DE19524955A1

DE19524955A1 - Drive system for palette store - applies braking forces to palettes contactlessly via magnetic fields of three-phase linear motors

Info

Publication number: DE19524955A1
Application number: DE1995124955
Authority: DE
Inventors: Peter-Klaus Prof Dr Sc T Budig
Original assignee: ELEKTRISCHE AUTOMATISIERUNGS U
Current assignee: ELEKTRISCHE AUTOMATISIERUNGS U
Priority date: 1995-07-08
Filing date: 1995-07-08
Publication date: 1997-01-09

Abstract

The system applies drive forces to the palettes contactlessly via the magnetic field of three-phase linear stators being transferred to a secondary part. The braking force for the palettes is applied contactlessly via the magnetic field which is transferred in the opposite direction to the palette's direction of motion by three-phase linear motors. The drive and braking forces are controlled by controlling the clamp voltages of the three-phase linear motors. A period of d.c. current braking can be inserted between two periods in which a palette is moved in different directions.

Description

Palettenlager gewinnen immer mehr an Bedeutung. Das betrifft sowohl die Lagerung von Materialien, Zulieferteilen und Finalprodukte. Ziel ist es auf engstem Raum möglichst viele Paletten in einer Ebene unterzulegen. Von einer Aufgabenstation in Fig. 1 erfolgt ein Längstransport bis zu einem Seitenfach. Dieses kann so ausgeführt werden, daß es Abstellfläche für eine oder mehrere Paletten bietet.Pallet warehouses are becoming increasingly important. This applies to the storage of materials, supplier parts and final products. The aim is to place as many pallets as possible on one level in the smallest of spaces. A longitudinal transport takes place from a task station in FIG. 1 to a side compartment. This can be done so that it offers space for one or more pallets.

Es sind lineare Bewegungen in der Längs- und der Querrichtung zu realisieren. Eine oder mehrere Paletten können sich gleichzeitig in der Längsachse in Bewegung befinden, wobei die Bewegungsrichtung beliebig (vor oder zurück) sein kann.Linear movements in the longitudinal and transverse directions are to be realized. A or several pallets can move simultaneously in the longitudinal axis are located, whereby the direction of movement can be arbitrary (forwards or backwards).

Mechanische Antriebssysteme haben den Nachteil, daß die Antriebselemente Rollen, Seile, Ketten und Stangen eine mechanische Verbindung zur Palette besitzen müssen und das sich Längs- und Querbewegungssysteme mechanisch kreuzen. Damit ergeben sich komplizierte Mechanismen, die gegeneinander verriegelbar sein müssen.Mechanical drive systems have the disadvantage that the drive elements roll, Ropes, chains and bars must have a mechanical connection to the pallet and that the longitudinal and transverse movement systems cross mechanically. With it result complicated mechanisms that have to be lockable against each other.

Es sind Beschleunigungsstrecken, Strecken mit konstanter Geschwindigkeit und Bremsstrecken sowie Positionierstellen vorzusehen. Längs der Beschleunigungsstrecke erfolgt die Beschleunigung der Palette vom Stillstand auf die Reisegeschwindigkeit. Längs der Strecke mit konstanter Geschwindigkeit bewegt sich die Palette gleichförmig unbeschleunigt/unverzögert. Längs der Bremsstrecke wird die Palette von der Reisegeschwindigkeit auf die Geschwindigkeit "Null" reduziert. An den Positionierstellen erfolgt die Positionierung der Palette entweder zur Übergabe aus der Längs-/Querbewegung in die Quer-/Längsbewegung oder zum Absetzen der Palette am Bestimmungsort.There are acceleration sections, sections with constant speed and Provide braking distances and positioning points. Along the acceleration path the pallet is accelerated from standstill to cruising speed. The pallet moves uniformly along the line at constant speed unaccelerated / instantaneous. The range of the Cruising speed reduced to zero speed. To the Positioning positions are used to position the pallet either for transfer from the Longitudinal / transverse movement in the transverse / longitudinal movement or for placing the pallet on Destination.

Die genannten Nachteile von mechanisch gekoppelten Antriebssystemen soll durch den Einsatz linearer Wanderfeldmotoren vermieden werden. Lineare Wanderfeldmotoren bestehen aus einem mit einer Drehstromwicklung versehenen Stator (Fig. 1) und einem diesem gegenüber stehenden Sekundärteil. Dieses besteht im einfachsten Fall aus einer Aluminium- oder Kupferschiene unter der sich ein magnetischer Rückschluß - geblecht oder massiv ausgeführt - befindet und ist an der Unterseite der Palette montiert. Je nach Bewegungsrichtung des magnetischen Wanderfeldes tritt eine Schubkraft zwischen Stator und Sekundärteil in positiver oder negativer Richtung auf.The disadvantages of mechanically coupled drive systems mentioned should be avoided by using linear traveling field motors. Linear traveling field motors consist of a three-phase winding stator ( FIG. 1) and a secondary part opposite it. In the simplest case, this consists of an aluminum or copper bar under which there is a magnetic yoke - sheet metal or solid - and is mounted on the underside of the pallet. Depending on the direction of movement of the magnetic traveling field, a shear force occurs between the stator and the secondary part in a positive or negative direction.

Linearmotoren sind in regelmäßigen Abständen längs der Bahn der Längsbewegung zur Realisierung von Bewegungen in der x-Richtung und längs der Bahn der Querbewegungen in der y-Richtung angebracht.Linear motors are at regular intervals along the path of the longitudinal movement Realization of movements in the x-direction and along the path of the Transverse movements in the y direction attached.

Das kann längs der gesamten Bewegungsbahn erfolgen oder auch so ausgeführt werden, daß pro Segment z. B. eine Querbahnteilung, ein Stator angebracht wird. Im ersten Fall erhält die Palette ständig eine Kraft in oder gegen die Bewegungsrichtung. Im zweiten Fall erhält die Palette je Segment einen Bewegungsimpuls. Die Impulsdauer ist durch die Zeit bestimmt, in der sich Stator und Bewegungsteil gegenüberstehen. Das Abbremsen der Palette erfolgt durch Umkehr der Bewegungsrichtung des magnetischen Wanderfeldes durch Umschalter 2er Phasen der/des Statoren/-s. Es erfolgt durch die übersynchrone Geschwindigkeit der Palette eine generatorische Bremsung der Bewegung.This can take place along the entire trajectory or can be carried out that per segment z. B. a transverse path division, a stator is attached. In the first case the pallet constantly receives a force in or against the direction of movement. In the second In this case, the pallet receives a movement impulse for each segment. The pulse duration is through determines the time in which the stator and the moving part face each other. The The pallet is braked by reversing the direction of movement of the magnetic Traveling field by switch of 2 phases of the stators. It is done by the over-synchronous speed of the pallet a generator braking of the Move.

Beschleunigen und Bremsen kann sowohl durch Zuschalten der Netzspannung oder durch Regelung der Klemmenspannung der/des Statoren/-s mit Hilfe eines Inverters erfolgen.Acceleration and braking can be done either by switching on the mains voltage or by regulating the terminal voltage of the stators with the help of an inverter respectively.

Zum Positionieren werden Initiatoren an den Positionierstellen angebracht, die die Lage der Palette erfassen. In Form einer Zweipunktregelung erfolgt durch Umschalten der Bewegungsrichtung des Magnetfeldes des Stator das Einfahren in die Position.For positioning, initiators are attached to the positioning points that determine the position the pallet. In the form of a two-point control, switching takes place Direction of movement of the magnetic field of the stator moving into position.

Zwischen je 2 Umschaltungen ist eine "Gleichstrombremsung" einzufügen, um die Bewegungsenergie zu minimieren. Das erfolgt durch ein- oder zweiphasige Einspeisung des Stators mit Gleichstrom.A "DC braking" must be inserted between every 2 switchovers in order to To minimize kinetic energy. This is done by single or two-phase feed of the stator with direct current.

An den Positionierstellen der Längsbahn befinden sich Statoren von Linearmotoren, deren Bewegungsrichtung mit der Richtung der Querbahn übereinstimmt.At the positioning points of the longitudinal path there are stators of linear motors, whose direction of movement coincides with the direction of the transverse path.

Eine an der Positionierstelle gestoppte Palette kann nunmehr aus der Längs- und die Querbahn oder umgekehrt bewegt werden. In der Querbahn erfolgt das Stillsetzen der Palette wie oben für die Längsbahn beschrieben. Das gilt auch für die Umkehr der Bewegungsrichtung. Es können in Längs- und Querbahn ein Stator mittig oder 2 Statoren parallel zur Mitte der Fahrbahn angeordnet werden. A pallet stopped at the positioning point can now consist of the longitudinal and the Cross track or vice versa. The shutdown takes place in the transverse path Pallet as described above for the longitudinal track. This also applies to the reversal of the Direction of movement. A stator in the middle and 2 Stators can be arranged parallel to the center of the road.

Zweckmäßig ist eine Anordnung in der Form, daß in einer der Bewegungsrichtungen ein Stator und in der anderen 2 Statoren angeordnet werden. Fig. 2 zeigt hierfür Beispiele.An arrangement is expedient in the form that a stator is arranged in one of the directions of movement and 2 stators in the other. FIG. 2 shows examples of this.

Die Lagerung der Palette kann erfolgen dadurch, daßThe pallet can be stored in that

- die Unterseite der Palette auf Kugeln läuft, die Quer- und Längsbewegungen zu lassen. Die seitliche Führung erfolgt durch Rollen.- The bottom of the pallet runs on balls, the transverse and longitudinal movements too to let. The lateral guidance is done by rollers.
- die Unterseite der Palette auf einem Luftpolster schwimmt.- The bottom of the pallet floats on an air cushion.
Zur Minimierung des Luftbedarfes tritt die Luft aus Kugelventilen aus, die die Palette selbst öffnet.To minimize the air requirement, the air exits from ball valves, which the Pallet opens itself.
- die Palette wird magnetisch gelagert. Das kann sowohl ein passives (permanet magnetisches) als auch ein aktives (elektromagnetisches) System sein.- The pallet is stored magnetically. This can be a passive (permanent magnetic) as well as an active (electromagnetic) system.

Claims

1. Antriebssystem für Palettenlager dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskraft für die Palette berührungslos durch das Magnetfeld von Drehstromlinearstatoren auf das Sekundärteil übertragen wird.1. Drive system for pallet storage, characterized in that the driving force for the pallet is transmitted without contact by the magnetic field of three-phase linear stators on the secondary part.

2. Antriebssystem für Palettenlager dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraft für die Palette berührungslos durch das Magnetfeld, was sich entgegen der Bewegungs richtung der Palette bewegt von Drehstromlinearmotoren auf das Sekundärteil übertragen wird.2. Drive system for pallet storage, characterized in that the braking force for the Pallet without contact through the magnetic field, which is contrary to the movement Direction of the pallet moved from three-phase linear motors to the secondary part is transmitted.

3. Antriebssystem für Palettenlager dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung von Antriebs- und Bremskraft durch Regelung der Klemmenspannung der Drehstrom linearmotoren.3. Drive system for pallet storage, characterized in that the control of Driving and braking force by regulating the terminal voltage of the three-phase current linear motors.

4. Positionieren von Paletten nach Anspruch 12, und 3 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 2 Zeiträumen unterschiedlicher Bewegungsrichtungen der bewegten Palette einen Zeitraum in der einen Gleichstrombremsung erfolgt eingefügt wird.4. Positioning pallets according to claim 12, and 3 characterized in that between 2 periods of different directions of movement of the moved Pallet a period in which DC braking is inserted.

5. Antriebssystem für Paletten nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Palette durch ein Luftkissen erfolgt wobei die Luftzuführung durch Kugelventile von der Palette geöffnet bzw. geschlossen worden.5. Drive system for pallets according to claim 1, characterized in that the The pallet is supported by an air cushion, with the air supply through Ball valves have been opened or closed from the pallet.

6. Antriebssystem für Palettenlager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Palette magnetisch erfolgt.6. Drive system for pallet storage according to claim 1, characterized in that the Storage of the pallet is done magnetically.

7. Antriebssystem für Palettenlager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkraft durch Permanentmagneten aufgebracht wird.7. Drive system for pallet storage according to claim 1, characterized in that the Bearing force is applied by permanent magnets.

8. Antriebssystem für Palettenlager dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkraft durch ein elektromagnetisches System aufgebracht wird.8. Drive system for pallet storage, characterized in that the bearing force by an electromagnetic system is applied.