專利名稱：帶線性馬達(dá)的輸送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸送系統(tǒng)，它包括多個(gè)可以沿著導(dǎo)軌移動(dòng)的平臺(tái)和可以與所述平臺(tái)連接和脫離的移動(dòng)裝置。
例如，這種輸送系統(tǒng)可以用于在停車場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)車輛。在這種情況下，車輛被驅(qū)動(dòng)至中心位置，然后從那里被移動(dòng)至存放位置，再?gòu)拇娣盼恢幂斔突氐街行奈恢没蛄硪粋€(gè)中心位置。
然而，應(yīng)該理解，如本發(fā)明所述的輸送系統(tǒng)還有其它用途。這些用途的示例有在倉(cāng)庫(kù)和工廠里移動(dòng)物體。在這種情況下，輸送系統(tǒng)可以設(shè)置在地面上或者也可以懸吊安裝，例如在屠宰場(chǎng)就是這樣。
本發(fā)明的目的在于提供一種廉價(jià)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)不但生產(chǎn)和維護(hù)的費(fèi)用低廉，而且具有特別堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。
在上述的輸送系統(tǒng)中，本發(fā)明的目的是如此實(shí)現(xiàn)的，所述移動(dòng)裝置包括一線性致動(dòng)器，該致動(dòng)器包括可動(dòng)部分和固定部分，二者都設(shè)有產(chǎn)生磁場(chǎng)的裝置，所述產(chǎn)生用于可動(dòng)部分的磁場(chǎng)的裝置包括容納在層狀板組件中的線圈，并且所述移動(dòng)裝置可以沿著進(jìn)一步的導(dǎo)軌移動(dòng)，并通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，以使得它們可以在所述可動(dòng)平臺(tái)下面移動(dòng)，以便作用在其上。
通過(guò)使用按上面所述的方式實(shí)現(xiàn)的電動(dòng)線性致動(dòng)器，可以提供一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的特別堅(jiān)固的系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，可動(dòng)部分的線圈的層狀板組件包括一細(xì)長(zhǎng)組件，該組件在第一平面上延伸，設(shè)計(jì)用來(lái)使線圈裝配在其上；以及在第二平面中延伸的至少三個(gè)層狀板組件，它們中的每個(gè)都靠近線圈設(shè)置，并且包括一磁極端，所述第二平面與所述第一平面基本垂直。
根據(jù)這種變型，可以與層狀板組件無(wú)關(guān)地生產(chǎn)線圈。因此，就可以很容易在工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)有開(kāi)口的線圈，并且易于把這些線圈推壓在第一層狀板組件上。在已經(jīng)裝配好一個(gè)線圈之后，再安裝與第一層狀板組件基本上垂直地延伸的第二層狀板組件，之后安裝另一個(gè)線圈，等等。這樣，就可以特別快而高效地獲得用作線性致動(dòng)器的定子的結(jié)構(gòu)。
如果利用三相電路向這些線圈供電，則上述過(guò)程還可以進(jìn)一步得到簡(jiǎn)化?？梢允褂煤?jiǎn)單的變頻器。例如，如果合適，可以采用使得可動(dòng)部分能夠逐漸起動(dòng)的電路。該可動(dòng)部分優(yōu)選采用永磁體。更具體地說(shuō)，采用釹永磁體。這些磁體有特別高的矯頑力。這樣，就可以得到特別緊湊的結(jié)構(gòu)。近年來(lái)，這類永磁體的造價(jià)已大幅下降，從而它們甚至可以用于簡(jiǎn)單的應(yīng)用領(lǐng)域。
由可動(dòng)部分覆蓋的整個(gè)通道可以設(shè)有配有上述線圈的定子。然而，也可以按照固定的間隔設(shè)置一系列這類線圈。尤其可以這樣，即可動(dòng)部分的長(zhǎng)度使得該可動(dòng)部分能夠跨過(guò)兩個(gè)線圈組之間的間距。畢竟，轉(zhuǎn)子和定子之間最大的能量交換發(fā)生在通道的起點(diǎn)和終點(diǎn)，即在加速和減速期間，中間部分所需的動(dòng)能較少。
根據(jù)這種平臺(tái)的一個(gè)具體實(shí)施例，該平臺(tái)為一種滾動(dòng)設(shè)計(jì)，并且可以鎖在一致動(dòng)器上。然后，該致動(dòng)器將平臺(tái)安置在所希望的位置上，之后進(jìn)行開(kāi)鎖并且使致動(dòng)器返回。該致動(dòng)器接著可以用來(lái)移動(dòng)另一個(gè)平臺(tái)。該致動(dòng)器可以安裝在一個(gè)提升機(jī)構(gòu)上，以便從接收區(qū)域?qū)⒃撈脚_(tái)輸送到存放位置。而且，可以采用具有其它致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，從而該平臺(tái)可以沿著與移動(dòng)的第一方向垂直的方向移動(dòng)。這樣，在停車場(chǎng)內(nèi)就可以更有效地使用可以利用的空間。在B.Tent的荷蘭專利申請(qǐng)1015963中可以找到這樣的一個(gè)例子。
必要的話，可以設(shè)有霍耳傳感器，以便確定該致動(dòng)器的可動(dòng)部分相對(duì)于固定部分的位置。由于轉(zhuǎn)子所處的位置可以根據(jù)各個(gè)線圈的能量消耗來(lái)確定，因此原則上不需要這類霍爾傳感器。然而，使用簡(jiǎn)單的變頻器就可以串聯(lián)或并聯(lián)連接多組線圈，因此使得可動(dòng)部分的精確位置不再確定。而且，在這種情況下，為了提供精確的控制，這類傳感器就變得非常重要。
要理解的是，上述結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是無(wú)須維護(hù)，也就是說(shuō)，較低的維護(hù)費(fèi)用和故障危險(xiǎn)減少都足以補(bǔ)償任何較高的初始安裝費(fèi)用。
下面參照在附圖中所示的一個(gè)示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中

圖1為本發(fā)明的一致動(dòng)器的定子的局部剖開(kāi)的透視圖；圖2為本發(fā)明的一致動(dòng)器的剖視圖；圖3為本發(fā)明的致動(dòng)器和一支撐結(jié)構(gòu)的組合的剖視圖；圖4a和4b示出了在圖3中所示的結(jié)構(gòu)和一部分停車場(chǎng)在各個(gè)位置中的組合；圖5為在圖4中所示的一部分結(jié)構(gòu)的平面圖；圖6為在圖4中所示的一部分結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖1顯示出一線性致動(dòng)器的定子。在這些圖(圖2之前的附圖)中，該線性致動(dòng)器整體上由1表示。定子在這些圖中由2表示。它包括沿縱向方向延伸的層狀板組件3。該組件包括多個(gè)疊放在一起的條帶4，并且優(yōu)選由厚度例如為0.5mm的變壓器片制成。正如所見(jiàn)的那樣，這些條帶在每種情況下都設(shè)有突起5和凹槽6。另有多個(gè)帶有開(kāi)口8的線圈7(圖中顯示了3個(gè))。開(kāi)口8以這樣的方式設(shè)計(jì)，從而這些線圈可以采用緊密配合的方式沿著縱向方向推壓在層狀板組件3上。這些線圈安置在突起5處。另有多個(gè)層狀板組件9，它們包括多個(gè)條帶10，這些條帶10同樣由變壓器片制成，并且具有適當(dāng)?shù)暮穸?。位于那里的開(kāi)口等于在相對(duì)的凹槽6之間的距離，也就是說(shuō)，層狀板組件9以緊密配合的方式封閉在凹槽6內(nèi)，而且兩個(gè)層狀板組件9之間在所有情況下都有一個(gè)線圈。在這里所示的設(shè)計(jì)中，采用標(biāo)準(zhǔn)的頻率轉(zhuǎn)換給這些線圈供能，并且這些線圈連接成三相電路(RST)。
根據(jù)本發(fā)明，層狀板組件9基本上垂直于層狀板組件3延伸。層狀板組件9的自由端形成磁極。該設(shè)計(jì)無(wú)須任何復(fù)雜的操作即可容易且高效地實(shí)現(xiàn)。這些線圈可以是與磁心結(jié)構(gòu)分開(kāi)纏繞而成的標(biāo)準(zhǔn)線圈，也就是說(shuō)，沒(méi)有必要等到層狀板組件組裝好之后才去纏繞線圈。這樣便節(jié)省了大量的費(fèi)用。
圖2顯示了與致動(dòng)器1的可動(dòng)部分結(jié)合的定子2。從圖2中可以看出，定子通過(guò)螺釘18安裝在支撐件22上。兩個(gè)U型導(dǎo)軌也安裝在該支撐件22上。另外設(shè)有輪子15、16。輪子15垂直安裝，而輪子16橫向安裝。這些輪子與可動(dòng)部分11連接，該可動(dòng)部分基本上由一個(gè)橋形框架12構(gòu)成。可動(dòng)部分11具有相當(dāng)長(zhǎng)的長(zhǎng)度，并且與附圖平面垂直，而且包括一系列交替布置的永磁體。所有這些參照?qǐng)D5就會(huì)很清楚。永磁體13設(shè)置在橋形框架12上。這些永磁體可以包括釹永磁體?？梢杂脕?lái)確定可動(dòng)部分相對(duì)于定子的位置的霍爾傳感器由17表示。利用這里所示的結(jié)構(gòu)，可以精確地保持在永磁體和勵(lì)磁定子之間的氣隙19，從而能得到最佳效果。
圖3顯示了致動(dòng)器1是如何與平臺(tái)29配合使用的。借助于輪子32，平臺(tái)沿橫梁28滾動(dòng)，該橫梁與其上安裝著該致動(dòng)器的橫梁27一起安裝在主支架25上，而該主支架通過(guò)示意性所示的輪子24沿著主導(dǎo)軌26滾動(dòng)。在主支架25中設(shè)有兩個(gè)致動(dòng)器50，這從圖6中可以清楚地看出。
必要時(shí)，該平臺(tái)可以這樣設(shè)計(jì)，從而來(lái)自車輛的任何液體例如油或冷卻劑將被收集在中心位置處，并且通過(guò)位于限定存放位置(優(yōu)選在中心區(qū)域中)中的自動(dòng)促動(dòng)的關(guān)斷閥將這些液體排放至安裝在固定部分中的排液管內(nèi)。
還可以設(shè)有緩沖裝置，用來(lái)緩沖當(dāng)支撐板上進(jìn)行加速和/或減速時(shí)出現(xiàn)的力，該情況會(huì)在車輛起動(dòng)和停止時(shí)出現(xiàn)。
設(shè)有鎖緊臂30和31，通過(guò)這些鎖緊臂可以將平臺(tái)29連接到致動(dòng)器1上。可磁化線圈20、33的存在使得能夠進(jìn)行接合。在這種情況下，與鎖緊臂30和31相關(guān)的電磁鐵是這樣設(shè)計(jì)的，當(dāng)施加電壓時(shí)，鎖緊臂31向下移動(dòng)并打開(kāi)。鎖緊臂30的動(dòng)作完全相反，也就是說(shuō)，當(dāng)它向下移動(dòng)時(shí)進(jìn)行鎖緊。鎖緊臂31用于使平臺(tái)29靜態(tài)停放。鎖緊臂30用于與線性致動(dòng)器接合，并且在與致動(dòng)器連接時(shí)接合移動(dòng)平臺(tái)29。
圖4顯示了停車場(chǎng)60的下部。在圖4a和圖4b中顯示出不同的位置。停車場(chǎng)60的層在圖7中由61和62表示，而地面層由63表示。在地面層上有一輛已經(jīng)開(kāi)到平臺(tái)29上的車輛63，平臺(tái)29已剛剛作過(guò)說(shuō)明。如圖4a所示，平臺(tái)29被輔助層部分41橫向分割，輔助層部分41借助于千斤頂40可以折疊起來(lái)。如圖4b所示，在至少一個(gè)輔助層部分被折疊起來(lái)之后，支架25可以沿主軌道26移動(dòng)。接著，包括主支架16及其上面的物體的結(jié)構(gòu)可以向上被移動(dòng)到水平面61或62(圖7)。使用標(biāo)準(zhǔn)的提升結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)該垂直輸送，但是還可以為此使用與致動(dòng)器1相對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器。
從圖5中可以看到在主支架25中設(shè)有兩個(gè)彼此分開(kāi)的致動(dòng)器50。因此，主支架25可以相對(duì)于導(dǎo)軌26移動(dòng)。每個(gè)致動(dòng)器包括多個(gè)線圈組，每組線圈由51表示。該致動(dòng)器的可動(dòng)部分的長(zhǎng)度是這樣的，當(dāng)它從一組線圈通向另一組線圈時(shí)，多個(gè)永磁體總是作用在相鄰的兩組線圈上。這使得線圈的數(shù)目受到了限制。當(dāng)然，也可以使用連續(xù)的線圈。
圖6顯示了致動(dòng)器1的平面圖。致動(dòng)器1也包括多個(gè)線圈組23。一旦平臺(tái)29到達(dá)水平面61或62，可以通過(guò)促動(dòng)移動(dòng)離開(kāi)致動(dòng)器。然后輪子32擱在相應(yīng)層的工字段上。通過(guò)致動(dòng)器1可以使平臺(tái)29完全移動(dòng)到相應(yīng)的層上，然后，利用提升機(jī)可以使該致動(dòng)器移動(dòng)到不同的層上，以便提升任選的設(shè)有汽車的另一個(gè)平臺(tái)29。
上述的致動(dòng)器可以用任意簡(jiǎn)單的頻率控制器來(lái)控制。適當(dāng)?shù)倪B接可以盡可能限制特定部件的數(shù)目，所以這類構(gòu)造的費(fèi)用有限。各個(gè)致動(dòng)器切換的時(shí)間相對(duì)較短，所以不必使用獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)，同時(shí)致動(dòng)器的效率也不是最重要的。因此，一種簡(jiǎn)單因而也廉價(jià)的機(jī)構(gòu)就可以滿足需要，所以相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)可以獲得相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)利益。如本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)原則上不需要維護(hù)。
如上所述，本發(fā)明的輸送系統(tǒng)也可以用于輸送其它物體。該設(shè)計(jì)將隨之進(jìn)行適應(yīng)性變化。也可以使多個(gè)平臺(tái)相互連接，在該情況下一個(gè)線性致動(dòng)器即可驅(qū)動(dòng)多個(gè)平臺(tái)。也可以將一排平臺(tái)放在一起，在該情況下，多個(gè)線性致動(dòng)器相互間隔一定距離布置。在這類設(shè)計(jì)中，線性致動(dòng)器的固定部分之間的距離可以作為致動(dòng)器的轉(zhuǎn)子之間的理想距離的函數(shù)而選擇。而且，當(dāng)帶平臺(tái)的這排致動(dòng)器或單個(gè)致動(dòng)器的移動(dòng)相對(duì)較大時(shí)，線性致動(dòng)器的定子的數(shù)目就會(huì)相對(duì)較多；而在發(fā)生勻速運(yùn)動(dòng)的部分中數(shù)目可能就較少，由于質(zhì)量慣性意味著跨越線性致動(dòng)器的兩個(gè)定子間的距離更為容易。
要理解的是，可以根據(jù)本發(fā)明輸送系統(tǒng)的用途而做出許多改進(jìn)?？梢愿鶕?jù)具體用途來(lái)采取引導(dǎo)移動(dòng)裝置的方式。這種變化均應(yīng)落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.輸送系統(tǒng)，它包括多個(gè)可以沿著導(dǎo)向件移動(dòng)的平臺(tái)以及可以與所述平臺(tái)連接和脫離的較少數(shù)目的移動(dòng)裝置，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括線性致動(dòng)器(1)，該線性致動(dòng)器(1)包括可動(dòng)部分(1)和固定部分(2)，二者都設(shè)有產(chǎn)生磁場(chǎng)的裝置(7，13)，所述產(chǎn)生用于可動(dòng)部分的磁場(chǎng)的裝置包括容納在層狀板組件(3，9)中的線圈，并且所述移動(dòng)裝置可以沿著其它導(dǎo)向件移動(dòng)，并且如此實(shí)現(xiàn)，以使得它們可以在所述可動(dòng)平臺(tái)下面移動(dòng)，以便作用在其上。
2.如權(quán)利要求1所述的輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述可動(dòng)部分的線圈的層狀板組件包括一細(xì)長(zhǎng)組件(3)，該組件在第一平面上延伸，并設(shè)計(jì)成用來(lái)使線圈裝配在其上；以及在第二平面中延伸的至少三個(gè)層狀板組件(9)，它們中的每一個(gè)均靠近線圈(7)設(shè)置，并且包括一磁極端，所述第二平面與所述第一平面基本垂直。
3.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括通過(guò)三相電路控制的至少三個(gè)線圈。
4.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)裝置中的線圈包括具有基本上呈矩形的中心開(kāi)口(8)的平面線圈。
5.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輸送系統(tǒng)，其特征在于，用于為所述移動(dòng)裝置的可動(dòng)部分產(chǎn)生磁場(chǎng)的裝置包括永磁體(13)。
6.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括相互間隔一定距離地布置的多個(gè)固定部分以及用于在所述可動(dòng)部分中產(chǎn)生磁場(chǎng)的不同裝置，所述固定部分之間的距離比用于在所述可動(dòng)部分中產(chǎn)生磁場(chǎng)的輔助裝置之間的距離更短。
7.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述其它導(dǎo)向件包括設(shè)有至少一個(gè)如在這些權(quán)利要求中的一個(gè)所述的其它致動(dòng)器(50)，其作用方向與連接在基底上的所述致動(dòng)器的作用方向基本上垂直，并且所述其它致動(dòng)器與輔助支撐件連接。
8.如權(quán)利要求7所述的輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助支撐件設(shè)有鎖緊裝置(20，30，31)以及與所述鎖緊裝置相互作用并可以與所述鎖緊裝置接合和脫離的支撐件。
全文摘要
輸送系統(tǒng)，它包括多個(gè)可以沿著導(dǎo)向件移動(dòng)的平臺(tái)以及可以與所述平臺(tái)連接和脫離的數(shù)目較少的移動(dòng)裝置。每個(gè)移動(dòng)裝置包括一線性致動(dòng)器，該致動(dòng)器包括可動(dòng)部分和固定部分。所述固定部分包括帶有線圈的層狀板組件，并且所述可動(dòng)部分包括一具有永磁體例如釹永磁體的結(jié)構(gòu)。在該線性致動(dòng)器上可以設(shè)有其它致動(dòng)器，從而可以沿著兩個(gè)方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。這種輸送系統(tǒng)可以用在用于安放汽車的停車場(chǎng)中。
文檔編號(hào)H02K41/03GK1475041SQ01819124
公開(kāi)日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2001年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月27日
發(fā)明者貝倫德·騰特, 貝倫德 騰特 申請(qǐng)人:貝倫德·騰特, 貝倫德 騰特