Hintergrund der Erfindung
Bereich der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Fördereinrichtung unter
Verwendung von Linearmotoren zur Förderung von Gegenständen
(z. B. EP-A 0265570).
Beschreibung des Standes der Technik
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Unter dem Gesichtspunkt der Erhöhung des
Produktionswirkungsgrades und der Verbesserung der Arbeitsumgebung ist in
jüngerer Zeit das Bestreben aufgetreten, in der Produktionslinie
einer Herstellungsanlage Gegenstände rasch und leise zu fördern.
Als Fördereinrichtung zur Erfüllung dieses Bestrebens ist es
bekannt, einen Linearmotor vorzusehen mit Linearspulen und
Reaktionselementen an jeder Arbeitsstation der
Produktionslinie und einen Gegenstand zur nachfolgenden Arbeitsstation
mittels des Linearmotors weiterzufördern.
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Die Fördereinrichtung unter Verwendung von Linearmotoren, wie
sie zuvor erwähnt wurde, besitzt den nachfolgend beschriebenen
Aufbau.
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Wie beispielsweise in Figur 26 dargestellt ist, umfassen
jeweils die Linearmotorspulen b und ein Reaktionselement c, die
einen Linearmotor a bilden, (Linearmotorspulen b im Fall der
Figur 26) einen Stator oder ein festes Element, welches sich
unterhalb und entlang eines Rollenförderers e mit einer
Mehrzahl von Rollen d befindet. Das andere Element
(Reaktionselement c im Fall der Figur 26) besteht aus einem Rotor oder
Bewegungselement, welches an einer Palette f (die gefördert
wird mittels eines Befestigungselementes g gehalten ist.
Durch den Schub f, der an dem Rotor (Reaktionselement c)
aufgrund der elektromagnetischen Wirkung zwischen den
Linearmotorspulen b und dem Reaktionselement c erzeugt wird, werden die
Palette F und ein Gegenstand, der sich hierauf befindet,
mittels des Rotors (Reaktionselment c) gefördert.
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Innerhalb der Fördereinrichtung unter Verwendung von
Linearmotoren dieser Art, wie sie beispielsweise in der JP-OS
62-210162 beschrieben wird, ist eine Steuerung für den
Linearmotor einer jeden Arbeitsstation vorgesehen,und wenn eine
Palette zwischen benachbarten Stationen gefördert wird, wird
der erste halbe Teil der Förderung durch eine Steuerung
gesteuert, die der Arbeitsstation auf der stromaufwärtigen Seite
in Förderrichtung entspricht und der zweite Halbteil wird durch
eine Steuerung gesteuert entsprechend der Arbeitsstation auf
der stromabwärtigen Seite in Förderrichtung.
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Bei dem vorgenannten herkömmlichen Steuersystem wird ein Bereich
verursacht, der vollständig außerhalb der Steuerung im Laufe
des Fördervorgangs liegt entsprechend der Darstellung in Figur
25 durch gestrichelte Linien, wobei sich die Fördergeschwindig
keit V leicht in diesem Bereich verändern kann mit dem Ergebnis
eines nachteiligen Einflusses auf die Verzögerungssteuerung,
einer Verminderung der Präzision der Halteposition sowie einer
Abnahme des Transportwirkungsgrades.
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Auch bei dem vorgenannten herkömmlichen Steuersystem wird die
Geschwindigkeitssteuerung einer Transportpalette bei jeder
Arbeitsstation vollständig durch eine Steuereinrichtung
ausgeführt und die Steuerung des Übergangs einer Transportpalette
zwischen benachbarten Arbeitsstationen wird durch den
Austausch von Signalen zwischen einer Gesamtsteuerung und einer
Steuereinrichtung ausgeführt. Dementsprechend muß im Fall
einer aktuellen Förderung eine Transportpalette gefördert
erden, während die Steuereinrichtung Signale mit der
Gesamtsteuerung während der gesamten Zeit aus tauscht. Somit ist die
Steuerung kompliziert und eine zufriedenstellende
Verläßlichkeit kann nicht erzielt werden. Da darüber hinaus der Aufbau
derart ist, daß die Steuerung, die an einem Träger bei jeder
Einheit existiert, durch die Steureinrichtung ausgeführt wird,
auch im Notfall, wenn der Träger plötzlich einzuhalten ist,
hält der Träger nur ein, nachdem ein Signal an die
Steuereinrichtung von der Gesamtsteuerung ausgegeben ist. Somit kann der
Träger aufgrund einer verzögerten Steuerung nicht im Notfall
augenblicklich eingehalten werden.
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Wenn man einen Gegenstand einer Mehrzahl von Arbeitsstationen
in einer regulären Folge durch die Verwendung eines
Linearmotors zuführt, besteht in dem Fall, wenn benachbarte Gegenstände
zur gleichen Zeit gefördert werden, oder in dem Fall, wenn
die Förderung eines Gegenstandes auf der rückwärtigen Seite
begonnen wird, während ein Gegenstand auf der vorwärtigrn Seite
in Förderrichtung transportiert wird, die Furcht, daß die
Gegenstände miteinander kollidieren, da der Abstand zwischen
benachbarten Arbeitsstationen kurz und die
Transportgeschwindigkeit sehr hoch ist.
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Um eine Kollision von Gegenständen während der Förderung zu
verhindern, ist eine Fördereinrichtung vorgeschlagen worden
(beispielsweise JP-OS Nr. 60-237803), gemäß welcher, nachdem
ein Gegenstand auf der Vorderseite gefördert wird, bestätigt
wird, daß dieser Gegenstand nicht im Förderbereich eines
Gegenstandes auf der Rückseite verbleibt, worauf dann die Förderung
des Gegenstandes auf der Rückseite eingeleitet wird.
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Bei der vorgenannten Fördereinrichtung akkumuliert jedoch eine
Verzögerung bei der Förderung von Gegenständen auf der
Vorderseite beim Transport von Gegenständen auf der Rückseite mit
der Folge, daß die Zeit, die für den Transport an der
Produktionslinie insgesamt erforderlich ist, ansteigt,und dies führt
wiederum dazu, daß der Transportwirkungsgrad oder der
Produktionswirkungsgrad sinkt.
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Eine wesentliche Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine
Fördereinrichtung unter Verwendung von Linearmotoren zur Verfügung
zu stellen, die eine stabilisierte Förderung sicherstellt durch
die Steuerung des Transports von Gegenständen zwischen
benachbarten Stationen zu jeder Zeit durch eine Steuereinrichtung.
Um diese Aufgabe zu lösen, ist gemäß der Erfindung ein
Linearmotor für die Förderung vorgesehen mit Linearmotorspulen und
einem Reaktionselement an jeder Station der Transportlinie
(mit mehreren Stationen) und eine Steuereinrichtung ist
vorgesehen für jeweils zwei benachbarte Stationen, um somit den
Betrieb zwei entsprechender Linearmotoren für die Förderung zu
steuern, wenn die Gegenstände durch die beiden entsprechenden
Linearmotoren zwischen benachbarten Stationen gefördert werden.
Somit wird die Förderung von Gegenständen durch den Linearmotor
stets durch die Steuereinrichtung gesteuert mit dem Ergebnis
einer Stabilisierung der Transportsteuerung, Verbesserungen
der Haltepositionspräzision, des Transportwirkungsgrades usw.
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Um gemäß der Erfindung den Übergang einer Transportpalette
zwischen benachbarten Arbeitsstationen zuverlässig und leicht
auszuführen, ist die Steuereinrichtung mit einer
Folgesteuereinrichtung versehen, die die Geschwindigkeitssteuerung der
Linearmotoren für die Förderung von zwei benachbarten
Arbeitsstationen ausführt. Die Steuereinrichtung ist außerdem mit
einer Linearmotorsteuerung versehen, die die Linearmotoren
für die Förderung steuert. Während die Folgesteuereinrichtung
die Transportlinie mittels der Linearmotorsteuerung steuert,
führt die Linearmotorsteuerung eine Phasens-teuerung der
Linearmotorerregung aus.
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Bei dem vorgenannten Aufbau führt die Folgesteuereinrichtung die
Steuerung der Geschwindigkeit des Linearmotors zwischen
benachbarten Arbeitsstationen aus, und die Linearmotorsteuerung führt
die Phasensteuerung der Linearmotorerregung (der
Linearmotorspule) aus. Somit wird der Übergang einer Transportpalette
zwischen zwei Arbeitsstationen glatt und leicht ausgeführt,
ohne daß eine Signalabgabe von der Linearmotorsteuereinrichtung
an die Folgesteuereinrichtung erfolgt und ohne eine
Komplikation der Steuerung. Da außerdem die Folgesteuereinrichtung nur
benachbarte Stationen überwacht, kann, auch wenn
Schwierigkeiten an einer bestimmten Station eintreten, die Förderung an
andere Stationen zur Ausführung kommen.
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Wenn benachbarte Gegenstände zur gleichen Zeit gefördert
werden, oder wenn die Förderung eines Gegenstandes auf der
rückwärtigen Seite in Förderrichtung beginnt, während ein
Gegenstand auf der Vorderseite in Förderrichtung gefördert wird,
besteht keine Gefahr, daß die Gegenstände miteinander
kollidieren. Um eine solche Kollision zu verhindern und hierdurch
den Transpor-twirkungsgrad durch die Änderung der
Transportgeschwindigkeit bei der Förderung der Artikel entsprechend zu
verbessern, sieht die Erfindung eine Fördereinrichtung unter
Verwendung von Linearmotoren vor mit einer Steuereinrichtung
zur Steuerung des Betriebes der Linearmotoren für die Förderung,
einer Positionsbestimmungseinrichtung zur Ermittlung der
aktuellen Positionen benachbarter Gegenstände beim Transport sowie
eine Korrigiereinrichtung zur Korrektur der
Transportgeschwindigkeit zumindest eines der benachbarten Gegenstände unter der
Steuerung durch die Steuereinrichtung auf der Basis eines
Signals, welches von der Positionsbestimmungseinrichtung abgegeben
wird, um somit den Abstand zwischen benachbarten Gegenständen
größer als ein vorbestimmter Wert zu halten. Bei dieser
Fördereinrichtung werden nach der Beendigung der Arbeit an einer
Arbeitsstation die benachbarten Artikel so gesteuert, daß sie
gleichzeitig gefördert werden oder so gesteuert , daß die
Förderung eines Gegenstandes auf der rückwärtigen Seite begonnen
wird, während ein Gegenstand auf der vorwärtigen Seite in
Förderrichtung gefördert wird.
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Gemäß der Erfindung wird dementsprechend, wenn sich ein
Gegenstand in einer abnormen Weise einem benachbarten Gegenstand
aus einem bestimmten Grunde nähert, während er mit einer
vorbestimmten Geschwindigkeit zwischen den Arbeitsstationen
gefördert wird, auf der Basis der Steuerung durch eine
Steuereinrichtung, die den Betrieb des Linearmotors steuert, dieses
Phänomen durch eine Positionsermittlungseinrichtung bestimmt,
und auf der Basis des Ergebnisses dieser Ermittlung korrigiert
eine Korrigiereinrichtung die Fördergeschwindigkeit zumindest
eines der benachbarten Gegenstände unter der Steuerung dieser
Steuereinrichtung, wodurch der Abstand zwischen den
benachbarten Gegenständen beim Transport größer als ein vorbestimmter
Wert erhalten wird. Somit wird eine Kollision von Gegenständen
miteinander verhindert und der Transportwirkungsgrad kann
verbessert werden.
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Um die verzögerte Steuerung zu eliminieren und im Notfall einen
augenblicklichen Einhalt sicherzustellen, liegt eine Aufgabe der
Erfindung darin, eine Fördereinrichtung unter Verwendung von
Linearmotoren zur Verfügung zu stellen, bei welcher die
Steuereinrichtung mit einer Linearmotorsteuereinrichtung versehen ist
zur Steuerung der Linearmotoren für die Förderung, sowie einer
Stationssteuereinrichtung zur Steuerung der Transportlinie
mittels der Linearmotorsteuerung, wodurch die Steuerung des
Linearmotors unter Normalbedingung durch die
Linearmotorsteuereinrichtung ausgeführt wird, jedoch im Notfall ein Haltesignal
abgegeben wird direkt an einen Linearmotor von der
Stationssteuereinrichtung.
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Dementsprechend wird unter Normalbeingungen die Steuerung des
Linearmotors durch die Linearmotorsteuerung ausgeführt, jedoch
im Notfall wird der Linearmotor direkt durch die
Stationssteuerung gesteuert und ein Haltesignal wird ohne Verzögerung
an den Linearmotor abgegeben. Somit wird eine verzögerte
Steuerung eliminiert und eine Transportpalette (Gegenstand
beim Transport) kann augenblicklich eingehalten werden.
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Um zu vermeiden, daß eine längere Zeit für den Transport aller
Gegenstände erforderlich ist und zur Einsparung von Energie
sieht die Erfindung eine Fördereinrichtung unter Verwendung
von Linearmotoren vor mit einer Steuerung, die so aufgebaut
ist, daß sie die Gegenstände einer Mehrzahl von
Arbeitsstationen in einer regulären Folge durch den Einsatz eines
Linearmotors zuführt, mit einer Bestimmungseinrichtung zur
Bestimmung des Bereiches einer fixierten Geschwindigkeit des
Gegenstandstransportes einer jeden Station, sowie mit einer
Beschleunigungssteuereinrichtung zur Bewirkung einer
Beschleunigung des Gegenstandstransportes einer speziellen Station
nach dem Empfang des Ausganges der Bestimmungseinrichtung
für den Bereich der fixierten Geschwindigkeit bei dem Bereich
der fixierten Geschwindigkeit des GEgenstandstransportes der
Station, die dieser speziellen Station vorausgeht. Somit wird
bei jeder Station eine Beschleunigung des
Gegenstandstransportes bewirkt bei dem Bereich der fixierten Geschwindigkeit
des Gegenstandstransportes der Station, die der jeweiligen
Station vorangeht, wodurch vermieden werden kann, daß eine
längere Zeit für den Transport aller Gegenstände erforderlich
ist, und ein Energieverbrauch kann eingespart werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Figur 1 bis Figur 4 zeigen eine erste Ausführungsform der
Erfindung. Dabei ist:
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Figur 1 eine Vorderansicht des Hauptteiles einer
Fördereinrichtung unter Verwendung eines Linearmotors,
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Figur 2 die Draufsicht auf den Hauptteil der in Figur 1
dargestellt ist,
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Figur 3 ein Querschnitt entlang der Schnittlinie III-III in
Figur 1,
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Figur 4 eine beispielhafte Darstellung des Steuersystems
zur Steuerung eines Linearmotors,
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Figur 5 bis Figur 8 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Dabei
ist:
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Figur 5 die Draufsicht auf eine Fördereinrichtung unter
Verwendung eines Linearmotors,
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Figur 6 ein Querschnitt entlang der Schnittlinie VI-VI der
Figur 5,
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Figur 7 eine beispielhafte Darstellung des Steuersystems zur
Steuerung eines Linearmotors,
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Figur 8 ein Blockdiagramm des Steuersystems der gesamten
Montagelinie für Motorfahrzeuge,
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Figur 9 bis Figur 12 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
Dabei ist:
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Figur 9 eine beispielhafte Darstellung des Steuersystems zur
Steuerung eines Linearmotors,
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Figur 10 eine grobe Schemaskizze, die den Aufbau einer
Positionsbestimmungseinrichtung zeigt,
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Figur 11 einen Programmablaufplan, der den Steuerfluß zeigt.
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Figur 12A, Figur 12B und Figur 12C
zeigen jeweils die gegenseitige Beziehung zwischen der
Transportgeschwindigkeit benachbarter Paletten und des
jeweiligen Signals der Positionsbestimmugnseinrichtung.
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Figur 13 bis Figur 16 zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Dabei
ist:
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Figur 13 ein Blockdiagramm des Steuersystems zur Steuerung eines
Linearmotors,
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Figur 14 ein detailliertes Blockdiagramm des Steuersystems
gemäß Figur 13,
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Figur 15 eine beispielhafte Darstellung der
Geschwindigkeitsänderung einer Palette,
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Figur 16 eine beispielhafte Darstellung der
Geschwindigkeitssteuerung zur Startzeit.
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Figur 17 bis Figur 22 zeigen eine fünfte Ausführungsform der Erfindung.
Dabei ist:
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Figur 17 ein Blockdiagramm des Steuersystems zur Steuerung eines
Linearmotors,
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Figur 18 die Geschwindigkeitsänderung beim Transport,
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Figur 19 ein Programmablaufplan zur Darstellung des Steuerflusses,
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Figur 20 die relative Geschwindigkeitsänderung an jeder Station,
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Figur 21 die Änderung des Verbrauches an elektrischem Strom bei
5 Arbeitsstationen,
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Figur 22 die Änderung des Verbrauches an elektrischem Strom an
der gesamten Transportlinie,
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Figur 23 die Änderung des Verbrauches an elektrischem Strom in
dem Fall, wenn der Transport vollständig synchronisiert
wäre an 5 Arbeitsstationen,
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Figur 24 die Änderung des Verbrauches an elektrischem Strom in
dem Fall, wenn der Transport vollständig synchronisiert
wäre an der Transportlinie insgesamt,
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Figur 25 eine charakteristische Darstellung, die die Änderung
der Transportgeschwindigkeit während des Transportes
einer Palette zeigt, und
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Figur 26 die Darstellung einer herkömmlichen Fördereinrichtung,
die der Figur 1 ähnlich ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend auf der Basis
der Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform 1:
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Figur 1 bis Figur 3 zeigen eine erste Ausführungsform, bei
welcher eine Fördereinrichtung A unter Verwendung eines
Linearmotors bei einem Montageband für Motorfahrzeuge eingesetzt wird.
Diese Fördereinrichtung A fördert eine Palette P (als zu
transportierenden Gegenstand), auf welchem sich eine
Fahrzeugkarosserie B befindet zwischen benachbarten Arbeitsstationen innerhalb
eines bestimmten Zeitabschnittes.
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Die Palette P wird verschiebbar auf einem Rollenförderer 3
abgestützt mit vielen Rollen 2, die drehbar an Stützelementen
1 auf beiden Seiten des Transportbandes gehalten sind, wobei
die Palette befördert wird, während sie auf dem Rollenförderer 3
gleitet. Parallel zueinander innerhalb der vorerwähnten 2
Stützelemente 1 sind 2 Statorreihen 11 (festes Element) angeordnet,
von denen jede viele Linearmotorspulen 10 umfaßt, bei welchen
es sich um Statoren handelt (beispielsweise kammzahnförmige
Eisenkerne, um welche Erregerspulen gewunden sind). Auf beiden
Seiten einer jeden Statzorreihe 11 sind zwei Führungsschienen 12
vorgesehen. Ein Reaktionselement 14 (welches später noch zu
beschreiben ist) wird durch die beiden Führungsschienen 12
entlang der Statorreihe 11 geführt. Der Eingriff der Führungsschiene
12 mit dem Plattenelement 13 behindert nicht die obere
Verschietung des Plattenelementes 13.
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Die erste Platte 13 steht verschiebbar in Eingriff mit der
oberen Seite der Führungsschiene 12. Das Reaktionselement 14
(ein Rotor oder ein sich bewegendes Element, welches
beispielsweise als Schichtgebilde aus Eisen und Aluminium ausgebildet
ist), ist an der unteren Oberfläche des mittleren Teiles (in
rechter und linker Richtung) der ersten Platte 13 befestigt.
Somit wird ein Linearmotor 23 gebildet durch die
Linearmotorspulen 10 und das Reaktionselement 14, wobei dieser
Linearmotor 23 für die Arbeitsstation vorgesehen ist, und zwar
jeweils einer für jede Station.
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An der oberen Oberfläche der ersten Platte 13 ist eine zweite
Platte 15 befestigt, die sich nach oben erstreckt. Am unteren
Teil der zweiten Platte 15 ist ein Zylinder 16 vorgesehen (in
Längsrichtung) mit einer Kolbenstange 16a, die sich in
stromabwärtiger Seite der Bewegungsrichtung erstreckt. An das
vorwärtige Ende der Kolbenstange 16a des Zylinders 16 ist das
untere Ende eines rohrförmigen Elementes 17 angeschlossen,
welches in Vertikalrichtung angeordnet ist. Das rohrförmige
Element 17 wird drehbar um eine Achse 18 an der zweiten Platte
15 gehalten. In das rohrförmige Element 17 ist der untere
Endbereich eines Stiftes 21 eingesteckt, dessen vorwärtiges Ende
einen Eingriffsblock 20 trägt, der mit einem Eingriffselement 19
in und außer Eingriff führbar ist, welches sich von der unteren
Oberfläche der Palette P nach unten erstreckt. Eine
Schraubenfeder 22 ist um den Stift 21 gelegt.
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Das Reaktionselement 14 wird zur stromabwärtigen Seite in
Förderrichtung verschoben entlang der Statorreihe 11 durch den
Schub, der durch die elektromagnetische Wirkung zwischen den
Linearmotorspulen der Statorreihe 11 erzeugt wird, wodurch
der Körper B an der Palette P, wenn der Eingriffsvorsprung 19 mit
dem Eingriffsblock 20 in Anlage steht, zwischen benachbarten
Arbeitsstationen innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnittes
gefördert wird.
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Nachdem die Palette P (der zu fördernde Gegenstand) zur
Arbeitsstation an der stromabwärtigen Seite gefördert worden ist durch
die Drehung des Stiftes 21 um die Achse 18 im Uhrzeigersinn
(Figur 1) durch den Streckbetrieb des Zylinders 16, wird der
Eingriff des Eingriffsblockes 20 mit dem Vorsprung 19
freigesetzt, und der Eingriffsblock 20 wird nach unten geführt. In
diesem Status wird das Reaktionselement 14, welches sich auf
der angrenzenden Arbeitsstation an der stromabwärtigen Seite
befindet, zurück zur Arbeitsstation an der stromaufwärtigen
Seite geführt.
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Wenn sich die Palette P auf den Rollen 2 des Rollenförderers 3
durch den Betrieb des Linearmotors 23 bewegt, werden
beispielsweise Fluktuationen in Vertikalrichtung erzeugt, wobei jedoch
derartige Fluktuationen durch die Schraubenfeder 22, die um den
Stift 21 gelegt ist, absorbiert werden, so daß Fluktuationen
des Reaktionselementes 14 in Vertikalrichtung nicht eintreten.
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Die Figur 4 zeigt eine grobe Schemadarstellung des Steuersystems
zur Steuerung des Linearmotors 23. In dieser Figur bezeichnet
die Bezugsziffer 31 eine Steuereinrichtung, die jeweils
zwischen benachbarten Arbeitsstationen (ST&sub1; und ST&sub2;, St&sub2; und
ST&sub3;) vorgesehen sind. Wenn die Palette P durch die
entsprechenden beiden Linearmotoren 23 zwischen entsprechenden
Arbeitsstationen gefördert wird, steuert die Steuereinrichtung 31
den Betrieb der beiden Linearmotoren 23 (im einzelnen die
Erregung der Linearmotorspule 10). Die Bezugsziffer 32 bezeichnet
einen Geschwindigketissensor mit einem Encoder usw. zur
Ermittlung der Fördergeschwindigkeit der Palette P, welcher sich an
jeder Arbeitsstation befindet. Die Bestimmungssignale eines
jeden Geschwindigkeitssensors 32 werden in zwei
Steuereinrichtungen 31 eingegeben, die die Arbeitsstationen steuern
entsprechend diesem Geschwindigkeitssensor 32 und benachbarten
Arbeitsstationen zur Steuerung des Betriebes der Linearmotoren
23 durch die Steuereinrichtung 31.
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Bei dieser Ausführungsform wird, wenn die Palette P zwischen
benachbarten Stationen gefördert wird (beispielsweise zwischen
der ersten Arbeitsstation ST&sub1; und der zweiten Arbeitsstation
ST&sub2; in Figur 4) der Betrieb (d. h. im einzelnen die Erregung
der Linearmotorspule 10) des Linearmotors 23 entsprechend den
Arbeitsstationen ST&sub1;, ST&sub2; gesteuert durch eine
Steuereinrichtung 31, die zwischen den Arbeitsstationen ST&sub1;, ST&sub2; vorgesehen
ist in allen Stufen über die Beschleunigung am Start, die
Förderung bei konstanter Geschwindigkeit und beim Verzögerungshalt,
und es wird kein ungesteuerter Bereich gebildet, der sich
außerhalb der Steuerung befindet im Verlauf des Transportes. Im
einzelnen wird, während der erste Halbteil des Transportes durch
den Linearmotor 23 entsprechend der ersten Arbeitsstation ST&sub1;
ausgeführt wird, eine Steuerung durch die Steuereinrichtung 31
ausgeführt und der zweite Halbteil des Transportes wird durch
den Linearmotor 23 entsprechend der zweiten Arbeitsstation ST&sub2;
ausgeführt, gesteuert durch die gleiche Steuereinrichtung 31.
Dementsprechend wird die Fördergeschwindigkeit stabilisiert auf
einem eingestellten Wert entsprechend der Darstellung durch die
ausgezogene Linie in Figur 24, woraus sich ergibt, daß eine
Präzision der Halteposition und des Förderwirkungsgrades
verbessert werden kann.
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Bei dieser Ausführungsform sind verschiedene Modifikationen
möglich. Bei dieser Ausführungsform setzt sich der Linearmotor 23
zusammen aus Linearmotorspulen 10 als Statoren und dem
Reaktionselement 14 als Rotor, wobei sich jedoch der Linearmotor
23 beispielsweise zusammensetzen kann aus den Linearmotorspulen
10 an der Seite der ersten Platte 13 als Rotoren und dem
Reaktionselement 14 entlang des Teransportbandes als Stator. Auch
wird bei dieser Ausführungsform die FördereinrichtungA auf ein
Fahrzeugmontageband zum Transport der Fahrzeugkarosserien
eingesetzt, wobei sie jedoch auch zur Förderung von Gegenständen
anderer Art eingesetzt werden kann.
Ausführungsform 2:
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Figur 5 bis Figur 8 zeigen eine zweite Ausführungsform, bei
welcher eine Fördereinrichtung an einem Fahrzeugmontageband
eingesetzt wird. Diese Ausführungsform stimmt mit der ersten
Ausführungsform dahingehend überein, daß die Palette P (der
zu fördernde Gegenstand), auf welchem sich die
Fahrzeugkarosserie B befindet, zwischen Arbeitsstationen, die in vorbestimmten
Abständen angeordnet sind, innerhalb eines vorbestimmten
Zeitabschnittes zu fördern und unterscheidet sich von der ersten
Ausführungsform darin, daß das Plattenelement 13 fest an der
Unterseite der Palette P über ein Halteelement 15 befestigt
ist. Dementsprechend ist es möglich, die Höhe des
Rollenförderers 3 A zu vermindern durch eine Verringerung der Höhe des
Stützelementes 1A.
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Die Figur 7 zeigt eine Blockdarstellung des Steuersystems zur
Steuerung des Linearmotors 23.
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3 Linearmotorspulen 10 sind an jeder Arbeitsstation ST&sub1;, ST&sub2;
vorgesehen. Jede Linearmotorspule 10 ist an eine
Linearmotorsteuerung 34 über ein Phasenkontrollteil (Verstärker) 33
angeschlossen. Diese Linearmotorsteuerung 34 führt nur die
Phasensteuerung für die Erregung der Linearmotorspule 10 des
Linearmotors 23 aus.
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In jeder Arbeitsstation ST&sub1;, ST&sub2; sind die
Linearmotorsteuerungen 34 benachbarter Arbeitsstationen miteinander über eine
Folgesteuerung 35 verbunden. Die Bezugsziffer 36 bezeichnet
einen Positionsbestimmungssensor (beispielsweise einen
Impulsgenerator), der die Bewegungsposition ermittelt, d. h. die
Bewegungsentfernung der Palette P, die zwischen benachbarten
Arbeitsstationen ST&sub1;, ST&sub2; gefördert wird.
Geschwindigkeitssignale von dem Positionsbestimmungssensor 36 werden der
Folgesteuerung 35 (Impulszählteil 35a) zugeführt.
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Der Aufbau ist derart, daß die Folgesteuerung 35 Signale von
dem Positionsbestimmungssensor 36 erhält und eine
Geschwindigkeitssteuerung des Linearmotors 23 der beiden
Arbeitsstationen ST&sub1;, ST&sub2; ausführt, während der Status der
Transportpalette P an benachbarten Arbeitsstationen ST&sub1;, ST&sub2;
überwacht wird.
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Jede Folgesteuerung 35 entsprechend der Darstellung in Figur 5
wird durch eine Leitungssteuerung 42 mittels einer
Bereichs-LAN 41 (Ortsbereichsnetzwerk) gesteuert, und der Transport der
Transportpaletten P über das gesamte Transportband wird
kollektiv gesteuert. Die Leitungssteuerung 42 wird außerdem durch
einen nachgestellten Computer 44 gesteuert mittels eines LAN 43
in der Fabrik. Steuersignale und Informationssignale sind unter
den Steuerungen 33, 42 und 44 absendbar und empfangbar.
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Bei dem zuvor beschriebenen Aufbau wird die Geschwindigkeit der
Transportpalette P zwischen benachbarten Arbeitsstationen durch
den Positionsbestimmungssensor 36 ermittelt und das Ergebnis
der Ermittlung (Geschwindigkeitssignal) wird der Folgesteuerung
35 zugeführt. Auf der Basis des Geschwindigkeitssignals steuert
die Folgesteuerung 35 die Erregung des Linearmotors 23 mittels
der Linearmotorsteuerung 34, wodurch der Übergang der
Transportpalette P zwischen zwei Arbeitsstationen glatt und leicht
verläuft. Bei dieser Steuerung schickt im Notfall, wenn
Schwierigkeiten auftreten, die Folgesteuerung 35 ein Haltesignal
direkt zum Phasensteuerteil 33, um den Linearmotor augenblicklich
einzuhalten. Somit steuert die Folgesteuerung 35 unmittelbar
zwei benachbarte Linearmotorsteuerungen 34, und dementsprechend
ist die Zuverlässigkeit der Steuerung zufriedenstellend.
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Auch wenn Schwierigkeiten auftreten an irgendeiner der
Arbeitsstationen, wird nur der Betrieb der Folgesteuerung 35 für diese
Arbeitsstation unmöglich, jedoch der Betrieb für die anderen
Arbeitsstationen verbleibt unverändert. Dementsprechend ist der
Übergang der Transportpaletten P bei anderen Stationen auch in
einem solchen Fall möglich.
Ausführungsform 3:
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Figur 9 zeigt den Blockaufbau einer anderen Ausführungsform des
Steuersystems zur Steuerung des Linearmotors 23.
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In Figur 9 bezeichnet die Bezugsziffer 45 eine
Geschwindigkeitsbestimmungseinrichtung mit einem Encoder, der die
Fördergeschwindigkeit der Transportpalette bestimmt, die zwischen benachbarten
Arbeitsstationen gefördert wird. Die Bezugsziffer 46 bezeichnet
eine Positionsbestimmungseinrichtung, die die gegenwärtige
Position der Palette P bestimmt, die zwischen benachbarten
Arbeitsstationen gefördert wird.
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Signale von der Geschwindigkeitsbestimmungseinrichtung 45,
welche die Fördergeschwindigkeit der Palette P zwischen der
entsprechenden Arbeitsstation und der Arbeitsstation auf der
Vorderseite in Förderrichtung (auf der rechten Seite in Figur 9)
bestimmt, und Signale von der Positionsbestimmungeinrichtung 46,
die die gegenwärtige Position der Palette zwischen der
Arbeitsstation auf der Vorderseite in Förderrichtung der entsprechenden
Arbeitsstation und der Arbeitsstation, die sich weiter auf der
Vorderseite befindet, ermittelt, werden der Linearsteuerung 34
zugeführt, die entsprechend dem Linearmotor 23 in jeder
Arbeitsstation vorgesehen ist und den Betrieb (d. h. die Schaltung der
Elektrifizierung zu jeder Linearmotorspule) des Linearmotors 23
steuert.
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Konkret besitzt die Positionsbestimmungseinrichtung 46 drei
Reflektorbänder 47 und drei Photosensoren 49, die an einem
Halteelement 48 vorgesehen sind entsprechend einem jeden
Reflektorband 47, wie dies in Figur 10 wiedergegeben ist. Die
Transportstartposition (Beschleunigungsstartposition), die Position der
Transportbewegung bei bestimmter Geschwindigkeit und die
Verzögerungsstartposition der Palette P werden ermittelt durch die
Position, bei welcher Licht, welches von jedem Photosensor 49
projeziert wird, durch das Refelektorband 34 reflektiert wird.
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Die Steuerung des Betriebes des Linearmotors 23 durch die
Linearsteuerung 24 oder die Steuerung des Transportes der Palette P
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 11 erläutert. In
dem Fall, wenn die Palette P zwischen benachbarten
Arbeitsstationen gefördert wird, wird die Förderung der Palette P
(der Betrieb des Linearmotors 23) gesteuert durch die
Folgesteuerung 35 in einer solchen Weise, daß der erste Halbteil
der Förderung gesteuert wird durch die Linearsteuerung 34
entsprechend der Arbeitsstation auf der Rückseite in
Förderrichtung,und der letztere Halbteil der Förderung wird
gesteuert durch die Linearsteuerung 34 entsprechend der
Arbeitsstation auf der Vorderseite in Förderrichtung. Dementsprechend
zeigt der Steuerungsablaufplan in Figur 11 zur Vereinfachung
die Steuerung der Förderung der Palette P zwischen
benachbarten Arbeitsstationen durch ein Paar von Linearsteuerungen 34
und die Folgesteuerung 35 als Reihensteuerung.
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In Figur 11 wird im Schritt S&sub1; der Linearmotor 23 aktiviert,
wenn eine bestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem ein A&sub1;-Signal
empfangen worden ist von der Positionsbestimmungseinrichtung
46 mit der Wirkung, daß die Palette P (nachfolgend als
Vorderseitenpalette bezeichnet) auf der Vorderseite in Förderrichtung
sich in der Transportstartposition befindet,und der Übergang
der Palette P wird eingeleitet mit der vorbestimmten
Beschleunigung, wobei der Zähler i auf "0" eingestellt wird.
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Dann wird im Schritt S&sub2; beurteilt, ob ein B&sub1;-Signal mit der
Wirkung, daß die Vorderseitenpalette P sich in der Bewegungsposition
mit vorbestimmter Transportgeschwindigkeit befindet, innerhalb
eines Standardzeitintervalles von der
Positionsbestimmungseinrichtung 46 eingegeben wurde. Wenn die Beurteilung "JA" ist,
wird im Schritt S&sub3; die Transportgeschwindigkeit der Palette P
gesteuert auf der Basis des gegenwärtigen Geschwindigkeitswertes.
Durch diese Steuerung wird der Transport bei einer vorbestimmten
Beschleunigung während eines vorbestimmten Zeitintervalles
fortgesetzt, nachdem das B&sub1;-Signal eingegeben worden ist, wobei
jedoch anschließend der Transport mit der vorbestimmten
Geschwindigkeit fortgesetzt wird.
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Im Schritt S&sub4; wird ein Zähler j auf "0" eingestellt. Dann wird
im Schritt S&sub5; beurteilt, ob ein C&sub1;-Signal mit der Wirkung, daß
sich die Vorderseitenpalette P in der Verzögerungsstartposition
befindet, innerhalb eines Standardzeitintervalls von der
Positionsbestimmungseinrichtung 46 eingegeben worden ist. Wenn die
Beurteilung "JA" ist, wird im Schritt S&sub6; die
Transportgeschwindigkeit der Palette P gesteuert auf der Basis des gegenwärtigen
Geschwindigkeitswertes. Durch diese Steuerung wird der Transport
bei der vorbestimmten Geschwindigkeit für ein vorbestimmtes
Zeitintervall fortgesetzt, nachdem das C&sub1;-Signal eingegeben worden
ist, wobei jedoch anschließend der Transport mit der
vorbestimmten Verzögerung fortgesetzt wird.
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Wenn die Palette P zu der spezifizierten Position der
Arbeitsstation auf der Vorderseite in Förderrichtung gefördert worden
ist und die Fördergeschwindigkeit wird auf "0" reduziert, wird
im Schritt S&sub7; der Betrieb desLinearmotors 23 eingehalten. Wenn
somit die Vorderseitenpalette P normal wie spezifiziert
gefördert wird, endet die Transportsteuerung an der nachfolgenden
Palette P. Die Figur 12A zeigt die gegenseitige Beziehung zwischen
der Transportgeschwindigkeit der vorderen und hinteren Palette P
und dem Signal der Positionsbestimmungseinrichtung 46. Wie aus
Betrachtung der Figur 12A einleuchtet, variiert die
Transportgeschwindigkeit V&sub2; der Rückseitenpalette P (unterer Teil) in Phase
bei der Verzögerung der spezifizierten Zeit in bezug auf die
Transportgeschwindigkeit V&sub1; der Vorderseitenpalette P (oberer
Teil).
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Wenn die Beurteilung im Schritt S&sub2; "NEIN" ist, d. h. wenn der
Transport der vorderen Seitenpalette P verzögert ist,und das
B&sub1;-Signal von der Positionsbestimmungseinrichtung 46 wird nicht
innerhalb des Standardzeitintervalles eingegeben, wird im
Schritt S&sub8; die Transportgeschwindigkeit der Palette P um 10 %
verzögert.
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Dann wird im Schritt S&sub9; der Zähler i abgefragt und im Schritt S&sub1;&sub0;
wird beurteilt, ob der Zähler i mehr als 4 angibt. Wenn die
Beurteilung "NEIN" ist, wird im Schritt S&sub1;&sub1; beurteilt, ob ein B&sub1;-
Signal zu diesem Zeitpunkt eingegeben worden ist. Wenn die
Beurteilung "JA" ist, wird im Schritt S&sub1;&sub2; die
Transportgeschwindigkeit der Palette P wieder auf die ursprüngliche
Geschwindigkeit eingestellt und zurück zum Schritt S&sub3; geführt. Wenn die
Beurteilung im Schritt S&sub1;&sub1; "NEIN" ist, geschieht die
Rückführung zum Schritt S&sub8;.
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Wenn die Beurteilung im Schritt S&sub1;&sub0; "JA" ist, d. h. wenn der
Zähler i mehr als 4 zeigt und ein Eingang des B&sub1;-Signals
ziemlich verzögert ist, wird die Transportgeschwindigkeit im Schritt
S&sub1;&sub3; reduziert aufgrund des Eintrittes einer Abnormalität in der
Fördereinrichtung, und wenn die Transportgeschwindigkeit auf
"0" reduziert wird, wird im Schritt S&sub1;&sub4; der Betrieb des
Linearmotors 23 eingehalten. Die Figur 12B zeigt die gegenseitige
Beziehung zwischen der Transportgeschwindigkeit der vorderen
und hinteren Paletten P, wenn das B&sub1;-Signal verspätet und nach
dem Signal der Positionsbestimmungseinrichtung 46 eingegeben
wurde.
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Wenn die Beurteilung im Schritt S&sub5; "NEIN" ist, d. h. wenn der
Transport der Vorderseitenpalette P verzögert ist und ein C&sub1;-
Signal von der Positionsbestimmungseinrichtung 46 nicht
innerhalb des Standardzeitintervalls eingegeben wurde, wird im
Schritt S&sub1;&sub5; die Transportgeschwindigkeit der Palette P um 10 %
verzögert.
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Dann wirdim Schritt S&sub1;&sub6; der Zähler j abgefragt, und im Schritt
S&sub1;&sub7; wird beurteilt, ob der Zähler j mehr als 4 zeigt. Wenn die
Beurteilung "NEIN" ist, wird im Schritt S&sub1;&sub8; beurteilt, ob ein
C&sub1;-Signal zu diesem Zeitpunkt eingegeben worden ist. Wenn die
Beurteilung "JA" ist, wird im Schritt S&sub1;&sub9; der
Verzögerungseinstellbetrieb zum Einhalten der Palette P in der spezifizierten
Position der Arbeitsstation auf der Vorderseite in
Förderrichtung ausgeführt,und dann wird im Schritt S&sub2;&sub0; die
Transportgeschwindigkeit der Palette P beschleunigt durch die Beschleunigung,
die man durch den Betrieb erhält. Wenn die Palette P in die
spezifizierte Position der Arbeitsstation auf der Vorderseite
in Förderrichtung gefördert worden ist und die
Transportgeschwindigkeit
ist auf "0" reduziert, wird der Betrieb des
Linearmotors 23 im Schritt S&sub2;&sub1; eingehalten.
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Wenn die Beurteilung im Schritt S&sub1;&sub8; "NEIN" ist, wird zurück zum
Schritt S&sub1;&sub5; gegangen. Wenn die Beurteilung im Schritt S&sub1;&sub7; "JA"
ist, d. h. wenn der Zähler j mehr als 4 zeigt und der Eingang
des C&sub1;-Signals ist ziemlich verzögert, wird im Schritt S&sub2;&sub2; die
Transportgeschwindigkeit herabgesetzt aufgrund des Eintrittes
einer Abnormalität in der Fördereinrichtung, und wenn die
Transportgeschwindigkeit auf "0" reduziert ist, wird der Betrieb
des Linearmotors 23 im Schritt S&sub2;&sub3; beendet. Die Figur 12C zeigt
die gegenseitige Beziehung zwischen der
Transportgeschwindigkeit der vorderen und hinteren Paletten P, wenn der Eingang
des C&sub1;-Signals verzögert war,und dem Signal der
Positionsbestimmungseinrichtung 46.
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Um den Abstand zwischen benachbarten vorderen und hinteren
Paletten auf mehr als einem vorbestimmten Wert zu halten durch
die Reihe der Schritte S&sub2;, S&sub8; - S&sub1;&sub4; zur Verzögerung der
Transportgeschwindigkeit der hinteren Palette P und durch die Reihe
der Schritte S&sub5;, S&sub1;&sub5; - S&sub2;&sub3; zur Verzögerung der
Transportgeschwindigkeit der rückwärtigen Palette P, wenn der Eingang des
C&sub1;-Signals verzögert war, wird eine Korregiereinrichtung 51
zur Korrektur der Transportgeschwindigkeitder
Rückseitenpalette P eingesetzt.
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Da der Transport der Rückseitenpalette P eingeleitet wird,
während die Vorderseitenpalette P in Förderrichtung transportiert
wird, kann die Zeit, die für den Transport an dem
Produktionsband als Ganzem erforderlich ist, gekürzt werden, und hieraus
folgt, daß der Transportwirkungsgrad oder der
Produktionswirkungsgrad verbessert werden kann. Auch kann der Transport der
vorderen und rückwärtigen Paletten zur gleichen Zeit oder der
Zusammenfall der Startzeiten der vorderen und rückwärtigen
Paletten den Verbrauch elektrischer Energie einsparen.
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Außerdem wird in dem Fall, wenn der Transport der
Vorderseitenpalette P aus irgendeinem Grund verzögert ist, oder während
die Rückseitenpalette P gefördert wird und das B&sub1;-Signal
oder das C&sub2;-Signal von der Positionsbestimmungseinrichtung 46,
welche die gegenwärtige Position der Vorderseitenpalette P
ermittelt, verspätet eingegeben wird, die Fördergeschwindigkeit
der Rückseitenpalette P verzögert gegenüber der gegenwärtigen
Geschwindigkeit,und der Abstand zwischen der vorderen und der
hinteren Palette P wird auf mehr als einem spezifizierten Wert
gehalten. Dementsprechend kann eine Kollision der Paletten
miteinander verhindert werden.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Korrigiereinrichtung 51 so
aufgebaut, daß dann, wenn der Vorderseitengegenstand (Palette)
von zwei benachbarten Gegenständen (Paletten) beim Transport
verzögert ist, die Transportgeschwindigkeit des rückwärtigen
Gegenstandes gegenüber der gegenwär-tigen Geschwindigkeit
verzögert wird, wobei jedoch die Korrigiereinrichtung 51 so
aufgebaut sein kann, daß die Transportgeschwindigkeit des vorderen
Gegenstandes (Palette) beschleunigt werden kann gegenüber der
gegenwärtigen Geschwindigkeit, oder die
Transportgeschwindigkeit des vorderen und des hinteren Gegenstandes (Palette) kann
in gewünschtem Ausmaß beschleunigt oder verzögert werden.
Ausführungsform 4:
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Die Figur 13 zeigt den Blockaufbau einer anderen Ausführungsform
des Steuersystems zur Steuerung des Linearmotors 23.
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Drei Linearmotorspulen 10a, 10b und 10c sind an jeder
Arbeitsstation ST&sub1;, ST&sub2; und ST&sub3; angeordnet. Jede Linearmotorspule 10a,
10b und 10c ist phasengesteuert zur Erregung durch die
Linearmotorsteuerung 34 mittels der Motorsteuerteile 33a, 33b, 33c.
Benachbarte Linearmotorsteuerungen 34 werden kollektiv gesteuert
durch die Steuerteile 35A, 35B der Folgesteuerung 35.
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Entsprechend der Darstellung in Figur 14 besitzt jeder
Motorsteuerteil 33a, 33b, 33c einen Thyristorschaltkreis 61, der an
die Linearmotorspulen 10a, 10b, 10c angeschlossen ist, einen
Phasenumkehrschaltkreis 62, der zwei von drei Phasen umkehrt,
einen Physenzündwinkelsteuerschaltkreis 63, der die Phase und
den Zündwinkel des Linearmotors 23 steuert, sowie einen
Linearmotoreinhalteschaltkreis 64, der an den Thyristorschaltkreis 61
und den Phasenumkehrschaltkreis 62 angeschlossen ist, und die
Kontinuität des Thyristorschaltkreises 61 unterbricht. Der
Linearmotoreinhaltschaltkreis 64 öffnet einen Kontakt 64a, 64d,
64c (der normalerweise geschlossen ist) durch ein Haltesignal
von der Folgesteuerung 35, um den Linearmotor 23 plötzlich
einzuhalten.
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Die Folgesteuerung 35 ist an die Linearmotorsteuerung 34 der
benachbarten Arbeitsstation angeschlossen und führt die
Geschwindigkeitssteuerung des Linearmotors 23 der Arbeitsstation durch,
während der Status der Palette P an den beiden Arbeitsstationen
überwacht wird. Wenn die Palette P, auf welcher sich der Körper
B befindet, zu jeder Arbeitsstation in regelmäßiger Folge durch
den Linearmotor 23 gefördert wird, beispielsweise zwischen der
ersten Arbeitsstation ST&sub1; und der zweiten Arbeitsstation ST&sub2; in
Figur 13, werden die Motorspulen 10a, 10b, 10c unter der
Steuerung der Folgesteuereinrichtung 35 erregt,und durch den an dem
Reaktionselement 14 durch die elektromagnetische Wirkung zwischen
den Linearmotorspulen 10a, 10b, 10c und dem Reaktionselement 14
erzeugten Schub wird die Palette P, auf welcher sich der Körper
B befindet, zwischen den Arbeitsstationen mit der vorbestimmten
Geschwindigkeit gefördert, die sich über den Zeitablauf ändert.
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Die Bezugsziffer 65 bezeichnet einen Geschwindigkeitssensor
(beispielsweise einen Impulsgenerator oder einen Encoder), der
die Bewegungsgeschwindigkeit oder Transportgeschwindigkeit der
Palette P, die zwischen den benachbarten Arbeitsstationen
gefördert wird, bestimmt, wobei das Geschwindigkeitssignal von dem
Geschwindigkeitssensor der Folgesteuereinrichtung 35 zugeführt
wird.
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Bei dem zuvor beschriebenen Aufbau wird normalerweise die
Geschwindigkeit der Palette P zwischen benachbarten
Arbeitsstationen durch den Geschwindigkeitssensor 65 ermittelt,und das
Ermittlungsergebnis (Geschwindigkeitssignal) wird der
Folgesteuereinrichtung 35 zugeführt. Auf der Basis des
Geschwindigkeitssignals steuert die Folgesteuereinrichtung 35 den
Phasenzündwinkelsteuerschaltkreis 63 und den Phasenumkehrschaltkreis 62
mittels der Linearmotorsteuerung 34,um die Erregung der
Linearmotorspulen 10a, 10b, 10c durch den Tyristorschaltkreis 61
zu steuern, wodurch der Übergang der Palette zwischen den
beiden Arbeitsstationen bewerkstelligt wird. Zu dieser Zeit sind
die Kontakte 64a, 64b, 64c des Linearmotoreinhaltschaltkreises
64 in geschlossenem Zustand.
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Bei dem zuvor beschriebenen Aufbau werden im Notfall, wenn
Schwierigkeiten an der Arbeitssituation auftreten, die Kontakte
64a, 64b, 64c des Linearmotoreinhaltschaltkreises 64 durch das
Haltesignal des Linearmotoreinhaltschaltkreises 64 geöffnet, um
die Kontinuität des Tyristorschaltkreises 61 zu unterbrechen.
Dementsprechend werden die Linearmotorspulen 10a, 10b, 10c
entmagnetisiert und die Palette P hält augenblicklich ein.
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Die Steuerung beim Starten wird wie folgt ausgeführt: Die
Linearmotorspule 10a, die zur Beschleunigung beiträgt, wird als
positive Phase erregt (s. Figur 16 L&sub1;), die Linearmotorspule
10c wird als negative Phase erregt (s. Figur 7 L&sub2;) und die
Linearmotorspule 10b wird in einen unerregten Status versetzt
(s. Figur 16 L&sub3;). In diesem Status ist die Palette P
ausbalanciert und die Palette P bewegt sich nicht. Dann wird die
negative Phasenerregung der Linearmotorspule 10c unterbrochen,und
die Beschleunigung wird eingeleitet durch die Erregung mit
positiver Phase der Linearmotorspule 10a,unmittelbar nachdem die
Linearmotorspulen 10b, 10c ebenfalls in positiver Phase erregt
sind. Somit wird es möglich, im Eingangsstatus der
Beschleunigung abrupt den Schub anzuheben, und hiernach werden die
Linearmotorspulen 10c, die als Negativphase erregt war, und 10b,
die entmagnetisiert war, als positive Phase erregt.
Dementsprechend erhält man eine reichliche Beschleunigungskraft.
Ausführungsform 5:
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Die Figur 17 zeigt den Blockaufbau einer anderen
Ausführungsform des Steuersystems zur Steuerung des Linearmotors 23.
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Drei Linearmotorspulen 10 sind an jeder Arbeitsstation ST&sub1;, ST&sub2;,
ST&sub3;, ST&sub4; angeordnet. Jede Linearmotorspule 10 ist
phasengesteuert zur Erregung durch die Linearmotorsteuerungen 34A, 34B, 34C
mittels des Phasensteuerteils (Verstärker) 33.
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Die Linearmotorsteuerungen 34A, 34B, 34C der Arbeitsstationen
ST&sub1;, ST&sub2;, ST&sub3;, ST&sub4; sind an die Folgesteuerung 35 angeschlossen.
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Die Stationssteuerung 33 führt die Geschwindigkeitssteuerung des
Linearmotors 23 jeder Station ST&sub1;, ST&sub2;, ST&sub3;, ST&sub4; mittels der
Linearmotorsteuerungen 34A, 34B, 34C aus, während der Status
der Palette P an jeder Arbeitsstation ST&sub1;, ST&sub2;, ST&sub3;, ST&sub4;
überwacht wird. Wenn die Palette P, auf welcher sich der Körper B
befindet, in regelmäßiger Folge durch den Linearmotor 23 zu
jeder Arbeitsstation gefördert wird, beispielsweise zwischen
der ersten Arbeitsstation ST&sub1; und der zweiten Arbeitsstation
ST&sub2; in Figur 17, wird jede Linearmotorspule 10 erregt unter
der Steuerung der Folgesteuereinrichtung 35 und der an dem
Reaktionselement 14 durch die elektromagnetische Wirkung zwischen
der Linearmotorspule und dem Reaktionselement 14 zu erzeugende
Schub wird die Palette P, auf welcher sich der Körper B
befindet, zwischen den Arbeitsstationen mit der vorbestimmten
Geschwindigkeit gefördert, die über den Zeitablauf variiert
entsprechend der Darstellung in Figur 18. Die
Geschwindigkeitsveränderung umfaßt den Beschleunigungsbereich Z&sub1;, den Bereich
konstanter Geschwindigkeit Z&sub2; und den Verzögerungsbereich Z&sub3;.
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Jede der Bezugsziffern 71a, 71b, 71c, 71d bezeichnet einen
Geschwindigkeitssensor (beispielsweise einen Impulsgenerator),
der die Bewegungsgeschwindigkeit oder die
Transportgeschwindigkeit der Palette P bestimmt, die zwischen benachbarten
Arbeitsstationen gefördert wird. Die Geschwindigkeitssignale von
den Geschwindigkeitssensoren 71a, 71b, 71c, 71d werden den
Linearmotorsteuerungen 34A, 34B, 34 C zugeführt.
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Die Steuerung der zweiten Arbeitsstation ST&sub2; durch die
Linearmotorsteuerung 34B beispielsweise wird ausgeführt, wie dies in
Figur 19 gezeigt ist. Beim Eintritt der ersten Arbeitsstation
ST&sub1; in den Bereich konstanter Geschwindigkeit Z&sub2; (s. Figur 18)
wird diese Steuerung eingeleitet.
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Im Schritt S 31 wird ein volles Erregersignal positiver Phase
zur Beschleunigung beim Start an die Linearmotorspulen 10 der
Arbeitsstation ST&sub3; ausgegeben. Dann wird im Schritt S 32 die
Geschwindigkeitssteuerung für die Beschleunigung der Palette P
ausgeführt. Eine Beschleunigungssteuereinrichtung 72a zur
Ausführung der Beschleunigung von Transportgegentänden im Bereich
der konstanten Geschwindigkeit für den Gegenstandstransport der
Arbeitsstation, die sich vorn befindet, wird bereitgestellt.
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Im Schritt S 33 wird beurteilt, ob die zweite Arbeitsstation
ein Stationspunkt der konstanten Geschwindigkeit wird. Diese
Beurteilung wird auf der Basis des Ausganges des Startimpulses
für die konstante Geschwindigkeit von der Linearmotorsteuerung
32 A ausgeführt.
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Wenn die zweite Arbeitsstation ST&sub2; nicht der Startpunkt für die
konstante Geschwindigkeit wird, wird die
Geschwindigkeitssteuerung im Schritt S 32 fortgesetzt, aber wenn sie der Startpunkt
für die konstante GEschwindigkeit wird,geht man zum Schritt
S 34 , bei welchem die Palette P mit einer konstanten
Geschwindigkeit bewegt wird,und der Startimpuls der konstanten
Geschwindigkeit wird an die Linearmotorsteuerung 32B abgegeben. Auf
diese Weise ergibt sich eine Bestimmungseinrichtung 72b für
den Bereich der konstanten Geschwindigkeit, die den Bereich
der konstanten Geschwindigkeit für den Gegenstandstransport
bestimmt.
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Nachdem die Palette P mit der konstanten Geschwindigkeit
gefördert wird, wird im Schritt S 35 beurteilt, ob die zweite
Arbeitsstation ST&sub2; der Verzögerungsstartpunkt wird. Wenn die zweite
Arbeitsstation ST&sub2; nicht der Verzögerungsstartpunkt wird, geht
man zum Schritt S 34 zurück und die Bewegung mit der konstanten
Geschwindigkeit wird fortgesetzt; aber wenn sie der
Verzögerungsstartpunkt wird, geht man zum Schritt S 36, in welchem eine
Verzögerungssteuerung ausgeführt wird, durch die Erregung mit
negativer Phase, um die Palette P an dem spezifizierten
Haltepunkt einzuhalten und die Steuerung wird beendet.
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Bei dem vorbeschriebenen Aufbau, wie beispielsweise in Figur
20 in der zweiten Arbeitsstation ST&sub2; dargestellt, wird, wenn
der Startpunkt U&sub1; für den Lauf bei konstanter Geschwindigkeit
für den Transport an der ersten vorn befindlichen
Arbeitsstation erreicht ist, die Beschleunigung für den Transport
der Palette P (zu fördernder Gegenstand) eingeleitet, und
somit können sich überlappende Beschleunigungsbereiche der ersten
Arbeitsstation ST&sub1;, die sich vorn befindet, und der dieser
folgenden zweiten Arbeitsstation ST&sub2; vermieden werden. In ähnlicher
Weise wird, wenn der Startpunkt U&sub2; für den Lauf bei kosntanter
Geschwindigkeit für den Transport bei der zweiten Arbeitsstation
erreicht ist, die Beschleunigung der Palette P an der dritten
Arbeitsstation ST&sub3; eingeleitet werden, und wenn der Startpunkt
U&sub3; für den Lauf bei konstanter Geschwindigkeit an der dritten
Arbeitsstation erreicht ist, kann die Beschleunigung der
Palette P an der vierten Arbeitsstation ST&sub4; eingeleitet werden.
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Dementsprechend wird unter dem Gesichtspunkt des
Transportbandes als Ganzem die Förderwirkung bei jeder Arbeitsstation zum
Teil synchron ausgeführt und die Zeit, die für den Transport
der Palette P (zu fördernder Gegenstand) erforderlich ist,
kann abgekürzt werden.
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Bei dem zuvor beschriebenen Aufbau wird die Möglichkeit der
Überlappung von Beschleunigungsbereichen, die zu einem großen
Energieverbrauch führt, verringert, und hieraus folgt, daß
die Möglichkeit der Überlappung von Verzögerungsbereichen
sowie die Überlappung eines Beschleunigungsbereiches und eines
Verzögerungsbereiches ebenfalls vermindert wird. Verglichen
mit dem Fall einer perfekten Synchronisierungswirkung bei
jeder Station führt der vorbeschriebene Aufbau zu einer
wesentlichen Verringerung der Gesamtmenge an verbrauchter Energie.
Im konkreten Fall ist bei dem vorbeschriebenen Aufbau der
Verbrauch an elektrischem Strom 100 A für den Fall, daß der
Zeitzyklus 50 sec beträgt (s. Figur 21 und Figur 22), während im
Fall der perfekten Synchronisation der Verbrauch an elektrischem
Strom 300 A - 2700 A für den Fall ist, daß der Zeitzyklus 48
sec beträgt (s. Figur 23 und Figur 24). Verglichen mit dem
Fall einer perfekten Synchronisation führt die
Teilsynchronisation gemäß der Erfindung zu einem wesentlich geringeren
Verbrauch an elektrischem Strom. Diese numerischen Werte
ergeben sich im Fall von fünf Arbeitstationen.