EP4347301A1 - Transport device and method for operating a transport device - Google Patents

Transport device and method for operating a transport device

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EP4347301A1
EP4347301A1 EP22731221.2A EP22731221A EP4347301A1 EP 4347301 A1 EP4347301 A1 EP 4347301A1 EP 22731221 A EP22731221 A EP 22731221A EP 4347301 A1 EP4347301 A1 EP 4347301A1
Authority
EP
European Patent Office
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transport
segment
sensor
unit
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
EP22731221.2A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Weber
Alexander Almeder
Jesper Spanggaard RASMUSSEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
B&R Industrial Automation GmbH
Original Assignee
B&R Industrial Automation GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by B&R Industrial Automation GmbH filed Critical B&R Industrial Automation GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
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Definitions

  • the invention relates to a transport device with at least one transport segment, along which at least one transport unit can be moved at least one-dimensionally, a plurality of position sensors spaced apart from one another in the direction of movement being provided on the transport segment in order to generate a sensor signal in each case when the transport unit is in a sensor region of the respective Position sensor is located, wherein a control unit is provided in the transport device, which is designed to determine a transport unit position of the transport unit relative to a fixed reference point of the transport device as a function of the sensor signals received from the position sensors.
  • the invention also relates to a method for operating a transport device with at least one transport segment, along which at least one transport unit is moved at least one-dimensionally, a plurality of position sensors spaced apart from one another in the direction of movement being provided on the transport segment, with the position sensors each generating a sensor signal when the transport unit is moved into a sensor area of the respective position sensor, with a control unit determining a transport unit position of the transport unit relative to a specified reference point of the transport device on the basis of the sensor signals received from the position sensors.
  • a primary part (stator) and a secondary part (rotor) are provided, with the secondary part being movable relative to the primary part.
  • Drive coils are arranged on the primary part and drive magnets on the secondary part, or vice versa.
  • the drive magnets are designed either as permanent magnets, electrical coils or short-circuit windings.
  • the drive coils are electrical coils that are energized to generate an electromagnetic field by applying a coil voltage. Due to the interaction of the (electro)magnetic fields of the drive magnets and the drive coils, forces act on the secondary part that move the secondary part relative to the primary part.
  • the linear motor can be designed, for example, as a synchronous machine or as an asynchronous machine.
  • the drive coils of the linear motor are either arranged one behind the other in a direction of movement or in one plane of movement.
  • the secondary part can be moved along this one direction of movement or can be moved at least two-dimensionally in the plane of movement in the two directions of movement.
  • short-stator linear motors and long-stator linear motors with the secondary part being shorter or smaller than the primary part in the long-stator linear motor and the primary part being shorter or smaller than the secondary part in the short-stator linear motor.
  • Long-stator linear motors are both linear long-stator linear motors with one-dimensional movement of the secondary part in one movement direction and planar long-stator linear motors with at least two-dimensional movement of the secondary part in one movement plane, which are often also called planar motors.
  • long-stator linear motors a number of secondary parts are usually moved simultaneously and independently of one another along the primary part (in a direction of movement or in a plane of movement).
  • Long-stator linear motors are therefore often used in electromagnetic transport systems in which several transport units (secondary parts) are moved simultaneously to carry out transport tasks.
  • the primary part (stator) forms a transport section or a transport plane along which the transport units can be moved.
  • the transport route or transport level can be subdivided into several separate elements, which are also referred to below as transport segments.
  • Each transport segment thus forms part of the primary part, it being possible for a specific number of drive coils to be arranged on each transport segment.
  • Individual, preferably standardized transport segments can then be combined to form a transport section or transport level of the desired length and/or shape.
  • WO 2015/042409 A1 shows such a modularly constructed linear long-stator linear motor.
  • US Pat. No. 9,202,719 B1 shows a long-stator linear motor in the form of a planar motor with stator modules.
  • Power electronics are generally provided for energizing the drive coils, which converts the required electrical manipulated variables of the drive coils, for example a coil voltage, a coil current or a magnetic flux. Electrical components are installed in the power electronics, which are loaded during operation, for example by electrical currents flowing through them. However, the permissible electrical currents are limited by the components and/or the electrical configuration of the power electronics.
  • By energizing the drive coils by applying a coil voltage heat is also generated at the transport segment, as a result of which the temperature of a transport segment can rise. It is therefore already known to cool the stator of a linear motor.
  • 7,282,821 B2 shows cooling of a stator of a linear motor, with lines being arranged in the stator or in a component in contact with the stator, through which lines a coolant is fed.
  • the coolant thus absorbs heat from the stator and dissipates it.
  • the cooling of the stator of a long-stator linear motor which can extend over a great length, is structurally complex and also increases the costs, especially with large stator lengths such as when used as a transport device. Cooling is therefore often not provided for.
  • the movement of the individual transport units is usually controlled via one or more suitable control unit(s) of the transport device.
  • suitable control unit(s) of the transport device for example, permanently specified movement profiles, e.g. a specific path-time profile or speed-time profile, can be implemented in the control unit or e.g. specified by a higher-level system control unit.
  • the control unit calculates suitable manipulated variables for the drive coils, e.g. current, voltage, and controls the drive coils accordingly via the power electronics in order to set, in particular to regulate, the respective movement profile.
  • one or more suitable controllers can also be provided in order to adjust certain desired values, for example a desired position of a transport unit along the transport route or the transport plane.
  • one or more sensors are usually also provided along the transport section or the transport plane.
  • Suitable position sensors are often provided, e.g. in the form of known magnetic position sensors, in particular anisotropic magnetoresistive sensors, also called AMR sensors, or tunnel magnetoresistive sensors, also called TMR sensors.
  • AMR sensors anisotropic magnetoresistive sensors
  • TMR sensors tunnel magnetoresistive sensors
  • the object is achieved according to the invention with a transport device mentioned at the outset in that a plurality of temperature sensors spaced apart from one another in the direction of movement are provided in the transport device, preferably on the transport segment, for detecting a local segment temperature of the transport segment and/or in that a temperature model for the calculation is provided in the control unit of the local segment temperatures is stored and that the control unit is designed to correct the transport unit position on the basis of the determined local segment temperatures using a predetermined correction model in order to take thermal expansion of the transport segment into account.
  • the position of the transport unit can be corrected during operation as a function of local thermal expansion of the transport segment, which results, for example, from heat input from the drive coils.
  • a characteristic could be stored in the control unit, for example, in which the corrected transport unit position is mapped as a function of the segment temperature.
  • a characteristic map could also be stored in which the corrected transport unit position is mapped as a function of the segment temperature and one or more other parameters.
  • the temperature sensors could be arranged directly on the transport segment, for example. However, temperature sensors could also be used, for example, which are arranged at a distance from the transport segment and are suitable for detecting the temperature from a distance, such as infrared sensors.
  • the correction model preferably contains a temperature-dependent correction factor of the transport segment and the control unit is designed to multiply the determined transport unit position by the temperature-dependent correction factor, to correct the transport unit position.
  • the thermal expansion is taken into account in a simple manner by a factor that can be determined experimentally, for example.
  • a sensor position is defined for a predefined reference temperature
  • the correction model contains the determination of a sensor offset for each of the position sensors based on the determined local segment temperatures, the reference temperature and a predefined expansion factor of the transport segment
  • the control unit is designed to determine a corrected sensor position for each position sensor based on the determined sensor offsets and to correct the transport unit position based on the corrected sensor positions.
  • At least one of the temperature sensors is preferably arranged in the same position as one of the position sensors on the transport segment and/or at least one of the position sensors and at least one of the temperature sensors are structurally combined.
  • the temperature can advantageously be measured directly at the location of the position measurement and, on the other hand, fewer sensors are required, which simplifies the design.
  • the transport segment has a segment carrier, which is attached, preferably centrally in the direction of movement, to a stationary guide device of the transport device with a fixed bearing with a known attachment position relative to the specified reference point of the transport device, with the plurality of position sensors being arranged on the segment carrier and that the control unit is designed to correct the transport unit position based on the fastening position, in particular to determine the sensor offsets of the position sensors based on the fastening position.
  • This allows essentially free thermal expansion in the direction of movement, which keeps thermally induced stresses low. Because the thermal expansion starts from a known point, a simple two-way position correction can be performed.
  • At least one stator unit is preferably provided on the transport segment, preferably on the segment carrier, on which a plurality of drive coils are arranged in at least one, one
  • the arrangement direction defining the direction of movement of the transport unit are arranged one behind the other, the drive coils being controllable by the control unit in order to interact electromagnetically with the transport unit to generate a drive force for at least one-dimensional movement of the transport unit in the direction of movement.
  • a stator unit can be provided on the transport segment, preferably on the segment carrier, on which several drive coils are arranged one behind the other in at least two different arrangement directions, each of which defines a direction of movement of the transport unit, with the drive coils being controllable by the control unit in order to move with the transport unit to the Generating a driving force for the at least two-dimensional movement of the transport unit to interact electromagnetically in the two directions of movement.
  • the position correction can be used both in a long-stator linear motor with a one-dimensional direction of movement of the transport unit and in a planar motor with a multi-dimensional direction of movement.
  • the plurality of position sensors and/or the plurality of temperature sensors are preferably arranged on a sensor plate running parallel to the transport segment, in particular to the stator unit, in the direction of movement, the sensor plate preferably being arranged on the segment carrier. This simplifies the construction and assembly of the transport segment.
  • the stator unit is preferably made of a ferrous material with a known coefficient of expansion and/or the segment carrier is made of a material, preferably containing aluminum, with a known coefficient of expansion and the coefficient of expansion of the stator unit and/or the coefficient of expansion of the segment carrier are taken into account in the correction model.
  • a modular construction of the transport device can be made possible, with an advantageous material being able to be used for each component, the thermal expansion properties of which can be taken into account in the position correction.
  • the correction model contains the determination of a displacement of the sensor plate based on a temperature of the sensor plate, a displacement coefficient of the sensor plate and the reference temperature, and that the control unit is designed to calculate a total sensor displacement of the sensor plate from the displacement of the sensor plate and the determined sensor displacement determine at least one position sensor and use the total sensor offset to determine the corrected sensor position.
  • the control unit is designed to calculate a total sensor displacement of the sensor plate from the displacement of the sensor plate and the determined sensor displacement determine at least one position sensor and use the total sensor offset to determine the corrected sensor position.
  • a local segment temperature of the transport segment is detected by means of a plurality of temperature sensors spaced apart from one another in the direction of movement and/or that local segment temperatures of the transport segment (TS) are determined by means of a temperature model of the transport segment implemented in the control unit. are determined and that the control unit corrects the position of the transport unit on the basis of the determined local segment temperatures by means of a predetermined correction model in order to take thermal expansion of the transport segment into account.
  • TS local segment temperatures of the transport segment
  • FIGS. 1 to 2 show advantageous configurations of the invention by way of example, schematically and not restrictively. while showing
  • FIG. 1 shows a transport device in the form of a long-stator linear motor in a preferred embodiment
  • FIG. 2 shows a transport segment of the transport device in a plan view and in a side view
  • a transport device 1 in the form of a long-stator linear motor (hereinafter LLM) is shown schematically in a view from above.
  • LLM long-stator linear motor
  • the structure and function of an LLM are well known, which is why only the points that are essential to the invention are discussed in more detail.
  • the transport device 1 has a transport route 2 which is constructed in a modular manner from a plurality of transport segments TS.
  • One or more transport units TE can be moved along the transport route 2 in a known manner by generating electromagnetic forces.
  • a multiplicity of drive coils 4 are arranged one behind the other in a known manner on the transport path 2 in a direction which forms a direction of movement for the transport units TE.
  • a plurality of drive magnets 5 of different magnetic polarity are arranged one behind the other in the direction of movement on the transport units TE.
  • the drive magnets 5 face the drive coils 4 of the transport path 2 and interact magnetically with the drive coils 4 to generate a drive force by which the transport unit TE can be moved along the transport path 2 .
  • several permanent magnets of different magnetic polarity can be provided as drive magnets 5 .
  • An air gap in which a magnetic circuit is formed, is generally provided between the drive magnets 5 and the drive coils 4 .
  • a holding force can also be generated, by which the transport units TE are held on the transport route 2.
  • a reverse levitation force can also be generated, by means of which the transport unit TE is held in levitation in order to maintain the air gap.
  • a suitable guide device 8 (see FIG. 2) can also be provided on the transport path 2, which cooperates with suitable guide elements of the transport units TE, for example rotatably mounted wheels 9. On the one hand, this can ensure that the transport units TE do not become detached from the transport section 2 in an undesired manner, for example due to cornering forces. On the other hand, this also allows the air gap to be kept essentially constant, which improves control.
  • the direction of movement is specified by the structure or the shape of the transport section 2, so that a one-dimensional movement of the transport units TE in the specified direction of movement is possible.
  • the “one-dimensional” embodiment shown is only to be understood as an example, because, as mentioned at the beginning, an LLM can of course also be designed as a so-called planar motor, in which the transport segment or segments TS form a transport level in which one or more transport units TE are at least two-dimensional can be moved in several directions. In a planar motor, therefore, the drive coils are not only arranged one after the other in a one-dimensional arrangement direction, but in several arrangement directions.
  • a first group of drive coils 4 may be arranged in a row in a first arrangement direction and a second group of drive coils 4 may be arranged in a row in a second arrangement direction different from the first arrangement direction.
  • the first group of drive coils 4 can be arranged in a first plane and the second group of drive coils 4 can be arranged in a second plane, lying above or below the first plane.
  • an arrangement in the same plane would also be possible.
  • the two arrangement directions can, for example, be perpendicular to one another or at a different angle to one another.
  • the invention is described below by way of example using the illustrated one-dimensional transport device 1 .
  • the invention also includes a multi-dimensional transport device in the form of a planar motor.
  • the transport route 2 here has two separate transport route sections 2a, 2b, each of which is made up of a plurality of transport segments TS. Of course, more or fewer transport route sections 2i could also be provided. In the simplest case, only a single transport segment TS could be provided that Transport route 2 forms.
  • the transport segments TS can be attached to suitable stationary holding devices 3, which in turn are arranged in a stationary manner, for example on the ground.
  • the holding devices 3 are connected by a guide device 8 (not shown in FIG. 1).
  • the holding devices 3 and the guide device 8 together form a stationary structure on which the individual transport segments are held.
  • a suitable transport unit TE is to be understood here as a transport unit TE which has drive magnets 5a, 5b on opposite sides, as is shown by way of example using the transport unit TE2.
  • the transport unit TE2 can therefore be moved along the closed first transport path section 2a by the drive coils 4 of the first transport path section 2a interacting with the drive magnets 5a, as indicated by the movement path B1.
  • the transport unit TE2 can also be transferred to the second transport path section 2b, which is open here, and moved along the second transport path section 2a by the drive coils 4 of the second transport path section 2a interacting with the drive magnets 5b.
  • the movement of the transport units TE is controlled via a suitable control unit 6, which can be designed, for example, as suitable hardware and/or software.
  • the control unit 6 can, for example, in turn communicate with a higher-level system control unit (not shown), for example in order to synchronize the movement of the transport units TE with a movement of an external device, for example a handling device such as an industrial robot.
  • a suitable controller can also be implemented in the control unit 6, with which specific movement variables of the transport units TE, e.g. position, speed, etc., can be regulated.
  • further subordinate control units can also be provided, which are controlled by the control unit 6 .
  • a separate segment control unit 7 can be provided for each transport segment TS in order to control the drive coils 4 of the respective transport segment TS.
  • this is represented only for two transport segments TS.
  • Power electronics (not shown) are usually also provided on the transport segments TS, which makes the required electrical variables (current, voltage) available for the drive coils 4 in a suitable manner.
  • the control unit 6 controls the drive coils 4 accordingly in order to apply a moving magnetic field in the direction of movement generate through which the transport units are moved in the desired manner.
  • Each drive coil 4 can preferably be activated individually and independently of the other drive coils 4 .
  • FIG. 2 on the left, a section of the transport route 2 in the area of a transport segment TS is shown in a view from the front (normal to the direction of movement) without a transport unit TE.
  • 2 on the right shows the side view (in the direction of movement) with transport unit TE.
  • the transport segments TS can be fastened to one or more suitable stationary holding devices 3, only one holding device 3 being shown in FIG.
  • a guide device 8 is provided on the holding device 3 .
  • the guide device 8 preferably extends continuously, ie without interruption, along the entire transport route 2.
  • the guide device 8 can, for example, be permanently connected to the holding device 3, for example screwed.
  • the guide device 8 has an upper guide rail and a lower guide rail.
  • Rotatable rollers or wheels 9 which interact with the guide device 8 can be arranged on the transport unit TE.
  • the transport unit TE can have a base body 10 on which the drive magnets 5 are arranged on one side (or on opposite sides).
  • the wheels 9 can be arranged in a rotatably mounted manner on the side of the base body 10 .
  • the upper guide rail 8 has a groove in which the wheel or wheels 9 roll.
  • the transport segments TS are attached to the guide device 8 in the example shown.
  • the attachment is preferably carried out in such a way that thermal expansion of the transport segment TS is possible in the direction of movement, so that undesirable mechanical stresses and possible deformations do not occur.
  • the transport segment TS is attached to a fixed bearing 12 arranged centrally in the longitudinal direction of the transport segment TS and two loose bearings 13 each provided in the region of the ends on the guide device 8 .
  • the bearings 12, 13 are only shown schematically in FIG. 2 and can be constructed in a suitable manner.
  • the transport segment TS is thus firmly connected to the guide device 8 at the fixed bearing 12, so that there is no relative movement in the event of thermal expansion of the transport segment TS.
  • Consecutive transport segments TS are therefore seen in the direction of movement preferably at a segment distance s spaced from each other at the Guide device 8 is arranged, as is indicated in FIG. 2 by way of example using the transport segments TSi, TSi+1, TSi-1.
  • the transport segment TS has a segment carrier 14 and a stator unit 15 arranged on the segment carrier.
  • the segment carrier 14 can be formed, for example, from aluminum or a material containing aluminum.
  • the stator unit 15 is preferably made of iron or a suitable ferrous material.
  • the drive coils 4 are attached to the stator unit 15 in a suitable manner.
  • the stator unit 15 thus advantageously forms the iron core for the drive coils 4 .
  • a segment cover 16 made of a suitable metallic material can also be provided on the side of the transport segment TS facing the transport unit TE in order to shield at least the drive coils 4 and to form an essentially closed surface.
  • the power electronics 17 can be arranged on the rear side of the transport segment TS opposite the drive coils 4 and is electrically connected to the drive coils 4 in a suitable manner.
  • the power electronics 17 can be designed, for example, in the form of one or more known circuit boards or printed circuit boards, on which corresponding electronic components are provided.
  • a plurality i of position sensors 18i spaced apart from one another in the direction of movement, each having a fixed sensor position X, is provided on the transport segment TS.
  • the position sensors 18i each generate a sensor signal when a transport unit TE, in particular the magnetic field generated by the drive magnets 5, is located in a sensor area of the respective position sensor 18.
  • the position sensors 18i are preferably arranged at fixed sensor positions Xi on the transport segment TS, with the sensor positions Xi being able to be fixed, for example, relative to a stationary reference point PB of the transport device 1, which can be located, for example, on the guide device 8 or at any other desired location (Fig. 1 ).
  • the sensor positions Xi of the position sensors 18i are preferably defined for a predefined reference temperature qb, for example an average ambient temperature in the range from 20°C to 30°C.
  • the sensor distances L can be measured, for example, from the middle of two adjacent position sensors 18i and can be, for example, in the range from 5 to 30 mm.
  • all position sensors 18i could be spaced at constant intervals apart from the two position sensors 18i at the two ends of the transport segment TS.
  • the two position sensors 18i at the ends can, for example, have a smaller distance to the sensor in front of them, so that there is a sufficiently large distance to the respective segment end is provided.
  • an additional (not shown) position sensor 18 could be provided in the area of the transition between two transport segments TSi-1, TS, TSi+1 for the special consideration of the conditions in the transition area between the transport segments TSi-1, TS, TSi+1 .
  • the sensor positions X defined for the number i of position sensors 18i can, for example, in turn be related to the fixed reference point PB (FIG. 1) of the transport device 1.
  • the sensor signals detected by the position sensors 18i are transmitted to a control unit, such as the control unit 6 (FIG. 1) of the transport device 1.
  • the control unit 6 uses the sensor signals received from the position sensors 18i to determine the transport unit position of the transport unit TE relative to the reference point BP of the transport device 1.
  • the transport unit position can, for example, be synchronized with a handling device such as an industrial robot.
  • the position sensors 18i can be arranged, for example, on a sensor plate 20 running parallel to the stator unit 15 in the direction of movement.
  • two separate sensor plates 20 are provided, for example, which are arranged between the upper guide rail of the guide device 8 and the stator unit 15 on the segment carrier 14 .
  • more or fewer sensor plates 20 could also be used, and the arrangement of the sensor plate(s) 20 could also be at a different point on the transport segment TS.
  • the at least one sensor plate 20 is arranged in such a way that the position sensors 18i located thereon can detect the presence of a transport unit TE in the sensor area.
  • the sensor plates 20 can be designed, for example, as known circuit boards or printed circuit boards, and the position sensor or sensors 18 can be designed in the form of known AMR sensors or TMR sensors.
  • segment carrier 14 is made of aluminum with a corresponding coefficient of expansion aAL
  • stator unit 15 is made of iron with a corresponding coefficient of expansion aFE
  • sensor plates 20 are made of a suitable plastic with a corresponding coefficient of expansion aKU educated.
  • aAL > aFE > aKU applies, where aKU is essentially negligible.
  • the sensor plate(s) 20 is subject to negligible thermal expansion compared to the stator unit 15 and the segment carrier 14 .
  • the stator unit 15 and the segment carrier 14 expand differently, but the position sensors 18i and the sensor plate(s) 20 only expand very slightly.
  • the entire sensor plate 20 can be subject to displacement due to the mechanical stresses that occur.
  • a plurality i of temperature sensors 19i spaced apart in the direction of movement are therefore provided in the transport device 1, in particular on the transport segment TS, for detecting a local segment temperature qe ⁇ of the transport segment TS.
  • a temperature model for determining the local segment temperatures qei of the transport segment TS can be stored in the control unit 6 .
  • the control unit 6 is designed to correct the position of the transport unit on the basis of the determined local segment temperatures qei using a predefined correction model in order to take thermal expansion of the transport segment TS into account.
  • the temperature sensors 19i can, for example, be arranged directly on the transport segment TS, preferably on the sensor plate 20, in order to record the local segment temperatures qei of the transport segment TS directly, as shown in FIG.
  • suitable sensors which can remotely detect the local segment temperatures qei of the transport segment TS, such as infrared sensors, could also be used as temperature sensors 19i.
  • Such sensors therefore do not necessarily have to be arranged directly on the transport segment TS, but could, for example, also be arranged at a distance from the transport segment TS, for example on a suitable stationary structure (not shown).
  • a characteristic can be used as a correction model, in which the corrected transport unit position is mapped as a function of the local segment temperatures qei.
  • a characteristic map could also be used as a correction model, in which the corrected transport unit position is mapped as a function of the local segment temperatures qe ⁇ and at least one other parameter.
  • other influencing variables can be considered that affect the thermal expansion of the transport segment TS, such as a structural design of the transport segment TS, materials used or the reference temperature qb, at which the sensor positions Xi have been set.
  • the correction model (in particular the characteristic curve or the characteristic map) can be stored, for example, as a known look-up table in the control unit 6 or in a higher-level (system) control unit with which the control unit 6 communicates. Depending on the recorded or determined local segment temperature qei, the control unit 6 can determine a corrected transport unit position from the correction model during operation of the transport device 1 .
  • the correction model can contain, for example, a temperature-dependent correction factor of the transport segment TS and the control unit 6 can be designed to multiply the determined transport unit position by the temperature-dependent correction factor in order to correct the transport unit position and thus determine a corrected transport unit position.
  • the correction model in general and the correction factor in particular can, for example, be determined experimentally through tests or can also be based on physical relationships.
  • the transport unit position could be measured at different temperatures, and the measured transport unit positions could be stored in the correction model as corrected transport unit positions as a function of the local segment temperatures qei.
  • the sensor positions Xi of the position sensors 18i on the transport segment TS are advantageously fixed for a predetermined reference temperature qb of 20-30°C, for example, and the correction model contains the determination of a sensor offset ⁇ Xi for each position sensor 18i (seen in the direction of movement) based on the (by the temperature sensors 19i and/or the temperature model) determined local segment temperatures qei, the reference temperature qb and a predetermined expansion factor K of the transport segment TS.
  • the control unit 6 can then use the respectively determined sensor offset ⁇ Xi to determine a corrected sensor position Xi corr for the position sensors 18i and correct the transport unit position using the corrected sensor position Xi CO rr .
  • a characteristic curve or a characteristic map (e.g. as a look-up table) can be stored in the control unit 6, in which the sensor offset ⁇ Xi or the corrected sensor position Xi corr of the position sensors 18i is mapped at least as a function of the segment temperature qe .
  • a known physical relationship between the thermal expansion can be used to determine the sensor offsets ⁇ Xi or directly to determine the corrected sensor positions Xi CO rr of the position sensors 18i, which includes a temperature difference between the local segment temperature qei and the reference temperature qb (e.g. the average ambient temperature) and a Expansion factor K taken into account.
  • the expansion factor K essentially depends on the materials used as well as on the structural design and the installation situation of the transport segment TS and can be regarded as known. An empirical value can be used as the expansion factor K, for example, or the expansion factor K can also be determined experimentally, for example by measuring the thermal expansion at different temperatures. However, the expansion factor K could also be determined analytically, for example. If the transport segment TS, in particular the segment carrier 14, is fastened to the stationary structure of the transport device 1 (guide device 8 + holding device 3) with a central fixed bearing 12 with a known fastening position relative to the fixed reference point PB of the transport device 1, as in the example shown, then it can the control unit 6 determine the sensor offsets DC ⁇ of the position sensors 18i starting from the fastening position of the fixed bearing 12 . This results in a positive sensor offset DC + and a negative sensor offset DC as indicated in FIG.
  • Determining local segment temperatures qei is advantageous in order to be able to take into account locally different temperatures and consequently locally different thermal expansions. This can be the case, for example, when different drive coils 4 are loaded to different degrees in the direction of movement, e.g. due to a certain specified transport process, so that they generate different heat inputs.
  • At least one of the temperature sensors 19i is preferably arranged in the same position as one of the position sensors 18i, or at least one of the position sensors 18i is structurally combined with one of the temperature sensors 19i.
  • every second position sensor 18i is also designed as a temperature sensor 19i for detecting the local segment temperature qei in the area of the respective temperature sensor 19i, as symbolized by the hatched blocks.
  • the AMR sensor mentioned, for example, can be used as a combined sensor for detecting the position and temperature.
  • the local segment temperature qei in the area of a position sensor 18i located between two temperature sensors 19i, at which no temperature measurement takes place, can be averaged from the local segment temperatures of the neighboring temperature sensors 19i.
  • the temperature sensor(s) 19i can, for example, be arranged analogously to the position sensors 18i on the sensor plate 20 running parallel to the stator unit 15 in the direction of movement.
  • two separate sensor plates 20 are provided, for example. Of course, more or fewer sensor plates 20 could also be used.
  • the stator unit 15 preferably forms the iron core for the drive coils 4 and can therefore, as mentioned, be made of a ferrous material with a known Expansion coefficient OFE be formed.
  • the control unit 6 can then take into account the expansion coefficient OFE of the stator unit 15 in the correction model for correcting the transport unit position, for example in the expansion factor K, when determining the sensor offsets ⁇ Xi or the corrected sensor positions Xi CO rr of the position sensors 18i.
  • the segment carrier 14 is preferably made of aluminum with a corresponding known expansion coefficient O A L .
  • the control unit 6 can thus possibly also take into account the expansion coefficient O A L of the segment carrier 14 in the correction model for correcting the transport unit position, for example again in the expansion factor K of the correction model when determining the sensor offsets AXi of the position sensors 18i.
  • the transport segment TS can, for example, be subdivided into a plurality j of extension zones nj, viewed in the direction of movement, and an extension ⁇ L nj can be calculated for each extension zone nj.
  • the sensor offset DC for a specific position sensor 18i can then be determined from a sum or an integral of the individual extensions ⁇ L nj of the extension zones nj.
  • the length of the expansion zones nj can correspond to the sensor spacing L, so that a position sensor 18i is provided for each expansion zone nj, as indicated in FIG.
  • the number j of expansion zones nj corresponds to the number i of position sensors 18i.
  • a plurality of position sensors 18i could also be arranged in an expansion zone nj.
  • the same sensor offset DC is determined for all position sensors 18i of an expansion zone nj.
  • the position sensor 18i of an expansion zone nj is also a temperature sensor 19i
  • the respective local segment temperature snj can be averaged, for example, from the detected local segment temperatures s nj of the adjacent expansion zones nj+1, nj-1. If the transport segment TS is fastened according to FIG 12 arranged position sensor 18i has a lower sensor offset DC, as a further from the fixed bearing 12 arranged position sensor 18i (eg in the region of the floating bearing 13).
  • a displacement of the entire sensor plate 20 can optionally also be taken into account in the correction model in accordance with the following context.
  • the displacement of the entire sensor plate 20 is thus the same for each position sensor 18i on the sensor plate 20 .
  • X offset is the displacement of the entire sensor plate 20
  • KP is the displacement coefficient
  • qr is the temperature of the sensor plate 20, which can correspond, for example, to a measured or modeled local segment temperature qei (or an average local segment temperature qe ⁇ ) qb is in turn the reference temperature.
  • the sequence of a preferred position correction is briefly summarized again below.
  • the determination of the transport unit position of a transport unit TE results from the detected sensor signals of the available position sensors 18i and the known sensor positions X relative to a reference point PB of the transport device 1.
  • the transport segment TS has, for example, a number j of expansion zones nj of equal size, each with a specific length which corresponds, for example, to the sensor distance L (from sensor center to sensor center).
  • a position sensor 18i is thus assigned to each expansion zone nj.
  • two expansion zones nj with a shorter length can be provided for the segment ends (e.g. each L minus a certain sensor edge distance LR ⁇ L). All available temperature sensors 19i (here every second sensor, which is also position sensor 18 and temperature sensor 19) are read in by the control unit 6.
  • the local segment temperature s nj one Expansion zone nj without its own temperature sensor 19i can be averaged from the neighboring temperature sensors 19i+1, 19i-1.
  • the measured temperature of the respectively preceding temperature sensor 19i for example, can be used as the segment temperature s nj for the two expansion zones nj at the end of the segment.
  • Each sensor offset DC + , DCG of a position sensor 18i can be determined by adding up the changes in length ⁇ L nj of each expansion zone nj according to the above relationship K n] * (3 Sn] -3 b ) starting from the fixed bearing 12 for the respective sensor position X in both directions will. The following applies to the first half (on the left in Fig.2):
  • Shift X offset of the entire sensor plate 20 are taken into account.
  • Total sensor offsets ⁇ Xi_ total can then be added to the sensor position X known at the reference temperature qb according to the following relationship in order to obtain the corrected sensor position Xi corr of interest for a position sensor 18i.
  • a cooling device (not shown) can also be provided for cooling the transport segment TS.
  • a suitable heat sink can be provided between the drive coils 4 and the power electronics 17 in order to dissipate the heat generated during operation of the transport device 1 (eg from the drive coils 4 and/or the power electronics 17) from the transport segment TS.
  • a suitable heat exchanger through which a cooling medium flows can be provided as a heat sink.
  • the cooling device can also be controlled via the control unit 6 of the transport device 1 .
  • the (local) (actual) segment temperature qe ⁇ detected by the temperature sensors 19i could also be used in the cooling device as an actual value for regulation to a desired predetermined (set) segment temperature qe.

Abstract

In order to enable determination of the position of a transport unit (TE1, TE2) as accurately as possible in a transport device (1) having at least one transport segment (TS) along which at least one transport unit (TE1, TE2) is moved at least one-dimensionally and on which a plurality of position sensors spaced apart from each other in the direction of movement are provided, independently of the input of heat during the operation of the transport device (1), provision is made according to the invention that a plurality of temperature sensors spaced apart from each other in the direction of movement are provided for detecting a local temperature of each transport segment (TS) and/or that a temperature model for calculating the local segment temperatures is stored in the control unit (6) and that the control unit (6) is configured to correct the position of the transport unit by means of a defined correction model on the basis of the determined local segment temperatures in order to incorporate a thermal expansion of the transport segment (TS).

Description

Transporteinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Transporteinrichtung Transport device and method for operating a transport device
Die Erfindung betrifft eine Transporteinrichtung mit zumindest einem Transportsegment, entlang dem zumindest eine Transporteinheit zumindest eindimensional bewegbar ist, wobei am Transportsegment eine Mehrzahl von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Positionssensoren vorgesehen sind, um jeweils ein Sensorsignal zu erzeugen, wenn sich die Transporteinheit in einem Sensorbereich des jeweiligen Positionssensors befindet, wobei in der Transporteinrichtung eine Steuerungseinheit vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der erhaltenen Sensorsignale der Positionssensoren eine Transporteinheitsposition der Transporteinheit relativ zu einem festgelegten Bezugspunkt der Transporteinrichtung zu ermitteln. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Betreiben einer Transporteinrichtung mit zumindest einem Transportsegment, entlang dem zumindest eine Transporteinheit zumindest eindimensional bewegt wird, wobei am Transportsegment eine Mehrzahl von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Positionssensoren vorgesehen ist, wobei die Positionssensoren jeweils ein Sensorsignal erzeugen, wenn die Transporteinheit in einen Sensorbereich des jeweiligen Positionssensors bewegt wird, wobei eine Steuerungseinheit auf Basis der erhaltenen Sensorsignale der Positionssensoren eine Transporteinheitsposition der Transporteinheit relativ zu einem festgelegten Bezugspunkt der Transporteinrichtung ermittelt. The invention relates to a transport device with at least one transport segment, along which at least one transport unit can be moved at least one-dimensionally, a plurality of position sensors spaced apart from one another in the direction of movement being provided on the transport segment in order to generate a sensor signal in each case when the transport unit is in a sensor region of the respective Position sensor is located, wherein a control unit is provided in the transport device, which is designed to determine a transport unit position of the transport unit relative to a fixed reference point of the transport device as a function of the sensor signals received from the position sensors. The invention also relates to a method for operating a transport device with at least one transport segment, along which at least one transport unit is moved at least one-dimensionally, a plurality of position sensors spaced apart from one another in the direction of movement being provided on the transport segment, with the position sensors each generating a sensor signal when the transport unit is moved into a sensor area of the respective position sensor, with a control unit determining a transport unit position of the transport unit relative to a specified reference point of the transport device on the basis of the sensor signals received from the position sensors.
Bei einem Linearmotor sind ein Primärteil (Stator) und ein Sekundärteil (Läufer) vorgesehen, wobei der Sekundärteil relativ zum Primärteil bewegbar ist. Am Primärteil sind Antriebsspulen angeordnet und am Sekundärteil Antriebsmagnete, oder umgekehrt. Die Antriebsmagnete sind entweder als Permanentmagnete, elektrische Spulen oder Kurzschlusswicklungen ausgeführt. Die Antriebsspulen sind elektrische Spulen, die zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes durch Anlegen einer Spulenspannung bestromt werden. Durch das Zusammenwirken der (elektro)magnetischen Felder der Antriebsmagnete und der Antriebsspulen wirken Kräfte auf den Sekundärteil, die den Sekundärteil relativ zum Primärteil bewegen. Der Linearmotor kann beispielsweise als Synchronmaschine oder als Asynchronmaschine ausgeführt sein. Die Antriebsspulen des Linearmotors sind entweder in einer Bewegungsrichtung hintereinander angeordnet oder in einer Bewegungsebene. Der Sekundärteil kann entlang dieser einen Bewegungsrichtung bewegt werden oder zumindest zweidimensional in der Bewegungsebene in den zwei Bewegungsrichtungen bewegt werden. Man kann auch zwischen Kurzstatorlinearmotoren und Langstatorlinearmotoren unterscheiden, wobei beim Langstatorlinearmotor der Sekundärteil kürzer oder kleiner als der Primärteil ist und beim Kurzstatorlinearmotor der Primärteil kürzer oder kleiner als der Sekundärteil ist. Unter Langstatorlinearmotoren sind sowohl lineare Langstatorlinearmotoren mit eindimensionaler Bewegung des Sekundärteils in einer Bewegungsrichtung zu verstehen, als auch planare Langstatorlinearmotoren mit zumindest zweidimensionaler Bewegung des Sekundärteils in einer Bewegungsebene, die häufig auch Planarmotor genannt werden. Bei Langstatorlinearmotoren werden üblicherweise mehrere Sekundärteile gleichzeitig und unabhängig voneinander entlang des Primärteiles (in einer Bewegungsrichtung oder in einer Bewegungsebene) bewegt. Langstatorlinearmotoren werden daher oftmals in elektromagnetischen Transportsystemen eingesetzt, bei denen mehrere Transporteinheiten (Sekundärteile) zur Durchführung von Transportaufgaben gleichzeitig bewegt werden. Dabei bildet der Primärteil (Stator) eine Transportstrecke oder eine Transportebene aus, entlang der die Transporteinheiten bewegt werden können. In a linear motor, a primary part (stator) and a secondary part (rotor) are provided, with the secondary part being movable relative to the primary part. Drive coils are arranged on the primary part and drive magnets on the secondary part, or vice versa. The drive magnets are designed either as permanent magnets, electrical coils or short-circuit windings. The drive coils are electrical coils that are energized to generate an electromagnetic field by applying a coil voltage. Due to the interaction of the (electro)magnetic fields of the drive magnets and the drive coils, forces act on the secondary part that move the secondary part relative to the primary part. The linear motor can be designed, for example, as a synchronous machine or as an asynchronous machine. The drive coils of the linear motor are either arranged one behind the other in a direction of movement or in one plane of movement. The secondary part can be moved along this one direction of movement or can be moved at least two-dimensionally in the plane of movement in the two directions of movement. A distinction can also be made between short-stator linear motors and long-stator linear motors, with the secondary part being shorter or smaller than the primary part in the long-stator linear motor and the primary part being shorter or smaller than the secondary part in the short-stator linear motor. Long-stator linear motors are both linear long-stator linear motors with one-dimensional movement of the secondary part in one movement direction and planar long-stator linear motors with at least two-dimensional movement of the secondary part in one movement plane, which are often also called planar motors. In the case of long-stator linear motors, a number of secondary parts are usually moved simultaneously and independently of one another along the primary part (in a direction of movement or in a plane of movement). Long-stator linear motors are therefore often used in electromagnetic transport systems in which several transport units (secondary parts) are moved simultaneously to carry out transport tasks. The primary part (stator) forms a transport section or a transport plane along which the transport units can be moved.
Dabei ist auch bereits bekannt, einen Langstatorlinearmotor modular aufzubauen. Dabei kann die Transportstrecke bzw. Transportebene (Primärteil) in mehrere separate Elemente unterteilt sein, die im folgenden auch Transportsegmente genannt werden. Jedes Transportsegment bildet somit einen Teil des Primärteils aus, wobei an jedem Transportsegment eine bestimmte Anzahl von Antriebsspulen angeordnet sein kann. Einzelne, vorzugsweise standardisierte Transportsegmente können dann zu einer Transportstrecke bzw. Transportebene der gewünschten Länge und/oder Form zusammengefügt werden. Beispielsweise zeigt die WO 2015/042409 A1 einen derartigen modular aufgebauten linearen Langstatorlinearmotor. Die US 9,202,719 B1 zeigt einen Langstatorlinearmotor in Form eines Planarmotors mit Statormodulen. It is also already known to construct a long-stator linear motor in a modular manner. The transport route or transport level (primary part) can be subdivided into several separate elements, which are also referred to below as transport segments. Each transport segment thus forms part of the primary part, it being possible for a specific number of drive coils to be arranged on each transport segment. Individual, preferably standardized transport segments can then be combined to form a transport section or transport level of the desired length and/or shape. For example, WO 2015/042409 A1 shows such a modularly constructed linear long-stator linear motor. US Pat. No. 9,202,719 B1 shows a long-stator linear motor in the form of a planar motor with stator modules.
Zum Bestromen der Antriebsspulen ist allgemein eine Leistungselektronik vorgesehen, die die benötigten elektrischen Stellgrößen der Antriebsspulen, beispielsweise eine Spulenspannung, ein Spulenstrom oder ein magnetischer Fluss, umsetzt. In der Leistungselektronik sind elektrische Bauteile verbaut, die im Betrieb belastet werden, beispielsweise durch diese durchfließenden elektrischen Ströme. Die zulässigen elektrischen Ströme sind aber durch die Bauteile und/oder die elektrische Konfiguration der Leistungselektronik beschränkt. Durch das Bestromen der Antriebsspulen durch Anlegen einer Spulenspannung wird am Transportsegment auch Wärme erzeugt, wodurch die Temperatur eines Transportsegments ansteigen kann. Es ist daher auch schon bekannt, den Stator eines Linearmotors zu kühlen. Beispielsweise zeigt die US 5,783,877 A oder die US 7,282,821 B2 eine Kühlung eines Stators eines Linearmotors, wobei im Stator oder in einem am Stator anliegenden Bauteil Leitungen angeordnet sind, durch das ein Kühlmittel durchgeführt wird. Das Kühlmittel nimmt damit Wärme aus dem Stator auf und führt diese ab. Die Kühlung des Stators eines Langstatorlinearmotors, der sich über eine große Länge erstrecken kann, ist hingegen konstruktiv aufwendig und erhöht auch die Kosten, insbesondere bei großen Statorlängen wie bei Verwendung als Transporteinrichtung. Eine Kühlung ist daher oftmals nicht vorgesehen. Power electronics are generally provided for energizing the drive coils, which converts the required electrical manipulated variables of the drive coils, for example a coil voltage, a coil current or a magnetic flux. Electrical components are installed in the power electronics, which are loaded during operation, for example by electrical currents flowing through them. However, the permissible electrical currents are limited by the components and/or the electrical configuration of the power electronics. By energizing the drive coils by applying a coil voltage, heat is also generated at the transport segment, as a result of which the temperature of a transport segment can rise. It is therefore already known to cool the stator of a linear motor. For example, US Pat. No. 5,783,877 A or US Pat. No. 7,282,821 B2 shows cooling of a stator of a linear motor, with lines being arranged in the stator or in a component in contact with the stator, through which lines a coolant is fed. The coolant thus absorbs heat from the stator and dissipates it. In contrast, the cooling of the stator of a long-stator linear motor, which can extend over a great length, is structurally complex and also increases the costs, especially with large stator lengths such as when used as a transport device. Cooling is therefore often not provided for.
Die Steuerung der Bewegung der einzelnen Transporteinheiten erfolgt in der Regel über eine oder mehrere geeignete Steuerungseinheit/en der Transporteinrichtung. Dabei können beispielsweise fest vorgegebene Bewegungsprofile, z.B. ein bestimmtes Weg-Zeit-Profil oder Geschwindigkeits-Zeit-Profil in der Steuerungseinheit implementiert sein oder z.B. von einer übergeordneten Anlagensteuerungseinheit vorgegeben werden. Die Steuerungseinheit berechnet daraus geeignete Stellgrößen für die Antriebsspulen, z.B. Strom, Spannung, und steuert die Antriebsspulen über die Leistungselektronik entsprechend an, um das jeweilige Bewegungsprofil einzustellen, insbesondere einzuregeln. Dabei können auch ein oder mehrere geeignete Regler vorgesehen sein, um bestimmte Sollgrößen, beispielsweise eine Soll-Position einer Transporteinheit entlang der Transportstrecke oder der Transportebene einzuregeln. Um eine für die Regelung erforderliche Ist-Größe zur Verfügung zu stellen, sind in der Regel auch ein oder mehrere Sensoren entlang der Transportstrecke oder der Transportebene vorgesehen. The movement of the individual transport units is usually controlled via one or more suitable control unit(s) of the transport device. In this case, for example, permanently specified movement profiles, e.g. a specific path-time profile or speed-time profile, can be implemented in the control unit or e.g. specified by a higher-level system control unit. From this, the control unit calculates suitable manipulated variables for the drive coils, e.g. current, voltage, and controls the drive coils accordingly via the power electronics in order to set, in particular to regulate, the respective movement profile. In this case, one or more suitable controllers can also be provided in order to adjust certain desired values, for example a desired position of a transport unit along the transport route or the transport plane. In order to provide an actual variable required for the regulation, one or more sensors are usually also provided along the transport section or the transport plane.
Oftmals sind beispielsweise geeignete Positionssensoren vorgesehen, z.B. in Form von bekannten magnetischen Positionssensoren, insbesondere anisotropen magnetoresistiven Sensoren, auch AMR-Sensoren genannt odertunnelmagnetoresistive Sensoren, auch TMR- Sensoren genannt. Mit diesen Sensoren kann die Anwesenheit der Transporteinheiten kontaktlos erfasst werden, wenn sich die Transporteinheit oder ein Teil davon im Sensorbereich befindet, insbesondere das von den Antriebsmagneten der Transporteinheit erzeugte Magnetfeld. Dadurch, dass die Einbaupositionen der Sensoren relativ zu einem definierten Bezugspunkt der Transporteinrichtung in der Regel bekannt sind, kann eine eindeutige Zuordnung der Positionen der Transporteinheiten zum Bezugspunkt der Transporteinrichtung oder zu einem anderen bekannten Bezugspunkt erfolgen. Suitable position sensors, for example, are often provided, e.g. in the form of known magnetic position sensors, in particular anisotropic magnetoresistive sensors, also called AMR sensors, or tunnel magnetoresistive sensors, also called TMR sensors. With these sensors, the presence of the transport units can be detected without contact when the transport unit or a part of it is located in the sensor area, in particular the magnetic field generated by the drive magnets of the transport unit. Since the installation positions of the sensors relative to a defined reference point of the transport device are generally known, the positions of the transport units can be clearly assigned to the reference point of the transport device or to another known reference point.
Im Betrieb der Transporteinrichtung kann es durch den genannten Wärmeeintrag zu unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen einzelner Komponenten der Transporteinrichtung, insbesondere eines Transportsegments kommen. Das kann unter Umständen dazu führen, dass die von der Steuerungseinheit mittels der Positionssensoren ermittelte Position einer Transporteinheit von einer tatsächlichen Position abweicht. Das kann beispielsweise in Transportprozessen, in denen die Bewegung der Transporteinheiten mit der Bewegung einer oder mehrerer externer Einrichtungen synchronisiert ist, zu Problemen führen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein mit einer Transporteinheit transportiertes Objekt an einer vorgegebenen Position von einer Handhabungseinrichtung, wie z.B. einem Industrieroboter, aufgenommen werden soll oder ein Objekt auf die Transporteinheit abgelegt werden soll, oder ein Objekt auf einer bewegte Transporteinheit während der Bewegung bearbeitet werden soll. Wenn die Positionsermittlung der Transporteinheit und damit die Positionsregelung nicht korrekt sind, kann es aufgrund einer Positionsabweichung zu Problemen bei der Ablage oder Aufnahme oder Bearbeitung führen, was natürlich unerwünscht ist. During operation of the transport device, different thermal expansions of individual components of the transport device, in particular a transport segment, can occur as a result of the heat input mentioned. Under certain circumstances, this can lead to the position of a transport unit determined by the control unit using the position sensors deviating from an actual position. This can lead to problems, for example, in transport processes in which the movement of the transport units is synchronized with the movement of one or more external devices. For example, it can be provided that an object transported with a transport unit is to be picked up at a predetermined position by a handling device, such as an industrial robot, or an object is to be placed on the transport unit, or an object on a moving transport unit is to be processed during movement target. If the position determination of the If the transport unit and thus the position control are not correct, a position deviation can lead to problems with storage or recording or processing, which is of course undesirable.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Transporteinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Transporteinrichtung bereitzustellen, die unabhängig vom Wärmeeintrag während des Betriebs der Transporteinrichtung eine möglichst genaue Positionsermittlung einer Transporteinheit ermöglichen. It is therefore an object of the invention to provide a transport device and a method for operating a transport device that enable the most accurate possible position determination of a transport unit independent of the heat input during operation of the transport device.
Die Aufgabe wird mit einer eingangs genannten Transporteinrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Transporteinrichtung, vorzugsweise am Transportsegment, eine Mehrzahl von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Temperatursensoren zur Erfassung jeweils einer lokalen Segmenttemperatur des Transportsegments vorgesehen sind und/oder dass in der Steuerungseinheit ein Temperaturmodell zur Berechnung der lokalen Segmenttemperaturen hinterlegt ist und dass die Steuerungseinheit dazu ausgebildet ist, anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen mittels eines vorgegebenen Korrekturmodells die Transporteinheitsposition zu korrigieren, um eine Wärmeausdehnung des Transportsegments zu berücksichtigen. Dadurch kann die Position der Transporteinheit während des Betriebs in Abhängigkeit von lokalen Wärmeausdehnungen des Transportsegments korrigiert werden, die beispielsweise aus einem Wärmeeintrag der Antriebsspulen resultiert. Dadurch können lokal verschiedene Wärmeeinträge und folglich lokal verschiedene Wärmeausdehnungen des Transportsegments berücksichtigt werden, wodurch eine genauere Positionskorrektur erreicht wird. Lokal verschiedene Wärmeeinträge können beispielsweise entstehen, wenn die Antriebsspulen einzeln angesteuert werden und unterschiedlich stark belastet werden. Dadurch können in vorteilhafter weise verschiedene Wärmedehnungen an verschiedenen Stellen des Transportsegments berücksichtigt werden.The object is achieved according to the invention with a transport device mentioned at the outset in that a plurality of temperature sensors spaced apart from one another in the direction of movement are provided in the transport device, preferably on the transport segment, for detecting a local segment temperature of the transport segment and/or in that a temperature model for the calculation is provided in the control unit of the local segment temperatures is stored and that the control unit is designed to correct the transport unit position on the basis of the determined local segment temperatures using a predetermined correction model in order to take thermal expansion of the transport segment into account. As a result, the position of the transport unit can be corrected during operation as a function of local thermal expansion of the transport segment, which results, for example, from heat input from the drive coils. As a result, locally different heat inputs and consequently locally different thermal expansions of the transport segment can be taken into account, as a result of which a more precise position correction is achieved. Locally different heat inputs can arise, for example, if the drive coils are controlled individually and are loaded to different degrees. As a result, different thermal expansions at different points of the transport segment can be taken into account in an advantageous manner.
Im einfachsten Fall könnte in der Steuerungseinheit beispielsweise eine Kennlinie hinterlegt sein, in der die korrigierte Transporteinheitsposition als Funktion der Segmenttemperatur abgebildet ist. Es könnte aber auch ein Kennfeld hinterlegt sein, in der korrigierte Transporteinheitsposition als Funktion der Segmenttemperatur und eines oder mehrerer weiteren Parametern abgebildet ist. Die Temperatursensoren könnten beispielsweise unmittelbar am Transportsegment angeordnet sein. Es könnten aber beispielsweise auch Temperatursensoren verwendet werden, die vom Transportsegment beabstandet angeordnet sind und dazu geeignet ist, die Temperatur aus der Ferne zu erfassen, wie z.B. Infrarotsensoren. In the simplest case, a characteristic could be stored in the control unit, for example, in which the corrected transport unit position is mapped as a function of the segment temperature. However, a characteristic map could also be stored in which the corrected transport unit position is mapped as a function of the segment temperature and one or more other parameters. The temperature sensors could be arranged directly on the transport segment, for example. However, temperature sensors could also be used, for example, which are arranged at a distance from the transport segment and are suitable for detecting the temperature from a distance, such as infrared sensors.
Vorzugsweise enthält das Korrekturmodell einen temperaturabhängigen Korrekturfaktor des Transportsegments und die Steuerungseinheit ist dazu ausgebildet, die ermittelte Transporteinheitsposition mit dem temperaturabhängigen Korrekturfaktor zu multiplizieren, um die Transporteinheitsposition zu korrigieren. Dadurch wird die Wärmeausdehnung in einfacher Weise durch einen Faktor berücksichtigt, der beispielsweise experimentell ermittelt werden kann. The correction model preferably contains a temperature-dependent correction factor of the transport segment and the control unit is designed to multiply the determined transport unit position by the temperature-dependent correction factor, to correct the transport unit position. As a result, the thermal expansion is taken into account in a simple manner by a factor that can be determined experimentally, for example.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass für die Mehrzahl von Positionssensoren jeweils eine Sensorposition für eine vorgegebene Bezugstemperatur festgelegt ist, dass das Korrekturmodell die Ermittlung eines Sensorversatzes für jeden der Positionssensoren anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen, der Bezugstemperatur und eines vorgegebenen Ausdehnungsfaktors des Transportsegments enthält und dass die Steuerungseinheit dazu ausgebildet ist, anhand der ermittelten Sensorversätze eine korrigierte Sensorposition für jeden Positionssensor zu ermitteln und die Transporteinheitsposition anhand der korrigierten Sensorpositionen zu korrigieren. Dadurch kann ein physikalischer Zusammenhang der Wärmeausdehnung in Abhängigkeit einer Temperaturdifferenz und in Abhängigkeit eines Ausdehnungsfaktors zur Korrektur der Transporteinheitsposition verwendet werden. Im einfachsten Fall kann als Ausdehnungsfaktor beispielsweise ein empirischer Faktor oder ein experimentell ermittelter Faktor verwendet werden. According to an advantageous embodiment, it is provided that for each of the plurality of position sensors, a sensor position is defined for a predefined reference temperature, that the correction model contains the determination of a sensor offset for each of the position sensors based on the determined local segment temperatures, the reference temperature and a predefined expansion factor of the transport segment, and that the control unit is designed to determine a corrected sensor position for each position sensor based on the determined sensor offsets and to correct the transport unit position based on the corrected sensor positions. As a result, a physical relationship between the thermal expansion as a function of a temperature difference and as a function of an expansion factor can be used to correct the position of the transport unit. In the simplest case, an empirical factor or an experimentally determined factor, for example, can be used as the expansion factor.
Vorzugsweise ist zumindest einer der Temperatursensoren an der gleichen Position wie einer der Positionssensoren am Transportsegment angeordnet und/oder zumindest einer der Positionssensoren und zumindest einer der Temperatursensoren sind baulich vereint. Dadurch kann einerseits die Temperaturmessung in vorteilhafter Weise direkt an der Stelle der Positionsmessung erfolgen und andererseits sind weniger Sensoren erforderlich, wodurch der Aufbau vereinfacht wird. At least one of the temperature sensors is preferably arranged in the same position as one of the position sensors on the transport segment and/or at least one of the position sensors and at least one of the temperature sensors are structurally combined. As a result, on the one hand, the temperature can advantageously be measured directly at the location of the position measurement and, on the other hand, fewer sensors are required, which simplifies the design.
Es ist vorteilhaft, wenn das Transportsegment einen Segmentträger aufweist, der, vorzugsweise in Bewegungsrichtung zentral, mit einem Festlager mit einer bekannten Befestigungsposition relativ zum festgelegten Bezugspunkt der Transporteinrichtung an einer ortsfesten Führungseinrichtung der Transporteinrichtung befestigt ist, wobei die Mehrzahl von Positionssensoren auf dem Segmentträger angeordnet ist und dass die Steuerungseinheit dazu ausgebildet ist, die Transporteinheitsposition ausgehend von der Befestigungsposition zu korrigieren, insbesondere die Sensorversätze der Positionssensoren ausgehend von der Befestigungsposition zu ermitteln. Dadurch wird eine im Wesentlichen freie Wärmeausdehung in Bewegungsrichtung ermöglicht, wodurch thermische bedingte Spannungen geringgehalten werden. Dadurch, dass die Wärmeausdehung von einem bekannten Punkt ausgeht, kann eine einfache Positionskorrektur in zwei Richtungen durchgeführt werden. It is advantageous if the transport segment has a segment carrier, which is attached, preferably centrally in the direction of movement, to a stationary guide device of the transport device with a fixed bearing with a known attachment position relative to the specified reference point of the transport device, with the plurality of position sensors being arranged on the segment carrier and that the control unit is designed to correct the transport unit position based on the fastening position, in particular to determine the sensor offsets of the position sensors based on the fastening position. This allows essentially free thermal expansion in the direction of movement, which keeps thermally induced stresses low. Because the thermal expansion starts from a known point, a simple two-way position correction can be performed.
Bevorzugterweise ist am Transportsegment, vorzugsweise am Segmentträger, zumindest eine Statoreinheit vorgesehen, an der mehrere Antriebsspulen in zumindest einer, eine Bewegungsrichtung der Transporteinheit definierenden Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die Antriebsspulen von der Steuerungseinheit ansteuerbar sind, um mit der T ransporteinheit zur Erzeugung einer Antriebskraft zur zumindest eindimensionalen Bewegung der Transporteinheit in der Bewegungsrichtung elektromagnetisch zusammenzuwirken. Alternativ kann am Transportsegment, vorzugsweise am Segmentträger, eine Statoreinheit vorgesehen sein, an der mehrere Antriebsspulen in zumindest zwei verschiedenen Anordnungsrichtungen, die jeweils eine Bewegungsrichtung der Transporteinheit definieren, hintereinander angeordnet sind, wobei die Antriebsspulen von der Steuerungseinheit ansteuerbar sind, um mit der Transporteinheit zur Erzeugung einer Antriebskraft zur zumindest zweidimensionalen Bewegung der Transporteinheit in den zwei Bewegungsrichtungen elektromagnetisch zusammenzuwirken. Dadurch kann die Positionskorrektur sowohl bei einem Langstatorlinearmotor mit eindimensionaler Bewegungsrichtung der Transporteinheit verwendet werden, als auch bei einem Planarmotor mit mehrdimensionaler Bewegungsrichtung. At least one stator unit is preferably provided on the transport segment, preferably on the segment carrier, on which a plurality of drive coils are arranged in at least one, one The arrangement direction defining the direction of movement of the transport unit are arranged one behind the other, the drive coils being controllable by the control unit in order to interact electromagnetically with the transport unit to generate a drive force for at least one-dimensional movement of the transport unit in the direction of movement. Alternatively, a stator unit can be provided on the transport segment, preferably on the segment carrier, on which several drive coils are arranged one behind the other in at least two different arrangement directions, each of which defines a direction of movement of the transport unit, with the drive coils being controllable by the control unit in order to move with the transport unit to the Generating a driving force for the at least two-dimensional movement of the transport unit to interact electromagnetically in the two directions of movement. As a result, the position correction can be used both in a long-stator linear motor with a one-dimensional direction of movement of the transport unit and in a planar motor with a multi-dimensional direction of movement.
Vorzugsweise sind die Mehrzahl von Positionssensoren und/oder die Mehrzahl von Temperatursensoren auf einer in Bewegungsrichtung parallel zum Transportsegment, insbesondere zur Statoreinheit, verlaufenden Sensorplatte angeordnet, wobei die Sensorplatte vorzugsweise am Segmentträger angeordnet ist. Dadurch werden der Aufbau und die Montage des Transportsegments vereinfacht. The plurality of position sensors and/or the plurality of temperature sensors are preferably arranged on a sensor plate running parallel to the transport segment, in particular to the stator unit, in the direction of movement, the sensor plate preferably being arranged on the segment carrier. This simplifies the construction and assembly of the transport segment.
Vorzugsweise ist sie Statoreinheit aus einem eisenhaltigen Werkstoff mit einem bekannten Ausdehnungskoeffizienten ausgebildet und/oder der Segmentträger ist aus einem, vorzugsweise aluminiumhaltigen, Werkstoff mit einem bekannten Ausdehnungskoeffizienten ausgebildet und der Ausdehnungskoeffizienten der Statoreinheit und/oder der Ausdehnungskoeffizienten des Segmentträgers sind im Korrekturmodell berücksichtigt. Dadurch kann ein modularer Aufbau der Transporteinrichtung ermöglicht werden, wobei für jede Komponente ein vorteilhafter Werkstoff verwendet werden kann, dessen Wärmeausdehungs-Eigenschaften in der Positionskorrektur berücksichtigt werden können.The stator unit is preferably made of a ferrous material with a known coefficient of expansion and/or the segment carrier is made of a material, preferably containing aluminum, with a known coefficient of expansion and the coefficient of expansion of the stator unit and/or the coefficient of expansion of the segment carrier are taken into account in the correction model. As a result, a modular construction of the transport device can be made possible, with an advantageous material being able to be used for each component, the thermal expansion properties of which can be taken into account in the position correction.
Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Korrekturmodell die Ermittlung einer Verschiebung der Sensorplatte anhand einer Temperatur der Sensorplatte, eines Verschiebungskoeffizienten der Sensorplatte und der Bezugstemperatur enthält und dass die Steuerungseinheit dazu ausgebildet ist, aus der Verschiebung der Sensorplatte und dem ermittelten Sensorversatz einen Gesamtsensorversatz des zumindest einen Positionssensors zu ermitteln und den Gesamtsensorversatz zur Ermittlung der korrigierten Sensorposition zu verwenden. Dadurch kann auch eine, für jeden Positionssensor gleich große, Verschiebung der gesamten Sensorplatte bei der Berechnung der korrigierten Transporteinheitsposition berücksichtig werden. Weiters wird die Aufgabe durch das eingangs genannte Verfahren dadurch gelöst, dass mittels einer Mehrzahl von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandeten Temperatursensoren jeweils eine lokale Segmenttemperatur des Transportsegments erfasst wird und/oder dass mittels eines in der Steuerungseinheit implementierten Temperaturmodells des Transportsegments lokale Segmenttemperaturen des Transportsegments (TS) ermittelt werden und dass die Steuerungseinheit anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen mittels eines vorgegebenen Korrekturmodells die Transporteinheitsposition korrigiert, um eine Wärmeausdehnung des Transportsegments zu berücksichtigen. According to a further advantageous embodiment, it is provided that the correction model contains the determination of a displacement of the sensor plate based on a temperature of the sensor plate, a displacement coefficient of the sensor plate and the reference temperature, and that the control unit is designed to calculate a total sensor displacement of the sensor plate from the displacement of the sensor plate and the determined sensor displacement determine at least one position sensor and use the total sensor offset to determine the corrected sensor position. As a result, a displacement of the entire sensor plate that is the same for each position sensor can also be taken into account when calculating the corrected transport unit position. Furthermore, the object is achieved by the method mentioned at the beginning in that a local segment temperature of the transport segment is detected by means of a plurality of temperature sensors spaced apart from one another in the direction of movement and/or that local segment temperatures of the transport segment (TS) are determined by means of a temperature model of the transport segment implemented in the control unit. are determined and that the control unit corrects the position of the transport unit on the basis of the determined local segment temperatures by means of a predetermined correction model in order to take thermal expansion of the transport segment into account.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 11 bis 16 angegeben. Advantageous developments of the method are specified in the dependent claims 11 to 16.
Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 2 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt The present invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 2, which show advantageous configurations of the invention by way of example, schematically and not restrictively. while showing
Fig.1 eine Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors in einer bevorzugten Ausführungsform, 1 shows a transport device in the form of a long-stator linear motor in a preferred embodiment,
Fig.2 ein Transportsegment der Transporteinrichtung in einer Draufsicht und in einer Seitenansicht 2 shows a transport segment of the transport device in a plan view and in a side view
In Fig.1 ist eine Transporteinrichtung 1 in Form eines Langstatorlinearmotors (nachfolgend LLM) in einer Ansicht von oben schematisch dargestellt. Der Aufbau und die Funktion eines LLM sind hinlänglich bekannt, weshalb nur auf die für die Erfindung wesentlichen Punkte näher eingegangen wird. Die Transporteinrichtung 1 weist eine Transportstrecke 2 auf, die aus einer Mehrzahl von Transportsegmenten TS modular aufgebaut ist. Entlang der Transportstrecke 2 können eine oder mehrere Transporteinheiten TE in bekannter Weise durch elektromagnetische Kraftbildung bewegt werden. Dazu sind an der Transportstrecke 2 in bekannter Weise eine Vielzahl von Antriebsspulen 4 in einer Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet, die eine Bewegungsrichtung für die Transporteinheiten TE ausbildet. An den Transporteinheiten TE sind jeweils mehrere Antriebsmagnete 5 unterschiedlicher magnetischer Polung in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnet. Die Antriebsmagnete 5 sind den Antriebsspulen 4 der Transportstrecke 2 zugewandt und wirken mit den Antriebsspulen 4 zur Erzeugung einer Antriebskraft magnetisch zusammen, durch die die Transporteinheit TE entlang der Transportstrecke 2 bewegt werden kann. Als Antriebsmagnete 5 können beispielsweise mehrere Permanentmagnete unterschiedlicher magnetischer Polung vorgesehen sein. In FIG. 1, a transport device 1 in the form of a long-stator linear motor (hereinafter LLM) is shown schematically in a view from above. The structure and function of an LLM are well known, which is why only the points that are essential to the invention are discussed in more detail. The transport device 1 has a transport route 2 which is constructed in a modular manner from a plurality of transport segments TS. One or more transport units TE can be moved along the transport route 2 in a known manner by generating electromagnetic forces. For this purpose, a multiplicity of drive coils 4 are arranged one behind the other in a known manner on the transport path 2 in a direction which forms a direction of movement for the transport units TE. A plurality of drive magnets 5 of different magnetic polarity are arranged one behind the other in the direction of movement on the transport units TE. The drive magnets 5 face the drive coils 4 of the transport path 2 and interact magnetically with the drive coils 4 to generate a drive force by which the transport unit TE can be moved along the transport path 2 . For example, several permanent magnets of different magnetic polarity can be provided as drive magnets 5 .
Zwischen den Antriebsmagneten 5 und den Antriebsspulen 4 ist in der Regel ein Luftspalt vorgesehen, in dem sich ein magnetischer Kreis ausbildet. Neben der Antriebskraft kann auch eine Haltekraft erzeugt werden, durch die die Transporteinheiten TE an der Transportstrecke 2 gehalten werden. Bei einem als Planarmotor ausgebildeten LLM kann anstatt der Haltekraft auch eine umgekehrte Schwebekraft erzeugt werden, durch die die Transporteinheit TE in Schwebe gehalten wird, um den Luftspalt aufrecht zu erhalten. An der Transportstrecke 2 kann auch eine geeignete Führungseinrichtung 8 (siehe Fig.2) vorgesehen sein, die mit geeigneten Führungselementen der Transporteinheiten TE, beispielsweise drehbar gelagerten Rädern 9, zusammenwirkt. Dadurch kann einerseits gewährleistet werden, dass sich die Transporteinheiten TE nicht in unerwünschter weise von der Transportstrecke 2 lösen, beispielsweise durch Kurvenkräfte. Andererseits kann dadurch auch der Luftspalt im Wesentlichen konstant gehalten werden, was die Steuerung verbessert. An air gap, in which a magnetic circuit is formed, is generally provided between the drive magnets 5 and the drive coils 4 . In addition to the driving force a holding force can also be generated, by which the transport units TE are held on the transport route 2. In the case of an LLM designed as a planar motor, instead of the holding force, a reverse levitation force can also be generated, by means of which the transport unit TE is held in levitation in order to maintain the air gap. A suitable guide device 8 (see FIG. 2) can also be provided on the transport path 2, which cooperates with suitable guide elements of the transport units TE, for example rotatably mounted wheels 9. On the one hand, this can ensure that the transport units TE do not become detached from the transport section 2 in an undesired manner, for example due to cornering forces. On the other hand, this also allows the air gap to be kept essentially constant, which improves control.
Im dargestellten Beispiel ist die Bewegungsrichtung durch den Aufbau bzw. die Form der Transportstrecke 2 vorgegeben, sodass eine eindimensionale Bewegung der Transporteinheiten TE in der vorgegebenen Bewegungsrichtung möglich ist. Die dargestellte “eindimensionale” Ausführungsform ist allerdings nur beispielhaft zu verstehen, denn wie eingangs erwähnt wurde, kann ein LLM natürlich auch als sogenannter Planarmotor ausgebildet sein, bei dem das oder die Transportsegmente TS eine Transportebene ausbilden, in der eine oder mehrere Transporteinheiten TE zumindest zweidimensional in mehreren Bewegungsrichtungen bewegt werden können. Bei einem Planarmotor sind die Antriebsspulen daher nicht nur in einer eindimensionalen Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet, sondern in mehreren Anordnungsrichtungen. In the example shown, the direction of movement is specified by the structure or the shape of the transport section 2, so that a one-dimensional movement of the transport units TE in the specified direction of movement is possible. However, the “one-dimensional” embodiment shown is only to be understood as an example, because, as mentioned at the beginning, an LLM can of course also be designed as a so-called planar motor, in which the transport segment or segments TS form a transport level in which one or more transport units TE are at least two-dimensional can be moved in several directions. In a planar motor, therefore, the drive coils are not only arranged one after the other in a one-dimensional arrangement direction, but in several arrangement directions.
Beispielsweise kann eine erste Gruppe von Antriebsspulen 4 in einer ersten Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet sein und eine zweite Gruppe von Antriebsspulen 4 kann in einer von der ersten Anordnungsrichtung verschiedenen zweiten Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet sein. Die erste Gruppe von Antriebsspulen 4 kann beispielsweise in einer ersten Ebene angeordnet sein und die zweite Gruppe von Antriebsspulen 4 kann in einer, oberhalb oder unterhalb der ersten Ebene liegenden, zweiten Ebene angeordnet sein. Auch eine Anordnung in der gleichen Ebene wäre aber möglich. Die beiden Anordnungsrichtungen können beispielsweise normal aufeinander stehen oder in einem anderen Winkel zueinander. Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der dargestellten eindimensionalen Transporteinrichtung 1 beschrieben. Von der Erfindung ist aber natürlich auch eine mehrdimensionale Transporteinrichtung in Form eines Planarmotors umfasst. For example, a first group of drive coils 4 may be arranged in a row in a first arrangement direction and a second group of drive coils 4 may be arranged in a row in a second arrangement direction different from the first arrangement direction. For example, the first group of drive coils 4 can be arranged in a first plane and the second group of drive coils 4 can be arranged in a second plane, lying above or below the first plane. However, an arrangement in the same plane would also be possible. The two arrangement directions can, for example, be perpendicular to one another or at a different angle to one another. The invention is described below by way of example using the illustrated one-dimensional transport device 1 . Of course, the invention also includes a multi-dimensional transport device in the form of a planar motor.
Die Transportstrecke 2 weist hier zwei getrennte Transportstreckenabschnitte 2a, 2b auf, die jeweils aus mehreren Transportsegmenten TS aufgebaut ist. Es könnten aber natürlich auch mehr oder weniger Transportstreckenabschnitte 2i vorgesehen sein. Im einfachsten Fall könnte auch nur ein einziges Transportsegment TS vorgesehen sein, das die Transportstrecke 2 ausbildet. Die Transportsegmente TS können an geeigneten stationären Haltevorrichtungen 3 befestigt sein, die wiederum z.B. am Boden ortsfest angeordnet sind.The transport route 2 here has two separate transport route sections 2a, 2b, each of which is made up of a plurality of transport segments TS. Of course, more or fewer transport route sections 2i could also be provided. In the simplest case, only a single transport segment TS could be provided that Transport route 2 forms. The transport segments TS can be attached to suitable stationary holding devices 3, which in turn are arranged in a stationary manner, for example on the ground.
Im dargestellten Beispiel sind die Haltevorrichtungen 3 durch eine (in Fig.1 nicht dargestellte) Führungseinrichtung 8 verbunden. Die Haltevorrichtungen 3 und die Führungseinrichtung 8 bilden zusammen eine ortsfeste Konstruktion aus, an der die einzelnen Transportsegmente gehalten sind. In the example shown, the holding devices 3 are connected by a guide device 8 (not shown in FIG. 1). The holding devices 3 and the guide device 8 together form a stationary structure on which the individual transport segments are held.
Die Bereiche, in denen sich die beiden Transportstreckenabschnitte 2a, 2b überlappen, sind sogenannte Übergabepositionen, an denen geeignete Transporteinheiten TE zwischen den Transportstreckenabschnitten 2a, 2b übergeben werden können. Unter einer geeigneten Transporteinheit TE ist hierbei eine Transporteinheit TE zu verstehen, die an gegenüberliegenden Seiten Antriebsmagnete 5a, 5b aufweist, wie beispielhaft anhand der Transporteinheit TE2 dargestellt ist. Die Transporteinheit TE2 kann daher entlang des geschlossenen ersten Transportstreckenabschnitts 2a bewegt werden, indem die Antriebsspulen 4 des ersten Transportstreckenabschnitts 2a mit den Antriebsmagneten 5a Zusammenwirken, wie durch den Bewegungspfad B1 angedeutet ist. Die Transporteinheit TE2 kann aber auch auf den, hier offenen, zweiten Transportstreckenabschnitt 2b übergeben werden und entlang des zweiten Transportstreckenabschnitts 2a bewegt werden, indem die Antriebsspulen 4 des zweiten Transportstreckenabschnitts 2a mit den Antriebsmagneten 5b Zusammenwirken. The areas in which the two transport route sections 2a, 2b overlap are so-called transfer positions at which suitable transport units TE can be transferred between the transport route sections 2a, 2b. A suitable transport unit TE is to be understood here as a transport unit TE which has drive magnets 5a, 5b on opposite sides, as is shown by way of example using the transport unit TE2. The transport unit TE2 can therefore be moved along the closed first transport path section 2a by the drive coils 4 of the first transport path section 2a interacting with the drive magnets 5a, as indicated by the movement path B1. However, the transport unit TE2 can also be transferred to the second transport path section 2b, which is open here, and moved along the second transport path section 2a by the drive coils 4 of the second transport path section 2a interacting with the drive magnets 5b.
Die Steuerung der Bewegung der Transporteinheiten TE erfolgt über eine geeignete Steuerungseinheit 6, die z.B. als geeignete Hard- und/oder Software ausgeführt sein kann. Die Steuerungseinheit 6 kann z.B. wiederum mit einer (nicht dargestellten) übergeordneten Anlagensteuerungseinheit kommunizieren, z.B. um die Bewegung der Transporteinheiten TE mit einer Bewegung einer externen Einrichtung, beispielsweise einer Handhabungseinrichtung wie einem Industrieroboter zu synchronisieren. In der Steuerungseinheit 6 kann auch ein geeigneter Regler implementiert sein, mit dem bestimmte Bewegungsgrößen der Transporteinheiten TE, z.B. Position, Geschwindigkeit, etc., eingeregelt werden können. Es können z.B. auch weitere untergeordnete Regelungseinheiten, vorgesehen sein, die von der Steuerungseinheit 6 angesteuert werden.The movement of the transport units TE is controlled via a suitable control unit 6, which can be designed, for example, as suitable hardware and/or software. The control unit 6 can, for example, in turn communicate with a higher-level system control unit (not shown), for example in order to synchronize the movement of the transport units TE with a movement of an external device, for example a handling device such as an industrial robot. A suitable controller can also be implemented in the control unit 6, with which specific movement variables of the transport units TE, e.g. position, speed, etc., can be regulated. For example, further subordinate control units can also be provided, which are controlled by the control unit 6 .
Beispielsweise kann je Transportsegment TS eine eigene Segmentregelungseinheit 7 vorgesehen sein, um die Antriebsspulen 4 des jeweiligen Transportsegments TS anzusteuern. In Fig.1 ist dies stellvertretend lediglich für zwei Transportsegmente TS dargestellt. An den Transportsegmenten TS ist üblicherweise auch eine (nicht dargestellte) Leistungselektronik vorgesehen, die die geforderten elektrischen Größen (Strom, Spannung) für die Antriebsspulen 4 in geeigneter Weise zur Verfügung stellt. Je nach gewünschtem Bewegungsprofil einer Transporteinheit TE steuert die Steuerungseinheit 6 die Antriebsspulen 4 entsprechend an, um ein bewegtes Magnetfeld in Bewegungsrichtung zu erzeugen durch das die Transporteinheiten in gewünschter Weise bewegt werden. Vorzugsweise kann jede Antriebsspule 4 einzeln und unabhängig von den anderen Antriebsspulen 4 angesteuert werden. For example, a separate segment control unit 7 can be provided for each transport segment TS in order to control the drive coils 4 of the respective transport segment TS. In FIG. 1, this is represented only for two transport segments TS. Power electronics (not shown) are usually also provided on the transport segments TS, which makes the required electrical variables (current, voltage) available for the drive coils 4 in a suitable manner. Depending on the desired movement profile of a transport unit TE, the control unit 6 controls the drive coils 4 accordingly in order to apply a moving magnetic field in the direction of movement generate through which the transport units are moved in the desired manner. Each drive coil 4 can preferably be activated individually and independently of the other drive coils 4 .
In Fig.2 ist links ein Ausschnitt der Transportstrecke 2 im Bereich eines Transportsegments TS in einer Ansicht von vorne (normal zur Bewegungsrichtung) ohne T ransporteinheit TE dargestellt. Fig.2 rechts zeigt die Seitenansicht (in Bewegungsrichtung) mit Transporteinheit TE. Wie anhand Fig.1 beschrieben wurde, können die Transportsegmente TS an einer oder mehreren geeigneten ortsfesten Haltevorrichtungen 3 befestigt sein, wobei in Fig.2 lediglich eine Haltevorrichtung 3 dargestellt ist. An der Haltevorrichtung 3 ist eine Führungseinrichtung 8 vorgesehen. Die Führungseinrichtung 8 erstreckt sich vorzugsweise durchgehend, also unterbrechungsfrei, entlang der gesamten Transportstrecke 2. Die Führungseinrichtung 8 kann beispielsweise fix mit der Haltevorrichtung 3 verbunden sein, beispielsweise verschraubt. Im dargestellten Beispiel weist die Führungseinrichtung 8 eine obere Führungsschiene und eine untere Führungsschiene auf. An der Transporteinheit TE können drehbare Rollen oder Räder 9 angeordnet sein, die mit der Führungseinrichtung 8 Zusammenwirken. Beispielsweise kann die Transporteinheit TE einen Grundkörper 10 aufweisen, an dem an einer Seite (oder an gegenüberliegenden Seiten) die Antriebsmagnete 5 angeordnet sind. Seitlich am Grundkörper 10 können die Räder 9 drehbar gelagert angeordnet sein. Im gezeigten Beispiel weist die obere Führungsschiene 8 eine Nut auf, in der das oder die Räder 9 abrollen. Dadurch kann die Transporteinheit TE seitlich, also quer zur Bewegungsrichtung, geführt werden. In FIG. 2, on the left, a section of the transport route 2 in the area of a transport segment TS is shown in a view from the front (normal to the direction of movement) without a transport unit TE. 2 on the right shows the side view (in the direction of movement) with transport unit TE. As was described with reference to FIG. 1, the transport segments TS can be fastened to one or more suitable stationary holding devices 3, only one holding device 3 being shown in FIG. A guide device 8 is provided on the holding device 3 . The guide device 8 preferably extends continuously, ie without interruption, along the entire transport route 2. The guide device 8 can, for example, be permanently connected to the holding device 3, for example screwed. In the example shown, the guide device 8 has an upper guide rail and a lower guide rail. Rotatable rollers or wheels 9 which interact with the guide device 8 can be arranged on the transport unit TE. For example, the transport unit TE can have a base body 10 on which the drive magnets 5 are arranged on one side (or on opposite sides). The wheels 9 can be arranged in a rotatably mounted manner on the side of the base body 10 . In the example shown, the upper guide rail 8 has a groove in which the wheel or wheels 9 roll. As a result, the transport unit TE can be guided laterally, ie transversely to the direction of movement.
Die Transportsegmente TS sind im dargestellten Beispiel an der Führungseinrichtung 8 befestigt. Die Befestigung erfolgt dabei vorzugsweise so, dass eine Wärmedehnung des Transportsegments TS in Bewegungsrichtung möglich ist, sodass es nicht zu unerwünschten mechanischen Spannungen und ggf. Verformungen kommt. Im gezeigten Beispiel ist das Transportsegment TS an einem in Längsrichtung des Transportsegments TS zentral angeordneten Festlager 12 und zwei, jeweils im Bereich der Enden vorgesehenen Loslagern 13 an der Führungseinrichtung 8 befestigt. Die Lager 12, 13 sind in Fig.2 lediglich schematisch dargestellt und können konstruktiv in geeigneter Weise ausgebildet sein. Am Festlager 12 ist das Transportsegment TS somit fest mit der Führungseinrichtung 8 verbunden, sodass bei einer Wärmedehnung des Transportsegments TS keine Relativbewegung erfolgt. Die Wärmedehnung wird von den Loslagern 13 aufgenommen, sodass sich das Transportsegment TS ausgehend vom Festlager 12 im Wesentlichen symmetrisch um die Mitte in entgegengesetzte Richtungen ausdehnen kann. Aufeinanderfolgende Transportsegmente TS sind daher in Bewegungsrichtung gesehen vorzugsweise in einem Segmentabstand s voneinander beabstandet an der Führungseinrichtung 8 angeordnet, wie in Fig.2 beispielhaft anhand der Transportsegmente TSi, TSi+1, TSi-1 angedeutet ist. The transport segments TS are attached to the guide device 8 in the example shown. The attachment is preferably carried out in such a way that thermal expansion of the transport segment TS is possible in the direction of movement, so that undesirable mechanical stresses and possible deformations do not occur. In the example shown, the transport segment TS is attached to a fixed bearing 12 arranged centrally in the longitudinal direction of the transport segment TS and two loose bearings 13 each provided in the region of the ends on the guide device 8 . The bearings 12, 13 are only shown schematically in FIG. 2 and can be constructed in a suitable manner. The transport segment TS is thus firmly connected to the guide device 8 at the fixed bearing 12, so that there is no relative movement in the event of thermal expansion of the transport segment TS. The thermal expansion is absorbed by the loose bearings 13 so that the transport segment TS can expand essentially symmetrically around the center in opposite directions, starting from the fixed bearing 12 . Consecutive transport segments TS are therefore seen in the direction of movement preferably at a segment distance s spaced from each other at the Guide device 8 is arranged, as is indicated in FIG. 2 by way of example using the transport segments TSi, TSi+1, TSi-1.
Im dargestellten Beispiel weist das Transportsegment TS einen Segmentträger 14 sowie eine am Segmentträger angeordnete Statoreinheit 15 auf. Der Segmentträger 14 kann beispielsweise aus Aluminium bzw. einem aluminiumhaltigen Werkstoff ausgebildet sein. Die Statoreinheit 15 ist vorzugsweise aus Eisen bzw. einem geeigneten eisenhaltigen Werkstoff. An der Statoreinheit 15 sind die Antriebsspulen 4 in geeigneter Weise befestigt. Die Statoreinheit 15 bildet somit in vorteilhafter Weise den Eisenkern für die Antriebsspulen 4 aus. An der, der Transporteinheit TE zugewandten Seite des Transportsegments TS kann auch eine Segmentabdeckung 16 aus einem geeigneten metallischen Werkstoff vorgesehen sein, um zumindest die Antriebsspulen 4 abzuschirmen und eine im Wesentlichen geschlossene Fläche zu bilden. An der, den Antriebsspulen 4 gegenüberliegenden Rückseite des Transportsegments TS kann die Leistungselektronik 17 angeordnet sein, die in geeigneter Weise mit den Antriebsspulen 4 elektrisch verbunden ist. Die Leistungselektronik 17 kann beispielsweise in Form einer oder mehrerer bekannten Platinen bzw. Leiterplatten ausgebildet sein, auf der entsprechende elektronische Bauelemente vorgesehen sind. In the example shown, the transport segment TS has a segment carrier 14 and a stator unit 15 arranged on the segment carrier. The segment carrier 14 can be formed, for example, from aluminum or a material containing aluminum. The stator unit 15 is preferably made of iron or a suitable ferrous material. The drive coils 4 are attached to the stator unit 15 in a suitable manner. The stator unit 15 thus advantageously forms the iron core for the drive coils 4 . A segment cover 16 made of a suitable metallic material can also be provided on the side of the transport segment TS facing the transport unit TE in order to shield at least the drive coils 4 and to form an essentially closed surface. The power electronics 17 can be arranged on the rear side of the transport segment TS opposite the drive coils 4 and is electrically connected to the drive coils 4 in a suitable manner. The power electronics 17 can be designed, for example, in the form of one or more known circuit boards or printed circuit boards, on which corresponding electronic components are provided.
Am Transportsegment TS ist weiters eine Mehrzahl i von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Positionssensoren 18i mit jeweils einer festgelegten Sensorposition X, vorgesehen. Die Positionssensoren 18i erzeugen jeweils ein Sensorsignal, wenn sich eine Transporteinheit TE, insbesondere das von den Antriebsmagneten 5 erzeugte Magnetfeld, in einem Sensorbereich des jeweiligen Positionssensors 18 befindet. Die Positionssensoren 18i sind dabei vorzugsweise an festgelegten Sensorposition Xi am Transportsegment TS angeordnet, wobei die Sensorpositionen Xi z.B. relativ zu einem ortsfesten Bezugspunkt PB der Transporteinrichtung 1 festgelegt sein können, der beispielsweise an der Führungseinrichtung 8 oder an einer beliebigen anderen Stelle liegen kann (Fig.1 ). Die Sensorpositionen Xi der Positionssensoren 18i sind dabei vorzugsweise für eine vorgegebene Bezugstemperatur qb festgelegt, beispielsweise einer mittleren Umgebungstemperatur im Bereich von 20°C bis 30°C. Furthermore, a plurality i of position sensors 18i spaced apart from one another in the direction of movement, each having a fixed sensor position X, is provided on the transport segment TS. The position sensors 18i each generate a sensor signal when a transport unit TE, in particular the magnetic field generated by the drive magnets 5, is located in a sensor area of the respective position sensor 18. The position sensors 18i are preferably arranged at fixed sensor positions Xi on the transport segment TS, with the sensor positions Xi being able to be fixed, for example, relative to a stationary reference point PB of the transport device 1, which can be located, for example, on the guide device 8 or at any other desired location (Fig. 1 ). The sensor positions Xi of the position sensors 18i are preferably defined for a predefined reference temperature qb, for example an average ambient temperature in the range from 20°C to 30°C.
Die Positionssensoren 18i sind dabei in festgelegten und vorzugsweise konstanten Sensorabständen L=konstant in Bewegungsrichtung voneinander beabstandet angeordnet, wie in Fig.2 dargestellt ist. Es könnten aber auch unregelmäßige Abstände L^konstant vorgesehen sein. Die Sensorabstände L können z.B. jeweils von Mitte zweier benachbarter Positionssensoren 18i bemessen sein und z.B. im Bereich von 5 bis 30mm betragen. Beispielsweise könnten alle Positionssensoren 18i bis auf die beiden Positionssensoren 18i an den beiden Enden des Transportsegments TS in konstanten Abständen beabstandet sein. Die beiden Positionssensoren 18i an den Enden können z.B. einen geringeren Abstand zum jeweils davor liegenden Sensor aufweisen, sodass ein ausreichend großer Abstand zum jeweiligen Segmentende vorgesehen ist. Zusätzlich könnte ggf. im Bereich des Übergangs zwischen zwei Transportsegmenten TSi-1, TS, TSi+1 ein zusätzlicher (nicht dargestellter) Positionssensor 18 für die besondere Betrachtung der Verhältnisse im Übergangsbereich zwischen den Transportsegmenten TSi-1, TS, TSi+1 vorgesehen sein. The position sensors 18i are arranged spaced apart from one another in the direction of movement at fixed and preferably constant sensor distances L=constant, as shown in FIG. However, irregular distances L ^ constant could also be provided. The sensor distances L can be measured, for example, from the middle of two adjacent position sensors 18i and can be, for example, in the range from 5 to 30 mm. For example, all position sensors 18i could be spaced at constant intervals apart from the two position sensors 18i at the two ends of the transport segment TS. The two position sensors 18i at the ends can, for example, have a smaller distance to the sensor in front of them, so that there is a sufficiently large distance to the respective segment end is provided. In addition, an additional (not shown) position sensor 18 could be provided in the area of the transition between two transport segments TSi-1, TS, TSi+1 for the special consideration of the conditions in the transition area between the transport segments TSi-1, TS, TSi+1 .
Die für die Anzahl i von Positionssensoren 18i festgelegten Sensorpositionen X, können beispielsweise wiederum auf den ortsfesten Bezugspunkt PB (Fig.1 ) der Transporteinrichtung 1 bezogen sein. Die von den Positionssensoren 18i erfassten Sensorsignale werden an eine Steuerungseinheit, wie z.B. die Steuerungseinheit 6 (Fig.1 ) der Transporteinrichtung 1 übermittelt. Die Steuerungseinheit 6 ermittelt dann anhand der erhaltenen Sensorsignale der Positionssensoren 18i die Transporteinheitsposition der T ransporteinheit TE relativ zum Bezugspunkt BP der T ransporteinrichtung 1. Auf Basis des Bezugspunktes PB kann die Transporteinheitsposition beispielsweise mit einer Handhabungseinrichtung, wie z.B. einem Industrieroboter synchronisiert werden. The sensor positions X defined for the number i of position sensors 18i can, for example, in turn be related to the fixed reference point PB (FIG. 1) of the transport device 1. The sensor signals detected by the position sensors 18i are transmitted to a control unit, such as the control unit 6 (FIG. 1) of the transport device 1. The control unit 6 then uses the sensor signals received from the position sensors 18i to determine the transport unit position of the transport unit TE relative to the reference point BP of the transport device 1. Based on the reference point PB, the transport unit position can, for example, be synchronized with a handling device such as an industrial robot.
Die Positionssensoren 18i können beispielsweise auf einer in Bewegungsrichtung parallel zur Statoreinheit 15 verlaufenden Sensorplatte 20 angeordnet sein. Im dargestellten Beispiel sind beispielsweise zwei getrennte Sensorplatten 20 vorgesehen, die zwischen der oberen Führungsschiene der Führungseinrichtung 8 und der Statoreinheit 15 am Segmentträger 14 angeordnet sind. Natürlich könnten aber auch mehr oder weniger Sensorplatten 20 verwendet werden und auch die Anordnung der Sensorplatte/n 20 könnte an einer anderen Stelle am Transportsegment TS sein. Die zumindest eine Sensorplatte 20 ist jedenfalls so angeordnet, dass die darauf befindlichen Positionssensoren 18i die Anwesenheit einer Transporteinheit TE im Sensorbereich erkennen können. Analog wie die Leistungselektronik 17 können die Sensorplatten 20 z.B. als bekannte Platinen bzw. Leiterplatten ausgebildet sein und der oder die Positionssensoren 18 können in Form von bekannten AMR-Sensoren oder TMR-Sensoren ausgebildet sein. The position sensors 18i can be arranged, for example, on a sensor plate 20 running parallel to the stator unit 15 in the direction of movement. In the example shown, two separate sensor plates 20 are provided, for example, which are arranged between the upper guide rail of the guide device 8 and the stator unit 15 on the segment carrier 14 . Of course, more or fewer sensor plates 20 could also be used, and the arrangement of the sensor plate(s) 20 could also be at a different point on the transport segment TS. In any case, the at least one sensor plate 20 is arranged in such a way that the position sensors 18i located thereon can detect the presence of a transport unit TE in the sensor area. Analogously to the power electronics 17, the sensor plates 20 can be designed, for example, as known circuit boards or printed circuit boards, and the position sensor or sensors 18 can be designed in the form of known AMR sensors or TMR sensors.
Wie eingangs erwähnt, kommt es im Betrieb der Transporteinrichtung 1 in der Regel zu einer Wärmeentwicklung am Transportsegment TS, insbesondere im Bereich der Antriebsspulen 4 und der Leistungselektronik 17. Dies führt zu einer Erhöhung der Segmenttemperatur qe des Transportsegments TS, was in weiterer Folge zu einer Wärmeausdehnung des Transportsegments TS in Bewegungsrichtung führt. Die Höhe der Wärmeausdehnung hängt beispielsweise von der Bezugstemperatur qb, der Segmenttemperatur qe und der verwendeten Werkstoffe der Komponenten des Transportsegments TS ab. As mentioned at the beginning, during operation of the transport device 1, heat is usually generated on the transport segment TS, particularly in the area of the drive coils 4 and the power electronics 17. This leads to an increase in the segment temperature qe of the transport segment TS, which subsequently leads to a Thermal expansion of the transport segment TS leads in the direction of movement. The level of thermal expansion depends, for example, on the reference temperature qb, the segment temperature qe and the materials used for the components of the transport segment TS.
Im gezeigten Beispiel ist der Segmentträger 14 aus Aluminium mit einem entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten aAL ausgebildet, die Statoreinheit 15 ist aus Eisen mit einem entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten aFE ausgebildet und die Sensorplatten 20 sind aus einem geeigneten Kunststoff mit einem entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten aKU ausgebildet. Dabei gilt aAL > aFE > aKU, wobei aKU im Wesentlichen vernachlässigbar ist. Daraus ist ersichtlich, dass die Sensorplatte/n 20 im Vergleich zur Statoreinheit 15 und dem Segmentträger 14 einer vernachlässigbar geringen Wärmeausdehnung unterworfen ist. Bei einer Temperaturerhöhung dehnen sich also die Statoreinheit 15 und der Segmentträger 14 unterschiedlich aus, die Positionssensoren 18i bzw. die Sensorplatte/n 20 jedoch nur sehr gering. Zusätzlich kann die gesamte Sensorplatte 20 durch die auftretenden mechanischen Spannungen einer Verschiebung unterworfen sein. Diese Effekte führen nun dazu, dass es bei einer Temperaturerhöhung, in Bewegungsrichtung gesehen, zu gewissen Sensorversätzen ÄXi der Positionssensoren 18i relativ zur jeweils bekannten Sensorposition Xi kommt, sodass die von der Steuerungseinheit 6 ermittelte Transporteinheitsposition nicht mehr korrekt ist. In the example shown, segment carrier 14 is made of aluminum with a corresponding coefficient of expansion aAL, stator unit 15 is made of iron with a corresponding coefficient of expansion aFE, and sensor plates 20 are made of a suitable plastic with a corresponding coefficient of expansion aKU educated. In this case, aAL > aFE > aKU applies, where aKU is essentially negligible. From this it can be seen that the sensor plate(s) 20 is subject to negligible thermal expansion compared to the stator unit 15 and the segment carrier 14 . When the temperature increases, the stator unit 15 and the segment carrier 14 expand differently, but the position sensors 18i and the sensor plate(s) 20 only expand very slightly. In addition, the entire sensor plate 20 can be subject to displacement due to the mechanical stresses that occur. These effects lead to certain sensor offsets ÄXi of the position sensors 18i relative to the respectively known sensor position Xi when the temperature increases, seen in the direction of movement, so that the transport unit position determined by the control unit 6 is no longer correct.
Gemäß der gegenständlichen Erfindung ist daher in der Transporteinrichtung 1, insbesondere am Transportsegment TS, eine Mehrzahl i von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Temperatursensoren 19i zur Erfassung jeweils einer lokalen Segmenttemperatur qeί des Transportsegments TS vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann in der Steuerungseinheit 6 ein Temperaturmodell zur Ermittlung der lokalen Segmenttemperaturen qei des Transportsegments TS hinterlegt sein. Die Steuerungseinheit 6 ist dazu ausgebildet, anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen qei mittels eines vorgegebenen Korrekturmodells die Transporteinheitsposition zu korrigieren, um eine Wärmeausdehnung des Transportsegments TS zu berücksichtigen. Die Temperatursensoren 19i können dabei beispielsweise direkt am Transportsegment TS, vorzugsweise an der Sensorplatte 20, angeordnet sein, um die lokalen Segmenttemperaturen qei des Transportsegments TS unmittelbar zu erfassen, wie in Fig.2 dargestellt ist. Als Temperatursensoren 19i könnten aber grundsätzlich auch geeignete Sensoren verwendet werden, welche die lokalen Segmenttemperaturen qei des Transportsegments TS aus der Ferne erfassen können, wie z.B. Infrarotsensoren. Solche Sensoren müssten somit nicht zwingend direkt am Transportsegment TS angeordnet sein, sondern könnten beispielsweise auch vom Transportsegment TS beabstandet angeordnet sein, beispielsweise auf einer geeigneten (nicht dargestellten) ortsfesten Konstruktion. According to the present invention, a plurality i of temperature sensors 19i spaced apart in the direction of movement are therefore provided in the transport device 1, in particular on the transport segment TS, for detecting a local segment temperature qe ί of the transport segment TS. Alternatively or additionally, a temperature model for determining the local segment temperatures qei of the transport segment TS can be stored in the control unit 6 . The control unit 6 is designed to correct the position of the transport unit on the basis of the determined local segment temperatures qei using a predefined correction model in order to take thermal expansion of the transport segment TS into account. The temperature sensors 19i can, for example, be arranged directly on the transport segment TS, preferably on the sensor plate 20, in order to record the local segment temperatures qei of the transport segment TS directly, as shown in FIG. In principle, however, suitable sensors which can remotely detect the local segment temperatures qei of the transport segment TS, such as infrared sensors, could also be used as temperature sensors 19i. Such sensors therefore do not necessarily have to be arranged directly on the transport segment TS, but could, for example, also be arranged at a distance from the transport segment TS, for example on a suitable stationary structure (not shown).
Als Korrekturmodell kann z.B. im einfachsten Fall eine Kennlinie verwendet werden, in der die korrigierte Transporteinheitsposition als Funktion der lokalen Segmenttemperaturen qei abgebildet ist. Es könnte aber auch ein Kennfeld als Korrekturmodell verwendet werden, in dem die korrigierte Transporteinheitsposition als Funktion der lokalen Segmenttemperaturen qeί und zumindest eines weiteren Parameters abgebildet ist. Durch den oder die weiteren Parameter können beispielsweise weitere Einflussgrößen berücksichtigt werden, die die Wärmeausdehnung des Transportsegments TS beeinflussen, z.B. ein konstruktiver Aufbau des Transportsegments TS, verwendete Werkstoffe oder die Bezugstemperatur qb, bei der die Sensorpositionen Xi festgelegt wurden. Das Korrekturmodell (insbesondere die Kennlinie oder das Kennfeld) kann beispielsweise als bekannte Look-Up-Tabelle in der Steuerungseinheit 6 hinterlegt sein oder in einer übergeordneten (Anlagen- )Steuerungseinheit, mit der die Steuerungseinheit 6 kommuniziert. Je nach erfasster oder ermittelter lokaler Segmenttemperatur qei kann die Steuerungseinheit 6 im Betrieb der Transporteinrichtung 1 aus dem Korrekturmodell eine korrigierte Transporteinheitsposition ermitteln. In the simplest case, for example, a characteristic can be used as a correction model, in which the corrected transport unit position is mapped as a function of the local segment temperatures qei. However, a characteristic map could also be used as a correction model, in which the corrected transport unit position is mapped as a function of the local segment temperatures qe ί and at least one other parameter. By or the other parameters, for example, other influencing variables can be considered that affect the thermal expansion of the transport segment TS, such as a structural design of the transport segment TS, materials used or the reference temperature qb, at which the sensor positions Xi have been set. The correction model (in particular the characteristic curve or the characteristic map) can be stored, for example, as a known look-up table in the control unit 6 or in a higher-level (system) control unit with which the control unit 6 communicates. Depending on the recorded or determined local segment temperature qei, the control unit 6 can determine a corrected transport unit position from the correction model during operation of the transport device 1 .
Das Korrekturmodell kann beispielsweise einen temperaturabhängigen Korrekturfaktor des Transportsegments TS enthalten und die Steuerungseinheit 6 kann ausgebildet sein, die ermittelte Transporteinheitsposition mit dem temperaturabhängigen Korrekturfaktor zu multiplizieren, um die Transporteinheitsposition zu korrigieren und somit eine korrigierte Transporteinheitsposition zu ermitteln. Das Korrekturmodell allgemein und insbesondere der Korrekturfaktor können beispielsweise experimentell durch Versuche ermittelt werden oder können auch auf physikalischen Zusammenhängen basieren. Beispielsweise könnte eine Messung der Transporteinheitsposition bei verschiedenen Temperaturen erfolgen, und die gemessenen Transporteinheitspositionen könnten im Korrekturmodell als korrigierte Transporteinheitspositionen als Funktion der lokalen Segmenttemperaturen qei hinterlegt werden. The correction model can contain, for example, a temperature-dependent correction factor of the transport segment TS and the control unit 6 can be designed to multiply the determined transport unit position by the temperature-dependent correction factor in order to correct the transport unit position and thus determine a corrected transport unit position. The correction model in general and the correction factor in particular can, for example, be determined experimentally through tests or can also be based on physical relationships. For example, the transport unit position could be measured at different temperatures, and the measured transport unit positions could be stored in the correction model as corrected transport unit positions as a function of the local segment temperatures qei.
In vorteilhafter Weise sind die Sensorpositionen Xi der Positionssensoren 18i am Transportsegment TS für eine vorgegebene Bezugstemperatur qb von beispielsweise 20- 30°C festgelegt und das Korrekturmodell enthält die Ermittlung eines Sensorversatzes ÄXi für jeden Positionssensor 18i (in Bewegungsrichtung gesehen) anhand der (durch die Temperatursensoren 19i und/oder das Temperaturmodell) ermittelten lokalen Segmenttemperaturen qei, der Bezugstemperatur qb und eines vorgegebenen Ausdehnungsfaktors K des Transportsegments TS. Die Steuerungseinheit 6 kann dann anhand des jeweils ermittelten Sensorversatzes ÄXi eine korrigierte Sensorposition Xicorr für die Positionssensoren 18i ermitteln und die Transporteinheitsposition anhand der korrigierten Sensorposition XiCOrr korrigieren. The sensor positions Xi of the position sensors 18i on the transport segment TS are advantageously fixed for a predetermined reference temperature qb of 20-30°C, for example, and the correction model contains the determination of a sensor offset ÄXi for each position sensor 18i (seen in the direction of movement) based on the (by the temperature sensors 19i and/or the temperature model) determined local segment temperatures qei, the reference temperature qb and a predetermined expansion factor K of the transport segment TS. The control unit 6 can then use the respectively determined sensor offset ΔXi to determine a corrected sensor position Xi corr for the position sensors 18i and correct the transport unit position using the corrected sensor position Xi CO rr .
Zur Ermittlung der Sensorversätze ÄXi kann in der Steuerungseinheit 6 beispielsweise wiederum eine Kennlinie oder ein Kennfeld (z.B. als Look-Up Tabelle) hinterlegt sein, in dem der Sensorversatz ÄXi oder die korrigierte Sensorposition Xicorr der Positionssensoren 18i zumindest in Abhängigkeit der Segmenttemperatur qe abgebildet ist. Dadurch kann z.B. ein bekannter physikalischer Zusammenhang der Wärmeausdehnung zur Ermittlung der Sensorversätze ÄXi oder direkt zur Ermittlung der korrigierten Sensorpositionen XiCOrr der Positionssensoren 18i verwendet werden, der eine Temperaturdifferenz zwischen der lokalen Segmenttemperatur qei und der Bezugstemperatur qb (z.B. der durchschnittlichen Umgebungstemperatur) sowie einen Ausdehnungsfaktor K berücksichtigt. Der Ausdehnungsfaktor K hängt im Wesentlichen von den verwendeten Werkstoffen sowie von der konstruktiven Ausgestaltung und der Einbausituation des Transportsegments TS ab und kann als bekannt angesehen werden. Als Ausdehnungsfaktor K kann beispielsweise ein empirischer Wert verwendet werden oder der Ausdehnungsfaktor K kann z.B. auch experimentell ermittelt werden, beispielsweise durch Messung der Wärmeausdehnung bei verschiedenen Temperaturen. Der Ausdehnungsfaktor K könnte aber beispielsweise auch analytisch ermittelt werden. Wenn das Transportsegment TS, insbesondere der Segmentträger 14, wie im gezeigten Beispiel mit einem zentralen Festlager 12 mit einer bekannten Befestigungsposition relativ zum festgelegten Bezugspunkt PB der Transporteinrichtung 1 an der ortsfesten Struktur der Transporteinrichtung 1 (Führungseinrichtung 8 + Haltevorrichtung 3) befestigt ist, dann kann die Steuerungseinheit 6 die Sensorversätze DCί der Positionssensoren 18i ausgehend von der Befestigungsposition des Festlagers 12 ermitteln. Es ergibt sich somit ein positiver Sensorversatz DC+ und ein negativer Sensorversatz DC , wie in Fig.2 angedeutet ist. To determine the sensor offsets ÄXi, a characteristic curve or a characteristic map (e.g. as a look-up table) can be stored in the control unit 6, in which the sensor offset ÄXi or the corrected sensor position Xi corr of the position sensors 18i is mapped at least as a function of the segment temperature qe . This means that, for example, a known physical relationship between the thermal expansion can be used to determine the sensor offsets ÄXi or directly to determine the corrected sensor positions Xi CO rr of the position sensors 18i, which includes a temperature difference between the local segment temperature qei and the reference temperature qb (e.g. the average ambient temperature) and a Expansion factor K taken into account. The expansion factor K essentially depends on the materials used as well as on the structural design and the installation situation of the transport segment TS and can be regarded as known. An empirical value can be used as the expansion factor K, for example, or the expansion factor K can also be determined experimentally, for example by measuring the thermal expansion at different temperatures. However, the expansion factor K could also be determined analytically, for example. If the transport segment TS, in particular the segment carrier 14, is fastened to the stationary structure of the transport device 1 (guide device 8 + holding device 3) with a central fixed bearing 12 with a known fastening position relative to the fixed reference point PB of the transport device 1, as in the example shown, then it can the control unit 6 determine the sensor offsets DCί of the position sensors 18i starting from the fastening position of the fixed bearing 12 . This results in a positive sensor offset DC + and a negative sensor offset DC as indicated in FIG.
Die Ermittlung lokaler Segmenttemperaturen qei ist vorteilhaft, um lokal unterschiedliche Temperaturen und folglich lokal unterschiedliche Wärmeausdehnungen berücksichtigen zu können. Das kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn verschiedene Antriebsspulen 4 in Bewegungsrichtung gesehen unterschiedlich stark belastet werden, z.B. aufgrund eines bestimmten vorgegebenen Transportprozesses, sodass diese unterschiedliche Wärmeeinträge erzeugen. Determining local segment temperatures qei is advantageous in order to be able to take into account locally different temperatures and consequently locally different thermal expansions. This can be the case, for example, when different drive coils 4 are loaded to different degrees in the direction of movement, e.g. due to a certain specified transport process, so that they generate different heat inputs.
Vorzugsweise ist zumindest einer der Temperatursensoren 19i an der gleichen Position wie einer der Positionssensoren 18i angeordnet oder zumindest einer der Positionssensoren 18i ist mit einem der Temperatursensoren 19i baulich vereint. Im dargestellten Beispiel ist beispielsweise jeder zweite Positionssensor 18i auch als Temperatursensor 19i zur Erfassung der lokalen Segmenttemperatur qei im Bereich des jeweiligen Temperatursensors 19i ausgebildet, wie durch die schraffierten Blöcke symbolisiert ist. Als kombinierter Sensor zur Erfassung der Position und Temperatur kann beispielsweise der erwähnte AMR-Sensor verwendet werden. Die lokale Segmenttemperatur qei im Bereich eines zwischen zwei Temperatursensoren 19i liegenden Positionssensors 18i, an dem keine Temperaturmessung erfolgt, kann hierbei aus den lokalen Segmenttemperaturen sider benachbarten Temperatursensoren 19i gemittelt werden. Der oder die Temperatursensor/en 19i können beispielsweise analog wie die Positionssensoren 18i auf der in Bewegungsrichtung parallel zur Statoreinheit 15 verlaufenden Sensorplatte 20 angeordnet sein. Im dargestellten Beispiel sind beispielsweise zwei getrennte Sensorplatten 20 vorgesehen. Natürlich könnten aber auch mehr oder weniger Sensorplatten 20 verwendet werden. At least one of the temperature sensors 19i is preferably arranged in the same position as one of the position sensors 18i, or at least one of the position sensors 18i is structurally combined with one of the temperature sensors 19i. In the example shown, for example, every second position sensor 18i is also designed as a temperature sensor 19i for detecting the local segment temperature qei in the area of the respective temperature sensor 19i, as symbolized by the hatched blocks. The AMR sensor mentioned, for example, can be used as a combined sensor for detecting the position and temperature. The local segment temperature qei in the area of a position sensor 18i located between two temperature sensors 19i, at which no temperature measurement takes place, can be averaged from the local segment temperatures of the neighboring temperature sensors 19i. The temperature sensor(s) 19i can, for example, be arranged analogously to the position sensors 18i on the sensor plate 20 running parallel to the stator unit 15 in the direction of movement. In the example shown, two separate sensor plates 20 are provided, for example. Of course, more or fewer sensor plates 20 could also be used.
Die Statoreinheit 15 bildet vorzugsweise den Eisenkern für die Antriebsspulen 4 aus und kann daher wie erwähnt aus einem eisenhaltigen Werkstoff mit einem bekannten Ausdehnungskoeffizienten OFE ausgebildet sein. Die Steuerungseinheit 6 kann dann den Ausdehnungskoeffizienten OFE der Statoreinheit 15 im Korrekturmodell zur Korrektur der Transporteinheitsposition berücksichtigen, beispielsweise im Ausdehnungsfaktor K, bei der Ermittlung der Sensorversätze ÄXi oder der korrigierten Sensorpositionen XiCOrr der Positionssensoren 18i. Der Segmentträger 14 ist wie beschrieben vorzugsweise aus Aluminium mit einem entsprechenden bekannten Ausdehnungskoeffizienten OAL ausgebildet. Die Steuerungseinheit 6 kann somit ggf. auch den Ausdehnungskoeffizienten OAL des Segmentträgers 14 im Korrekturmodell zur Korrektur der Transporteinheitsposition berücksichtigen, beispielsweise wiederum im Ausdehnungsfaktor K des Korrekturmodells bei der Ermittlung der Sensorversätze ÄXi der Positionssensoren 18i. The stator unit 15 preferably forms the iron core for the drive coils 4 and can therefore, as mentioned, be made of a ferrous material with a known Expansion coefficient OFE be formed. The control unit 6 can then take into account the expansion coefficient OFE of the stator unit 15 in the correction model for correcting the transport unit position, for example in the expansion factor K, when determining the sensor offsets ΔXi or the corrected sensor positions Xi CO rr of the position sensors 18i. As described, the segment carrier 14 is preferably made of aluminum with a corresponding known expansion coefficient O A L . The control unit 6 can thus possibly also take into account the expansion coefficient O A L of the segment carrier 14 in the correction model for correcting the transport unit position, for example again in the expansion factor K of the correction model when determining the sensor offsets AXi of the position sensors 18i.
Das Transportsegment TS kann beispielsweise in Bewegungsrichtung gesehen in eine Mehrzahl j von Ausdehnungszonen nj unterteilt werden und für jede Ausdehnungszone nj kann eine Ausdehnung ÄLnj berechnet werden. Der Sensorversatz DC für einen bestimmten Positionssensor 18i kann dann aus einer Summe bzw. einem Integral der einzelnen Ausdehnungen ÄLnj der Ausdehnungszonen nj ermittelt werden. Beispielsweise kann die Länge der Ausdehnungszonen nj dem Sensorabstand L entsprechen, sodass je Ausdehnungszone nj ein Positionssensor 18i vorgesehen ist, wie in Fig.2 angedeutet ist. In diesem Fall entspricht die Anzahl j der Ausdehnungszonen nj der Anzahl i der Positionssensoren 18i. Es könnten aber grundsätzlich auch mehrere Positionssensoren 18i in einer Ausdehnungszone nj angeordnet sein. In diesem Fall wird für alle Positionssensoren 18i einer Ausdehnungszone nj der gleiche Sensorversatz DC, ermittelt. The transport segment TS can, for example, be subdivided into a plurality j of extension zones nj, viewed in the direction of movement, and an extension ΔL nj can be calculated for each extension zone nj. The sensor offset DC for a specific position sensor 18i can then be determined from a sum or an integral of the individual extensions ΔL nj of the extension zones nj. For example, the length of the expansion zones nj can correspond to the sensor spacing L, so that a position sensor 18i is provided for each expansion zone nj, as indicated in FIG. In this case, the number j of expansion zones nj corresponds to the number i of position sensors 18i. In principle, however, a plurality of position sensors 18i could also be arranged in an expansion zone nj. In this case, the same sensor offset DC is determined for all position sensors 18i of an expansion zone nj.
Wenn der Positionssensor 18i einer Ausdehnungszone nj zugleich ein Temperatursensor 19i ist, kann die lokale Segmenttemperatur snj für die jeweilige Ausdehnungszone nj direkt erfasst werden, also snj= qei. Für eine Ausdehnungszone nj ohne Temperatursensor 19i kann die jeweilige lokale Segmenttemperatur snj z.B. aus den erfassten lokalen Segmenttemperaturen snj der benachbarten Ausdehnungszonen nj+1 , nj-1 gemittelt werden. Wenn das Transportsegment TS gemäß Fig.2 befestigt ist, dehnt sich das Transportsegment TS ausgehend vom Festlager 12 in beide Richtungen aus, bei gleichmäßiger Erwärmung des Transportsegments TS beispielsweise im Wesentlichen symmetrisch um das Festlager 12. Daraus ergibt sich, dass ein im Bereich des Festlagers 12 angeordneter Positionssensor 18i einen geringeren Sensorversatz DC, aufweist, als ein weiter vom Festlager 12 entfernt angeordneter Positionssensor 18i (z.B. im Bereich des Loslagers 13). Die Ausdehnung ÄLnj einer Ausdehnungszone nj kann durch den folgenden Zusammenhang bestimmt werden. mit einem Ausdehnungsfaktor Knj und einer (lokalen) Segmenttemperatur snj der jeweiligen Ausdehnungszone nj und mit einer Bezugstemperatur qb von beispielsweise 20-30°C. Wenn die Länge der Ausdehnungszonen nj dem Sensorabstand L entspricht, so, wie dargestellt, dann kann die von den Temperatursensoren 19i jeweils erfasste lokale Segmenttemperatur qeί als lokale Segmenttemperatur snj der Ausdehnungszonen nj verwendet werden. Es kann aber z.B. auch alle Ausdehnungszonen nj der gleiche Ausdehnungsfaktor Knj=K verwendet werden. Der obige Zusammenhang vereinfacht sich dann zu ALni =K*(3Sn] -3B) . Die einzelnen Ausdehnungen ÄLm können dann ausgehend vom Festlager 12 in beide Richtungen aufsummiert werden, um den Sensorversatz DC, des jeweiligen Positionssensors 18i zu erhalten. If the position sensor 18i of an expansion zone nj is also a temperature sensor 19i, the local segment temperature s nj for the respective expansion zone nj can be detected directly, ie s nj = qei. For an expansion zone nj without a temperature sensor 19i, the respective local segment temperature snj can be averaged, for example, from the detected local segment temperatures s nj of the adjacent expansion zones nj+1, nj-1. If the transport segment TS is fastened according to FIG 12 arranged position sensor 18i has a lower sensor offset DC, as a further from the fixed bearing 12 arranged position sensor 18i (eg in the region of the floating bearing 13). The extension ΔL nj of an extension zone nj can be determined by the following relationship. with an expansion factor K nj and a (local) segment temperature s nj of the respective expansion zone nj and with a reference temperature qb of, for example, 20-30°C. if the length of the expansion zones nj corresponds to the sensor spacing L, as shown, then the local segment temperature qe ί recorded by the temperature sensors 19i can be used as the local segment temperature s nj of the expansion zones nj. However, for example, the same expansion factor K nj =K can also be used for all expansion zones nj. The above relationship then simplifies to AL ni =K*(3 Sn] - 3 B ) . The individual expansions ΔL m can then be summed up in both directions, starting from the fixed bearing 12, in order to obtain the sensor offset DC i of the respective position sensor 18i.
Zusätzlich kann optional im Korrekturmodell auch eine Verschiebung der gesamten Sensorplatte 20 gemäß dem nachstehenden Zusammenhang berücksichtigt werden. Die Verschiebung der gesamten Sensorplatte 20 ist somit für jeden Positionssensor 18i auf der Sensorplatte 20 gleich groß. In addition, a displacement of the entire sensor plate 20 can optionally also be taken into account in the correction model in accordance with the following context. The displacement of the entire sensor plate 20 is thus the same for each position sensor 18i on the sensor plate 20 .
Xoffset =Kp *{3p -3B) X offset =K p *{3 p - 3 B )
Dabei ist Xoffset die Verschiebung der gesamten Sensorplatte 20, KP ist der Verschiebungskoeffizient und qr ist die Temperatur der Sensorplatte 20, die z.B. einer gemessenen oder modellierten lokalen Segmenttemperatur qei (oder einer mittleren lokalen Segmenttemperatur qeί) entsprechen kann qb ist wiederum die Bezugstemperatur. Where X offset is the displacement of the entire sensor plate 20, KP is the displacement coefficient and qr is the temperature of the sensor plate 20, which can correspond, for example, to a measured or modeled local segment temperature qei (or an average local segment temperature qe ί ) qb is in turn the reference temperature.
Nachfolgend wird der Ablauf einer bevorzugten Positionskorrektur nochmals kurz zusammengefasst. Die Ermittlung der Transporteinheitsposition einer Transporteinheit TE ergibt sich aus den erfassten Sensorsignalen der verfügbaren Positionssensoren 18i und den bekannten Sensorpositionen X relativ zu einem Bezugspunkt PB der Transporteinrichtung 1. Mittels der erfassten oder modellierten lokalen Segmenttemperaturen snj je Ausdehnungszone nj kann nun der temperaturabhängige Sensorversatz DC für jeden Positionssensor 18i ermittelt werden, vorzugsweise bezogen auf eine definierte Bezugstemperatur qb (z.B.: B=30OC). The sequence of a preferred position correction is briefly summarized again below. The determination of the transport unit position of a transport unit TE results from the detected sensor signals of the available position sensors 18i and the known sensor positions X relative to a reference point PB of the transport device 1. Using the detected or modeled local segment temperatures s nj per expansion zone nj, the temperature-dependent sensor offset DC for each position sensor 18i can be determined, preferably in relation to a defined reference temperature qb (eg: B=30 O C).
Das Transportsegment TS hat z.B. eine Anzahl j von gleich großen Ausdehnungszonen nj mit jeweils einer bestimmten Länge, die z.B. dem Sensorabstand L (von Sensormitte zu Sensormitte) entspricht. Jeder Ausdehnungszone nj ist somit ein Positionssensor 18i zugeordnet. Zusätzlich können zwei Ausdehnungszonen nj mit einer geringeren Länge für die Segmentenden vorgesehen sein (z.B. jeweils L minus einem bestimmten Sensor- Randabstand LR<L). Alle verfügbaren Temperatursensoren 19i (hier jeder zweite Sensor, der zugleich Positionssensor 18 und Temperatursensor 19 ist) werden von der Steuerungseinheit 6 eingelesen. Die lokale Segmenttemperatur snj einer Ausdehnungszone nj, in der ein Temperatursensor 19i angeordnet ist, kann vom jeweiligen Temperatursensor 19i direkt erfasst werden, also snj =qeί. Die lokale Segmenttemperatur snj einer Ausdehnungszone nj ohne eigenem Temperatursensor 19i kann aus den benachbarten Temperatursensoren 19i+1, 19i-1 gemittelt werden. Als Segmenttemperatur snj für die beiden Ausdehnungszonen nj an den Segmentende kann z.B. die gemessene Temperatur des jeweils davorliegenden Temperatursensors 19i verwendet werden. The transport segment TS has, for example, a number j of expansion zones nj of equal size, each with a specific length which corresponds, for example, to the sensor distance L (from sensor center to sensor center). A position sensor 18i is thus assigned to each expansion zone nj. In addition, two expansion zones nj with a shorter length can be provided for the segment ends (e.g. each L minus a certain sensor edge distance LR<L). All available temperature sensors 19i (here every second sensor, which is also position sensor 18 and temperature sensor 19) are read in by the control unit 6. The local segment temperature s nj of an expansion zone nj, in which a temperature sensor 19i is arranged, can be detected directly by the respective temperature sensor 19i, ie s nj =qe ί . The local segment temperature s nj one Expansion zone nj without its own temperature sensor 19i can be averaged from the neighboring temperature sensors 19i+1, 19i-1. The measured temperature of the respectively preceding temperature sensor 19i, for example, can be used as the segment temperature s nj for the two expansion zones nj at the end of the segment.
Jeder Sensorversatz DC+, DCG eines Positionssensors 18i kann ermittelt werden, indem die Längenänderungen ÄLnj jeder Ausdehnungszone nj gemäß dem obigen Zusammenhang Kn] * (3Sn] -3b) ausgehend vom Festlager 12 für die jeweilige Sensorposition X in beide Richtungen aufsummiert werden. Für die erste Hälfte (in Fig.2 links) gilt: Each sensor offset DC + , DCG of a position sensor 18i can be determined by adding up the changes in length ÄL nj of each expansion zone nj according to the above relationship K n] * (3 Sn] -3 b ) starting from the fixed bearing 12 for the respective sensor position X in both directions will. The following applies to the first half (on the left in Fig.2):
AX+ = +^ ALnj und für die jeweils andere Hälfte (z.B. in Fig.2 rechts) gilt: AX = -^ALnj . AX + = +^AL nj and for the respective other half (e.g. on the right in FIG. 2) the following applies: AX = -^AL nj .
Zusätzlich kann gemäß dem obigen Zusammenhang Xoffset =KP *($p -SB) eineIn addition, according to the above relationship, X offset =K P *($ p -S B ) a
Verschiebung Xoffset der gesamten Sensorplatte 20 berücksichtig werden. Die Verschiebung Xoffset der Sensorplatte 20 kann dann zum ermittelten Sensorversatz DC, wie folgt zu einem Gesamtsensorversatz ÄXi_gesamt addiert werden: D gesamt = Xoffset + D . Die so ermitteltenShift X offset of the entire sensor plate 20 are taken into account. The displacement X offset of the sensor plate 20 can then be added to the determined sensor offset DC as follows to give a total sensor offset ÄXi_ total : D total =X offset +D . The so determined
Gesamtsensorversätze ÄXi_gesamt können dann zu der bei der Bezugstemperatur qb bekannten Sensorposition X gemäß dem folgenden Zusammenhang addiert werden, um die interessierende korrigierte Sensorposition Xi corr für einen Positionssensor 18i zu erhalten. Total sensor offsets ΔXi_ total can then be added to the sensor position X known at the reference temperature qb according to the following relationship in order to obtain the corrected sensor position Xi corr of interest for a position sensor 18i.
Wie eingangs erwähnt kann zusätzlich auch eine (nicht dargestellte) Kühleinrichtung zur Kühlung des Transportsegments TS vorgesehen sein. Dazu kann beispielsweise eine geeignete Wärmesenke zwischen den Antriebsspulen 4 und der Leistungselektronik 17 vorgesehen sein, um die im Betrieb der Transporteinrichtung 1 (z.B. von den Antriebsspulen 4 und/oder der Leistungselektronik 17) erzeugte Wärme vom Transportsegment TS abzuführen. Als Wärmesenke kann beispielsweise ein geeigneter Wärmetauscher vorgesehen sein, der von einem Kühlmedium durchströmt wird. Die Kühleinrichtung kann ggf. ebenfalls über die Steuerungseinheit 6 der Transporteinrichtung 1 gesteuert werden. Beispielsweise könnte die von den Temperatursensoren 19i erfasste (lokale) (Ist- )Segmenttemperatur qeί auch in der Kühleinrichtung als Istwert zur Regelung auf eine gewünschte vorgegebene (Soll-)Segmenttemperatur qe verwendet werden. As mentioned at the outset, a cooling device (not shown) can also be provided for cooling the transport segment TS. For this purpose, for example, a suitable heat sink can be provided between the drive coils 4 and the power electronics 17 in order to dissipate the heat generated during operation of the transport device 1 (eg from the drive coils 4 and/or the power electronics 17) from the transport segment TS. For example, a suitable heat exchanger through which a cooling medium flows can be provided as a heat sink. If necessary, the cooling device can also be controlled via the control unit 6 of the transport device 1 . For example, the (local) (actual) segment temperature qe ί detected by the temperature sensors 19i could also be used in the cooling device as an actual value for regulation to a desired predetermined (set) segment temperature qe.

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Transporteinrichtung (1) mit zumindest einem Transportsegment (TS), entlang dem zumindest eine Transporteinheit (TE) zumindest eindimensional bewegbar ist, wobei am Transportsegment (TS) eine Mehrzahl (i) von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Positionssensoren (18i) vorgesehen sind, um jeweils ein Sensorsignal zu erzeugen, wenn sich die Transporteinheit (TE) in einem Sensorbereich des jeweiligen Positionssensors (18i) befindet, wobei in der Transporteinrichtung (1) eine Steuerungseinheit (6) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der erhaltenen Sensorsignale der Positionssensoren (18i) eine Transporteinheitsposition der Transporteinheit (TE) relativ zu einem festgelegten Bezugspunkt (PB) der Transporteinrichtung (1) zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass in der Transporteinrichtung (1), vorzugsweise am Transportsegment (TS), eine Mehrzahl (i) von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Temperatursensoren (19i) zur Erfassung jeweils einer lokalen Segmenttemperatur (qei) des Transportsegments (TS) vorgesehen sind und/oder dass in der Steuerungseinheit (6) ein Temperaturmodell zur Berechnung der lokalen Segmenttemperaturen (qei) hinterlegt ist und dass die Steuerungseinheit (6) dazu ausgebildet ist, anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen (qei) mittels eines vorgegebenen Korrekturmodells die Transporteinheitsposition zu korrigieren, um eine Wärmeausdehnung des Transportsegments (TS) zu berücksichtigen. 1. Transport device (1) with at least one transport segment (TS), along which at least one transport unit (TE) can be moved at least one-dimensionally, a plurality (i) of position sensors (18i) spaced apart from one another in the direction of movement being provided on the transport segment (TS), to generate a sensor signal in each case when the transport unit (TE) is located in a sensor range of the respective position sensor (18i), a control unit (6) being provided in the transport device (1) which is designed to function as a function of the sensor signals received of the position sensors (18i) to determine a transport unit position of the transport unit (TE) relative to a fixed reference point (PB) of the transport device (1), characterized in that in the transport device (1), preferably on the transport segment (TS), a plurality (i ) of temperature sensors (19i) spaced apart from one another in the direction of movement for detecting one loka len segment temperature (qei) of the transport segment (TS) are provided and/or that a temperature model for calculating the local segment temperatures (qei) is stored in the control unit (6) and that the control unit (6) is designed to use the determined local segment temperatures (qei) to correct the transport unit position by means of a predetermined correction model in order to take thermal expansion of the transport segment (TS) into account.
2. Transporteinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturmodell einen temperaturabhängigen Korrekturfaktor des Transportsegments (TS) enthält und dass die Steuerungseinheit (6) dazu ausgebildet ist, die ermittelte Transporteinheitsposition mit dem temperaturabhängigen Korrekturfaktor zu multiplizieren, um die Transporteinheitsposition zu korrigieren. 2. Transport device (1) according to Claim 1, characterized in that the correction model contains a temperature-dependent correction factor of the transport segment (TS) and that the control unit (6) is designed to multiply the determined transport unit position by the temperature-dependent correction factor in order to correct the transport unit position correct.
3. Transporteinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Mehrzahl (i) von Positionssensoren (18i) jeweils eine Sensorposition (X,) für eine vorgegebene Bezugstemperatur (qb) festgelegt ist, dass das Korrekturmodell die Ermittlung eines Sensorversatzes (DC,) für jeden der Positionssensoren (18i) anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen (qei), der Bezugstemperatur (qb) und eines vorgegebenen Ausdehnungsfaktors (K) des Transportsegments (TS) enthält und dass die Steuerungseinheit (6) dazu ausgebildet ist, anhand der ermittelten Sensorversätze (DC,) eine korrigierte Sensorposition (Xi_COrr) für jeden Positionssensor (18i) zu ermitteln und die Transporteinheitsposition anhand der korrigierten Sensorpositionen (Xi corr) zu korrigieren.3. Transport device (1) according to claim 1, characterized in that for each of the plurality (i) of position sensors (18i) a sensor position (X i ) is defined for a predetermined reference temperature (qb), that the correction model is used to determine a sensor offset ( DC,) for each of the position sensors (18i) based on the determined local segment temperatures (qei), the reference temperature (qb) and a specified expansion factor (K) of the transport segment (TS) and that the control unit (6) is designed to use the determined sensor offsets (DC,) to determine a corrected sensor position (Xi_ CO rr) for each position sensor (18i) and to correct the transport unit position based on the corrected sensor positions (Xi corr ).
4. Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Temperatursensoren (19i) an der gleichen Position wie einer der Positionssensoren (18i) am Transportsegment (TS) angeordnet ist und/oder dass zumindest einer der Positionssensoren (18i) und zumindest einer der Temperatursensoren (19i) baulich vereint sind. 4. Transport device (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of the temperature sensors (19i) on the same Position as one of the position sensors (18i) on the transport segment (TS) is arranged and / or that at least one of the position sensors (18i) and at least one of the temperature sensors (19i) are structurally combined.
5. Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportsegment (TS) einen Segmentträger (14) aufweist, der, vorzugsweise in Bewegungsrichtung zentral, mit einem Festlager (12) mit einer bekannten Befestigungsposition relativ zum festgelegten Bezugspunkt (PB) der Transporteinrichtung (1) an einer ortsfesten Führungseinrichtung (8) der Transporteinrichtung (1) befestigt ist, wobei die Mehrzahl (i) von Positionssensoren (18i) auf dem Segmentträger (14) angeordnet ist und dass die Steuerungseinheit (6) dazu ausgebildet ist, die Transporteinheitsposition ausgehend von der Befestigungsposition zu korrigieren, insbesondere die Sensorversätze (DCί+, DCί ) der Positionssensoren (18i) ausgehend von der Befestigungsposition zu ermitteln. 5. Transport device (1) according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the transport segment (TS) has a segment carrier (14) which, preferably centrally in the direction of movement, is connected to a fixed bearing (12) with a known fastening position relative to the fixed Reference point (PB) of the transport device (1) is attached to a stationary guide device (8) of the transport device (1), the plurality (i) of position sensors (18i) being arranged on the segment carrier (14) and that the control unit (6) is designed to correct the transport unit position based on the fastening position, in particular to determine the sensor offsets (DCί + , DCί ) of the position sensors (18i) based on the fastening position.
6. Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Transportsegment (TS), vorzugsweise am Segmentträger (14), zumindest eine Statoreinheit (15) vorgesehen ist, an der mehrere Antriebsspulen (4) in zumindest einer, eine Bewegungsrichtung der Transporteinheit (TE) definierenden Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die Antriebsspulen (4) von der Steuerungseinheit (6) ansteuerbar sind, um mit der Transporteinheit (TE) zur Erzeugung einer Antriebskraft zur zumindest eindimensionalen Bewegung der Transporteinheit (TE) in der Bewegungsrichtung elektromagnetisch zusammenzuwirken oder dass am Transportsegment (TS), vorzugsweise am Segmentträger (14), eine Statoreinheit (15) vorgesehen ist, an der mehrere Antriebsspulen (4) in zumindest zwei verschiedenen Anordnungsrichtungen, die jeweils eine Bewegungsrichtung der Transporteinheit (TE) definieren, hintereinander angeordnet sind, wobei die Antriebsspulen (4) von der Steuerungseinheit (6) ansteuerbar sind, um mit der Transporteinheit (TE) zur Erzeugung einer Antriebskraft zur zumindest zweidimensionalen Bewegung der Transporteinheit (TE) in den zwei Bewegungsrichtungen elektromagnetisch zusammenzuwirken. 6. Transport device (1) according to one of Claims 1 to 5, characterized in that at least one stator unit (15) is provided on the transport segment (TS), preferably on the segment carrier (14), on which several drive coils (4) are connected in at least one , an arrangement direction defining a direction of movement of the transport unit (TE) are arranged one behind the other, wherein the drive coils (4) can be controlled by the control unit (6) in order to work with the transport unit (TE) to generate a drive force for at least one-dimensional movement of the transport unit (TE) in to interact electromagnetically with the direction of movement, or that a stator unit (15) is provided on the transport segment (TS), preferably on the segment carrier (14), on which several drive coils (4) are arranged in at least two different directions, each of which defines a direction of movement of the transport unit (TE). , are arranged one behind the other, the drive coils (4) from the control unit (6) can be controlled in order to interact electromagnetically with the transport unit (TE) to generate a driving force for at least two-dimensional movement of the transport unit (TE) in the two directions of movement.
7. Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl (i) von Positionssensoren (18i) und/oder die Mehrzahl (i) von Temperatursensoren (19i) auf einer in Bewegungsrichtung parallel zum Transportsegment (TS), insbesondere zur Statoreinheit (15), verlaufenden Sensorplatte (20) angeordnet sind, wobei die Sensorplatte (20) vorzugsweise am Segmentträger (14) angeordnet ist. 7. Transport device (1) according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the plurality (i) of position sensors (18i) and/or the plurality (i) of temperature sensors (19i) are arranged in a direction parallel to the transport segment (TS ), In particular to the stator unit (15), running sensor plate (20) are arranged, wherein the sensor plate (20) is preferably arranged on the segment carrier (14).
8. Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Statoreinheit (15) aus einem eisenhaltigen Werkstoff mit einem bekannten Ausdehnungskoeffizienten (OFE) ausgebildet ist und/oder dass der Segmentträger (14) aus einem, vorzugsweise aluminiumhaltigen, Werkstoff mit einem bekannten Ausdehnungskoeffizienten (OAL) ausgebildet ist und dass der Ausdehnungskoeffizient (OFE) der Statoreinheit (15) und/oder der Ausdehnungskoeffizient (OAL) des Segmentträgers (14) im Korrekturmodell berücksichtigt sind. 8. Transport device (1) according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the stator unit (15) made of a ferrous material with a known coefficient of expansion (OFE) and/or that the segment carrier (14) is made of a material, preferably containing aluminum, with a known coefficient of expansion (OAL) and that the coefficient of expansion (OFE) of the stator unit (15) and/or the coefficient of expansion ( OAL) of the segment carrier (14) are taken into account in the correction model.
9. Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturmodell die Ermittlung einer Verschiebung (Xoffset) der Sensorplatte (20) anhand einer Temperatur (qr) der Sensorplatte (20), eines Verschiebungskoeffizienten (KP) der Sensorplatte (20) und der Bezugstemperatur (qb) enthält und dass die Steuerungseinheit (6) dazu ausgebildet ist, aus der Verschiebung (Xoffset) der Sensorplatte (20) und dem ermittelten Sensorversatz (DC) einen Gesamtsensorversatz (ÄX_gesamt) des zumindest einen Positionssensors (18) zu ermitteln und den Gesamtsensorversatz (ÄX_gesamt) zur Ermittlung der korrigierten Sensorposition (XCOrr) zu verwenden. 9. Transport device (1) according to one of Claims 7 to 8, characterized in that the correction model is used to determine a displacement (Xoffset) of the sensor plate (20) using a temperature (qr) of the sensor plate (20), a displacement coefficient (KP) of the sensor plate (20) and the reference temperature (qb) and that the control unit (6) is designed to use the displacement (Xoffset) of the sensor plate (20) and the determined sensor offset (DC) to calculate a total sensor offset (ÄX_ total ) of the at least one To determine the position sensor (18) and to use the total sensor offset ( ÄX_total ) to determine the corrected sensor position (X CO rr).
10. Verfahren zum Betreiben einer Transporteinrichtung (1) mit zumindest einem Transportsegment (TS), entlang dem zumindest eine Transporteinheit (TE) zumindest eindimensional bewegt wird, wobei am Transportsegment (TS) eine Mehrzahl (i) von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Positionssensoren (18i) vorgesehen ist, wobei die Positionssensoren (18i) jeweils ein Sensorsignal erzeugen, wenn Transporteinheit (TE) in einen Sensorbereich des jeweiligen Positionssensors (18i) bewegt wird, wobei eine Steuerungseinheit (6) auf Basis der erhaltenen Sensorsignale der Positionssensoren (18i) eine Transporteinheitsposition der Transporteinheit (TE) relativ zu einem festgelegten Bezugspunkt (PB) der Transporteinrichtung (1) ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Mehrzahl (i) von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandeten Temperatursensoren (19i) jeweils eine lokale Segmenttemperatur (qei) des Transportsegments (TS) erfasst wird und/oder dass mittels eines in der Steuerungseinheit (6) implementierten Temperaturmodells des Transportsegments (TS) lokale Segmenttemperaturen (qei) des Transportsegments (TS) ermittelt werden und dass die Steuerungseinheit (6) anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen (qei) mittels eines vorgegebenen Korrekturmodells die Transporteinheitsposition korrigiert, um eine Wärmeausdehnung des Transportsegments (TS) zu berücksichtigen. 10. Method for operating a transport device (1) with at least one transport segment (TS), along which at least one transport unit (TE) is moved at least one-dimensionally, with a plurality (i) of position sensors (18i ) is provided, with the position sensors (18i) each generating a sensor signal when the transport unit (TE) is moved into a sensor area of the respective position sensor (18i), with a control unit (6) based on the sensor signals received from the position sensors (18i) determining a transport unit position of the transport unit (TE) relative to a specified reference point (PB) of the transport device (1), characterized in that a local segment temperature (qei) of the transport segment (TS ) is recorded and/or that by means of a tax ng unit (6) implemented temperature model of the transport segment (TS) local segment temperatures (qei) of the transport segment (TS) are determined and that the control unit (6) corrects the transport unit position on the basis of the determined local segment temperatures (qei) by means of a predetermined correction model in order to avoid thermal expansion of the transport segment (TS) into account.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturmodell einen temperaturabhängigen Korrekturfaktor des Transportsegments (TS) enthält und dass die Steuerungseinheit (6) die ermittelte Transporteinheitsposition mit dem temperaturabhängigen Korrekturfaktor multipliziert, um die Transporteinheitsposition zu korrigieren. 11. The method according to claim 10, characterized in that the correction model contains a temperature-dependent correction factor of the transport segment (TS) and that the control unit (6) multiplies the determined transport unit position by the temperature-dependent correction factor in order to correct the transport unit position.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die Mehrzahl (i) von Positionssensoren (18i) jeweils eine Sensorposition (X,) für eine vorgegebene Bezugstemperatur (qb) festgelegt wird, dass das Korrekturmodell eine Ermittlung eines Sensorversatzes (DC,) für jeden der Positionssensoren (18i) anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen (qei), der Bezugstemperatur (qb) und eines vorgegebenen Ausdehnungsfaktors (K) des Transportsegments (TS) enthält und dass die Steuerungseinheit (6) anhand der ermittelten Sensorversätze (DC,) eine korrigierte Sensorposition (Xi corr) für jeden Positionssensor (18i) ermittelt und die Transporteinheitsposition anhand der korrigierten Sensorpositionen (Xi corr) korrigiert. 12. The method according to claim 10, characterized in that for the plurality (i) of position sensors (18i), a respective sensor position (X,) is defined for a predetermined reference temperature (qb), that the correction model is used to determine a sensor offset (DC,) for each of the position sensors (18i) based on the determined local segment temperatures (qei), the reference temperature (qb) and a specified expansion factor (K) of the transport segment (TS) and that the control unit (6) based on the determined sensor offsets (DC,) contains a Corrected sensor position (Xi corr ) determined for each position sensor (18i) and the transport unit position based on the corrected sensor positions (Xi corr ) corrected.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Temperatursensoren (19i) an der gleichen Position wie einer der Positionssensoren (18i) angeordnet wird und/oder dass zumindest ein Positionssensor (18) und ein Temperatursensor (19) verwendet werden, die baulich vereint sind. 13. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that at least one of the temperature sensors (19i) is arranged in the same position as one of the position sensors (18i) and/or that at least one position sensor (18) and one temperature sensor (19 ) are used, which are structurally united.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportsegment (TS) einen Segmentträger (14) aufweist, der, vorzugsweise in Bewegungsrichtung zentral, mit einem Festlager (12) mit einer bekannten Befestigungsposition relativ zum festgelegten Bezugspunkt (PB) der Transporteinrichtung (1) an einer ortsfesten Führungseinrichtung (8) der Transporteinrichtung (1) befestigt wird, wobei der Mehrzahl (i) von Positionssensoren (18i) auf dem Segmentträger (14) angeordnet wird und dass die Steuerungseinheit (6) die Transporteinheitsposition ausgehend von der Befestigungsposition korrigiert, insbesondere die Sensorversätze (DCί+, DCί ) der Positionssensoren (18i) ausgehend von der Befestigungsposition ermittelt. 14. The method according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the transport segment (TS) has a segment carrier (14) which, preferably centrally in the direction of movement, is connected to a fixed bearing (12) with a known fastening position relative to the specified reference point (PB ) of the transport device (1) is attached to a stationary guide device (8) of the transport device (1), the plurality (i) of position sensors (18i) being arranged on the segment carrier (14) and the control unit (6) determining the transport unit position corrected by the fastening position, in particular the sensor offsets (DCί + , DCί ) of the position sensors (18i) are determined starting from the fastening position.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Transportsegment (TS), vorzugsweise am Segmentträger (14), eine Statoreinheit (15) vorgesehen wird, an der mehrere Antriebsspulen (4) in zumindest einer, eine Bewegungsrichtung der Transporteinheit (TE) definierenden Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die Antriebsspulen (4) von der Steuerungseinheit (6) angesteuert werden, um mit der Transporteinheit (TE) zur Erzeugung einer Antriebskraft elektromagnetisch Zusammenwirken, durch welche die Transporteinheit (TE) zumindest eindimensional in der Bewegungsrichtung bewegt wird oder dass am Transportsegment (TS), vorzugsweise am Segmentträger (14), eine Statoreinheit (15) vorgesehen wird, an der eine mehrere Antriebsspulen in zumindest zwei verschiedenen Anordnungsrichtungen, die jeweils eine Bewegungsrichtung der Transporteinheit (TE) definieren, hintereinander angeordnet sind, wobei die Antriebsspulen (4) von der Steuerungseinheit (6) angesteuert werden, um mit der Transporteinheit (TE) zur Erzeugung einer Antriebskraft elektromagnetisch Zusammenwirken, durch die die Transporteinheit (TE) zumindest zweidimensional in den zumindest zwei Bewegungsrichtungen bewegt wird. 15. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that a stator unit (15) is provided on the transport segment (TS), preferably on the segment carrier (14), on which a plurality of drive coils (4) in at least one, one direction of movement of the arrangement direction defining the transport unit (TE), the drive coils (4) being controlled by the control unit (6) in order to interact electromagnetically with the transport unit (TE) to generate a drive force, by which the transport unit (TE) moves at least one-dimensionally in the direction of movement or that a stator unit (15) is provided on the transport segment (TS), preferably on the segment carrier (14), on which a plurality of drive coils are arranged one behind the other in at least two different arrangement directions, each of which defines a direction of movement of the transport unit (TE). are, wherein the drive coils (4) from the control unit (6) ang be controlled in order to interact electromagnetically with the transport unit (TE) to generate a driving force, by which the transport unit (TE) is moved at least two-dimensionally in the at least two directions of movement.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl (i) von Positionssensoren (18i) und/oder die Mehrzahl (i) von Temperatursensoren (19i) auf einer in Bewegungsrichtung parallel zum Transportsegment (TS), insbesondere zur Statoreinheit (15), verlaufenden Sensorplatte (20) angeordnet werden, wobei die Statoreinheit (15) und/oder die Sensorplatte (20) vorzugsweise am Segmentträger (14) angeordnet werden. 16. The method according to any one of claims 10 to 15, characterized in that the plurality (i) of position sensors (18i) and / or the plurality (i) of temperature sensors (19i) on a direction of movement parallel to the transport segment (TS), in particular sensor plate (20) running to the stator unit (15), the stator unit (15) and/or the sensor plate (20) preferably being arranged on the segment carrier (14).
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