DE4025313A1 - Transportsystem angetrieben durch einen linearmotor - Google Patents
Transportsystem angetrieben durch einen linearmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Transportsystem, das einen
elektrischen Transportwagen verwendet, welcher mit einem
Linearmotorkörper an der Seite des elektrischen
Transportwagens versehen ist, gestützt und geführt durch
eine Führungsschiene und der mit einem
Sekundärleiteraufbau des Linearmotors auf der
Fahrspurseite versehen ist.
Bisher war in einem Transportsystem dieses Typs eine
Sekundärleiterfläche des Linearmotors in einer von der
rollenden Lauffläche des Rades entfernten Position
vorgesehen, das den elektrischen Wagen auf der
Führungsschiene hält, oder eine Sekundärleiterschiene des
Linearmotors war zusätzlich und getrennt von der obigen
Führungsschiene vorgesehen.
In einer solchen konventionellen Linearmotor-
angetriebenen Transportanlage kann, falls die relative
Genauigkeit zwischen der den elektrischen Wagen
stützenden rollenden Radlauffläche der Führungsschiene
und der Sekundärleiterfläche des Linearmotors schlecht
ist, der Zwischenraum zwischen dem Linearmotorkörper und
der Sekundärleiterfläche variieren, was nicht nur zu
einer verringerten Effizienz führt, sondern im
schlechtesten Fall besteht, die Gefahr des in
Kontaktbringens der beiden, auch wenn der
Linearmotorkörper auf der Seite des elektrischen
Transportwagens mit genügender Genauigkeit befestigt sein
mag.
Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung, ein solches
Problem in dem konventionellen Linearmotor-getriebenen
Transportsystem zu beseitigen.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar
von Rechts-Links-Führungsschienen, die auch als die
Sekundärleiterflächen des Linearmotors dienen, entlang
einem Fahrweg des elektrischen Wagens angeordnet sind,
und ein Paar von Rechts-Links-Linearmotorkörpern am
elektrischen Transportwagen nebeneinandergelegt sind,
welcher durch die Räder gestützt wird, die sich durch
Rollen auf den Rollaufflächen jeweils durch Zwischenräume
bewegen.
Daher ist es durch das Setzen der Radrollaufflächen des
Paares der Rechts-Links-Führungsschienen zur gemeinsamen
Verwendung mit der Sekundärleiterfläche jedes
Linearmotors einfach, den Zwischenraum zwischen dem
Linearmotorkörper und der Sekundärleiterfläche konstant
zu halten, wenn der Linearmotorkörper an dem elektrischen
Transportwagen nur mit einer hinreichenden
Positions-(Pegel)-Genauigkeit an dem Stützrad befestigt
ist, auch wenn die Abmessungsgenauigkeit der
Führungsschiene selbst einigermaßen schlecht ist, oder
die Radrollauffläche abgetragen ist, ohne daß die
Effizienz entsprechend einem angestiegenen Zwischenraum
oder der Gefahr des Kontaktes des Linearmotorkörpers mit
der Führungsschiene herabgesenkt ist. Daher kann der
elektrische Transportwagen jederzeit sicher und mit guter
Wirksamkeit betrieben werden.
Da die Führungsschienen von den Linearmotorkörpern links
und rechts getrennt werden können, kann der Zwischenraum
zwischen beiden Schienen im praktischen Gebrauch als ein
Stützraum für die stützende Deckplatte, die die beiden
Führungsschienen bedeckt und als ein Verteilungsraum für
die elektrische Versorgungsschieneneinheit verwendet
werden.
Der Linearmotorkörper, welcher an dem elektrischen
Transportwagen befestigt ist, ist von rechteckiger Form,
die in der Richtung der Führungsschienen lang ist, und
auch als der Sekundärleiteraufbau dient. Falls dieser
lange Linearmotorkörper an dem elektrischen
Transportwagen in der Richtung parallel zu der
Führungsschiene befestigt ist, wird der Linearmotorkörper
linear zu dem Sekundärleiteraufbau kreisförmig gebogen
und entlang dem horizontalen Kurvenaufbau zur Innenseite
verschoben. Dies verringert weitgehend den Bereich des
Linearmotorkörpers und Sekundärleiteraufbaus, die in
Auf- und Abrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, was
zu einer merklich herabgesetzten Effizienz des
Linearmotors führt, und es unmöglich macht, die
notwendige Zuverlässigkeit zu erreichen.
Daher ist es eine zweite Aufgabe der Erfindung es möglich
zu machen, ein sicheres und starkes Antreiben des
elektrischen Transportwagens zu erreichen, indem der
Linearmotor zu einer guten Wirksamkeit gebracht wird.
Dieses wird erreicht, indem eine Linearmotorkörper-
Bewegungseinrichtung vorgesehen wird, welche den
Linearkörper beweglich in rechts-links-horizontaler
Richtung relativ zum Transportmotorwagen hält, und bei
besagtem Horizontal-Kurvenwegbereich kann sich der
Linearmotorkörper zur Außenseite des horizontal
gekrümmten Wegaufbaus bewegen.
Gemäß einer solchen Konfiguration ist es möglich, im
horizontal gekrümmten Wegabschnitt des Fahrweges die
Verringerung im oben und unten gegenüberliegenden
Bereich zwischen dem Linearmotorkörper und dem
Linearmotor-Sekundärleiteraufbau auf der Führungsschiene
zu verhindern, indem der Linearmotorkörper lateral nach
außen bewegt wird. Dieses beseitigt die Notwendigkeit,
die Führungsschiene in eine besondere Form einzubinden,
wobei diese den Linearmotor-Sekundärleiteraufbau in
Kombination in dem Horizontalkurvenwegaufbau verwendet,
oder spezieller die Breite der Sekundärleiteranordnung
(Führungsschiene) zu verbreitern. Jedoch kann der
elektrische Transportwagen auch im horizontal gekrümmten
Wegaufbau, mit dem oben und unten gegenüberliegenden
Bereich zwischen dem Linearmotorkörper und dem
Sekundärleiteraufbau hinreichend gesichert, durch den
Linearmotor mit guter Wirksamkeit getrieben werden.
Der elektrische Transportwagen wird beweglich auf einem
Paar von Rechts-Links-Führungsschienen durch die vier
Räder, die den vier Ecken des elektrischen Wagens
entsprechen, gehalten. Um einen solchen elektrischen
Wagen durch Linearmotoren vorwärts zu treiben, ist ein
Pulsenkoder verkoppelt mit den Rädern verbunden, welche
sich durch Rollen auf den Führungsschienen bewegen, und
die vorliegende Geschwindigkeit des elektrischen
Transportwagens wird durch die durch den Pulsenkoder
übertragenden Pulse erfaßt, und der Linearmotor wird
aufgrund dieser vorliegenden Geschwindigkeit gesteuert,
um die Laufbedingungen des elektrischen Wagens zu
steuern.
Eine solche Steuerung ist unter der Bedingung möglich,
daß kein großer Fehler zwischen der
Umfangsgeschwindigkeit eines bestimmten Rades, das mit
dem Pulsenkoder verbunden ist, und der tatsächlichen
Geschwindigkeit des elektrischen Transportwages besteht.
Wenn der elektrische Transportwagen durch
Führungsschienen mit vier Rädern wie oben gestützt wird,
dann ist die Möglichkeit sehr groß, daß eines der vier
Räder aufgrund einer Änderung wie einer Änderung des
Pegels der Führungsschiene von der Führungsschiene
abhebt. Daher kann ein bestimmtes Rad, das mit dem
Pulsenkoder verbunden ist, von der Führungsschiene
abheben und seine Umfangsgeschwindigkeit wird niedriger
als die augenblickliche Laufgeschwindigkeit oder wird,
falls der Fall eintritt, völlig gestoppt. Dieses kann
ergeben, daß die augenblickliche
Geschwindigkeitsinformation, die von dem mit dem
bestimmten Rad verbunden Enkoder erhalten wird, stark
gegenüber der tatsächlichen Laufgeschwindigkeit abgesenkt
ist, ein fehlerhaftes Beschleunigungssignal übersendet
wird und eine genaue Geschwindigkeitssteuerung unmöglich
wird.
Daher ist es eine dritte Aufgabe der Erfindung, daß,
falls ein bestimmtes mit dem Enkoder verbundene Rad von
der Führungsschiene abhebt, keine Fehlfunktion in der
Steuerung des Linearmotors hervorgerufen wird. Um diese
Aufgabe zu erfüllen, sind zwei der vier Räder verkoppelt
mit einer Impulsübertragungseinrichtung verbunden, wie
einem Impulsenkoder, und mit einer Vergleichseinrichtung
versehen, die die Rotationsgeschwindigkeiten der zwei
Räder von den übertragenen Impulsen der beiden
Pulsübertragungseinrichtungen vergleicht, und eine
Schalteinrichtung, welche an die
Geschwindigkeitssteuereinrichtung den Impuls, übertragen
von der Impulsübertragungseinrichtung, von höherer
Rotationsgeschwindigkeit, basierend auf dem Vergleich
durch die Vergleichseinrichtung, als die augenblickliche
Geschwindigkeitsinformation liefert.
Gemäß einer solchen Konfiguration der Erfindung, bei vier
Rädern des elektrischen Transportwagens, falls eines der
zwei mit der Impulsübertragungseinrichtung verbundenen
Rädern von den Schienen abhebt und die
Umfangsgeschwindigkeit des Rades niedriger wird als die
tatsächliche Laufgeschwindigkeit des Wagens oder Null
wird, wird die Veränderung in den Bedingungen durch die
obige Vergleichseinrichtung erfaßt, und die
Vergleichseinrichtung schaltet die Schalteinrichtung
automatisch um, so daß als augenblickliche
Geschwindigkeitsinformation nur der Impuls von der
Impulsoszillatoreinrichtung eingegeben wird, welcher mit
einem anderen Rad verbunden ist, so daß die gesamte
Umfangsgeschwindigkeit mit der Geschwindigkeit des
elektrischen Wagens übereinstimmt.
Falls daher irgendeines der vier Räder, die den
elektrischen Transportwagen auf der Führungsschiene
stützen, von der Schiene abhebt, werden die Impulse der
Frequenz proportional zur Laufgeschwindigkeit tatsächlich
als die momentane Geschwindigkeitsinformation in die
Steuereinheit eingegeben. Daher ist eine genaue und
präzise Steuerung basierend auf den Impulsen der
Impulsoszillatoreinrichtung möglich.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden durch die folgende Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen offensichtlich.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden durch die folgende Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen offensichtlich.
In den Figuren zeigt
Fig. 1 eine Längsschnittseitenansicht einer ersten
Ausführungsform;
Fig. 2 eine Querschnittvorderansicht der ersten
Ausführungsform;
Fig. 3 eine Querschnittsdraufsicht der ersten
Ausführungsform;
Fig. 4 eine schematische Draufsicht, welche die
Laufbedingungen bei einem horizontal
gekrümmten Wegaufbau zeigt;
Fig. 5 und 6 perspektivische Teilansichten der
Struktur der Führungsschiene;
Fig. 7 eine Querschnittvorderansicht einer zweiten
Ausführungsform;
Fig. 8 eine schematische Draufsicht der dritten
Ausführungsform, mit dem Linearmotorkörper
weggelassen;
Fig. 9 eine schematische Draufsicht der vierten
Ausführungsform;
Fig. 10 ein Blockdiagramm, welches die Anordnung
des Steuersystems verdeutlicht; und
Fig. 11 und 12 Teilschnittansichten, welche die
detaillierte Struktur eines mit der
Impulsübertragungseinrichtung verkoppelten
Rades zeigen.
In Fig. 1 bis Fig. 4 bezeichnet 1 einen elektrischen
Transportwagen. Der elektrische Wagen ist mit zwei
Rechts-Links-Paaren von Stützrädern 3a, 3b und 4a, 4b
versehen, die in einem Vorn- zu Hintenverhältnis
angeordnet sind, und welche auf einem Paar von entlang
des Laufweges des elektrischen Wagens ausgelegten
Führungsschienen 2A und 2B rollen, und Positionierungs-
Führungsrollen 7 und 8 gestützt durch vertikale Wellen
auf den Radwellenstützeinrichtungen 5a und 6a, welche
einzeln die Stützräder 3a und 4a, die auf der
Führungsschiene 2A rollen, stützen, um so die
Führungsschiene 2A von beiden rechten und linken Seiten
an vorderen und hinteren zwei Positionen zu halten, und
ein rechtes und linkes Paar von Linearmotorkörpern 9A und
9B.
Jede der Radwellenhalteeinrichtungen 5b und 6b, welche
getrennt die auf den Radwellenhalteeinrichtungen 5a und
6a und der anderen Führungsschiene 2b rollenden
Stützräder 3b und 4b stützen, ist schwenkbar durch
vertikale Stützwellen 10a bis 11b an der Position genau
über jedem Rad 3a bis 4b gehalten, und jedes
Rechts-Links-Paar von Radwellenhalteeinrichtungen 5a, 5b
und 6a, 6b ist mit den Verkopplungsarmen 12a, 12b und
13a, 13b über Verkopplungsringe 14 und 15 verbunden, um
so in der gleichen Richtung verkoppelt zu sein.
Die Linearmotorkörper 9A und 9B sind mit den Trägern 16a,
17a und 16b, 17b versehen, die von beiden der Vorder- und
Hinterenden jeder der Linearmotorkörper 9A und 9B
hervorragen, und die schwenkbar durch vertikale
Haltewellen 20a, 21a und 20b, 21b in dem inneren
Endaufbau der Haltearme 18a, 19a und 18b, 19b gehalten
werden, welche an den Vorder-Hinterradwellen-
Halteeinrichtungen 5a, 6a und 5b, 6b durch die Träger
16a, 17a und 16b und 17b an der gleichen rechten oder
linken Seite angeordnet, verbunden sind.
Die Träger 17a und 17b sind in der Längsrichtung der
Linearmotorkörper 9A und 9B mit Langlöchern 22a und 22b
versehen und durch die Langlöcher stoßen die vertikalen
Haltewellen 21a und 21b hindurch. Auf den Trägern 16a,
17a und 16b, 17b an beiden Enden des Linearmotorkörpers
wird jedes Rechts-Links-Paar von linearen Schutzrollen 23
und 24, welche die Führungsschienen 2A und 2B berühren,
wenn der Zwischenraum zwischen den Linearmotorkörpern 9A
und 9B und den Führungsschienen geringer als ein
gegebener Wert wird, mit Wellen gehalten.
Die Nummer 25 stellt eine Leistungszufuhrschieneneinheit
dar, die durch eine Seite der Stützschiene 26 gehalten
wird, welche zwischen den beiden Führungsschienen 2A und
2B liegt. Durch den gleitenden Kontakt der
Stromsammeleinheit 27 gestützt durch die
Radwellenhalteeinrichtungen 5a und 6a an dem elektrischen
Transportwagen wird die Leistungszufuhr zu den
Linearmotorkörpern 9A und 9B und die Signalübertragung
zwischen der Hauptsteuerung auf dem Boden und der
Hilfssteuerung in dem elektrischen Transportwagen 1
bewirkt. Die Stützschiene 26 ist mit einem Rechts- und
Links-Paar von Führungsschienen 2A und 2B und einer
Abdeckplatte 28 eines Klappentyps im Querschnitt
versehen, welches die Leistungsversorgungsschieneneinheit
25 abdeckt, und jedes Stützrad 3a-4b an dem elektrischen
Transportwagen 1 ist so aufgebaut, daß es innerhalb der
Abdeckplatten 28 vorbeifährt. Daher ragen wie in Fig. 2
gezeigt, die Radwellenhalteeinrichtungen 5a bis 6b unter
den beiden Seiten der Abdeckplatte 28 hervor, von oben
nach außen, und sind mit dem elektrischen Transportwagen
1 mit den vertikalen Haltewellen 10a-11b verbunden.
Die Führungsschienen 2A und 2B weisen, wie in Fig. 5
gezeigt, rechteckige Stahlröhren 29 als Verstärkungen,
mit den Bandstahlplatten 30 darauf befestigt und mit
einem nicht-magnetischen Abdeckmaterial 31 abgedeckt,
auf. Das nicht-magnetische Abdeckmaterial 31 und die
Bandstahlplatte 30 bilden einen Sekundärleiteraufbau für
den Linearmotor. Demgemäß bewirkt die Oberfläche des
nicht-magnetischen Abdeckmaterials 31, daß die
Radrollauffläche 33 auch als Sekundärleiteroberfläche für
den Linearmotor dient.
Die Führungsschienen 2A und 2B sind nicht auf das in Fig.
5 gezeigte beschränkt. Zum Beispiel kann anstatt der
obigen rechteckigen Stahlröhren 29 H-Stahl verwendet
werden, oder es ist möglich, wie in Fig. 6 gezeigt, einen
linearen Sekundärleiteraufbau 37 zu bilden, in dem die
Bandstahlplatte 36 entlang der Rollfläche 35 in einem
Führungsschienenkörper 34, der aus Aluminium besteht und
einen kastenförmigen Querschnitt hat, eingelegt wird, um
in Kombination mit der Radrollauffläche 35 für die
Sekundärleiterseite des Linearmotors verwendet zu werden.
In der auf diese Weise aufgbauten Linearmotor-
getriebenen Transporteinheit erzeugt durch Bestromung der
Rechts-Links-Paare der Linearmotorkörper 9A und 9B
gegenübergesetzt zu den Radrollaufflächen
(Sekundärleiterfläche für Linearmotor) 33 an den
Rechts-Links-Paaren der Führungsschienen 2A und 2B mit
einem sehr geringen Zwischenraum, die magnetische Wirkung
zwischen diesen Linearmotorkörpern 9A und 9B und dem
Sekundärleiteraufbau 32 der Führungsschienen 2A und 2B
einen Schub in einer gegebenen Richtung im elektrischen
Transportwagen 1, und treibt ihn entlang der beiden
Führungsschienen 2A und 2B.
Wenn wie in Fig. 4 gezeigt, der elektrische
Transportwagen 1 auf einem horizontal gekrümmten
Wegaufbau läuft, werden die auf der einen
Seitenführungsschiene 2A rollenden Stützräder 3a und 4a
automatisch in die gekrümmte Richtung der Führungsschiene
2A gesteuert, weil die Radwellenhalteeinrichtung 5a und
6a um die vertikalen Stützwellen 10a und 11a schwenken
und der Krümmung der Führungsschiene 2A folgen. Diese
Steuerbewegung der Radwellenhalteeinrichtungen 5a und 6a
wird auf die Radwellenhalteeinrichtungen 5b und 6b auf
der entgegengesetzten Seite durch die Verkopplungsarme
12a-13b und Verkopplungsverbindungen 14 und 15
übertragen, und die Radwellenhalteeinrichtungen 5b und 6b
schwenken auch um die vertikalen Haltewellen 10b und 11b.
Diese steuert automatisch auch die Stützräder 3b und 4b,
welche durch die Radwellenhalteeinrichtungen 5b und 6b
gehalten werden, in der gekrümmten Richtung der
Führungsschiene 2b. Daher kann der elektrische
Transportwagen 1 gleichmäßig über den horizontal
gekrümmten Wegaufbau fahren.
Wenn die Führungsschiene 2A, die die Stützräder 3a und 4a
trägt, welche durch die Positionsführungsrollen 7 und 8
angetrieben werden, die Steuerbewegung zu machen, kleiner
im Drehradius ist als die andere Führungsschiene 2B
(kommt auf die Innenseite des horizontal gekrümmten
Wegaufbaus), wird durch Schrägstellen der
Blockierungsarme 12a, 12b und 13a, 13b gegeneinander,
nicht parallel, mit der effektiven Länge der
Blockierungsverbindungen 14 und 15 kleiner als die
Distanz zwischen den vertikalen Haltewellen 10a, 10b und
11a, 11b, der Steuerwinkel Rb der Räder 3b und 4b, welche
auf der anderen Führungsschiene 2B rollen, kleiner als
der Steuerwinkel Ra der Räder 3a und 4a, die auf der
Führungsschiene 2A rollen, und in dem umgekehrten Fall
(wenn die Führungsschiene 2A zur Außenseite des
horizontal gekrümmten Wegaufbaus kommt), wird der
Steuerwinkel Rb der Räder 3b und 4b, die auf der anderen
Führungsschiene 2B rollen, größer als der Steuerwinkel Ra
der Räder 3a und 4a, die auf der Führungsschiene 2A
rollen. Indem die Länge der Blockierungsarme 12a-13b und
der Blockierungsverbindungen 14 und 15 so gesetzt wird,
daß die Rotationszentralachsen Ca und Cb eines der Räder
3a-4b in die Richtung des Zentrums des Winkels der
Führungsschienen 2A und 2B weisen, das bedeutet, in die
tangentiale Richtung der Führungsschienen 2A und 2B an
jeder Position des Rades, kann jedes Rad 3a-4b durch
Rollen auf dem horizontal gekrümmten Wegaufbau mit dem
geringsten Widerstand betrieben werden.
Wenn auf der anderen Seite ein elektrischer
Transportwagen 1 auf einem horizontal gekrümmten
Wegaufbau wie in Fig. 4 gezeigt fährt, wird die Bewegung
der Radwellenhalteeinrichtungen 5a, 6a und 5b, 6b, welche
die automatische Steuerung in der gekrümmten Richtung der
Führungsschienen 2A und 2B bewirken, zu jedem der
Linearmotorkörper 2A und 2B durch die Stützarme 18a-19b
und vertikalen Stützwellen 20a-21b übertragen, wobei
beide Linearmotorkörper 9A und 9B automatisch in die
gewölbte Richtung (in vom Zentrum der Kurve weggehender
Richtung) geschoben werden, um jeden der
Linearmotorkörper 9A und 9B daran zu hindern, von der
gelenkten obigen Position der Führungsschienen 2A und 2B
abzukommen. So kann der elektrische Transportwagen 1
sicher auch über einen horizontal gekrümmten Wegaufbau
ohne Verringerung der Effizienz der beiden Linearmotoren
geschickt werden.
Wie in Fig. 7 gezeigt, kann die
Leistungszufuhrschieneneinheit 25 an der Seite einer
Führungsschiene 2A befestigt werden. In diesem Fall
können T-förmige Stützeinrichtungen 38 zwischen die
Führungsschienen 2A und 2B in angemessenen Zwischenräumen
gesetzt werden. Die oben erwähnte Abdeckplatte ist nicht
für die Erfindung verbindlich, und kann ausgelassen
werden, falls sie nicht benötigt wird. Die in Fig. 7
gezeigten Führungsschienen 2A und 2B sind Aluminium-
Führungsschienenkörper 39 mit rinnenförmigem Querschnitt,
versehen mit der Bandstahlplatte 41, die entlang der
Radlauffläche 40 eingesetzt ist und einen
Sekundräleiteraufbau 42 bildet, wobei die Stahlrollseite
40 auch als Sekundärleiterseite für den Linearmotor
dient.
Die Einrichtung zur Verbindung und Verriegelung der
Rechts-Links-Paare der Radwellenhalteeinrichtungen ist
nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Es ist
beispielsweise wie in Fig. 8 gezeigt ebenfalls möglich,
flexible Ketten (oder Drähte) 45 und 46 zu dehnen,
zwischen den Blockierungsarmen 43a und 43b und zwischen
44a und 44b, die sich von jedem der Rechts-Links-Paare
der Radwellenhalteeinrichtungen 5a, 5b und 6a, 6b nach
außen erstrecken, und flexible Federn 49 und 50 zwischen
den Blockierungsarmen 47a, 47b und 48a, 48b zu dehnen,
die sich von jeder der Radwellenhalteeinrichtungen 5a, 5b
und 6a, 6b einwärts erstrecken, um immer die
Dehnungsketten 45 und 46 anzuspannen, um die
Rechts-Links-Paare von Radwellenhalteeinrichtungen 5a, 5b
und 6a, 6b zu verbinden und gegenseitig zu blockieren und
sie dazu zu bringen, in die gleiche Richtung zu steuern.
Durch Führen der mittleren Position mit den
Positionsfestigungsspannvorrichtungen 51 und 52, so daß
jede flexible Kette 45 oder 46 in die gezeigte Form
gekrümmt wird, kann in diesem Fall ebenfalls der
Steuerwinkel Ra der Räder 3a und 4a und der Steuerwinkel
Rb der Räder 3b und 4b so geändert werden, daß die
Rotationszentralachse Ca oder Cb eines der Räder 3a bis
4b zum Kurvenmittelpunkt der Führungsschienen 2A und 2B
zeigt.
Als eine Linearmotorkörper-Bewegungseinrichtung zur
lateralen Bewegung des Linearmotorkörpers auf dem
horizontal gekrümmten Wegaufbau, falls der elektrische
Transportwagen auf dem Fahrweg fährt, wurde ein
Steuermechanismus zum automatischen Steuern der Räder und
Halten des elektrischen Transportwagens entlang der
Führungsschiene verwendet, aber es ist möglich, eine
bestimmte Linearmotorkörperbewegungseinrichtung separat
von dem Steuermechanismus vorzusehen. Es ist
beispielsweise möglich, einen Linearmotorkörper
vorzusehen, der lateral gehalten wird und in horizontaler
Richtung mit Positionsführungsrollen beweglich ist,
welche einen Sekundärleiteraufbau halten, oder mit
Führungsrollen, welche den getrennten
Führungsschienenaufbau verwenden, welcher zusammen
entlang des zweiten Leiteraufbaus vorgesehen ist und dem
Linearmotorkörper zu erlauben, sich lateral zu bewegen,
und der horizontalen Kurve des Sekundärleiteraufbaus oder
getrennten Führungsschienenaufbaus zu folgen.
Die Positionsführungsrollen 7 und 8 wurden zusammen zum
automatischen Steuern der Räder, welche den elektrischen
Transportwagen entlang der Führungsschiene tragen,
verwendet, aber sie können weggelassen werden, falls die
Stützräder 3a und 4a durch gerillte Räder ersetzt werden,
welche mit der Führungsschiene 2A zusammengreifen, oder
die Räder 3a und 4a mit der auf der Führungsschiene 2A
vorgesehenen Rille zusammengreifen, um den Stützrädern 3a
und 4a zu erlauben, sich selbst entlang der
Führungsschiene 2A zu steuern.
Nun wird die Fahrtsteuereinheit für den
Linearmotor-getriebenen elektrischen Transportwagen
beschrieben.
Wie in Fig. 9 gezeigt, ist ein Vorne-Hinten-Paar von
Stützrädern 3b und 4b, welche auf einer
Seitenführungsschiene 2B rollen, verkoppelt verbunden mit
Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b, wie
beispielsweise Impulsenkodern. Diese
Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b sind auf den
Radwellenhalteeinrichtungen 5b und 6b (sh. Fig. 3)
befestigt, wobei jedes der Räder 3b und 4b
wellen-gehalten wird.
Wie in Fig. 10 gezeigt, werden die durch die
Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b übertragenen
Impulse 54a und 54b in eine Vergleichseinrichtung 55
eingegeben, und in der Vergleichseinrichtung 55 werden
die Rotationsgeschwindigkeiten der Räder 3b und 4b
basierend auf der Periode oder einer Zahl von Impulsen,
übertragen während einer Zeiteinheit, verglichen. Eine
Schalteinrichtung 57 ist vorgesehen, welche an die
Geschwindigkeitssteuereinheit 56 die Impulse 54a oder 54b
gibt, die entweder von der Impulsübertragungseinrichtung
54a oder 53b übertragen werden, welche die größere
Rotationsgeschwindigkeit verglichen basierend auf den
Ergebnissen der Vergleichseinrichtung 55 übertragen, als
die vorliegende Geschwindigkeitsinformation, oder
automatisch die elektromagnetische Bremse 59 steuert, die
verkoppelt mit den Stützrädern 3a und 3b verbunden ist.
Beim fahrenden elektrischen Transportwagen 1 rollt jedes
der Stützräder 3a bis 4b auf den Führungsschienen 2a und
2b. Die Drehung der zwei Stützräder 3b und 4b treibt die
Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b rotierend an,
welche Impulse 54a und 54b mit Perioden proportional zur
Rotationsgeschwindigkeit jedes der Räder 3b oder 4b
übertragen. Die Impulse 54a und 54b übertragen von den
Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b werden in die
Vergleichseinrichtung 55 eingegeben, und die
Impulsperiode oder die Anzahl der Impulse übertragen in
einer Zeiteinheit wird verglichen. Die
Vergleichseinrichtung 55 selektiert durch die
übertragenen Impulse 54a und 54b, daß sie eine kürzere
Impulsperiode oder eine größere Anzahl von Impulsen
übertragen in einer Zeiteinheit haben, das heißt, daß die
Impulse 54a oder 54b übertragen von der
Übertragungseinrichtung 53a oder 53b verkoppelt mit dem
Rad eine höhere Rotationsgeschwindigkeit unter den beiden
Rädern 3b und 4b aufweisen, und steuert automatisch die
Schalteinrichtung 54 so, daß sie in die Steuereinheit nur
die selektierten Impulse 54a oder 54b eingibt. Das
bedeutet, daß nur die Impulse 54a oder 54b übertragen von
der Impulsübertragungseinrichtung 53a oder 53b verkoppelt
mit dem Rad, welches eine höhere Rotationsgeschwindigkeit
unter den beiden Rädern 3b und 4b hat, in die
Steuereinheit 56 als die vorliegende
Geschwindigkeitsinformation eingegeben wird.
Wenn beide der zwei Räder 3b und 4b in Kontakt mit der
Radrollfläche 33 der Führungsschiene 2A auf einer
Umfangsgeschwindigkeit äquivalent zur Fahrgeschwindigkeit
des elektrischen Transportwagens 1 laufen, ist die
Impulsperiode der übertragenen Impulse 54a und 54b oder
die Anzahl von Impulsen pro Zeiteinheit gleich. In diesem
Fall kann die Schalteinrichtung 57 so geschaltet werden,
daß die Impulse 54a übertragen von der voreingestellten
einseitigen Impulsübertragungseinrichtung, zum Beispiel
Impulsübertragungseinrichtung 53a, in die Steuereinheit
56 eingegeben werden.
Auch wenn gemäß einer solchen Konfiguration von den vier
Stützrädern 3a bis 4b eines der zwei mit den
Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b verbundenen
zwei Rädern 3b und 4b, zum Beispiel Rad 3b (oder 4b), von
der Führungsschiene 2B (Radrollauffläche 33) abhebt und
die Umfangsgeschwindigkeit des Rades 3b (oder 4b)
niedriger wird als die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit
des elektrischen Wagens oder Null wird, wird die
Veränderung der Bedingungen durch die
Vergleichseinrichtung 55 erkannt, und diese Einrichtung
schaltet automatisch die Schalteinrichtung 56 von der
Bedingung, daß die Impulsübertragungseinrichtung 53a
(oder 53b) mit der Kontrolleinheit verbunden ist, zu der
Bedingung um, daß die Impulsübertragungseinrichtung 53b
(oder 53a) mit der Kontrolleinheit 56 verbunden ist.
Daher wird nur der Impuls 54b (oder 54a) übertragen von
der Impulsübertragungseinrichtung 53b (oder 53a) und
verkoppelt mit dem anderen Rad 4b (oder 3b), welcher in
der Umfangsgeschwindigkeit mit der tatsächlichen
Fahrgeschwindigkeit des elektrischen Wagens
übereinstimmt, in die Steuereinheit als die vorliegende
Geschwindigkeitsinformation eingegeben, ohne daß der
übertragene Impuls 54a (oder 54b) von der
Impulsübertragungseinrichtung 53a (oder 53b), welcher
niedriger in der Rotationsgeschwindigkeit entsprechend
dem Abheben des Rades ist, eingegeben wird.
Das Verfahren, durch welches die Steuereinheit 56 die
Motorsteuerung 58 und die elektromagnetische Bremse 59
basierend auf den übertragenen Impulsen 54a oder 54b,
gegeben als die vorliegende Geschwindigkeitsinformation,
steuert, ist soweit bekannt und daher wird dessen
Beschreibung hier ausgelassen.
Im allgemeinen hat ein Rad, das von der Radrollauffläche
33 einer Führungsschiene abhebt, eine niedrigere
Rotationsgeschwindigkeit als die übliche beim Kontakt mit
der Radrollfläche 33. Wenn ein elekgrischer
Transportwagen 1 in einem Verzögerungsvorgang ist,
beginnt zum Beispiel das Rad, das von der Radrollfläche
33 abhebt, durch Trägheit früher durchzudrehen als das
Rad, welches sich üblicherweise in Kontakt mit der
Radrollfläche dreht. Wenn ein solches Phänomen auftritt,
wird der Impuls von der Impulsübertragungseinrichtung
verkoppelt mit dem Rad, welches bei hoher Umdrehungszahl
durchdreht und von der Führungsschiene abgehoben ist, der
Steuereinheit 56 als die vorliegende
Geschwindigkeitsinformation zugeführt, und eine normale
Geschwindigkeitssteuerung wird unmöglich.
Ausführungsformen, um eine solche Unannehmlichkeit zu
beseitigen, werden nun beschrieben. Die zwei Stützräder
3b und 4b verkoppelt mit den Impulsübertragungs
einrichtungen 53a und 53b sind in der mittleren Position
wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt, mit einer ringförmigen
konkaven Rille 61 in der Umfangsrichtung fortlaufend
versehen, und in der ringförmigen konkaven Rille 61 ist
ein weicher ringförmiger elastischer Körper 62 eingepaßt,
dessen äußerer Abschnitt herausragt. Dieser weiche
ringförmige elastische Körper 62 kann durch Kompression
wie in Fig. 11 gezeigt deformiert werden, wenn die
Außenseite des Rades 60 mit der Radrollauffläche 33 der
Führungsschiene entsprechend einer Belastung in Kontakt
gerät, so daß der gesamte Körper in der ringförmigen
konkaven Rille 61 vergraben ist, und wie in Fig. 12
gezeigt, ist die Höhe des Herausragens über die
Radaußenfläche 60 so eingestellt, daß, wenn die
Radaußenfläche 60 von der Radrollfläche 33 der
Führungsschiene in einem üblichen Bereich (ungefähr ein
bis einige mm) abgehoben ist, der Durchmesser elastisch
erweitert wird, um so aus der Radaußenfläche 60 bis zu
einem Grad herauszuragen, an dem die Außenfläche 62 mit
der Radrollfläche 33 der Führungsschiene in Kontakt
geraten kann. Das heißt, falls die Radaußenfläche 60 von
der Radrollauffläche 33 der Führungsschiene in einem
üblichen Bereich abgehoben hat, die Außenfläche 62a des
ringförmigen elastischen Körpers 62 sicher mit der
Radrollfläche 33 in Kontakt bleibt und das Rad in der
Bedingung rollt, daß die effektiven Durchmesser der Räder
3b und 4b vergrößert sind. Die Nummer 63 bezeichnet einen
starren elastischen Körper wie beispielsweise
Urethan-Kunststoff, der die Umfangsfläche 60 eines Rades
bildet und auf die Umfangsfläche des Radkörpers 64
aufgeklebt ist.
Gemäß einer solchen Anordnung, soweit die Räder 3b oder
4b von den Radrollaufflächen 33 in einem üblichen Bereich
abheben, rollt das Rad 3b oder 4b sicher durch Reibung
mit etwas vergrößertem effektivem Durchmesser der
Umfangsfläche 62a des ringförmigen elastischen Körpers
62, mit einem elastisch vergrößerten Durchmesser.
Da demgemäß das Rad 3b oder 4b, welches von der
Radrollfläche 33 abgehoben ist, sicher bei niedrigen
Geschwindigkeiten auch während Verzögerung gedreht werden
kann, wird eine Schwierigkeit wie die
Geschwindigkeitssteuerung bewältigt, basierend auf dem
Impuls übertragen von der Impulsübertragungseinrichtung,
die mit dem Rad verkoppelt ist, welches bei hohen
Geschwindigkeiten abgehoben von der Führungsschiene
leerläuft. Daher kann eine genaue
Geschwindigkeitssteuerung ständig bewirkt werden.
Weiterhin wird auch in dem Fall, daß eine der beiden
Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b außer
Funktion gerät und keine Impulse übertragen kann, die
Geschwindigkeitssteuerung basierend auf dem Impuls
übertragen von der anderen normalen
Impulsübertragungseinrichtung bewirkt, wobei bewertet
wird, daß das mit der fehlerhaften
Übertragungseinrichtung verbundene Rad angehalten und von
der Radrollfläche der Führungsschiene abgehoben ist. Wenn
in einem solchen Fall das mit der normalen
Impulsübertragungseinrichtung verkoppelte Rad angehalten
wird und von der Radrollauffläche abgehoben ist, werden
die Impulse von beiden Impulsübertragungseinrichtungen
53a und 53b gestoppt, und die erwartete Fahrsteuerung
wird unmöglich, wobei es erscheint, daß der elektrische
Transportwagen angehalten ist, ungeachtet der
tatsächlichen normalen Fahrt. Eine solche
Unannehmlichkeit kann verhindert werden, indem das Rad
zum Rollen gebracht wird, ohne Anhalten, auch wenn das
Rad von der Radrollauffläche abgehoben ist.
Die zwei Räder zum Verbinden und Verkoppeln der
Impulsübertragungseinrichtungen 53a und 53b können unter
den vier Stützrädern 3a bis 4b gewählt werden, und sind
nicht auf die Vorder-Hinter-Paare von Stützrädern 3b und
4b auf einer Seite der Führungsschiene 2B rollend wie in
der Ausführungsform gezeigt beschränkt.
In der Ausführungsform sind die Vergleichseinrichtung 55
und Schalteinrichtung 57 als unabhängige Einrichtungen
gezeigt, aber praktisch können diese Vorrichtungen durch
eine Kombination von entsprechenden äußeren Einrichtungen
und Mikrocomputern, Sequenzern, usw. mit einer
entsprechenden Programmierung ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung kann auf diese Weise ausgeführt
werden und die unterschiedlichen Eigenschaften ihrer
Ausführungsformen sind im folgenden aufgezählt:
- 1. Die Führungsschienen 2A und 2B weisen Stahlschienenkörper zusammengesetzt aus Rechteck stahlröhren 29 und Bandstahlplatten 30 auf, deren Radrollauffläche mit einem nicht-magnetischen Abdeckmaterial 31 abgedeckt ist.
- 2. Die Führungsschienen 2A und 2B weisen einen Schienenkörper 34 geformt aus einem nicht- magnetischen Material wie beispielsweise Aluminium auf, in dessen Radrollauffläche Bandstahlplatten 36 eingesetzt sind.
- 3. Eine Schutzrolle 23 ist wellen-gehalten an den Vorder-Hinterenden eines Rechts-Links-Paares der Linearmotorkörper 9A und 9B, um so mit der Radrollauffläche 33 in Kontakt zu geraten und sich zu drehen, wenn der Zwischenraum zwischen den Linearmotorkörpern 9A und 9B und der Rollauffläche 33 kleiner als ein bestimmter Wert wird. In diesem Fall ist es günstig, daß jeder Linearmotorkörper 9A und 9B auf- und abbeweglich gehalten wird innerhalb eines bestimmten Bereiches zum elektrischen Transportwagen 1.
- 4. Die Konstruktion mit den Stützrädern 3a bis 4b ist steuerbar entlang den Führungsschienen 2A und 2B angeordnet, in Vorder-Hinterverhältnis mit Rücksicht auf die Rechts-Links-Paare der Linearmotorkörper 9A und 9B, wobei die Vorder- und Hinterenden jedes Linearmotorkörpers 9A und 9B mit den steuernden Halteeinrichtungen 5a, 6a und 5b, 6b gehalten werden, welche vor und hinter diesen angeordnet sind, so daß die Linearmotorkörper 9A und 9B sich lateral in äußerer Richtung des horizontal gekrümmten Weges der Stützräder 3a bis 4b bewegen.
- 5. Verkoppelte Verbindung zwischen einem Rechts-Links-Paar von steuernden Radwellenhalte einrichtungen 5a, 5b und 6a, 6b, so daß unter den vier Stützrädern 3a bis 4b nur ein Vorder-Hinterpaar von Stützrädern 3a und 4a, die auf einer einseitigen Führungsschiene 2A rollen, über die Positionsführungsrollen 7 und 8 verbunden ist oder direkt mit der Führungsschiene 2a, und dem es erlaubt ist, eine angetriebene steuernde Bewegung zu machen, und dem anderen Vorder-Hinterpaar von Stützrädern 3b und 4b, die auf der anderen Führungsschiene 2B rollen, erlaubt wird, eine Steuerbewegung verbunden mit der Steuerbewegung der Stützräder 3a und 4b auf der Seite angeordnet, auszuführen.
- Weil der elektrische Wagen 1 gemäß einer solchen Konfiguration auf vier Positionen getrennt durch vier Radwellenhalteeinrichtungen 5a bis 5b gehalten werden kann, auch wenn der elektrische Transportwagen schwere Last transportiert, wird die Last auf der steuernden vertikalen Haltewelle geringer. Daher wird die Konstruktion dieses Abschnittes einfacher und der elektrische Wagenkörper kann stabil gehalten werden. Zusätzlich kann jedes Stützrad 3a bis 4b entlang der inneren und äußeren Führungsschienen 2A und 2B auf horizontal gekrümmten Schienen 2A und 2B und einem horizontal gekrümmten Wegaufbau gesteuert werden. Daher kann der Transportwagen 1 gleichmäßig über den horizontal gekrümmten Aufbau fahren.
- 6. Auf dem Umfang 60 der zwei Stützräder 3b und 4b verkoppelt mit der Impulsübertragungseinrichtung 53a und 53b ist ein ringförmiger elastischer Körper 62 befestigt, welcher mit der Führungsschiene durch einen elastisch vergrößerten Durchmesser in Kontakt gehalten werden, falls der Radumfang 60 von der Führungsschiene abgehoben hat.
Claims (9)
1. Transportsystem angetrieben durch einen Linearmotor,
gekennzeichnet durch ein
Rechts-Links-Paar von Führungsschienen, versehen mit
Radrollaufflächen, welche ebenfalls die
Sekundärleiterfläche des Linearmotors dienen,
angeordnet entlang einem Fahrweg eines elektrischen
Wagens, und ein Rechts-Links-Paar von
Linearmotorkörpern nebeneinander angeordnet und
gegenüber den Radrollaufflächen und getrennt durch
einen Zwischenraum.
2. Transportsystem angetrieben durch einen Linearmotor
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Rechts-Links-Paar von Führungsschienen Schienenkörper
aus Stahl aufweist, die auf der Radrollauffläche mit
einem nicht-magnetischen Abdeckmaterial abgedeckt
sind.
3. Transportsystem angetrieben durch einen Linearmotor
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Rechts-Links-Paar von Führungsschienen Schienenkörper
aufweist, die aus einem nicht-magnetischen Material
wie beispielsweise Aluminium geformt sind, in welches
Bandstahlplatten auf der Radrollaufflächenseite in
dem Schienenkörper eingesetzt sind.
4. Transportsystem angetrieben durch einen Linearmotor
nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Rechts-Links-Paar von Linearmotorkörpern auf beiden
Vorder-Hinterenden mit einer wellen-gelagerten
Schutzrolle versehen ist, welche Kontakt bekommt und
rollt, wenn der Zwischenraum zwischen den
Linearmotorkörpern und der Radrollauffläche geringer
als ein bestimmter Wert wird.
5. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Linearmotor-angetriebene Transportsystem mit einer
Linearmotorkörperbewegungseinrichtung versehen ist,
welche die Linearmotorkörper lateral beweglich in
rechts-links-horizontaler Richtung zu dem
elektrischen Transportwagen hält und den
Linearmotorkörper zur Außenseite des horizontal
gekrümmten Wegabschnitts im Fahrweg des elektrischen
Transportwagens bewegt.
6. Transportsystem angetrieben durch einen Linearmotor
nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Stützräder steuerbar vor und hinter den
Rechts-Links-Paaren der Linearmotorkörper entlang den
Führungsschienen angeordnet sind und die Vorder- und
Hinterenden jedes Linearmotorkörpers durch die
steuernden Radwellenhalteeinrichtungen der vorne und
hinten angeordneten Stützräder gehalten werden, so
daß jeder Linearmotorkörper (9A, 9B) sich zur
Außenseite des horizontal gekrümmten Wegabschnitts
bewegt, die Steuerbewegung der Stützräder begleitend.
7. Transportsystem angetrieben durch einen Linearmotor
nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die zwei
Rechts-Links-Paare der steuernden
Radwellenhalteeinrichtungen (5a, 5b, 6a, 6b)
miteinander für eine verkoppelte Bewegung verbunden
sind, so daß unter vier der Stützräder (3a bis 4b)
nur ein Vorder-Hinterpaar der Stützräder, das auf
einer Seitenführungsschiene rollt, mit der
Führungsschiene durch eine Positionsführungsrolle
oder direkt verbunden ist, für eine angetriebene
Steuerbewegung, und das andere Paar von
Vorder-Hinterstützrädern, das auf der anderen
Führungsschiene rollt, macht eine Steuerbewegung
verkoppelt mit der Steuerbewegung der auf der Seite
angeordneten Stützräder.
8. Transportsystem angetrieben durch einen Linearmotor
nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Stützräder vor und hinter einem Rechts-Links-Paar von
Linearmotorkörpern angeordnet sind und zwei der
Stützräder unter diesen vier Stützrädern (3a bis 4b)
für eine verkoppelte Bewegung mit
Impulsübertragungseinrichtungen (53a, 53b) jeweils
verbunden sind, und eine Vergleichseinrichtung (55)
die Rotationsgeschwindigkeit der zwei Räder anhand
der von den beiden Impulsübertragungseinrichtungen
übertragenen Impulsen vergleicht, und eine
Schalteinrichtung (57) zum Liefern eines Impulses
übertragen von der Impulsübertragungseinrichtung der
höheren Radrotationsgeschwindigkeit an eine
Geschwindigkeitssteuereinheit (56), basierend auf den
Vergleichsergebnissen der Vergleichseinrichtung als
die vorliegende Geschwindigkeitsinformation.
9. Transportsystem angetrieben durch einen Linearmotor
nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß auf dem
Umfang der zwei Stützräder (3b, 4b) verkoppelt mit
der Impulsübertragungseinrichtung (53a, 53b) ein
ringförmiger elastischer Körper (62) befestigt ist,
dessen ringförmiger elastischer Körper durch
kompressive Deformation erlaubt, daß der Radumfang
mit der Führungsschiene Kontakt hält und es auch,
wenn der Umfang des Rades von der Führungsschiene
abhebt, erlaubt, mit der Führungsschiene durch
elastisch wiederkehrende Durchmesservergrößerung
Kontakt zu halten.
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Legal Events
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---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |