DE10026983A1 - Wirkmaschine mit flachem Drehstromlinearmotor als Legeschienenantrieb - Google Patents

Abstract

Linearer Direktantrieb für die Legeschienen von Wirkmaschinen mit einem linearen Meßsystem, welches inkrementale und absolute Werte liefert und einem Läufer aufgebaut aus einem Kohlefaserverbund mit eingelegtem Permanentmagneten und mechanischen Anschlußteilen.

Description

Bei einer Wirkmaschine im herkömmlichen Sinne erfolgt die Ansteuerung der Legebarren über eine mechanische Kopplung mit der Hauptwelle der Maschine. Als Koppelglieder werden dabei Spiegelscheiben oder Musterketten verwendet. Diese sind komplizierte mechanische Körper, die nur unter großem Aufwand, bei den geforderten Genauigkeiten hergestellt werden können. Bei einem Musterwechsel entsteht ein sehr hoher zeitlicher sowie konstruktiver Aufwand, da für jedes Muster neue Spiegelscheiben bzw. Musterketten angefertigt werden müssen bekannt sind auch Lösungen, bei denen diese Nachteile dadurch umgangen werden, daß zylindrische Linearmotoren als Einzelantriebe für jede Legeschiene verwendet werden. Diese Anwendung eröffnet die Möglichkeit, Musteränderungen durch Programmierung zu realisieren. Nachteile sind dabei, daß die zylindrischen Motoren quer zur Bewegungsrichtung relativ große Abmessungen aufweisen, und daß der kleine lineare Lagegeber am Motor nicht möglich ist. Diese Nachteile sollen dadurch umgangen werden, daß ein flacher Drehstromlinearmotor mit mechanisch fest verbundenem linearem Wegsensor als direkter Antrieb der Legebarren eingesetzt wird. Ein flacher Drehstromlinearmotor bietet den Vorteil der Stapelbarkeit der Antriebe und damit einer platzgünstigen Anordnung der einzelnen Achsen. Das Sekundärteil des Drehstromlinearmotor ist aus Gründen der Steifigkeit und des Gewichtes aus kohlefaserverstärktem Kunststoff aufgebaut. Das bietet den Vorteil, daß keine Wirbelströme im Trägermaterial induziert werden, die zur Erwärmung des Sekundärteiles führen sowie keine den Feldverlauf des Motors störenden Magnetfelder auftreten. Die Ansteuerung des Drehstromlinearmotor erfolgt über einen Frequenzumrichter, der die erforderlichen Reglerstrukturen enthält und in dem alle notwendigen Musterinformationen abgelegt sind. Damit ist es möglich neue Muster anzuwählen und den Linearmotor entsprechend anzusteuern. Der mechanische Umbau der Wirkmaschine bei Musteränderung entfällt dadurch.

Die Ausführung der Neuerung wird anhand von Abbildungen näher erläutert.

Fig. 1 stellt den mechanischen Aufbau der Neuerung.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Regelkreises.

In Fig. 1 ist die anzutreibende Legebarre (1), die über eine Koppelstange (2) mit einem flachen Drehstromlinearmotor (3) verbunden ist, dargestellt. Die Positionierung erfolgt mit Hilfe eines, am Drehstromlinearmotor fest angebrachten, linearem Meßsystem (4), daß dadurch gekennzeichnet ist, daß gleichzeitig sowohl inkrementale als auch absolute Meßwerte liefert. Das dargestellte Prinzipbild des mechanischen Aufbaus zeigt, daß die Legebarre über eine Koppelstange fest mit dem Sekundärteil des flachen Drehstromlinearmotor verbunden ist. Die Lagerung und Führung (5) des Sekundärteiles kann über Kugelumlaufhülsen oder Profilschienenführungen erfolgen, die seitlich am Sekundärteil angebracht sind. Der Kraftabtrieb kann zentral oder seitlich erfolgen.

In Fig. 2 ist dargestellt, wie die vom Meßsystem gewonnenen Lage-Istwerte X_i über eine Meßleitung (6) an den Lageregler übergeben werden, der mit Hilfe eines Lage-Sollwert X_s die Regelabweichnung bestimmt und ein entsprechendes Steuersignal s an den Drehstromlinearmotor ausgibt. Im Ansteuergerät ist ferner ein Musterspeicher (7) enthalten, in dem sämtliche Musterinformationen abgelegt sind. Die Aktivierung der einzelnen Muster erfolgt über ein von der übergeordneten Steuerung (8) ausgegebenes Signal. Des weiteren erfolgt die Synchronisation der einzelnen Legebarren in Abhängigkeit der Lage der Hauptwelle über diese übergeordnete Steuerung.

Claims (3)

1. Wirkmaschine, bei der der Antrieb der Legebarren dadurch gekennzeichnet ist, daß ein flacher Drehstromlinearmotor mit mechanisch fest verbundenem linearem Wegsensor zum Einsatz kommt.

2. Wirkmaschine nach Anspruch 1, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein lineares Meßsystem zur Lageerfassung verwendet wird, das gleichzeitig sowohl absolute als auch inkrementale Meßwerte liefert.

3. Wirkmaschine nach Anspruch 1 oder 2, die dadurch gekennzeichnet ist, daß als Sekundärteilmaterial kohlefaserverstärkter Kunststoff mit fest integrierten mechanischen Komponenten zur Führung und Lagerung sowie Magnetmaterial verwendet wird.