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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung, um einen bürstenlosen
Motor anzutreiben, und auch eine Fördervorrichtung, die die Steuerungen
aufweist, nach den Oberbegriffen der Ansprüche 5 und 1.
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Die 5 ist
ein Blockdiagramm, welches die Steuerung zum Antrieb des bürstenlosen
Motors gemäß dem Stand
der Technik zeigt. Diese Steuerung umfaßt eine Steuereinheit 51,
eine elektrische Strom-Steuereinheit 52 und einen Magnetpol-Detektor 53.
Im allgemeinen umfaßt
der bürstenlose
Motor 54 eine Vielzahl von Statoren, die jeweils aus einem Elektromagneten,
einem Rotor mit magnetischen Polen und einer Vielzahl von Magnetpol-Sensoren
besteht, um die Winkelposition der magnetischen Pole des Rotors
zu detektieren. Hall-ICs sind als solche Sensoren weit verbreitet.
Jeder dieser Sensoren ist in der Form einer einzelnen Verpackung
vorgesehen, in welcher ein Hall-Effekt-Halbleiter, ein Verstärker zur Verstärkung einer
schwachen Signalausgabe aus dem Halbleiter, ein Schmidt-Trigger-Schaltkreis,
welcher das verstärkte
Signal in eine Rechteckwelle umwandelt, einen Leistungsregler-Schaltkreis und einen Temperaturausgleich-Schaltkreis
vorgesehen sind.
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Die
Steuereinheit 51 empfängt
Steuersignale von einer übergeordneten
Vorrichtung wie einem Sequencer oder einem Zentralcomputer. Diese
Steuersignale werden auf eine vor geschriebene Weise verarbeitet
werden, bevor sie der Strom-Steuereinheit 52 zugeführt werden.
Die von der übergeordneten Vorrichtung
ausgegebenen Steuersignale beinhalten solche, welche den bürstenlosen
Motor 54 an- oder abschalten,
seine Rotationsgeschwindigkeit ändern und/oder
die Richtung seiner Rotation von vorwärts nach rückwärts oder umgekehrt verändern.
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Der
Magnetpol-Detektor 53 erhält nach und nach von dem Hall-Effekt-Halbleiter
eine Reihe von Signalen (d.h. polare Signale), die die Winkelposition (nämlich die
Rotationsphase) der Pole darstellen, die durch die Rotoren getragen
werden. Diese Signale werden auf diese Weise in Impulswellen umgewandelt,
bevor sie der Strom-Steuereinheit 52 zugeführt werden.
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Die
Strom-Steuereinheit 52 behandelt beides, die verarbeiteten
Signale, welche ihr von der Steuereinheit 51 und dem Poldetektor 53 zugeführt werden,
entsprechend eines vorgegebenen Programms. Folglich wird ein elektrischer
Strom, welcher auf jeden dieser Statoren aufgebracht wird, die in dem
bürstenlosen
Motor 54 ausgebildet sind, dadurch an- oder ausgeschaltet
und/oder bezüglich
der Intensität
angepaßt,
so daß der
Motor auf Befehl der Steuerung 52 rotiert.
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Des
weiteren offenbart das US-Patent 5,228,558 eine Fördervorrichtung
der oben genannten Art, welche eine Vielzahl von Rollenfördereinheiten
umfaßt,
welche jeweils aus einer Reihe von Querrollen zusammengesetzt sind,
auf und entlang welchem Gegenstände
transportiert werden sollen. Jede Förderereinheit umfaßt mindestens
einen Motor, um die Querrollen und eine individuelle Steuerung zur Steuerung
dieses Motors anzutreiben.
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Wenn
Bedarf besteht, die Fördervorrichtung auf
eine gründlichere
Weise oder genauer zu steuern, kann es angemessen sein, die Funktionen
jeder Motorsteuerung anzureichern und zu steigern. Genauer gesagt
kann ein Mikrocomputer und/oder eine komplizierte logische Schaltungen
in der Steuerung für
diesen Zweck ausgebildet werden.
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Wenn
jedoch diese vielen Steuerungen in jeder Fördervorrichtung so hoch funktionale
Apparate sein müßten, werden
die Gesamtherstellungskosten des gesamten Systems auf ein intolerierbares
Ausmaß ansteigen.
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Aufgaben
der vorliegenden Erfindung sind daher, einen bürstenlosen Motor mit einer
funktionalen genauen, und preiswerten Steuerung sowie einer Fördervorrichtung,
welche solch einen bürstenlosen Motor
umfaßt,
bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird diese Aufgabe durch die charakterisierenden Bereiche der
Ansprüche
1 und 5 gelöst.
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In
dieser Fördervorrichtung
und dieser Steuerung werden die Impulswellensignale, die die Änderung
der Winkelposition des Rotors darstellen, nacheinander ausgegeben,
um anschließend
verarbeitet zu werden, wobei verschiedene Prüfungen in und durch eine übergeordnete
Steuervorrichtung durchgeführt
werden, welche diese Signale auf dieser Basis ohne Hilfe irgendeiner
Rotationsencodereinrichtung, irgendeines Tachometers o.ä. erhält. Solch
eine Eigenschaft des vorliegenden Systems ist dadurch vorteilhaft,
daß jede
Motorsteuerung genau angetrieben werden kann, ohne die Gesamtkonstruktionskosten
des Systems zu steigern. Die „zuständige überwachende
Vorrichtung der entwickelten Steuerungen" (nämlich
die übergeordnete
Steuervorrichtung) wird dadurch von den jeweiligen Steuerungen für die bürstenlosen
Motoren getrennt. Durch die Qualität dieses Merkmals werden die
einzelnen Motorsteuerungen nicht nur preiswert sondern auch nutzbar,
um schnell und umgehend die überwachende
Vorrichtung mit den Daten bezüglich
der Winkelposition der Rotoren zu versorgen, wodurch es dem gesamten
Steuersystem ermöglicht
wird, freier und in einer kürzeren
Zeit konstruiert zu werden.
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In
dieser Fördervorrichtung
kann ein elektronischer Schaltkreis, der jede Motorsteuerung darstellt,
einfacher gehalten werden und dabei geeignet sein, Signale aufzunehmen,
die die Rotationsgeschwindigkeit des bürstenlosen Motors darstellen,
so daß jegliche
Art oder Weise der Steuerung in Übereinstimmung
mit den Wünschen
der Benutzer durchgeführt
werden kann. Die zentrale Steuerung kann die Rotationsgeschwindigkeitssignale
erhalten und verarbeiten, um ein überwachendes Eingangssignal zu
erzeugen. Des weiteren kann eine zwischengeschaltete Steuerung wie
ein Prozeßsteuerungskasten
oder ein Hauptsteuerungskasten zwischen der zentralen Steuerung
und der individuellen Anschlußmotorsteuerung
zwischengeschaltet sein. In diesem Fall wird die zwischengeschaltete
Steuerung das überwachende
Signal von der zentralen Steuerung und die Rotationsgeschwindigkeitssignale
von der Anschlußsteuerung
erhalten, so daß ein übergeordnetes
Signal erzeugt und ihr zugeführt
werden kann. Jede andere Darstellung des Systems kann auch hierin
entwickelt werden, um die Erfordernisse des Benutzers zu erfüllen.
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1 ist
eine perspektivische Darstellung einer Förderereinheit, auf welcher
eine hier vorgesehene Steuerung für einen bürstenlosen Motor angeordnet
ist;
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2 ist
ein Blockdiagramm der Steuerung des bürstenlosen Motors mit einem
elektrischen Schaltkreis, wie er in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen ist;
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3 ist
eine perspektivische Darstellung eines Förderbandes, welches aus einer
Reihe der miteinander verbundenen Fördereinheiten besteht;
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4 ist
ein Blockdiagramm der Verkabelungen zwischen den jeweiligen Förderereinheiten, die
elektrische Schaltungen aufweisen; und
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5 ist
ein Blockdiagramm von Steuerungen für bürstenlose Motoren gemäß dem Stand
der Technik.
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In
den Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung ist die Steuerung für einen bürstenlosen Motor, welcher Statoren
und Rotoren umfaßt, derart
ausgelegt, daß sie
einen Aufbau aufweist, der es ermöglicht, daß Signale, die die Winkelposition des
Rotors anzeigen und darstellen, eingesetzt werden, um den elektrischen
Strom, welcher auf die Statoren aufgebracht wird, zu steuern, und
ist dadurch gekennzeichnet, daß entweder
Basissignale, welche die Winkelposition des Rotors darstellen, oder
Impulssignale, welche aus den Basissignalen hergestellt werden,
um die Rotationsgeschwindigkeit der Rotoren darzustellen, zu einem
Rotationssignal-Ausgabeterminal herausgegeben werden. Dieser Rotationssignal-Ausgabeterminal
kann direkt an einer gedruckten Schaltung angebracht werden oder
alternativ über
Leitung mit diesen verbunden werden.
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Die
Basissignale, welche die Winkelposition des Rotors darstellen, können Ausgangssignale
aus einem Magnetpol detektierenden Sensor oder Sensoren sein und
die letzteren können
herkömmliche Elemente
oder Vorrichtungen wie beispielsweise allgemein bekannte Hall-Effekt-ICs
sein. Gewöhnlicherweise
werden einige oder verschiedene Magnetpol detektierende Sensoren
in jeden der bürstenlosen Motoren
eingebaut, so daß sie
Serien von Impulssignalen erzeugen, welche jeweils synchron mit
dem Rotationszyklus des Rotors sind. Die Abfolge der Impulssignale
der verschiedenen Sensoren werden in vorgegebenen regelmäßigen Abständen voneinander
phasenverschoben. Dadurch werden die Basissignale von nur einem
aus diesen Magnetpol detektierenden Sensoren ausreichen, um die
Impulssignale zu erzeugen, welche die Rotationsgeschwindigkeit des
Rotors darstellen.
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Genauer
gesagt kann die Steuerung für
den bürstenlosen
Motor den folgenden Aufbau haben. Nämlich weist der Motor Statoren
auf, die jeweils elektromagnetisch sind, wobei der Rotor einen Permanentmagnet
mit magnetischen Polen aufweist. Der Motor umfaßt ferner eine Vielzahl von
Magnetpol-Sensoren zur Detektion der Winkelpositionen der magnetischen
Pole. Die Steuerung kann aus einem Steuerschaltkreis, einem Strom-Steuerschaltkreis, einem
Magnetpol-Detektionsschaltkreis und dem Rotationssignal-Ausgangsterminal
bestehen. Der Steuerschaltkreis erhält Steuersignale von einer übergeordneten
oder überschauenden
Vorrichtung und verarbeitet diese Steuersignale auf eine vorgeschriebene
Weise. Der Magnetpol-Detektionsschaltkreis erhält und verarbeitet Signale,
welche von den Magnetpol-Sensoren ausgegeben werden. Der Strom-Steuerschaltkreis
wird Signale erhalten, die in dem Steuerschaltkreis und dem Detektionsschaltkreis
verarbeitet wurden, so daß den
Statoren regelmäßig elektrische
Ströme
zugeführt
werden. Der Rotationssignal-Ausgabeterminal kann elektrisch mit
einer der Ausgabeleitungen der Magnetpol-Sensoren verbunden sein.
Jeder dieser Steuerschaltkreise, Magnetpol-Detektionsschaltkreise
und Strom-Steuerungsschaltkreise
kann prinzipiell einen bekannten elektronischen Aufbau aufweisen
und kann auf jede herkömmliche
Weise durch Schaltkreiskonstrukteure modifi ziert werden. Vorzugsweise
wird ein Verstärker zwischen
dem Rotationssignal-Ausgabeterminal und der Ausgabeleitung des Magnetpol-Sensors
eingesetzt.
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Eine
erfindungsgemäße Fördervorrichtung kann
eine zentrale Steuerung und eine Vielzahl von Rollenförderereinheiten
umfassen, welche jeweils aus einer Reihe von Querrollen zusammengesetzt sind,
auf und entlang welchen jegliche gewünschte Gegenstände transportiert
werden sollen. Jede Förderereinheit
umfaßt
zumindest einen bürstenlosen Motor,
um eine der Querrollen anzutreiben, und eine individuelle Steuerung,
um den bürstenlosen
Motor zu steuern. Der bürstenlose
Motor ist aus Statoren, die jeweils aus einem Elektromagnet bestehen,
und einem Rotor, welcher einen Permanentmagneten mit magnetischen
Polen aufweist, zusammengesetzt. Der Motor umfaßt ferner eine Vielzahl Magnetpol-Sensoren,
um die Winkelpositionen der magnetischen Pole zu detektieren. Die
individuelle Steuerung kann aus einem Steuerschaltkreis, einem Magnetpol-Detektionsschaltkreis,
einem Strom-Steuerschaltkreis und einem Rotationssignal-Ausgabeterminal
zusammengesetzt sein. Der Steuerschaltkreis erhält Steuersignale von der zentralen
Steuerung, die als übergeordnete
oder überwachende
Vorrichtung dient, und verarbeitet diese Steuersignale auf eine
vorgeschriebene Weise. Der Magnetpol-Detektionsschaltkreis erhält und verarbeitet
Signale, welche von den Magnetpol-Sensoren ausgegeben werden. Der
Strom-Steuerschaltkreis wird Signale erhalten, die in dem Steuerschaltkreis
und dem Detektionsschaltkreis verarbeitet wurden, so daß den Statoren regelmäßig elektrischer Strom
zugeführt
wird. Der Rotationssignal-Ausgabeterminal kann elektrisch mit einer
der Ausgabeleitungen der Magnetpol-Sensoren verbunden werden. Die
Signale, die von diesen Rotationssignal-Ausgabeterminals in den
individuellen Motorsteuerungen ausgegeben werden, werden der zentralen
Steuerung zugeführt.
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In
einer alternativen Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfaßt
eine Fördervorrichtung eine
zentrale Steuerung und eine Vielzahl von Rollenförderereinheiten, die jeweils
aus einer Reihe von Querrollen zusammengesetzt sind, auf und entlang welchen
jegliche gewünschte
Gegenstände
transportiert werden. Jede Förderereinheeit
umfaßt
mindestens einen bürstenlosen
Motor, um eine der Querrollen anzutreiben, und eine individuelle
Steuerung, um den bürstenlosen
Motor zu steuern. Der bürstenlose Motor
ist aus Statoren zusammengesetzt, die jeweils aus einem Elektromagnet
bestehen, und einem Rotor, welcher einen Permanentmagneten mit magnetischen
Polen aufweist. Der Motor umfaßt
ferner eine Vielzahl von Magnetpol-Sensoren, um die Winkelposition
der Magnetpole zu detektieren. Die individuelle Steuerung kann aus
einem Steuerschaltkreis, einem Magnetpol-Detektionsschaltkreis,
einem Strom-Steuerschaltkreis
und einem Rotationssignal-Ausgabeterminal zusammengesetzt sein.
Der Steuerschaltkreis erhält
Steuersignale von der zentralen Steuerung, die als übergeordnete
und überwachende
Vorrichtung dient, und verarbeitet diese Steuersignale auf eine
vorgeschriebene Weise. Der Magnetpol-Detektionsschaltkreis erhält und verarbeitet Signale,
die von den Magnetpol-Sensoren aus gegeben werden. Der Strom-Steuerschaltkreis
wird Signale erhalten, die in dem Steuerschaltkreis und dem Detektionsschaltkreis
verarbeitet wurden, so daß den Statoren
regelmäßig elektrischer
Strom zugeführt wird.
Der Rotationssignal-Ausgabeterminal kann mit einem der Ausgabeleitungen
der Magnetpol-Sensoren elektrisch verbunden werden. Die Fördervorrichtung
ist aus Transportbahnen zusammengesetzt, die jeweils aus einer Reihe
von Rollenförderereinheiten zusammengesetzt
sind und jeweils einen Hauptsteuerkasten aufweisen. Signale der
zentralen Steuerung werden in die Hauptsteuerkästen eingegeben, so daß diese
Signale selbst oder modifizierte Signale, welche erzeugt werden,
indem sie verarbeitet werden, den Steuerschaltkreisen für die individuellen Motorsteuerungen
zugeführt
werden. Diese Hauptsteuerkästen
werden mit den jeweiligen Motorsteuerungen auf eine Weise elektrisch
verbunden, daß sie die
Steuerung dieser Art ermöglichen.
In diesem Fall werden die Signale, welche als Ausgabe dieser Rotationssignal-Ausgabeterminals
in den individuellen Motorsteuerungen dienen, den Hauptsteuerkästen zugeführt, wobei
der Rotationssignal-Ausgabeterminal mit den jeweiligen Hauptsteuerkästen verbunden ist.
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In
der gerade oben beschriebenen Fördervorrichtung
werden ursprüngliche
Signale von dem Rotationssignal-Ausgabeterminal in die individuellen Motorsteuerungen
ausgegeben. Diese ursprünglichen
Signale sind möglicherweise
nach einander verarbeitet worden, um modifizierte Signale zu erzeugen,
die auf diesen ursprünglichen
Signalen basieren, und es ist bevorzugt, diese ursprünglichen oder
mo difizierten Signale in die zentrale Steuerung einzugeben. Es mögen Leitungsverzweigungen
vorgesehen sein, die in Reihe oder parallel zueinander ausgebildet
sind, um entweder die ursprünglichen
Signale oder die modifizierten der zentralen Steuerung zuzuführen. Ein
Netzwerk kann auf jede im Stand der Technik bekannte weise ausgebildet
werden, um die Motorsteuerungen, welche in der Transportbahn oder -bahnen
enthalten sind, zu verbinden.
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Die
Prozeßsteuerung,
welche auf den Signalen des Rotationssignal-Ausgabeterminals basieren, können benutzt
werden, um die Signale den jeweiligen Steuerschaltkreisen der individuellen
Motorsteuerungen zuzuführen.
Eine zwischengeschaltete Steuervorrichtung, welche zwischen der
Haupt- oder zentralen Steuerung eingesetzt ist, und die individuellen
Steuerungen oder die zentrale Steuerung selbst kann solch eine Prozeßsteuerung
durchführen.
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DIE BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nun
werden einige Ausführungsbeispiele
mit Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
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Die 1 ist
eine perspektivische Darstellung einer Förderereinheit, an welcher eine
hierin vorgesehene Steuerung für
einen bürstenlosen
Motor angeordnet ist. Die 2 ist ein
Blockdiagramm der Steuerung des bürstenlosen Motors mit einer
elektrischen Schaltung, welche in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen ist.
Die 3 ist eine perspektivische Darstellung einer Förderbahn, welche
aus einer Reihe miteinander verbundener Förderereinheiten besteht. Und
die 4 ist ein Blockdiagramm einer Installation zwischen
den jeweiligen Förderereinheiten
und den elektrischen Schaltungen.
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In
diesen Ausführungsbeispielen
werden jede der in den Ausführungsbeispielen
vorgesehenen Motorsteuerungen die jeweilige entsprechende Rolle,
in welcher ein bürstenloser
Motor ausgebildet ist, steuern. Die Motorrolle ist in eine Förderereinheit als
ein Teil davon eingebaut, um einen jeglichen Artikel dazu zu bringen,
auf und entlang der Förderereinheit
fortzuschreiten.
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Wie
in der 1 gezeigt, besteht die Förderereinheit 1 aus
einer Vielzahl von Querrollen 3 und 4, die zwischen
einem Paar seitlicher paralleler Schienen 2 und 2 drehbar
gehalten werden. Die Rollen 3 sind freie Rollen, die in
der Lage sind, frei zu rotieren, und die andere Rolle 4 ist
die Motorrolle. Diese Motorrolle 4 hat eine Welle, die
an den Seitenschienen 2 befestigt ist. Lagerungen sind
auf einander gegenüberliegenden
Enden der welle angeordnet, um ein Trommelelement zu unterstützen, welches
als um die Welle drehbare Transportrolle dient. Eine Vielzahl von
Statoren, die jeweils aus einem Elektromagneten bestehen, werden
auf und einteilig mit der Welle befestigt, und ein Rotor, der den
Statoren gegenüberliegt,
wird wiederum an einer Innenbegrenzung des Trommelelements befestigt.
Ein ringförmiger
Permanentmagnet ist an dem Rotor angebracht, so daß die sich ändernden
Positionen (nämlich
das Rotationsstadium) von magnetischen Polen dieses Magnets durch
einen Hall-Effekt-Halbleiter, welcher an dem Stator angebracht ist,
detektiert werden und regelmäßige Signale
(d.h. Polpositionssignale) davon ausgegeben werden. Ein Strang 10 ist
aus Leitungen zusammengesetzt, um die Polpositionssignale zu erhalten,
und ferner Leitungen, um den Statoren Strom zuzuführen. Der
Strang, welcher in einer axialen Bohrung der Welle angeordnet ist,
erstreckt sich von einem Ende davon nach außen.
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Die
Motorrolle 4 ist in der Mitte der Förderereinheit 1 zwischen
den freien Rollen 3 angeordnet. Eine der freien Rollen 3 ist
ausgewählt,
einen darin ausgebildeten Sensor 5 zur Detektion der von
Gegenständen
zu halten. Die Anzahl und Anordnung der Motorrollen 4 und
der freien Rollen 3 sind nicht notwendigerweise auf die
in den Zeichnungen dargestellte Art beschränkt, sondern kann auf jede
zweckmäßige Weise
geändert
werden. Der Sensor 5 zur Detektion von Gegenständen, welcher
ein Berührungssensor
sein kann, der in einem Außenumfang der
Trommel der Rolle eingebettet sein kann, kann in der Motorrolle 4 ausgebildet
werden. Eine Leitung 13, die sich durch eine Bohrung der
Welle erstreckt, steht aus einem Ende davon hervor.
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Eine
Hauptstromzuführungsleitung 12 (beispielsweise
eine DC24V-Leitung), der Strang 10 und die Leitung 13 sind
mit der Steuerung 11 des bürstenlosen Motors verbunden.
Eine Führungsleitung (Übertragungsleitung) 14 ist
mit einem externen Terminal 11a dieser Motorsteuerung 11 verbunden.
wie in der 2 zu sehen ist besteht die Steuerung 11 des
bürstenlosen
Motors im wesentlichen aus einem Steuerschaltkreis 7, einem
Strom-Steuerschaltkreis 8, einem Magnetpol-Detektionsschaltkreis 9 und
einem impulsgenerierenden Schaltkreis 19. Der Hall-Effekt-Halbleiter
auf der Welle der Motorrolle 4 gibt regelmäßige Signale
zu dem Pol-Detektionsschaltkreis 9 (nämlich Pol-Positionssignale),
welche die Position (d.h. das Rotationsstadium) des Rotors anzeigen.
Diese Signale werden zu Impulsen verarbeitet, die in den Strom-Steuerschalt-kreis 8 eingegeben
werden, so daß dieser
Schaltkreis, welcher die verarbeiteten Signale von dem Detektionsschaltkreis 9 erhalten
hat, die Motorrolle 4 mit gesteuertem elektrischen Strom,
welcher den Statoren zugeführt
wird, antreibt. Der Steuerschaltkreis 7 gibt Kommandosignale
zu dem Strom-Steuerschaltkreis 8,
um den Strom, welcher der Motorrolle 4 zugeführt wird,
an- oder auszuschalten (wodurch diese angetrieben oder angehalten
wird). Die Kommandosignale, die von dem Steuerschaltkreis 7 dem
Strom-Steuerschaltkreis 8 zugeführt werden,
werden auch dazu benutzt, den Strom anzupassen (um die Motorrolle
in einer Vorwärts-
oder Rückwärtsrichtung
anzutreiben und ihre Rotationsgeschwindigkeit zu verändern).
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Der
impulsgenerierende Schaltkreis 19, welcher einen Verstärker umfassen
kann, wird von den Hall-Effekt-Halbleiter
die regelmäßigen Signale (nämlich die
Pol-Positionssignale)
erhalten, welche die Position (d.h. das Rotationsstadium) des Rotors anzeigen,
und folglich Ausgangssignale in der Form von Impulsen erzeugen.
Diese Ausgangsimpulssignale werden dann an einen externen Ter minal 11a gesendet,
von welchem sich die Führungsleitung 14 zu
einer Folgesteuerungsanlage 20 erstreckt. Diese Folgesteuerungsanlage 20 (die
als übergeordnetes Steuersystem
dient), welche die Steuerung der Rotationsbedingungen der Motorrolle 4 beurteilt
und bewirkt, kann als überschauendes
System betrachtet werden, welches an die einzelnen Steuerungen 11 des
bürstenlosen
Motors Kommandos gibt. Dadurch erhält die übergeordnete Folgesteuerungsanlage 20 solche
Daten, die die Rotationsbedingungen oder das Stadium der Motorrolle 4 anzeigen,
direkt von den individuellen Steuerungen 11, ohne irgendeinen Rotationsencoder,
irgendeinen Tachometer o.ä.
zu benötigen.
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Wie
in der 3 gezeigt, können
die Förderereinheiten 1,
die jeweils den beschriebenen Aufbau aufweisen, miteinander verbunden
werden, um eine Transportbahn auszubilden. Die 4 zeigt
eine elektrische Verbindung, die zwischen diesen Förderereinheiten 1 in
der Förderbahn
eingerichtet wird. Die Führungsbahnen 14 werden
so betrieben, daß sie
Daten zwischen der übergeordneten
Folgesteuerungsanlage 20 und den Steuerschaltkreisen 7,
die jeweils die individuellen Steuerungen 11 für den bürstenlosen
Motor darstellen, versenden. Die Folgesteuerungsanlage 20 wird
den Steuerschaltkreisen 7 Kommandosignale wie ein Antriebs-/Haltesignal
(d.h. „Start/Stop" in den Zeichnungen)
anordnen, ein Signal, welches der Motorrolle befiehlt, vorwärts oder rückwärts zu rotieren
(d.h. „CW
CCW" in den Zeichnungen)
und ein Signal, um die Rotationsgeschwindigkeit (d.h. „Geschwindigkeit
[RPM]" in den Zeichnungen)
zu verändern,
wobei sie alle mittels der be schriebenen Programmteile erzeugt werden.
Wenn beispielsweise ein Signal, welches eine Vorwärtsdrehung
befiehlt, von der Folgesteuerungsanlage 20 ausgegeben wird,
werden die Motorrollen 4 in den jeweiligen Förderereinheiten 1 vorwärts drehen,
um die darauf liegenden Gegenstände
in einer normalen Vorwärtsrichtung
zu transportieren. Wenn die Folgesteuerungsanlage 20 irgendein
Signal ausgibt, um die Geschwindigkeit zu ändern, werden die Motorrollen 4 in
den jeweiligen Einheiten 1 dann mit einer neu angeordneten
Drehgeschwindigkeit rotieren, wodurch die Förderbahn die Gegenstände mit
einer gewünschten
linearen Geschwindigkeit transportiert.
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Die
Folgesteuerungsanlage 20 wird durch die Führungsleitungen 14 Signalimpulse
erhalten, welche die Drehung der Motorrollen 4 in jeder
Förderereinheit 1 anzeigt,
wobei die Signalimpulse dazu eingesetzt werden, notwendige Datenverarbeitungen durchzuführen, um
verschiedene Steuerungen durchzuführen. Es kann beurteilt werden,
ob irgendein Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten der Motorrollen 4,
welche in der Förderbahn
enthalten sind, besteht oder ob nicht, und wenn mit „ja" beurteilt, wird
die Folgesteuerungsanlage einen erneuerten Geschwindigkeitsbefehl
ausgeben, um einen solchen Unterschied auszuschalten. Wenn trotz eines „Start"-Befehls, welcher
ausgegeben wurde, um jede Motorrolle zu drehen, keine Impulse von
ihnen detektiert werden, wird die Steuerungsanlage dann das System
als beschädigt
betrachten.
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Des
weiteren wird die Folgesteuerungsanlage 20 durch die Führungsleitung 14 einige
Signale erhalten, die die Anwesenheit von Gegenständen auf dem
Gegenstand-Detektionssensor 5 anzeigen, um in der Lage
zu sein, die folgende Steuerung durchzuführen. Auf den Erhalt eines
Signals von dem Sensor 5, welches die Detektion eines Gegenstandes
anzeigt, wird ein Zählen
der Impulse, die von dem impulsgenerierenden Schaltkreis 19 ausgegeben
werden, für
das Objekt der Steuerung 11 des bürstenlosen Motors begonnen.
Ein „Stop"-Befehl wird daher der
Motorrolle der Förderereinheit 1 gegeben,
um zu jeder Zeit anzuhalten, wenn die Zahl eine vorgeschriebene
Anzahl erreicht hat. Für
den Fall, daß die Förderereinheit 1 unmittelbar
angehalten wird, wenn der Sensor 5 den Gegenstand detektiert
hat, würde er
einfach in einem Bereich, der stromaufwärts von dem Sensor liegt, angehalten.
Der Gegenstand kann jedoch in dem Ausführungsbeispiel an jedem gewünschten
Ort stromabwärts
vor dem Sensor 5 angehalten werden. Dieses Merkmal ist
vorteilhaft, da der Freiheitsgrad zur Auswahl der Position, in welcher
jeder Gegenstand angehalten werden soll, gesteigert ist, und dadurch
jeder Benutzer oder Bediener oder Nutzer dieses Systems einfach
und leicht eine solche Position im wesentlichen durch Steigerung
der Zielanzahl dieser Zählung ändern.
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Die
Anzahl an Impulsen von dem Impulsgenerator 19 kann fortlaufend
gezählt
und überwacht werden,
nachdem das „Start"-Kommando ausgegeben
wurde. In diesem Fall kann eine Strecke, welche der Gegenstand zurückgelegt
hat, mit anderen Worten dessen derzeitige Position, festgelegt werden, wobei
sie mit solch einem Positions-Detektionssensor 5 ausgegeben
wird.
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Durch
Anhalten des Gegenstandes auf dem Förderer werden das lineare Moment
des Gegenstandes und/oder das Drehmoment der Motorrolle 4 selbst
möglicherweise
dazu führen,
daß es
nach verschiedenen durch die Trägheit
hervorgerufenen Drehungen anhält.
Um eine solche Verschiebung des Gegenstandes von der gewünschten
Anhalteposition zu verhindern, können
jegliche der folgenden Gegenmaßnahmen
eingesetzt werden. Beispielsweise werden Impulse von dem Impulsgenerator 19 in
der Motorsteuerung 11 gezählt werden, bis der Gegenstand stillsteht,
nachdem der „Stop"-Befehl von der Förderereinheit 1 ausgegeben
wurde. Die Anzahl von Impulsen, die so gezählt wurden, werden eine Strecke anzeigen,
mit der sich der Gegenstand über
und hinter die gewünschte
Anhalteposition hinausbewegt hat. Jegliche zweckmäßige nicht
dargestellte Maschine oder Vorrichtung (wie beispielsweise eine Kontroll-,
eine Verarbeitungs- oder eine Übertragungsvorrichtung),
kann angewendet werden, um die Anzahl der Impulse zu erhalten, oder
die Motorrolle 4 in der Förderereinheit 1 selbst
kann rückwärts angetrieben
werden, um die aktuelle Position des Gegenstandes zu korrigieren.
Alternativ kann auch ein genauer dynamischer Bremsmechanismus angewendet
werden, um die ungewünschte
fortlaufende Drehung zu verhindern, zu der die Motorrolle 4 aufgrund deren
Trägheit
neigt.
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Es
wird nun deutlich, daß die
Steuerung 11 des bürstenlosen
Motors derart konstruiert ist, daß Signale, die die Position
des Rotors darstellen, in Impulse umgewandelt werden, um außerhalb
der Steuerung verarbeitet zu werden, um einen Rotationsencoder,
einen Tachometer o.ä.
zu ersetzen. Als eine zusätzliche
oder fremde Steuervorrichtung erhält die hierin eingesetzte Folgesteuerungsanlage 20 von
der Steuerung 11 eine Reihe von Daten, die sich auf die Rotationsgeschwindigkeit
der Motorrolle 4 beziehen, um verschiedene Steuerungen
durchzuführen,
wodurch die Kosten verringert werden, die dazu benötigt werden
würden,
eine zusätzliche
Vorrichtung zu bauen.
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Die
Berechnung, welche Impulse benutzt, die erzeugt werden, wenn der „Start"-Befehl von der Folgesteuerungsanlage 20 herausgegeben
wurde, wird wirksam sein, um eine Last (nämlich das Gewicht) zu bestimmen,
welche der Gegenstand auf den Förderer
ausübt.
Diese Möglichkeit
ergibt den Nutzen, daß die
sich auf der verzweigten Bahn vorwärts bewegenden Gegenstände über das
Gewicht sortiert auf die entsprechenden Zielorte entlang der Verzweigungen
verteilt werden können.
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Jeder
Gegenstand, welcher auf die Förderereinheit 1 gelangt,
während
deren Motorrolle 4 stillsteht, wird ihre gesteuerte Drehung
hervorrufen, wobei Impulse erzeugt werden, die es ermöglichen,
den Gegenstand zu detektieren.
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Die
Steuerung 11 für
die bürstenlösen Motoren
können
ausschließlich
aus fundamentalen und herkömmlichen
Teilen zusammengesetzt werden (wodurch sie geeignet sind, weitverbreitet
eingesetzt zu werden, ohne spezielle Steuerungsteile zu benötigen).
Solch eine Konstruktion wird es möglich machen, die Steuerungen
in großem
Umfang und mit gesenkten Kosten herzustellen. Benutzer können den
externen Terminal 11a an der Steuerung 11 benutzen,
um Signalpulse zu entnehmen, um sie in jeglichem frei konstruierten
Verbundsystem einzusetzen. Mit anderen Worten werden die überwachenden, übergeordneten
Teile (nämlich
zusätzliche
fremde Steuerkomponenten), die von jeder Steuerung 11 des
bürstenlosen
Motors getrennt sind, es preiswert halten, während sie versichern, daß letzteres
dem vorherigen in Echtzeit jegliche notwendige Daten oder Informationen,
die die Drehung der Motorrolle darstellen, geben kann. Daher kann
jedes Gesamtsteuersystem freier und schneller konstruiert werden.
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Obwohl
der Gegenstand-Detektionsssensor in den beschriebenen Ausführungsbeispielen
in der Rolle ausgebildet ist, können
fotoelektrische Sensoren o.ä.
auf den Seitenrahmen 2 angeordnet werden, um die eingebauten
Sensoren zu ersetzen. Der bürstenlose
muß nicht
notwendigerweise in die Rolle eingebaut werden, sondern kann außerhalb
der Rolle und mechanisch dazu verbunden angeordnet sein. Des weiteren
kann die Motorsteuerung dazu eingesetzt werden, sämtliche
andere als die in den Förderereinheiten
eingesetzte bürstenlose
Motoren zu steuern. Der Hall-Effekt-Halbleiter, welcher das Drehstadium
des Rotors magnetisch detektiert, kann durch jegliche kompatible
optische Mittel o.ä.
ersetzt werden.
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Zusammenfassend
ist die erfindungsgemäße Steuerung
des bürstenlosen
Motors derart konstruiert, daß Signale,
die die Position des Rotors darstellt, in Impulse umgewandelt werden,
um außerhalb
der Steuerung derart verarbeitet zu werden, daß auf einen Rotationsencoder,
einen Tachometer o.ä. verzichtet
werden kann. Eine zusätzliche
fremde Steuerkomponente kann trotzdem von der Steuerung alle notwendigen
Daten, die sich auf die Rotationsgeschwindigkeit der Motorrolle
beziehen, erhalten, wenn verschiedene Steuerungen innerhalb dieser Komponente
durchgeführt
werden, wodurch sie preiswert gehalten wird. Die überwachenden übergeordneten
Teile (nämlich
zusätzliche
fremde Steuerkomponenten) sind von jeder Steuerung 11 des
bürstenlosen
Motors getrennt, so daß diese
preiswert bleibt, während
sie versichern, daß letzterer
das vorherige in Echtzeit mit jeglichen notwendigen Daten versehen,
die die Rotation der Motorrolle anzeigt. Daher kann jegliches Gesamtsteuersystem
verglichen mit einteiligen Systemen, die jeweils alle die notwendigen
Teile darin angeordnet umfassen, leichter und einfach konstruiert
werden.