TWI677156B - 用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，包括一監測電路、一控制器模組及一驅動電路電連接一馬達，該監測電路電連接該控制器模組及該驅動電路，並從該驅動電路接收一電源訊號，該控制器模組電連接該驅動電路並接收該電源訊號，並且根據該電源訊號令該驅動電路驅動該馬達調整其轉速，當該監測電路即時監測到該電源訊號異常，則發送一異常訊號給該控制器模組，以由該控制器模組即時地透過該驅動電路緊急驟降該馬達之轉速至一安全轉速，以避免馬達燒毀連帶造成本發明安全型滾筒控制器燒毀，藉此提升使用穩定性及安全性。

Description

用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器

本發明關於一種用於物流傳輸系統的滾筒控制器，尤指一種用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器。

隨著電子商務快速發展，讓許多人選擇在網路上進行購物後，在家等待業者送貨上門。對此，業者們為了能夠將眾多的貨物進行有效的分類，會採用一物流傳輸系統，透過該物流傳輸系統輸送貨物以進行分類，好方便業者統整貨物進行送貨。

如現有技術中有一種物流傳輸系統，其包括多個主動滾筒控制器、多個馬達及多個滾筒，並由其中一主動滾筒控制器對應控制其中一馬達轉動，以透過該馬達帶動對應的一滾筒轉動，並且該等主動滾筒控制器之間相互串聯，該等滾筒又呈間隔排列，以帶動貨物在物流傳輸系統上移動，藉此方便輸送貨物。

當需要輸送的貨物重量過重時，為了能夠有效輸送貨物，需要提升馬達的轉速，所以需要增加供給該馬達的電流，然而，上述該主動滾筒控制器並無法檢測供給該馬達的電流是否以超過該馬達所可負荷的電流，導致一旦供給該馬達的電流過大時，容易造成該馬達損毀，連帶使得該主動滾筒控制器一併燒毀，所以在使用上容易釀成危險。

有鑑於上述現有技術所存在的問題，本發明係提供一種用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，透過檢測供給馬達的電源，以確保當馬達轉速過高時，即時降低供給馬達的電源並限制馬達轉速，藉此即時保護馬達及控制器，避免燒毀。

為了達成上述目的所採取的技術手段，係令前述用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，係用以電連接一馬達，該滾筒控制器包括：一驅動電路，電連接該馬達；一監測電路，電連接該驅動電路，並接收該驅動電路的一電源訊號；一控制器模組，電連接該監測電路及該驅動電路，並接收該電源訊號，該控制器模組根據該電源訊號輸出一馬達控制訊號給該驅動電路，由該驅動電路驅動該馬達，以調整轉速；其中，當該監測電路即時監測到該電源訊號異常，則即時傳送一異常訊號給該控制器模組，並由該控制器模組根據該異常訊號輸出一緊急防護訊號給該驅動電路，以即時地透過該驅動電路驅動該馬達緊急驟降其轉速至一安全轉速。

透過上述內容可知，藉由該控制器模組根據該電源訊號優先令該驅動電路驅動該馬達調整其轉速，以作為保護該馬達的第一道防護機制，再透過該監測電路即時監測從該驅動電路接收到的電源訊號，一旦該電源訊號異常時，則該監測電路即時傳送該異常訊號給該控制器模組，以由該控制器模組透過該驅動電路即時驅動該馬達緊急調整轉速至該安全轉速，以作為保護該馬達的第二道防護機制，藉由雙重防護機制，可有效保護馬達及本發明安全型滾筒控制器避免燒毀，藉此提升使用穩定性及安全性。

11‧‧‧驅動電路

111‧‧‧功率電晶體

112‧‧‧驅動電路保護電路

12‧‧‧控制器模組

121‧‧‧微控制器

122‧‧‧訊號處理器

13‧‧‧監測電路

131‧‧‧第一監測電路

1311‧‧‧第一比較器

132‧‧‧第二監測電路

1321‧‧‧第二比較器

14‧‧‧電源模組

141‧‧‧電源轉換電路

15‧‧‧馬達連接埠

16‧‧‧感測電路

161‧‧‧第三比較器

17A‧‧‧第一連接埠

171A‧‧‧第四比較器

172A‧‧‧第五比較器

17B‧‧‧第二連接埠

171B‧‧‧第六比較器

172B‧‧‧第七比較器

17C‧‧‧電眼連接埠

171C‧‧‧第八比較器

17D‧‧‧輸入連接埠

171D‧‧‧第九比較器

17E‧‧‧輸出連接埠

17F‧‧‧輔助連接埠

18‧‧‧指撥開關模組

181‧‧‧第一指撥開關

182‧‧‧第二指撥開關

183‧‧‧第三指撥開關

184‧‧‧第四指撥開關

19‧‧‧馬達煞車電路

20‧‧‧馬達

圖1係本發明較佳實施例的架構方塊圖。

圖2係本發明較佳實施例的第一電路圖。

圖3係本發明較佳實施例的第二電路圖。

圖4係本發明較佳實施例的第三電路圖。

圖5係本發明較佳實施例的第四電路圖。

圖6係本發明較佳實施例的第五電路圖。

圖7係本發明較佳實施例的第六電路圖。

圖8係本發明較佳實施例的第七電路圖。

圖9係本發明較佳實施例的第八電路圖。

圖10係本發明較佳實施例的第九電路圖。

圖11係本發明較佳實施例的第十電路圖。

圖12係本發明較佳實施例的第十一電路圖。

圖13係本發明較佳實施例的第十二電路圖。

圖14係本發明較佳實施例的應用示意圖。

關於本發明用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器的較佳實施例的架構方塊圖，請參考圖1所示，其包括一驅動電路11、一控制器模組12及一監測電路13，該控制器模組12電連接該驅動電路11、該監測電路13，該驅動電路11電連接該監測電路13以及供電連接一馬達20，該監測電路13進一步還電連接供應本發明安全型滾筒控制器電力的一電源模組14，在本實施例中該馬達20可為三相馬達，且包括U相(PHASE_U)、V相(PHASE_V)及W相(PHASE_W) 的連接端。此外，本案圖2~14係為本發明安全型滾筒控制器之各電路的具體電路結構及其連接關係，以下將配合圖示說明本發明安全型滾筒控制器的具體電路架構、連接關係及功能。

請參考圖1、2所示，在本實施例中，該驅動電路11具有多數連接端以電連接該控制器模組12、該監測電路13及該馬達20，該驅動電路11包括六個功率電晶體111以及一驅動電路保護電路112，該等功率電晶體111兩兩相串聯，以構成三功率電晶體串，且該等功率電晶體串相並聯，由各該功率電晶體串對應連接該馬達20的一個相位連接端，以驅動該馬達20正、反轉，透過該等功率電晶體串以分立式的方式分別控制該馬達20的一個相位，以降低該等功率電晶體111運作時的熱能，並且提升使用的穩定性及降低耗電；其中，各該功率電晶體111的型號包括AP0904GMT；該驅動電路保護電路112用以保護該等功率電晶體111，避免電流過大而燒毀。

在本實施例中，請參考圖1、3所示，在該驅動電路11與該馬達20之間進一步包括一馬達連接埠15，該驅動電路11經由該馬達連接埠15與該馬達20電連接。

請參考圖1、4所示，在本實施例中，該控制器模組12包括一微控制器121及一訊號處理器122，該微控制器121具有多數連接端，以電連接該訊號處理器122、該驅動電路11及該監測電路13，該訊號處理器122具有多數連接端，以電連接該監測電路13及該驅動電路11，該微控制器121接收該驅動電路11輸出給該馬達20的一電源訊號，並且根據該電源訊號輸出一控制訊號給該訊號處理器122，該訊號處理器122根據該控制訊號輸出一馬達控制訊號給該驅動電路11，該驅動電路11根據該馬達控制訊號輸出一驅動訊號給該馬達20，以令該馬達20調整轉速；在本實施例中，該控制訊號包括脈波寬度調變訊號(Pulse width Modulation,PWM訊號，以下簡稱PWM訊號)，該馬達控制訊號包括 PWM訊號，當要提升該馬達20的轉速時，則增加PWM訊號的脈波寬度，當要降低該馬達20的轉速時，則降低PWM訊號的脈波寬度。其中，該微控制器121的型號包括STM32F071VXT6；該訊號處理器122的型號包括MP6535。

其中，為了避免輸出給該馬達20的電源過大，本發明安全型滾筒控制器的第一重防護機制為，當該微控制器121判斷該電源訊號大於一設定值，則輸出一降速控制訊號給該訊號處理器122，該訊號處理器122則根據該降速控制訊號輸出一降速馬達控制訊號給該驅動電路11，該驅動電路11根據該降速馬達控制訊號輸出一降速驅動訊號給該馬達20，以令該馬達20調整降低其轉速至一設定轉速，藉此保護、避免該馬達20燒毀，以及同時保護、避免本發明安全型滾筒控制器受影響而一同燒毀；在本實施例中，該電源訊號包括一電流值，該設定值包括4安培(Ampere,A)。

請參考圖1、5所示，該監測電路13具有多數連接端，以分別電連接該微控制器121、該訊號處理器122、該驅動電路11。該監測電路13包括一第一監測電路131，該第一監測電路131電連接該驅動電路11及該訊號處理器122，其中，由於該微控制器121要同時處理許多訊號，以至於當該微控制器121無法即時根據該電源訊號令該驅動電路11驅動該馬達20降低轉速時，易造成該馬達20燒毀，連帶讓本發明安全型滾筒控制器受影響而燒毀，因此，本發明安全型滾筒控制器的第二重防護機制為，由該監測電路13監測從該驅動電路11接收輸出給該馬達20的電源訊號是否異常，該第一監測電路131具有一第一比較器1311，由該第一比較器1311比較該電源訊號是否大於一異常臨界值，當該電源訊號大於該異常臨界值，則該監測電路13即時且緊急的輸出一異常訊號給該訊號處理器122，該訊號處理器122根據該異常訊號，即時地輸出一緊急防護訊號給該驅動電路11，該驅動電路11根據該緊急防護訊號即時輸出對應的驅動訊號給該馬達20，以令該馬達20緊急驟降其轉速至一安全轉速，藉此保護、 避免該馬達20燒毀，以及同時保護、避免本發明安全型滾筒控制器受影響而一同燒毀；在本實施例中，該異常臨界值包括4.2安培(Ampere,A)。

此外，該監測電路13進一步還包括一第二監測電路132，該第二監測電路132電連接該電源模組14及該微控制器121，以監測該電源模組14是否供電異常，該第二監測電路132具有一第二比較器1321，該監測電路13接收該電源模組14的一輸入電源訊號，並且由該第二比較器1321比較該輸入電源訊號是否大於一輸入設定值，若是，則該第二監測電路132輸出一輸入電源異常訊號給該微控制器121，以令該微控制器121停止運作避免燒毀。

進一步的，請參考圖1、6所示，在本實施例中，該電源模組14包括一電源轉換電路141，透過該電源轉換電路141將電源轉換為不同電壓值，以供給本發明安全型滾筒控制器之各電路所需要的工作電源，使各電路得以正常運作。

在本實施例中，請參考圖1、7所示，進一步包括一感測電路16，該感測電路16具有多數連接端，以電連接該微控制器121及該馬達20，該感測電路16用以感測該馬達20旋轉相位等狀態，並且由該感測電路16的一第三比較器161比較、轉換接收到的訊號，並輸出一馬達狀態感測訊號給該控制器模組12的微控制器121處理，該微控制器121根據該馬達狀態感測訊號，發送對應的控制訊號給該訊號處理器122，該訊號處理器122根據接收到的控制訊號輸出對應的馬達控制訊號給該驅動電路11，以經由該驅動電路11驅動該馬達20改變旋轉方向等；其中，該感測電路16包括一霍爾感測電路。

請參考圖1、8所示，在本實施例中進一步還包括一第一連接埠17A。該第一連接埠17A具有多數連接端，該第一連接埠17A電連接該控制器模組12的微控制器121，該第一連接埠17A用以與其它本發明安全型滾筒控制器電連接，該第一連接埠17A具有一第四比較器171A及一第五比較器172A，透過該 第四比較器171A、該第五比較器172A比較及轉換接收到的訊號，並傳送至該微控制器121處理。該第一連接埠17A可為RJ-45連接埠。

在本實施例中，請參考圖1、9所示，進一步還包括一第二連接埠17B。該第二連接埠17B具有多數連接端，該第二連接埠17B電連接該控制器模組12的微控制器121，該第二連接埠17B用以與其它本發明安全型滾筒控制器電連接，該第二連接埠17B具有一第六比較器171B及一第七比較器172B，透過該第六比較器171B、該第七比較器172B比較及轉換接收到的訊號，並傳送至該微控制器121處理。該第二連接埠17B可為RJ-45連接埠。

在本實施例中，請參考圖1、8所示，進一步還包括一電眼連接埠17C。該電眼連接埠17C具有多數連接端，且電連接該控制器模組12的微控制器121、該第一連接埠17A以及用以連接一電眼設備，以用來擷取該電眼設備的至少一電眼狀態，並且透過該電眼連接埠17C的一第八比較器171C進行比較及轉換後，輸出給該微控制器121進行處理；該電眼狀態包括一電眼健康狀態訊號、一電眼異常訊號及一電眼照明亮度訊號等。

在本實施例中，請參考圖1、8所示，進一步還包括一輸入連接埠17D，該輸入連接埠17D具有多數連接端及一第九比較器171D，該輸入連接埠17D電連接該控制器模組12的微控制器121及電眼連接埠17C，本發明安全型滾筒控制器透過該輸入連接埠17D連接一外部電子裝置，以供人員透過該外部電子裝置經由該輸入連接埠17D的第九比較器171D比較、轉換訊號，以供人員更新該微控制器121的相關運行程序。

在本實施例中，請參考圖1、10所示，進一步還包括一輸出連接埠17E，該輸出連接埠17E具有多數連接端，且電連接該控制器模組12的微控制器121電連接，本發明安全型滾筒控制器透過該輸出連接埠17E連接該外部電子 裝置，人員透過該外部電子裝置經由該輸出連接埠17E取得該微控制器121所執行的相關程序的各種參數，以供參考、使用。

在本實施例中，請參考圖1、11所示，進一步還包括一輔助連接埠17F，該輔助連接埠17F具有多數連接端，且電連接該控制器模組12的微控制器121，本發明安全型滾筒控制器透過該輔助連接埠17F連接一電腦設備，該微控制器121將該電眼狀態、馬達方向、轉速、電路異常訊號等透過該輔助連接埠17F傳送給該電腦設備，以供參考、使用。此外，人員亦可透過該電腦設備經由該輔助連接埠17F直接發送控制訊號給該微控制器121，以令該控制器模組12經由該驅動電路11驅動該馬達20改變轉速、轉動方向。

在本實施例中，請再參考圖1、12所示，進一步還包括一指撥開關模組18。該指撥開關模組18包括多個指撥開關且分別電連接該微控制器121，該等指撥開關分別為一第一指撥開關181、一第二指撥開關182、一第三指撥開關183及一第四指撥開關184，該第一指撥開關供設定該微控制器121內的計時器的計時時間以及馬達轉速，該第二指撥開關182供設定該電眼設備的照明亮度、區段以及馬達停止、運轉；該第三指撥開關183供設定馬達轉向、加減速，該第四指撥開關184供設定馬達的標準扭力、高轉速扭力或高扭力。

在本實施例中，請再參考圖1、13所示，進一步還包括一馬達煞車電路19。該馬達煞車電路19電連接該微控制器121，該微控制器121發送一觸發訊號至該馬達煞車電路19，若該微控制器121有連接該馬達煞車電路19，則該馬達煞車電路19根據該觸發訊號回傳一馬達煞車訊號給該微控制器121，當該微控制器121接收到該馬達煞車訊號，則需經由該訊號處理器122、該驅動電路11發送一驅動訊號給該馬達20，以令該馬達啟動，藉此可以在無運作時，令該馬達20處於煞車狀態，避免造成該馬達20誤動作啟動。

請再參考圖1、14所示，係在一物流傳輸系統100上應用本發明安全型滾筒控制器，該物流傳輸系統100包括多個本發明安全型滾筒控制器101、多個滾筒102，及多個馬達(設置於該滾筒內所以圖中未示)，其中，各個本發明安全型滾筒控制器101分別對應電連接一個馬達，並且前後相鄰的本發明安全型滾筒控制器101分別透過該第一連接埠17A及該第二連接埠17B相互電連接，藉由該等本發明安全型滾筒控制器100控制對應的馬達運轉，以帶動對應的滾筒101轉動，藉此傳輸放置在該物流傳輸系統上的貨物。

根據上述內容可知，本發明安全型滾筒控制器透過雙重監測供給該馬達20的電源訊號，以當該馬達20異常時，可立即降低該馬達20的轉速，以有效保護、避免該馬達及本發明滾筒控制器燒毀，藉此提升使用穩定性及安全性。

Claims (10)

1. 一種用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，係用以電連接一馬達，該安全型滾筒控制器包括：
   一驅動電路，電連接該馬達；
   一監測電路，電連接該驅動電路，並接收該驅動電路的一電源訊號；
   一控制器模組，電連接該監測電路及該驅動電路，並接收該電源訊號，該控制器模組根據該電源訊號輸出一馬達控制訊號給該驅動電路，由該驅動電路驅動該馬達，以調整轉速；
   其中，當該監測電路即時監測到該電源訊號異常，則即時傳送一異常訊號給該控制器模組，並由該控制器模組根據該異常訊號輸出一緊急防護訊號給該驅動電路，以即時地透過該驅動電路驅動該馬達緊急驟降其轉速至一安全轉速。
2. 如請求項1所述之用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，其中，該控制器模組包括一微控制器及一訊號處理器，該微控制器電連接該驅動電路、該監測電路及該訊號處理器，該訊號處理器電連接該驅動電路及該監測電路；該微控制器接收該電源訊號並判斷是否大於一設定值，若該電源訊號大於該設定值，則輸出一降速控制訊號給該訊號處理器，該訊號處理器根據該降速控制訊號輸出一降速馬達控制訊號給該驅動電路，以透過該驅動電路驅動該馬達降低其轉速至一設定轉速。
3. 如請求項2所述之用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，其中，該監測電路監測該電源訊號是否大於一異常臨界值，若該電源訊號大於該異常臨界值，則即時地傳送該異常訊號給該訊號處理器，該訊號處理器根據該異常訊號輸出一緊急防護訊號給該驅動電路，以透過該驅動電路驅動該馬達緊急驟降其轉速至該安全轉速。
4. 如請求項3所述之用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，其中，該驅動電路包括六功率電晶體，且兩兩相串聯以構成三功率電晶體串，並且該等功率電晶體串相並聯，且分別電連接該馬達。
5. 如請求項4所述之用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，其中，進一步包括一第一連接埠，該第一連接埠電連接該控制器模組。
6. 如請求項5所述之用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，其中，進一步包括一第二連接埠，該第二連接埠電連接該控制器模組。
7. 如請求項6所述之用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，其中，進一步包括一電眼連接埠，該電眼連接埠電連接該控制器模組。
8. 如請求項7所述之用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，其中，進一步包括一輸入連接埠及一輸出連接埠，該輸入連接埠、該輸出連接埠分別電連接該控制器模組。
9. 如請求項8所述之用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，其中，進一步包括一輔助連接埠，該輔助連接埠電連接該控制器模組。
10. 如請求項9所述之用於物流傳輸系統的安全型滾筒控制器，其中，進一步包括一指撥開關模組，該指撥開關模組電連接該控制器模組。