DE3786817T2

DE3786817T2 - Gerät zum Stoppen eines Wagens an einer programmierten Haltestelle.

Info

Publication number: DE3786817T2
Application number: DE19873786817
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Iwamoto; Kazumichi Katou; Yutaka Kurita
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1986-02-26
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2007-02-21
Also published as: EP0239231B1; EP0239231A3; DE3786817D1; EP0239231A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stoppen eines Wagens, der auf einer Strecke in Längsrichtung beweglich ist zwecks Transportierens von Materialien in einer Fabrik oder dgl., an Stationen zum Be- und Entladen.

Stand der Technik

Es wird gewünscht, den Wagen an jeder Station genau zu stoppen. Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Stoppvorrichtung, die eine Bremskraft auf berührungslose Art und Weise auf einen Wagen 1 wirken läßt, um den Wagen an der Station zum Stehen zu bringen. Die Stoppvorrichtung weist auf: einen Sekundäreisenkern 2, der an der unteren Seite des Wagens 1 fest angeordnet ist, und einen Primäreisenkern 3, der an einer Station oder Stopposition auf dem Boden 4 angeordnet ist. Der Sekundärkern 2 wird in ein entgegengesetztes Verhältnis zum Primärkern 3 gebracht, wenn der Wagen 1 zur Station bewegt wird. Wenn bei einer derartigen Anordnung der Wagen 1 die Station erreicht, wird eine um den Primärkern 3 gewickelte Spule 5 erregt, so daß der Primärkern 3 den Sekundärkern 2 magnetisch anzieht, um den Wagen in der vorgewählten Position zum Stehen zu bringen.
Wenn es sich bei dem Wagen um einen Wagen mit berührungsloser Fortbewegung handelt, z.B. entweder einen Luftschwebewagen, auch Luftkissenwagen genannt, oder einen Magnetschwebewagen, ist der Wagen auf der Strecke an der Stopposition einer beträchtlichen Schwingung oder Erschütterung ausgesetzt, und es dauert deshalb ziemlich lange, bevor der Wagen vollständig zum Stehen gebracht wird.
fFig. 2 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen einem Weg X des Wagens von der genauen Stopposition an und einer Rückstellkraft f darstellt. Wie man aus Fig. 2 ersehen kann, ist die Rückstellkraft negativ, wenn der Weg X positiv ist. Wenn andererseits der Weg X negativ ist, ist die Rückstellkraft f positiv. Der Wagen schwingt deshalb auf der Strecke um den Gleichgewichtspunkt, wenn der Weg X Null ist, so daß der Wagen schließlich infolge auftretender Reibung und auftretender Widerstände, die die Luft und der Wirbelstrom mit sich bringen, im Gleichgewichtspunkt zum Stehen gebracht wird.
Da die Stoppvorrichtung der oben beschriebenen Art in der Lage ist, den Wagen 1 berührungslos zum Stehen zu bringen, hat sie Vorteile gegenüber Stoppvorrichtungen, die bei ihrem Betrieb auf einen mechanischen Kontakt angewiesen sind, und zwar deshalb, weil die Wartung einfacher ist, da kein Staub und Schmutz erzeugt wird. Wenn eine solche berührungslose Stoppvorrichtung in einem Magnetschwebewagen, z.B. einem, der durch einen linearen Induktionsmotor angetrieben wird, verwendet wird, erfolgen das Fahren, das Lagern und das Bremsen des Wagens berührungslos. Eine solche Anordnung ist am besten geeignet für eine Verwendung in einem staubfreien Raum, auch Clean-Room genannt, wo die Erzeugung von Staub so gut wie möglich vermieden werden muß.
Die oben erwähnte Anordnung ist jedoch nicht realisiert worden, weil sich keine mechanische Reibung entwickelt zwischen dem Wagen und der Strecke, auf der er sich bewegt, so daß die Schwingung des Wagens nicht schnell genug gedämpft oder absorbiert wird im Vergleich zu einem mit Rädern ausgestatteten Wagen, dessen Räder in rollendem Eingriff mit einer Strecke gehalten werden, um Reibung zwischen den Rädern und der Strecke zu ermöglichen.
In US-A-4009428 wi.rd ein Steuersystem beschrieben, das zum Steuern einer Relativbewegung eines Kopfteils über einer Oberfläche, z.B. eines Plattenteils, gemäß digitaler Eingabeinformationen dient. Dies wird dadurch erreicht, daß die Phase des Verschiebungsfeldvektors so gesteuert wird, daß sie dem Positionsvektor der Oberfläche vorauseilt oder nacheilt, indem ein elektrischer Winkel gesteuert wird, der eine Funktion darstellt, die von der Richtung der gewünschten Beschleunigung oder Verzögerung abhängt. Infolgedessen wird das Kopfteil erschütterungsfrei beschleunigt oder verzögert und an der vorbestimmten Position auf der Oberfläche schnell zum Stehen gebracht. Ein solches System erfordert jedoch komplexe elektronische Steuerungen einer sehr hoch entwickelten Art, die ungeeignet sind für die Aufgabenstellung, nämlich das Stoppen eines Wagens, der sich zum Zweck des Transports von Materialien auf einer Strecke in einer Fabrik bewegt. Bei einer solchen Anwendung ist die vorgewählte Stopposition im allgemeinen eine feststehende Position. Der Wagen kann auf der Strecke befördert werden bis zu der vorgewählten Stopposition, doch an dieser Stelle besteht dann ein Problem, nämlich den Wagen an der Stopposition ohne übermäßige Schwingung und ohne übermäßige Zeitverzögerung zum Stehen zu bringen. Dieses Problem besteht insbesondere dann, wenn der Wagen reibungsfrei über der Strecke gelagert ist, da ja dann die Bremskräfte zwischen dem Wagen und der Strecke normalerweise nicht zur Wirkung gebracht werden können.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine einfache Einrichtung zur Lösung dieses Problems bereitzustellen.
In US-A-4230978 wird ein Servosystem verwendet, um die Stopposition eines Gleit- bzw. Schleifteils zu steuern. Bei den vorliegenden Angaben ist die Anwendung einer magnetischen Anziehungskraft zum Stoppen des Gleiters bzw. Schleifers nicht beschrieben.
US-A-4514674 offenbart eine Vorrichtung mit einem Sensor zur Messung einer Bewegung eines Stators, der dem erfindungsgemäßen Wagen entspricht, löst jedoch nicht das Problem der Steuerung des Stoppens des Stators.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Stoppvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen berührungsfreien Wagen an einer vorgewählten Stopposition in einer kurzen Zeit vollständig zum Stehen zu bringen.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Stoppen eines Wagens nach Anspruch 1 und 2 bereitgestellt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:
Fig. 1 eine Teilansicht einer bekannten Stoppvorrichtung;
Fig. 2 ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Rückstellkraft und dem Weg darstellt;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Stoppvorrichtung;
Fig. 4 eine Seitenansicht der Stoppvorrichtung gemäß Fig. 3;
Fig. 5 eine Teilansicht eines Wagens, die einen Geschwindigkeitssensor darstellt;
Fig. 6 ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem Weg und der Rückstellkraft darstellt, wenn Elektromagneten mit einer vorbestimmten Spannung versorgt werden;
Fig. 7 ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem Weg und der Rückstellkraft zeigt, wenn die Spannung entsprechend der Schwingungsgeschwindigkeit hinzugefügt wird;
Fig 8A ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem Weg und der Zeit darstellt, die der Wagen braucht, um vollständig zum Stehen zu kommen, wenn die Elektromagneten mit einer Spannung mit einem vorbestimmten Wert versorgt werden;
Fig 8B ist ein Diagramm, das das gleiche Verhältnis wie in Fig 8A darstellt, wobei jedoch die durch den Elektromagneten ausgeübte Rückstellkraft nach Art einer Hystereseschleife wie in Fig. 7 gedämpft wird;
Fig 9 ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem Weg und der Rückstellkraft darstellt, wenn die Elektromagneten mit entsprechenden Spannungen mit verschiedenen vorbestimmten Werten versorgt werden;
Fig. 10 eine Ansicht, die der in Fig. 3 ähnlich ist, die jedoch eine modifizierte Stoppvorrichtung darstellt;
Fig. 11 eine Ansicht, die der in Fig. 3 ähnlich ist, die jedoch eine weitere modifizierte Stoppvorrichtung darstellt; und
Fig. 12 eine schematische Seitenansicht der Stoppvorrichtung gemäß Fig. 11.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Ein Wagen 10 ist auf einer Strecke in entgegengesetzte Richtungen, die durch Pfeile in Fig. 3 gekennzeichnet sind, beweglich. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht so dargestellt ist, wird der Wagen 10 durch einen linearen Induktionsmotor angetrieben, um sich auf der Strecke zu bewegen, und ist magnetisch gelagert, ohne Berührung mit der Strecke zu haben. Der Wagen kann ein Luftkissenwagen sein. Ein Paar Elektromagnete 12 und 14 sind an einer Stopposition oder einer Station 16 auf einem Boden angebracht und sind auf der Strecke in Längsrichtung um einen Abstand L1 voneinander beabstandet, und zwar in Bewegungsrichtung des Wagens (Fig. 4). Jeder der Elektromagneten 12 und 14 weist auf: einen Eisenkern 12a, 14a mit einem im wesentlichen kanalförmigen Querschnitt mit einer Öffnung nach oben und einer Erregerspule 12b, 14b, die um einen Basisabschnitt 12c, 14c des Kerns gewickelt ist.
Ein Paar Sekundäreisenkerne 18 und 20 sind fest an einer Unterseite des Wagens 10 angeordnet und voneinander um einen Abstand L2 in Bewegungsrichtung des Wagens beabstandet, wobei der Abstand L2 kürzer ist als der Abstand L1 (Fig. 4). Die Sekundärkerne 18 und 20 haben die Form einer rechteckigen Platte und sind so beschaffen, daß sie durch die Öffnungen 12d und 14d der Kerne 12a und 14a passen, ohne diese während der Bewegung des Wagens 10 zu berühren.
Die Spulen 12b und 14b sind verbunden mit Ausgangsanschlüssen eines Controllers 22. Ein Geschwindigkeitsdetektor 24 dient zum Messen der Geschwindigkeit des Wagens 10, um ein Geschwindigkeitsmeßsignal zu erzeugen. Der Controller 22 spricht an auf das Geschwindigkeitsmeßsignal, um die Spannungen zu steuern, die jeweils an die Spulen 12b und 14b angelegt werden.
Wie Fig. 5 zeigt, weist der Geschwindigkeitsdetektor 24 folgendes auf: eine Platte 26, die an der Seitenfläche des Wagens 10 fest angeordnet ist und als ein Paar auftretende, vertikal beabstandete erste und zweite Reihen von Schlitzen 26a und 26b aufweist, die darin ausgebildet sind und sich horizontal erstrecken, und ein Paar Fotosensoren 28 und 30 zum Erfassen der ersten und zweiten Reihen von Schlitzen 26a bzw. 26b, um entsprechende Impulssignale zu erzeugen, eine Vorrichtung zum Bestimmen der Geschwindigkeitsrichtung des Wagens aus den Impulssignalen der Fotosensoren 28 und 30 und einen Frequenz-Spannungswandler zum Umwandeln der Impulsignale in analoge Signale (Geschwindigkeitssignale). Jede der ersten und zweiten Reihen von Schlitzen 26a und 26b sind um einen vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet, und die erste und zweite Reihe von Schlitzen sind phasenungleich zueinander, so daß, wenn der Wagen 10 sich in einer normalen Richtung oder Vorwärtsrichtung bewegt, das Impulssignal, das vom ersten Fotosensor 28 abgegeben wird, mit seiner Phase vorauseilt gegenüber dem Impulssignal, das vom zweiten Fotosensor 30 abgegeben wird, und umgekehrt.
Der Controller 22 ist von der Art eines Zerhackers und steuert Gleichstrom von einer Stromquelle 32 entsprechend dem Wert des Geschwindigkeitssignals und dem Vorzeichen ( + oder - ) des Geschwindigkeitssignals, das die Geschwindigkeitsrichtung darstellt. fnsbesondere weist der Controller 22 folgendes auf: einen auf das Meßsignal des Geschwindigkeitsdetektors 24 ansprechenden Addierer zum Addieren einer Spannung, die der Geschwindigkeit der Schwingung oder Bewegung des Wagens 10 entspricht, zu einer vorbestimmten Spannung, einen Dreieckwellengenerator, einen Komparator zum Vergleichen des Ausgangssignals jedes Addierers mit einer Dreieckwelle, die vom Dreieckwellengenerator abgegeben wird, und einen Feldeffekttransistor, der das Ausgangssignal jedes Komparators als ein Gate-Signal empfängt, damit die Stromquelle 32 in die Lage versetzt wird, jede der Spulen 12b und 14b mit der Gleichspannung zu versorgen.
Obwohl dies nicht in den Zeichnungen so dargestellt ist, dient ein Positionssensor zum Messen der Annäherung des Wagens 10 an die Stopposition, um ein Meßsignal zu erzeugen. Der Controller 22 spricht an auf dieses Meßsignal, um die Spulen 12b und 14b zu erregen, so daß die Elektromagneten 12 und 14 die entsprechenden Sekundärkerne 18 und 20 anziehen, um eine Bremskraft auf den Wagen 10 wirken zu lassen.
Der Betrieb der Stoppvorrichtung wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 6 bis 9 beschrieben.
Zum besseren Verständnis wird zunächst mit Bezug auf Fig. 6 der Fall beschrieben, wo die Elektromagneten 12 und 14 mit einer vorbestimmten Spannung mit dem gleichen Wert versorgt werden. Fig. 6 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem Weg X und der Rückstellkraft f an der Stopposition oder Station darstellt. Wenn der Weg Null ist (X = 0), ist der Wagen 10 in bezug auf das Paar Elektromagneten 12 und 14 so positioniert, wie Fig. 4 zeigt. Insbesondere stimmt der Mittelpunkt zwischen den Kernen 12a und 14a überein mit dem Mittelpunkt zwischen den Sekundärkernen 18 und 20. Unter dieser Bedingung (X = 0) zieht der Kern 12a des Elektromagneten 12 seinen zugehörigen Sekundärkern 18 in einer negativen oder Minusrichtung (d.h. nach links gemäß Fig. 4) magnetisch an, während der Kern 14a des Elektromagneten 14 seinen zugehörigen Sekundärkern 20 in einer positiven oder Plusrichtung (d.h. nach rechts) magnetisch anzieht. In diesem Fall sind die Anziehungskräfte (Rückstellkräfte), die jeweils durch die Elektromagneten 12 und 14 zur Wirkung gebracht werden, einander gleich, und deshalb ist die Gesamtrückstellkraft f, die auf den Wagen 10 wirkt, gleich Null.
Wenn der Wagen 10 in der positiven Richtung aus dem Gleichgewichtspunkt gebracht wird, so daß der Weg X positiv wird, wird die Rückstellkraft, die in der negativen Richtung vom Elektromagneten 12 auf den Wagen ausgeübt wird, größer, während die Rückstellkraft, die in der positiven Richtung vom Elektromagneten 14 ausgeübt wird, kleiner wird. Daraus folgt, daß die resultierende Gesamtrückstellkraft f, die durch eine gestrichelte Linie in Fig. 6 dargestellt ist, auf den Wagen 10 wirkt, so daß der Wagen 10 in die negative Richtung gezogen wird. Wenn andererseits der Wagen 10 in der negativen Richtung aus dem Gleichgewichtspunkt gebracht wird, wird die Anziehungskraft, die vom Elektromagneten 12 auf den Sekundärkern 18 ausgeübt wird, geringer, während die Anziehungskraft, die durch den Elektromagneten 14 auf den Sekundärkern 20 ausgeübt wird, größer wird, so daß der Wagen 10 in die positive Richtung gezogen wird. Das heißt, der Wagen 10 schwingt um den Gleichgewichtspunkt (X = 0) in der Richtung seiner Bewegung.
Fig. 7 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem Weg X und der Rückstellkraft f zeigt, wenn die Spannung, die am Elektromagneten 14 angelegt wird, auf einen vorbestimmten Wert gehalten wird, während der Elektromagnet 12 mit der Erregungsspannung versorgt wird, die aus der Spannung mit einem vorbestimmten Wert und der Spannung entsprechend der Schwingungsgeschwindigkeit des Wagens 10 besteht. Wie oben beschrieben, wird die Erregungsspannung mittels des Controliers 22 erzeugt. In Fig. 7 ist die Rückstellkraft, die vom Elektromagneten 12 auf den Wagen 10 ausgeübt wird, durch eine wirbel- bzw. spiralenförmige durchgezogene Linie dargestellt, während die Gesamtrückstellkraft f, die auf den Wagen ausgeübt wird, durch eine wirbel- bzw. spiralenförmige gestrichelte Linie dargestellt ist. Die Pfeile auf den spiralenförmigen Linien zeigen die Richtung der Geschwindigkeit oder Schwingung des Wagens 10 an. Aus Fig. 7 kann man folgendes erkennen: Wenn die Richtung der Geschwindigkeit positiv ist, d.h. der Pfeil nach rechts zeigt, erhöht sich die Erregungsspannung des Elektromagneten 12, um seine Anziehungskraft zu erhöhen, um den Wagen 10 in die negative Richtung zu ziehen. Wenn andererseits die Richtung der Geschwindigkeit des Wagens 10 negativ ist, verringert sich die Erregungsspannung des Elektromagneten 12, so daß der Wagen 10 in die positive Richtung gezogen wird. In der Zeit, wo der Wagen 10 in der Stopposition schwingt, ist also der Wagen 10 der Kraft ausgesetzt, die in einer Richtung wirkt, die der Richtung der Bewegung des Wagens 10 entgegengesetzt ist. Daraus folgt, daß die Schwingung des Wagens 10 allmählich gedämpft wird und die Erregungsspannung sich dementsprechend allmählich verringert. Daher sinkt die Gesamtrückstellkraft f auch auf Null und bildet dabei eine Hystereseschleife, wodurch die Bewegung des Wagens 10 schnell gestoppt wird. In diesem Fall wird die Energie, die der Fläche der Hystereseschleife entspricht, vom Elektromagneten 12 und vom Controller 22 verbraucht. Obwohl in diesem Beispiel die Spannung, die der Schwingungsgeschwindigkeit des Wagens 10 entspricht, nur zu der Spannung mit dem vorbestimmten Wert des Elektromagneten 12 addiert wird, kann eine solche Spannung, die der Schwingungsgeschwindigkeit des Wagens entspricht, auch zu der Spannung mit dem vorbestimmten Wert des Elektromagneten 14 addiert werden.
Fig 8A ist ein Diagramm, das die Dämpfungscharakteristik darstellt, d.h. das Verhältnis zwischen dem Weg X und der Zeit, die der Wagen braucht, um vollständig zum Stehen zu kommen, wenn die Elektromagneten 12 und 14 mit einer Spannung mit einem vorbestimmten Wert versorgt werden. Fig 8B ist ein Diagramm, das das gleiche Verhältnis darstellt, wenn die Rückstellkraft, die vom Elektromagneten 12 ausgeübt wird, nach Art einer Hystereseschleife gemäß Fig. 7 gedämpft wird. Wie man aus diesen Figuren erkennen kann, wird die Schwingung des Wagens 10 im letzteren Fall viel schneller auf Null herabgedämpft als im ersteren Fall. Im ersteren Fall wird der Wagen tatsächlich nicht einmal 6 Sekunden später zum Stehen gebracht, wogegen im letzteren Fall bewirkt wird, daß die Schwingung des Wagens 10 etwa 2 Sekunden später zum Stillstand gebracht wird.
Fig 9 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem Weg X und der Rückstellkraft darstellt, wenn die Elektromagneten 12 und 14 mit den entsprechenden Spannungen mit vorbestimmten Werten versorgt werden. In diesem Fall ist die Spannung, die den Elektromagneten 14 erregt, größer als die Spannung, die den Elektromagneten 12 erregt. Bei dieser Anordnung befindet sich die Gesamtrückstellkraft f exzentrisch rechts vom Nullpunkt, und der Wagen 10 stoppt konstrüktionsgemäß am Punkt P, der in Fig 9 angegeben ist. Die Stopposition des Wagens 10 kann also dadurch vorgewählt werden, daß die Erregungsspannungen, die an die Elektromagneten 12 und 14 angelegt werden, festgelegt werden. Dies wird erreicht aufgrund der Tatsache, daß der Abstand L1 zwischen den Kernen 12a und 14a sich von dem Abstand L2 zwischen den Sekundärkernen 18 und 20 unterscheidet. Wenn die Abstände L1 und L2 einander gleich sind, wird eine solche Wirkung nicht erreicht, wobei der Wagen 10 immer bei einem zurückgelegten Weg X gleich Null zum Stehen gebracht wird.
Wie oben beschrieben, wird die Spannung, die der Schwingungsgeschwindigkeit des Wagens 10 an der Stopposition entspricht, mindestens zu einer der Spannungen mit den vorbestimmten Werten der beiden Elektromagneten 12 und 14 addiert, wenn der Wagen an der Stopposition oder Station stoppen soll, so daß die Gesamtrückstellkraft, die auf den Wagen ausgeübt wird, allmählich nach Art einer Hystereseschleife auf Null herabgesetzt wird.
Der Abstand L2 kann größer sein als der Abstand L1. Und die Elektromagneten 12 und 14 können am Wagen 10 befestigt sein, und die Sekundärkerne 18 und 20 können auf dem Boden befestigt sein. Außerdem kann statt der Spannung, die der Schwingungsgeschwindigkeit des Wagens entspricht, der Elektromagnet durch einen elektrischen Strom, der der Schwingungsgeschwindigkeit entspricht, gesteuert werden.
Entsprechend einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 10 sind die Elektromagneten 12 und 14 jeweils durch zwei Magneteinrichtungen ersetzt. Jede der Magneteinrichtungen weist einen Dauermagneten 12e, 14e mit einer vorbestimmten magnetischen Kraft und einen Elektromagneten 12f, 14f auf. Eine Spannung, die der Schwingungsgeschwindigkeit des Wagens 10 entspricht, wird unter der Steuerung des Controllers 22 an den Elektromagneten angelegt, so daß der Elektromagnet eine magnetische Kraft oder Anziehungskraft entsprechend der Schwingungsgeschwindigkeit des Wagens 10 erzeugt.
Entsprechend einer weiteren modifizierten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 11 und 12 ist statt des Geschwindigkeitsdetektors 24 gemäß Fig. 3 eine Detektoreinrichtung 24a vorhanden. Die Detektoreinrichtung 24a weist auf: eine keilförmige Platte 40 aus einem elektrisch leitenden Material, z.B. Kupfer, die an der Unterseite des Wagens 10 fest angeordnet ist, und einen Sensor 42 nach Art eines Wirbelstromsensors, der auf dem Boden gelagert ist. Die Platte 40 hat eine untere flache Oberfläche 40a, die in Längsrichtung zur Strecke, d.h. in Bewegungsrichtung des Wagens 10, geneigt ist, wie es am besten in Fig. 12 zu sehen ist. Die geneigte Oberfläche 40a der Platte 40 wird in ein vertikal beabstandetes Verhältnis gegenüber dem Sensor 42 gebracht, wenn der Wagen 10 sich in der Stopposition befindet. Der Sensor 42 mißt einen Abstand oder eine Lücke G zwischen dem Sensor 42 und der geneigten Oberfläche 40a der Platte 40, um ein Meßsignal zu erzeugen.
Wenn der Wagen 10 sich der Stopposition oder Station nähert, werden unter der Steuerung eines Controllers 22a die Spulen 12b und 14b erregt, um die entsprechenden Sekundärkerne 18 und 20 anzuziehen, um eine Bremskraft auf den Wagen 10 wirken zu lassen, so daß der Wagen 10 in Längsrichtung auf der Strecke schwingt, wie durch Pfeile angezeigt ist. In diesem Fall ist die Lücke G proportional einem Schwingungsweg X. Das heißt, wenn die Länge der geneigten Oberfläche 40a in der horizontalen Richtung durch ein L dargestellt wird und die Höhe oder vertikale Abmessung der geneigten Oberfläche 40a zwischen einem Ende der geneigten Oberfläche 40a und dem anderen Ende durch H dargestellt wird, so ergibt sich: G = (H/L) X. Deshalb ist das Ausgangssignal des Sensors 42 proportional dem Weg X. Das Meßsignal, das vom Sensor 42 abgegeben wird und das die Lücke G repräsentiert, wird als ein Rückkopplungssignal dem Controller 22a zugeführt, um die Erregungsspannung zu steuern, die an die Spulen 12b und 14b angelegt wird. Insbesondere wenn der Wagen 10 sich zur Stopposition hinbewegt, wird eine geringere Erregungsspannung angelegt. Wenn sich der Wagen 10 andererseits von der Stopposition wegbewegt, wird eine höhere Erregungsspannung angelegt, so daß die Schwingung> die auf den Wagen 10 ausgeübt wird, auf Null herabgesetzt wird, wodurch der Wagen in einer relativ kurzen Zeit vollständig zum Stehen gebracht wird.
Mit dem Detektor 24a kann ein geringer Schwingungsweg in der Größenordnung von mehreren Millimetern ohne weiteres und mit geringem Kostenaufwand berührungslos gemessen werden. Wenn der Schwingungsweg in der Größenordnung von mehreren Zentimetern liegt, kann ein solcher Weg auf geeignete Art und Weise dadurch gemessen werden, daß die Neigung der geneigten Oberfläche 40a auf geeignete Art und Weise festgestellt wird. Der Sensor 42 kann auch ein Sensor jeder anderen Art sein, z.B. ein kapazitiver Sensor.

Claims

1. Vorrichtung zum Stoppen eines beweglichen Teils (10) an einer vorgewählten Position mittels einer elektromagnetischen Einrichtung, die das Messen des Abstandes (X) des beweglichen Teils (10) von besagter Position und der Anwendung elektromagnetischer Kraft (f) auf das Teil einschließt mit der Tendenz, besagten Abstand (X) zu verringern, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil ein Wagen (10) ist, der in Längsrichtung auf einer Strecke beweglich ist und die Vorrichtung folgendes aufweist:

(a) mindestens zwei Magneteinrichtungen (12, 14), die an dem Wagen (10) angeordnet und auf der Strecke in Längsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei die beiden Magneteinrichtungen (12, 14) entsprechende magnetische Kräfte mit vorbestimmten Größen erzeugen;

(b) mindestens zwei Sekundärkerne (18, 20), die auf dem Boden angeordnet sind und auf der Strecke in Längsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei die beiden Kerne (18, 20) während der Bewegung des Wagens (10) auf der Strecke in einem berührungslosen Verhältnis zu den beiden Magneteinrichtungen (12, 14) gehalten werden, wobei der Abstand (L1) zwischen den beiden besagten Magneteinrichtungen (12, 14) anders ist als der Abstand (L2) zwischen den beiden besagten Sekundärkernen (18, 20), wobei die beiden besagten Magneteinrichtungen (12, 14) jeweils Anziehungskräfte auf die beiden besagten Sekundärspulen (18, 20) ausüben, wenn der Wagen sich nahe an der vorgewählten Position (P) befindet, um den Wagen (10) zum Stehen zu bringen;

(c) eine Meßeinrichtung (22, 24) zum Messen einer Bewegungsgeschwindigkeit und einer Bewegungsrichtung des Wagens auf einem Weg an einer vorgewählten Position (P), um Meßsignale zu erzeugen, die besagte Bewegungsgeschwindigkeit und besagte Bewegungsrichtung auf dem Weg repräsentieren; und

(d) eine auf besagte Meßsignale ansprechende Magnetkraftaddiereinrichtung (12B, 14B) zum Addieren einer magnetischen Kraft, die besagtem Weg entspricht, zu mindestens einer der beiden besagten Magneteinrichtungen (12, 14).

2. Vorrichtung zum Stoppen eines beweglichen Teils (10) an einer vorgewählten Position mittels einer elektromagnetischen Einrichtung, die das Messen des Abstandes (X) des beweglichen Teils (10) von besagter Position und der Anwendung elektromagnetischer Kraft (f) auf das Teil einschließt mit der Tendenz, besagten Abstand (X) zu verringern, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil ein Wagen (10) ist, der in Längsrichtung auf einer Strecke beweglich ist, und die Vorrichtung folgendes aufweist:

(a) mindestens zwei Magneteinrichtungen (12, 14), die auf dem Boden angeordnet und auf der Strecke in Längsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei die beiden Magneteinrichtungen (12, 14) entsprechende magnetische Kräfte mit vorbestimmten Größen erzeugen;

(b) mindestens zwei Sekundärkerne (18, 20), die an dem Wagen (10) angeordnet und auf der Strecke in Längsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei die beiden Kerne (18, 20) während der Bewegung des Wagens (10) auf der Strecke in einem berührungslosen Verhältnis zu den beiden Magneteinrichtungen (12, 14) gehalten werden, wobei der Abstand (L1) zwischen den beiden besagten Magneteinrichtungen (12, 14) anders ist als der Abstand (L2) zwischen den beiden besagten Sekundärkernen (18, 20), wobei die beiden besagten Magneteinrichtungen (12, 14) jeweils Anziehungskräfte auf die beiden besagten Sekundärspulen (18, 20) ausüben, wenn der Wagen sich nahe an der vorgewählten Position (P) befindet, um den Wagen (10) zum Stehen zu bringen;

(c) eine Meßeinrichtung (22, 24) zum Messen einer Bewegungsgeschwindigkeit und einer Bewegungsrichtung des Wagens auf dem Weg an einer vorgewählten Position (P), um Meßsignale zu erzeugen, die besagte Bewegungsgeschwindigkeit und besagte Bewegungsrichtung auf dem Weg repräsentieren; und

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die beiden besagten Magneteinrichtungen (12, 14) entsprechende magnetische Kräfte mit der gleichen Größe erzeugen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die beiden besagten Magneteinrichtungen (12, 14) entsprechende magnetische Kräfte mit unterschiedlichen Größen erzeugen.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die beiden besagten Magneteinrichtungen (12, 14) entsprechende Elektromagneten aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die beiden besagten Magneteinrichtungen (12, 14) entsprechende Dauermagneten aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die besagte Meßeinrichtung (24A) aufweist: eine Platte (40) aus einem elektrisch leitenden Material, die am Wagen (10) angebracht ist und eine flache, in Längsrichtung zur Strecke geneigte Oberfläche (40A) hat, und einen Sensor (42), der auf dem Boden gelagert ist, wobei die geneigte Oberfläche (40A) besagter Platte in ein vertikal beabstandetes Verhältnis gegenüber besagtem Sensor (42) gebracht wird, wenn der Wagen (10) sich an der vorgewählten Position (P) befindet, wobei besagter Sensor einen Spalt (G) zwischen besagten Sensor (42) und besagter geneigter Oberfläche (40A) mißt, um besagtes Meßsignal zu erzeugen.