组与主路段对接。
摆渡段三9拥有3组模块，包括第五摆渡段模组9-1、第六摆渡段模组9-2、第七摆渡段模组9-3，每次都有2组模块分别与2条主路段对接。摆渡段四10拥有1组模块，第八摆渡段模组10-1，单次只与一条主路段对接，且是通过摆渡段三的摆渡段模组与主路段对接。
两条主路段并行工作，该组主路段的两端均设有一个双摆渡机构，主路段的两端均有两条摆渡段承接主路段，使得主路段的两端均可以实现交换动子线路。一端，摆渡段一1靠近两条主路段，摆渡段二2靠近摆渡段一1。两条摆渡段同时运动，但运动方向相反，使得动子交替运动到两条摆渡段上。摆渡段每运动一次就会转移一个动子，摆渡段往返一次可以转移两个动子。
另一端，摆渡段三9靠近两条主路段，摆渡段四10靠近摆渡段三9。两条摆渡段同时运动，但运动方向相反，使得动子交替运动到两条摆渡段上。摆渡段每运动一次就会转移一个动子，摆渡段往返一次可以转移两个动子。
如图8-13所示，本实施例中双摆渡磁驱输送工作流程如下：
(1)摆渡段一1的第一摆渡模组1-1、摆渡段二2的第四摆渡模组2-1与主路段一3对接，摆渡段一1的第二摆渡模组1-2与主路段二4对接，此时，在主路段一上的第一个动子5沿着主路段一运动，途经第一摆渡模组1-1，运动至第四摆渡模组2-1停止。如图8-9所示。
同时，摆渡段三9的第七摆渡段模组9-3、摆渡段四10的第八摆渡段模组10-1与主路段二4对接，摆渡段三9的第六摆渡段模组9-2与主路段一3对接，此时，在主路段二4上的第三个动子7沿着主路段二运动，途经第七摆渡段模组9-3，运动至第八摆渡段模组10-1停止。
(2)摆渡段一1整体沿第一方向运动(从主路段二4向主路段一3的方向)，第一摆渡模组1-1脱离主路段一3，第二摆渡模组1-2与主路段一3对接，第三摆渡模组1-3与主路段二4对接；同时，摆渡段二2整体沿着第二方向运动(从主路段一3向主路段二4的方向)，摆渡段二2的运动方向与摆渡段一1的运动方向相反，形成相对运动，此时第四摆渡模组2-1与主路段二4对接。此时，第四摆渡模组2-1上的第一个动子5也随着转移。如图10所示。
同时，摆渡段三9整体沿第二方向运动(从主路段一3向主路段二4的方向)，第七摆渡段模组9-3脱离主路段二4，第六摆渡段模组9-2与主路段二4对接，第五摆渡段模组9-1与主路段一3对接；同时，摆渡段四10整体沿着第一方向运动(从主路段二4向主路段一3的方向)，摆渡段四10的运动方向与摆渡段三9的运动方向相反，形成相对运动，此时第八摆渡段模组10-1与主路段一3对接。此时，第八摆渡段模组10-1上的第三个动子7也随着转移。
(3)第一个动子5运动，途经第三摆渡模组1-3，运动至主路段二4；同时在主路段一上的第二个动子6沿着主路段一运动，运动至第二摆渡模组1-2。如图11所示。
同时，第三个动子7运动，途经，第五摆渡段模组9-1，运动至主路段一3；同时在主路段二上的第四个动子8沿着主路段二运动，运动至第六摆渡段模组9-2。
(4)摆渡段一1整体沿着第二方向运动，第二摆渡模组1-2脱离主路段一3与主路段二4对接，第一摆渡模组1-1与主路段一3对接，第三摆渡模组1-3脱离主路段二4；同时，摆渡段二2整体沿着第一方向运动，摆渡段二2的运动方向与摆渡段一1的运动方向相对反，形成相对运动，此时第四摆渡模组2-1脱离主路段二4与主路段一3对接。此时，第二摆渡模组1-2上的第二个动子6也随着转移。如图12所示。
同时，摆渡段三9整体沿着第一方向运动，第六摆渡段模组9-2脱离主路段二与主路段一对接，第七摆渡段模组9-3与主路段二对接，第五摆渡段模组9-1脱离主路段一；同时，摆渡段四10整体沿着第二方向运动，摆渡段四10的运动方向与摆渡段三9的运动方向相对反，形成相对运动，此时第八摆渡段模组10-1脱离主路段一与主路段二对接。此时，第六摆渡段模组9-2上的第四个动子8也随着转移。
(5)第二个动子6运动至主路段二4，主路段一3的下一个动子运动至第四摆渡模组2-1，完成一个循环。第四个动子8运动至主路段一3，主路段二4的下一个动子运动至第七摆渡段模组9-3，完成一个循环。在一个循环中，摆渡段往返一次可以转移两个动子。如图13所示。
实施例三
本实施例以两组主路段四条主路段和一个双摆渡机构两条摆渡段为例。主路段一3和主路段二4，主路段三11和主路段四12，摆渡段一1和摆渡段二2。该方案可以实现利用一个双摆渡机构同时实现多组主路段的动子转移。
摆渡段一1拥有至少5组模块，包括第一摆渡段模组1-1、第二摆渡段模组1-2、第三摆渡段模组1-3，第九摆渡段模组1-4，第十摆渡段模组1-5，每次都有1组模块分别与1条主路段对接。
摆渡段二2拥有至少2组模块，第四摆渡段模组2-1，第八摆渡段模组2-2，每个模块单次只与一条主路段对接，且是通过摆渡段一的摆渡段模组与主路段对接。
两组主路段独立工作，同时利用两条摆渡段进行动子转移。每组的两条主路段并行工作，两条摆渡段用于承接两条主路段，交换动子线路。摆渡段一1靠近主路段，摆渡段二2靠近摆渡段一1。两条摆渡段同时运动，但运动方向相反，使得动子交替运动到两条摆渡段上。摆渡段每运动一次就会转移一个动子，摆渡段往返一次可以转移两个动子。
如图14-19所示，本实施例中双摆渡磁驱输送工作流程如下：
(1)摆渡段一1的第一摆渡模组1-1、摆渡段二2的第四摆渡模组2-1与主路段一3对接，摆渡段一1的第二摆渡模组1-2与主路段二4对接，此时，在主路段一上的第一个动子5沿着主路段一运动，途经第一摆渡模组1-1，运动至第四摆渡模组2-1停止。如图14-15所示。
摆渡段一1的第三摆渡段模组1-3、摆渡段二2的第八摆渡段模组2-2与主路段三11对接，摆渡段一1的第九摆渡段模组1-4与主路段四12对接，此时，在主路段三上的第三个动子7沿着主路段三运动，途经第三摆渡段模组1-3，运动至第八摆渡段模组2-2停止。
(2)摆渡段一1整体沿第一方向运动(从主路段二4向主路段一3的方向)，第一摆渡模组1-1脱离主路段一3，第二摆渡模组1-2与主路段一3对接，第三摆渡模组1-3与主路段二4对接；同时，摆渡段二2整体沿着第二方向运动(从主路段一3向主路段二4的方向)，摆渡段二2的运动方向与摆渡段一1的运动方向相反，形成相对运动，此时第四摆渡模组2-1与主路段二4对接。此时，第四摆渡模组2-1上的第一个动子5也随着转移。如图16所示。
摆渡段一1整体沿第一方向运动，第九摆渡段模组1-4与主路段三11对接，第十摆渡段模组1-5与主路段四12对接；摆渡段二2整体沿着第二方向运动，第八摆渡段模组2-2与主路段四12对接。此时，第八摆渡段模组2-2上的第三个动子7也随着转移。
(3)第一个动子5运动，途经第三摆渡模组1-3，运动至主路段二4；同时在主路段一上的第二个动子6沿着主路段一运动，运动至第二摆渡模组1-2。如图17所示。
第三个动子7运动，途经第十摆渡段模组1-5，运动至主路段四12；同时在主路段三11上的第四个动子8沿着主路段三运动，运动至第九摆渡段模组1-4。
(4)摆渡段一1整体沿着第二方向运动，第二摆渡模组1-2脱离主路段一3与主路段二4对接，第一摆渡模组1-1与主路段一3对接；同时，摆渡段二2整体沿着第一方向运动，摆渡段二2的运动方向与摆渡段一1的运动方向相对反，形成相对运动，此时第四摆渡模组2-1脱离主路段二4与主路段一3对接。此时，第二摆渡模组1-2上的第二个动子6也随着转移。如图18所示。
摆渡段一1整体沿着第二方向运动，第九摆渡段模组1-4脱离主路段三与主路段四对接，第三摆渡段模组1-3与主路段三对接，第十摆渡段模组1-5脱离主路段四；同时，摆渡段二2整体沿着第一方向运动，第八摆渡段模组2-2脱离主路段四与主路段三对接。此时，第九摆渡段模组1-4上的第四个动子8也随着转移。
(5)第二个动子6运动至主路段二4，主路段一3的下一个动子运动至第四摆渡模组2-1，完成一个循环。第四个动子8运动至主路段四12，主路段三11的下一个动子运动至第八摆渡段模组2-2，完成一个循环。在一个循环中，摆渡段往返一次可以转移两个动子。如图19所示。
本发明所述的双摆渡磁驱输送系统，还包括定子模组、动子、控制系统、维护部件。
定子模组设置于基座上，输送导轨设置在定子模组上，输送导轨是动子在磁驱输送线上移动的路径，根据不同的需求，输送导轨可以采用不同的形状和尺寸，本申请采用直线型输送导轨。
本申请的定子模组通过拼接形成磁驱输送线，通过在定子模组的端部设置形状对应的对接部，有利于相邻的两个定子模组的端部进行对接。在对接时，使相邻两个定子模组对应的基座、输送导轨分别进行对接，以使拼接好的磁驱输送线能够驱动动子进行连续运动。
定子模组包括多个线圈绕组，多个线圈绕组沿定子模组的延伸方向排布。通过对多个线圈绕组周期性通电，以使得线圈绕组在不同位置产生变化的磁场，此磁场用于与动子上的永磁体耦合，进而驱动动子在定子模组上运动。
动子是整个输送线的移动部件，动子上有永磁板，通过控制定子模组上的线圈，模拟平移磁场与动子上的永磁板产生推力，再通过动子上的滚轮作用于定子模组的输送导轨上，实现动子在输送导轨移动运行。动子独立运动，使得磁驱输送线上的各个部件可以更加灵活地移动和调整位置。
控制系统是磁驱输送线的核心组成部分，用于控制直线电机的运动和速度，即控制摆渡段的运动和速度，以及监测摆渡段的位置和角度信息。控制系统通常包括一系列传感器、控制器和执行器，用于实现精确的控制和调整。
维护部件主要包括散热系统，确保磁驱输送线的长期稳定运行，并延长其使用寿命。
线圈绕组为三相线圈绕组，每一相线圈绕组包括两个并联的支路，每一个并联的支路包括两个线圈，每一个所述线圈的两个边分别嵌设在相邻的两个定子槽内，每一个所述定子槽内均嵌设有两个边，且每一个所述线圈的两个边中择一作为有效边，以实现所述线圈绕组的双层叠绕。
具体有两种排列方式：同心式绕组和迭式绕组。
同心式绕组是同一线圈组的几个大小不同矩形线圈，按同一中心的位置逐个嵌装排列成回字形的型式。同心式绕组又分单层与多层。
迭式绕组是所有线圈的形状大小完全相同，分别以每槽嵌装一个线圈边，并在槽外端部逐个相迭均匀分布的型式。迭式绕组又分单层迭式和双层迭式两种。在每槽里只嵌一个线圈边的为单层迭式绕组，或称单迭绕组；每槽嵌两个属不同线圈组的线圈边(分上下层)为双层迭式绕组，或称双迭绕组。迭式绕组由于嵌装布线方式的变化不同，又有单双圈交叉布线排列与单双层混合布线排列之分。
上述线圈绕组可以是有铁芯线圈。有铁芯线圈结构包括一个铁芯和绕组。铁芯是由磁性材料制成的，如硅钢片或铁氧体等。绕组是线圈状的导电体，通常由铜线或铝线制成，它被包裹在铁芯的周围。铁芯的存在可以增大磁路截面积，提高电感器的电感值，使得电感器能够承受更大的电流和电压，同时提高它的磁导率和机械强度。适用于需要高性能、高可靠性的应用场景。
上述线圈绕组也可以是无铁芯线圈。无铁芯线圈是直接将线圈缠绕，或是缠绕非磁性材料上，其结构相对简单，制造成本较低。由于没有铁芯的存在，电感值通常较小，适用于低功率电路；散热性能较好，有利于提高设备的可靠性和使用寿命；没有铁芯的磁滞效应，频率响应较高，适用于高频电路。
由于本申请采用的是多摆渡的输送方式，因此还公开了一种双摆渡磁驱输送系统的控制方法，用于精准控制摆渡段与主路段对接同步的方法，包括步骤：
步骤S1，由位置获取装置获取多个摆渡段的位置信息，并提供给控制系统；位置获取装置设置于定子上；由控制系统接受摆渡段的位置信息，且根据位置信息确定摆渡段和主路段的位置信息；
步骤S2，由角度监测装置监测多个摆渡段和主路段的角度信息，并提供给控制系统；由控制系统接受摆渡段的角度信息，且根据角度信息确定摆渡段和主路段的角度关系；
在磁驱输送线中，摆渡段和主路段之间的角度关系通常需要考虑两个因素：互补角和余角。互补角是指两个角的和为90度，而余角是指两个角的和为180度。
对于磁驱输送线中的摆渡段和主路段，它们之间通常需要保持一定的互补角或余角关系，以确保输送线的稳定性和精度。具体的角度范围需要根据实际的设计要求来确定，通常会考虑到输送线的长度、速度、预计所运输的物料特性等因素。
步骤S3，控制系统通过比较监测到的位置信息与预期的对接位置，判断两段之间的相对位置是否准确；控制系统通过比较监测到的角度信息与预期的角度关系，可以判断两段之间的姿态是否准确；均判断准确后，可以认为两段已成功对接，此时发出控制信号给动子，动子从摆渡段流入磁驱输送线主路段。
在磁驱输送线中，精确定位涉及到对摆渡段和主路段的位置、角度等参数的精确控制和调整。以下是可选方案：
步骤S1中的位置检测，本申请的一个实施例，使用高精度的位置传感器，如激光测距仪、红外线测量仪等，实时监测摆渡段和主路段的位置信息，通过比较监测到的位置信息与预期的对接位置，判断两段之间的相对位置是否准确。
本申请的另一实施例，通过在摆渡段和主路段周围设置摄像头或图像传感器，采集图像信息并使用图像处理算法进行分析和处理，通过比较处理后的图像信息与预期的对接图像，可以判断两段之间的相对位置是否准确。
本申请的另一实施例，在摆渡段和主路段的周围安装基准标志，这些标志可以是激光靶标等其他光学元件，这些标志用于提供位置的参考信息，帮助确定摆渡段和主路段的相对位置是否准确。
步骤S2中的角度监测，本申请的一个实施例，使用角度传感器或陀螺仪等设备，监测摆渡段和主路段的角度信息。由于摆渡段和主路段在对接时需要保持一定的角度关系，因此通过比较监测到的角度信息与预期的角度关系，可以判断两段之间的姿态是否正确。
步骤S3中的控制系统反馈，本申请的一个实施例，将摆渡段和主路段的位置和姿态信息反馈给控制系统，当系统接收到对接完成的信号后，可以认为两段已成功对接，此时发出控制信号给动子，动子从摆渡段流入磁驱输送线主路段。
本申请的另一实施例，在摆渡段和主路段上设置一些信号触发器或传感器，当两段之间的位置和姿态都达到对接要求时，这些触发器或传感器会发出信号，表示对接已完成。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明采用双摆渡机构，摆渡段每运动一次就会转移一个动子，摆渡段往返一次可以转移两个动子；减少动子等待时间，即停即走，快速到位。本发明方法中动子运动效率可提高200％，进而可提升产能200％。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双摆渡磁驱输送系统，其特征在于，包括至少一组主路段和至少一个双摆渡机构，一组主路段包括两条主路段，一个双摆渡机构包括两条摆渡段；两条主路段是动子运动的主线路，两条摆渡段用于将主路段上的动子转移到另一条主路段上；
其中一个摆渡段至少拥有3组模块，每次有2组模块分别与两条主路段对接，另一个摆渡段至少拥有1组模块，单次只与一条主路段对接，且通过前一个摆渡段的摆渡段模组与主路段对接；
两条摆渡段同时运动但运动方向相反，摆渡段每运动一次转移一个动子，摆渡段往返一次转移两个动子。
2.根据权利要求1所述的双摆渡磁驱输送系统，其特征在于，两条主路段并行工作，一个摆渡段靠近两条主路段，另一个摆渡段靠近前一个摆渡段。
3.根据权利要求1所述的双摆渡磁驱输送系统，其特征在于，包括一组主路段和一个双摆渡机构，主路段一(3)和主路段二(4)，摆渡段一(1)和摆渡段二(2)；
摆渡段一(1)拥有3组模块，包括第一摆渡段模组(1-1)、第二摆渡段模组(1-2)、第三摆渡段模组(1-3)；
摆渡段二(2)拥有1组模块，第四摆渡段模组(2-1)。
4.根据权利要求1所述的双摆渡磁驱输送系统，其特征在于，包括一组主路段和两个双摆渡机构，主路段一(3)和主路段二(4)，摆渡段一(1)和摆渡段二(2)，摆渡段三(9)和摆渡段四(10)；
摆渡段三(9)拥有3组模块，包括第五摆渡段模组(9-1)、第六摆渡段模组(9-2)、第七摆渡段模组(9-3)；摆渡段四(10)拥有1组模块，第八摆渡段模组(10-1)；
主路段的两端均设有一个双摆渡机构，两个双摆渡机构独立，主路段的两端均能实现动子转移。
5.根据权利要求1所述的双摆渡磁驱输送系统，其特征在于，包括至少两组主路段和一个双摆渡机构，所述一个双摆渡机构实现多组主路段的动子转移；
摆渡段一(1)拥有至少5组模块，包括第一摆渡段模组(1-1)、第二摆渡段模组(1-2)、第三摆渡段模组(1-3)，第九摆渡段模组(1-4)，第十摆渡段模组(1-5)，每次都有1组模块分别与1条主路段对接。
摆渡段二(2)拥有至少2组模块，第四摆渡段模组(2-1)，第八摆渡段模组(2-2)，每个模块单次只与一条主路段对接，且是通过摆渡段一的摆渡段模组与主路段对接；
多组主路段独立工作，同时利用两条摆渡段进行动子转移。
6.根据权利要求1所述的双摆渡磁驱输送系统，其特征在于，还包括定子模组、动子、控制系统、维护部件；
定子模组包括多个线圈绕组，多个线圈绕组沿定子模组的延伸方向排布；输送导轨设置在定子模组上；
动子设有永磁板，通过控制定子模组上的线圈绕组，模拟平移磁场于动子上的永磁板产生推力，实现动子在输送导轨移动运行；
控制系统，用于控制直线电机的运动和速度，以及摆渡段的位置和角度信息；摆渡段由直线电机驱动；
维护部件包括散热系统。
7.根据权利要求6所述的双摆渡磁驱输送系统，其特征在于，所述线圈绕组为三相线圈绕组，每一相线圈绕组包括两个并联的支路，每一个并联的支路包括两个线圈，每一个所述线圈的两个边分别嵌设在相邻的两个定子槽内，每一个所述定子槽内均嵌设有两个边，且每一个所述线圈的两个边中择一作为有效边，以实现所述线圈绕组的双层叠绕。
8.一种双摆渡磁驱输送控制方法，基于权利要求1-7任一所述的双摆渡磁驱输送系统，其特征在于，包括步骤：
步骤S1，由位置获取装置获取多个摆渡段的位置信息，并提供给控制系统；由控制系统接受摆渡段的位置信息，且根据位置信息确定摆渡段和主路段的位置信息；
步骤S2，由角度监测装置监测多个摆渡段和主路段的角度信息，并提供给控制系统；由控制系统接受摆渡段的角度信息，且根据角度信息确定摆渡段和主路段的角度关系；
步骤S3，控制系统通过比较监测到的位置信息与预期的对接位置，判断两段之间的相对位置是否准确；控制系统通过比较监测到的角度信息与预期的角度关系，判断两段之间的姿态是否准确；均判断准确后，认为两段已成功对接，此时发出控制信号给动子，动子从摆渡段流入磁驱输送线主路段。
9.根据权利要求8所述的双摆渡磁驱输送控制方法，其特征在于，步骤S1中，通过在摆渡段和主路段周围设置摄像头或图像传感器，采集图像信息并进行分析处理，通过比较处理后的图像信息与预期的对接图像，判断两段之间的相对位置是否准确。
10.根据权利要求8所述的双摆渡磁驱输送控制方法，其特征在于，步骤S1中，通过在摆渡段和主路段周围安装基准标志，利用基准标志提供位置参考信息，确定摆渡段和主路段的相对位置是否准确。
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| CN216763528U (zh) * | 2021-07-05 | 2022-06-17 | 苏州纵苇自动化有限公司 | 一种用于同磁浮模组配合的传输线和磁浮混合物流线 |
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| US20230275499A1 (en) * | 2021-09-13 | 2023-08-31 | Zhejiang University | Direct-drive type annular flexible transportation system and collaborative control method thereof |
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