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具有集成式传感器功能单元的传送装置

文献发布时间:2023-06-19 12:24:27


具有集成式传感器功能单元的传送装置

技术领域

本发明涉及一种传送装置、传送设备、电机驱动式传送辊和用于传送被传送材料的方法。

背景技术

在传送装置中使用电机驱动式传送辊。经常的情况是在传送设备中安装多个传送装置。传送设备通常由多个传送区域构成,物体沿着传送路径相继穿过这些传送区域来传送被传送材料。这里,传送区域具有至少一个电机驱动式传送辊,并且一般还具有多个传送辊。传送装置可以形成作为传送路径的一部分的传送区域。通过这种构造,多个物体可以在传送设备中同时传送,并且借助于相应地激活各个传送区域的电机驱动式传送辊可以避免各个被传送材料物品之间的接触。这实现了所谓的零压力积累传送,当前在许多应用中都寻求零压力积累传送,以便确保高水平的防止被传送材料损坏的确定性。

例如,对于在零压力积累中激活的电机驱动式传送辊已知单个卸载配置。在这种运行模式下,激活传送辊以便仅在沿传送方向的下游相邻传送区域空置(也就是说,未被另外的被传送材料物品占用)时才传送其传送区域中的被传送材料物品。另一种零压力积累运行方式是是所谓的批量卸载模式。在批量卸载模式下,同时激活所有沿着相邻传送区域的电机驱动式传送辊,使得即使在相邻传送区域被被传送材料物品占用的情况下,也由于被传送材料物品所正在传送进入的传送区域同时将先前位于所述传送区域中的被传送材料物品传送离开而可以无接触地进行传送。

通过零压力积累传送,即使沿着传送路径以小间距相继传输传送物品,也可以可靠地防止对物体的损坏。这里的问题在于在传送装置的部分上进行传送的相关参数可能随着运行过程而改变,并且这种有影响的参数在被传送物体的部分上也是可变的。例如,传送辊与被传送物体之间的摩擦系数可能由于物体下侧的磨损、污染和不同材料条件而改变,这导致更大或更小程度的滑动。为了防止由于在最前面的物体上积累的传送力的作用而在彼此抵靠地支撑多个物体的情况下特别可能出现的对物体的损坏,因此已知监测物体的前端和后端的位置。

为了进行这种监测,布置在传送辊上方的传感器是必要的,并且已知的是,这种传送装置的电动机运行的传送辊以取决于这种传感器的传感器信号的方来控制。通常,为此,沿着传送路径布置挡光板,该挡光板相对于传送路径横向地紧固到框架,传送辊可转动地安装在该框架中。这里,在现有技术中,为每个传送区域设置有一个传感器。以取决于这种传感器的传感器信号的方式激活传送区域的电机驱动式传送辊。传感器信号或其值取决于传感器是否以及何时检测到被传送材料物品。

为了利用这种传感器的传感器信号来控制电机驱动式传送辊,通常建立从传感器到中央控制单元和从中央控制单元到电机驱动式传送辊的对应有线数据传输。此外还已知,传输沿着传送路径布置的一个或多个分散式控制单元的传感器的传感器信号。这些沿传送路径布置的分散式控制系统彼此耦接来进行信号传输。

这种现有技术的缺点首先是在布线上可观的相关开支。此外,沿着传送路径布置的这种传感器和对应的布线暴露于环境影响,这可能完全阻止、干扰或至少限制对用于传送的被传送材料的检测。特别地,例如在安装、维护或维修工作期间,可能损坏传感器以及布线。这种中断一方面可能导致传送设备完全停机,特别是在物流中心或邮政配送中心,这会导致可观的成本和流程的延误。另一方面,这些中断可能导致传送路径中的堆积压力积聚,这导致对被传送材料物品的损坏。

因此,总的目的是提供一种传送装置、电机驱动式传送辊和传送设备,其在运行状态下可靠地允许对被传送材料物品的无损传送。

发明内容

所述目的通过引言所描述的类型的传送装置来实现,该传送装置包括:电机驱动式传送辊,其包括辊体和驱动单元,辊体围绕辊轴线可转动地安装,驱动单元布置在辊体内,并且机械地耦接到辊体和轴元件,并且设计为在轴元件与辊体之间产生扭矩;传感器功能单元,其布置在辊体内,并且设计为检测用于通过电机驱动式传送辊来传送的被传送材料;和控制单元,其连接到传感器功能单元来传输信号,其中,控制单元设计为从传感器功能单元接收传感器信号并且以取决于传感器信号的方式将控制信号传输到驱动单元,其中,该控制信号包括用于驱动电机驱动式传送辊的、具有传送运行模式下的特征曲线的数据,该特征曲线由控制信号预先确定。

通过根据本发明的传送装置,传感器功能单元布置在电机驱动式传送辊的辊体内。该传感器功能单元设计为产生传感器信号,电机驱动式传送辊的驱动单元以取决于该传感器信号的方式来致动。特别地,传感器信号表示不存在或存在用于传送的被传送材料。也可以以取决于传送装置的传感器信号的方式通过控制单元来激活在传送方向上位于下游和/或上游的传送装置的电机驱动式传送辊的一个或多个驱动单元。该传送装置还可以以取决于在传送方向上位于上游或下游的传送装置的传感器信号的方式来激活。这里,传感器信号可以是模拟信号或数字信号,并且控制单元可以设计为处理相应的模拟信号或数字信号。

传感器功能单元优选设计为检测机械和/或电气和/或电磁和/或光学测量变量。这样的测量变量例如代表电机驱动式传送辊上重量的改变、电机驱动式传送辊的变形、电机驱动式传送辊处的亮度或光照条件的改变、或者电机驱动式传送辊处或附近的电气或电磁变量、特别是驱动单元的电气或电磁运行变量的改变。例如,传感器功能单元是测压元件、应变计、光学传感器、电容传感器或电感传感器或者其组合。此外,传感器功能单元可以设计为检测转速和/或扭矩。

可以想到,电机驱动式传送辊具有多个传感器功能单元或多个传感器。特别地,电机驱动式传送辊包括用于检测各种测量变量的多个传感器。

优选地设置为,传感器功能单元以合适的方式设计,以在在电机驱动式传送辊的运行期间通常产生或达到的和/或通常存在的运行温度下使用。特别是,传感器功能单元设计为在至少-30℃、-20℃、-10℃、0℃和最多+20℃、+30℃、+40℃、+50℃的运行温度下使用。在这种优选的改进中,传感器功能单元优选地布置在电机驱动式传送辊的可转动安装的元件上,例如辊体。然而,也可以优选地将传感器功能单元布置在电机驱动式传送辊的非可转动地安装的元件上,例如轴元件上。

传感器功能单元就信号传输而言连接到控制单元,并且控制单元就信号传输而言连接到驱动单元。控制单元就信号传输而言优选地连接到在传送方向上位于下游和/或上游的传送装置的电机驱动式传送辊的一个或多个驱动单元。控制单元可以设计为分散式控制单元,该分散式控制单元就信号传输而言耦接到另外的控制单元、特别是分散式控制单元,例如用于传输传感器信号。此外,控制单元可以设计为中央控制单元,该中央控制单元就信号传输而言耦接到多个传送装置、特别是传送设备的每个传送装置,或者耦接到电机驱动式传送辊的驱动单元。

控制单元以取决于传感器信号的方式产生控制信号,驱动单元通过该控制信号来激活。为此,控制信号包括具有由控制信号预先确定的、传送运行模式下的特征曲线的数据。特征曲线优选地选自驱动扭矩、和/或驱动扭矩曲线、和/或速度、和/或速度曲线、和/或制动扭矩、和/或制动扭矩曲线、和/或转动方向、和/或传送量、和/或积累量通知、和/或这些特征中的两个或更多个的组合。此外优选地,控制单元以取决于传感器信号的方式并且以取决于实际特征曲线与预先确定的特征曲线的偏差的方式来形成控制信号。为此设置为,将预先确定的特征曲线与实际特征曲线进行比较。控制单元优选地设计为将预先确定的特征曲线与实际特征曲线进行比较。

因此,传送装置分配有充分设计为基于预先确定的特征曲线通过电机驱动式传送辊来控制传送过程的控制单元。因此,通过传送装置,可以通过控制单元的对应编程来沿着整个传送路径实施传送过程,在这种情况下,例如,基于所提供的传感器信号来激活驱动单元,并且可以以这种方式控制传送路径。此外,以这种方式,在传送方向上位于上游和/或下游的一个或多个传送装置可以执行被传送的材料的传送,而不需要另外的上级控制单元和对应需要的去往和来自所述上级控制单元的信号传输。

辊体内的传感器功能单元以特别合适的方式受到保护,免受损坏和环境影响,比如湿气、灰尘、油脂、改变的光照条件等。特别地,辊体保护传感器功能单元免受由于在安装、维护或维修工作期间的不当处理而造成的损坏。此外,该装置允许在限定的制造条件下安装传感器功能单元,这一方面减少了不正确安装的传感器功能单元的数量,另一方面意味着不再必须在构造传送设备期间执行传感器安装。特别地,这种预先安装有传感器功能单元的电机驱动式传送辊特别优选地最小化用于传感器功能单元的对准和校准的开支。传感器功能单元可以例如包括超声波传感器或微波传感器。传感器功能单元可以形成有这些传感器或其他传感器,以便检测辊体外部的状态,例如检测辊上方的被传送材料的存在或不存在作为二进制信号。

此外,由于紧凑的设计,根据本发明的这种传送装置特别适合于在卫生方面有严格要求的应用领域。

根据第一优选实施例设置为将控制单元布置在辊体内。

在该优选实施例中,在辊体内布置有控制单元,该控制单元特别是可以设计为基于传感器信号通过电机驱动式传送辊来控制传送过程。传送装置或电机驱动式传送辊因此不需要布置在辊体外部的另外的控制单元,传送装置或电机驱动式传送辊连接到该控制单元并且从该控制单元接收控制信号。

此外优选地设置为,控制单元以合适的方式设计,以在电机驱动式传送辊的运行期间通常达到或产生的运行温度下使用。特别是,控制单元设计为在至少-30℃、-20℃、-10℃、0℃和最多+20℃、+30℃、+40℃、+50℃的运行温度下使用。在这种优选的改进中,传感器功能单元可以优选地布置在电机驱动式传送辊的可转动安装的元件上,例如辊体。也可以优选地将传感器功能单元布置在电机驱动式传送辊的非可转动地安装的元件上,例如轴元件上。此外可能的是,控制单元包括传感器功能单元。

辊体内的控制单元以特别适合的方式受到保护,免受损坏和环境影响,比如湿气、灰尘、油脂、改变的光照条件等。特别地,辊体保护控制单元免受由于在安装、维护或维修工作期间的不当处理而造成的损坏。此外,该装置允许在限定的制造条件下安装传感器功能单元,这一方面可以减少不正确安装的传感器功能单元的数量,另一方面意味着不再必须在构造传送设备期间安装控制单元。

此外,有利地减少了用于安装和用于维修和维护的开支——布置在辊体内的控制单元允许在电机驱动式传送辊的制造期间进行与驱动单元的直接连接,也就是说最小化布线的开支。

此外优选地,传感器功能单元提供模拟信号作为传感器信号。

特别地,传感器功能单元设计为提供电压信号或电流信号作为模拟信号。在该优选实施例中设置为,控制单元设计为处理由传感器功能单元提供的模拟信号。辊体有利地屏蔽传感器功能单元并且特别是模拟信号免受干扰,并且因此使得可以提供具有低噪声分量(干扰信号)的传感器信号。

在另一优选实施例中设置为,驱动单元包括传感器功能单元或其本身是传感器功能单元,和/或传感器功能单元包括与驱动单元分离的传感器或其本身是与驱动单元分离的传感器。

在该优选改进的一个实施例中,驱动单元是传感器功能单元或包括传感器功能单元。在该优选实施例中,特别地,施加到驱动单元的电压、施加到驱动单元的电流和/或施加到驱动单元的磁场可以是由传感器功能单元提供的传感器信号。此外,在该优选实施例中,传感器信号可以对应于转速、扭矩和/或温度。该实施例有利地不需要额外的传感器。这特别是最小化了用于安装的成本和支出,并且减少了用于潜在待定的维修工作的支出。

在特别优选的实施例中,传感器功能单元包括与驱动单元分离的传感器,特别是与驱动单元分离的另外的传感器。该实施例特别适合于检测在电机驱动式传送辊处或附近的各种测量变量。以这种方式,特别是可以更精确地激活驱动单元,并且可以沿着整个传送路径实施传送过程。此外,该实施例适合于——例如对于特别安全性严格的应用领域——检测例如用于以冗余方式并且因此特别是故障安全的方式来传送的被传送材料的存在或不存在。

另外的优选实施例包括模数转换单元,该模数转换单元设计为将传感器信号转换成数字信号,其中,控制单元包括该模数转换单元,和/或传感器功能单元包括该模数转换单元。

在该优选实施例中,传送装置包括模数转换单元。模数转换单元设计为将模拟传感器信号(例如,施加到驱动单元的电压、施加到驱动单元的电流和/或施加到驱动单元的磁场)转换成数字信号以在控制单元中进一步处理。模数转换单元对模拟信号进行采样的采样频率优选地能够以取决于传感器信号的频率的方式来设定。特别地,采样频率能够以取决于待选择的预先确定的特征曲线的方式、也就是说以取决于控制信号的方式来设定。

模数转换单元优选地基于计数方法、串行方法或通过并行转换器将模拟传感器信号转换成数字信号。这种数字准备的传感器信号适合于在总线系统中传输。特别地,该数字信号适合于计算机辅助处理。此外,已经转换成数字信号的传感器信号有利地允许驱动单元的激活,该激活就环境影响、特别是干扰信号而言更可靠,并且因此确保了更可靠的传送过程。

此外优选地,控制单元通过信号线直接连接到传感器功能单元以传输传感器信号,和/或经由控制线连接到驱动单元以激活驱动单元,和/或连接到总线以接收控制信号和/或传输传送装置的运行数据。

在该优选实施例中,控制单元经由信号线连接到传感器功能单元,并且控制单元经由信号线连接到驱动单元。信号线优选地设计为传输数字信号。

控制单元特别是设计为产生运行数据并且经由总线传输所述数据。运行数据的这种处理允许表示电机驱动式传送辊的运行状态,使得传送过程中涉及的其他部件(比如另外的传送装置)可以使用所述运行数据来定义其控制行为。通过交换运行数据,一个电动传送辊的运行状态可以变成另外的电机驱动式传送辊的运行状态,因此,交换运行数据允许在传送系统中以充分实施的控制智能来控制各个电机驱动式传送辊,而不需要在电机驱动式传送辊外部的为此设置中央或分散式控制单元。

运行数据也可以是源自与电机驱动式传送辊相邻布置的电机驱动式传送辊并且表示所述相邻的电机驱动式传送辊的运行状态的数据。因此,控制单元可以设计为接收在传送方向上位于上游和/或下游的电机驱动式传送辊的运行数据,也就是说,表示所述相邻的电机驱动式传送辊是受到驱动还是处于静止状态。为此,相应传送装置的运行数据优选地具有预先确定的相同数据结构。

此外还优选的是,传送装置包括电源接口以便接收具有电压的电压供应形式的电源供应。

电源接口优选地设计为具有24V、特别是48V的电压的电压供应。特别地,电源接口设计为用于控制单元和/或驱动单元和/或传感器功能单元的电压供应。传送装置优选地包括单个电源接口。此外,传送装置可以具有两个或更多个电源接口。

此外优选地,驱动单元包括无刷电动机,并且控制单元包括用于激活电动机的整流电子器件。

因此,基本上优选地,控制单元也设计为用于对驱动单元中的电动机进行电子整流。这避免了电子整流发生在电机驱动式传送辊外部的情况,并且对应的大量微分信号必须经由微分信号线引入到辊体中。相反,通常在空间上受限地将信号引入到辊体中可以经由少量的信号线进行,并且因此可以具有对应的牢固和紧凑的构造。

此外还优选地,控制单元具有存储单元,在存储单元中存储有一个或多个特征和/或特征曲线,其中,每个特征曲线分配有各自的二进制编码,并且控制单元设计为将所接收的传感器信号与各自的二进制编码比较并且以分配有对应于所接收的传感器信号的各自的编码的特征曲线来激活驱动单元。

在该实施例中,控制单元具有作为电子存储器的存储单元,其存储一个或多个特征或特征曲线。这些特征曲线描述了电机驱动式传送辊的特定驱动行为,例如加速或制动、最大速度或对应的曲线,并且因此可以一般地描述电动机运行的传送辊的速度随时间变化的曲线。然而,特征曲线还应理解为意味着电机驱动式传送辊的逻辑行为,其例如以取决于传感器信号和/或运行数据的方式提供特定的特征,也就是说因此反映电机驱动式传送辊的逻辑编程。例如,用于在单次卸载或批量卸载模式下运行电机驱动式传送辊的编程可以存储为特征曲线。基本上可以将多个特征曲线存储在存储单元中,以便通过传感器信号与各个二进制编码的比较通过对应的检索来选择多个特征曲线,并且然后使用多个特征曲线来运行电机驱动式传送辊。然而,存储单元也可以设计为使得在编程过程期间在其中存储单个特征曲线,并且使用所述单个特征曲线来运行电机驱动式传送辊。

根据另外的优选实施例设置为,控制单元设计为接收总线编码的编程信号,并且通过编程信号将传感器信号与特征之间的逻辑从属关系和/或传感器信号与特征曲线之间的逻辑从属关系和/或特征曲线存储在存储单元中。

在该实施例中,通过由控制单元接收的编程信号来实施用于传送辊的对应的控制序列,该编程信号的特征在于控制序列分配或编程命令序列。该实施方式可以通过基于编程命令序列的具体编程来执行,或者可以借助于存储在存储器中的预编程的控制序列来进行,该预编程的控制序列基于控制序列分配来检索和分配。控制序列本身可以由传感器信号与特征曲线之间的逻辑从属关系形成;这里,不言而喻,更高级的从属关系,例如在传送方向上位于上游或下游的驱动单元的另外的传感器信号的从属关系,也可以想到作为待存储的控制序列。同样可以将对应的驱动特征曲线以取决于传感器信号的方式或者以取决于传感器信号曲线的方式被逻辑地存储并且用作用于控制的基础。最后,编程信号也可以用于存储特征曲线的仅一个特征,该特征是通过对应的逻辑组合用于传送辊的控制序列,也就是说,例如,以取决于传感器信号的方式通过另外的逻辑从属关系设定到控制序列中。

这里,如果编程命令是总线编码的,则是特别优选的。这首先使得可以经由总线传输编程命令,并且其次,以这种方式,可以对连接到总线的特定传送辊进行针对性编程。

在另外的优选实施例中设置为,控制单元设计为以取决于传感器信号和/或控制信号的方式在待机运行模式与传送运行模式之间来回切换驱动单元。

在传送运行模式下优选地设置为,控制单元以取决于所选择的特征曲线的方式来激活驱动单元,使得电机驱动式传送辊以基本恒定的速度和/或以从实际速度增大到设定速度的速度转动或以从实际速度减小到设定速度的速度转动。在待机运行模式下,电机驱动式传送辊的驱动单元优选地不受到驱动。然而,在待机运行模式下优选地设置为,控制单元可以以取决于传感器信号的方式直接激活驱动单元来驱动电机驱动运行式传送辊。特别地,在待机运行模式下,驱动单元没有完全关闭。

此外优选的是,如果传感器信号表示在传送方向上从空置空间到占用空间或从占用空间到空置空间的改变,则驱动单元从待机运行模式切换到传送运行模式,和/或如果传感器信号表示在传送方向上从空置空间到占用空间或从占用空间到空置空间的改变,则驱动单元从传送运行模式切换到待机运行模式。

此外,包括传送辊和带驱动器的实施例也是优选的,其中,为了驱动传送辊,电机驱动式传送辊通过带驱动器连接到传送辊。

在该优选实施例中设置为,电机驱动式传送辊通过带驱动来驱动传送辊。带驱动器例如是V形带、多楔带或圆形带。特别地设置为,传感器功能单元设计为检测传送辊的转动运动,所述传送辊通过带驱动器由电机驱动式传送辊被动地驱动。被动驱动式传送辊的转动运动可以优选地以取决于驱动单元被激活的方式对应于传感器信号。

根据本发明的另外的方面,该目的通过引言中所描述的类型的传送设备来实现,该传送设备包括一个或多个根据上述传送装置的实施例中的任一个的传送装置。

根据本发明的第三方面,该目的通过引言中所描述的类型的电机驱动式传送辊来实现,该电机驱动式传送辊包括:辊体,其围绕辊轴线可转动地安装;驱动单元,其布置在辊体内,并且驱动单元机械地耦接到辊体和轴元件,并且驱动单元设计为在轴元件与辊体之间产生扭矩;控制单元,其布置在辊体内,并且控制单元设计为接收控制信号,并且以取决于控制信号的方式激活驱动单元以通过由控制信号预先确定的特征来进行驱动;传感器功能单元,其设置在辊体内,其中,控制单元设计为经由信号线来接收传感器功能单元的传感器信号,并且其中,控制单元包括模数转换单元,以便将经由信号线接收的传感器信号转换成数字信号,并且优选地经由总线来从辊体传输已经转换成数字信号的传感器信号。

根据本发明的第四方面,该目的通过引言中所描述的类型的方法来实现,该方法包括以下步骤:设置根据上述实施例的传送设备;和/或检测用于传送的被传送材料;和/或将一个或多个传送装置从待机运行模式切换到传送运行模式;和/或传送被传送材料。

根据第一优选实施例设置为,传送的步骤包括在单一卸载模式下传送或在批量卸载模式下传送。

甚至进一步优选地,传送用于传送的被传送材料的步骤包括,以取决于所选择的特征曲线的方式,以基本恒定的速度和/或以从实际速度增大到设定速度的速度或以从实际速度减小到设定速度的速度进行传送。

根据本发明的方法可以特别地通过以上讨论的传送装置来进行。此外应理解,根据本发明的方法可以特别优选地改进为具有或允许由根据本发明的控制设备的上述改进所提供的那些方法步骤。

关于这些其他方面以及其可能的改进的优点、设计变型和设计细节,参考以上关于用于传送被传送材料的传送装置的对应特征的描述。

附图说明

将基于所附附图以示例的方式来讨论本发明的优选实施例。在附图中,相同或功能上基本相同或相似的元件由相同的附图标记来表示。在附图中:

图1示出根据本发明的传送装置的优选的示例性实施例的纵向剖视图,

图2示出根据本发明的传送装置的另一优选的示例性实施例的纵向剖视图,

图3示出根据本发明的传送装置的另一优选的示例性实施例的示意性平面图,和

图4示出根据本发明的传送设备的示意性平面图。

具体实施方式

参照图1和图2,示出了具有电机驱动式传送辊100的传送装置1,传送辊100具有辊体10,第一轴元件15和第二轴元件16在相应的端侧处突出到辊体10之外。电机驱动式传送辊可以通过这些轴元件安装在沿着传送路径延伸的框架103中。这里,两个轴元件15、16就扭矩而言固定地安装在框架103中。辊体10围绕所述轴元件15、16可转动地安装。

这种可转动的安装通过第一滚动轴承17来实现,第一滚动轴承17紧固在端盖13中,端盖13插入在辊体的第一端11处并且将辊体10可转动地安装在第一轴元件15上。此外,在辊体的第二端部12处插入有端盖14,在端盖14中安装有第二滚动轴承18,第二滚动轴承18将辊体10可转动地安装在第二轴元件16上。这里,第二端盖14还具有与其一体的圆周表面,该圆周表面沿轴向突出到辊体之外并且通过多个环绕槽14a允许扭矩通过多楔带102输出到不具有专用电机驱动器的其他相邻定位的传送辊101。以这种方式,电机驱动式传送辊100可以在具有多个被动驱动式辊101的传送区域中使用,并且用于在传送区域中驱动所述被动驱动式传送辊101。在本示例性实施例中,传送装置1是传送区域。

此外,在辊体10的内部空间中布置有驱动单元20,驱动单元20可以在两个轴元件15、16中的一者或两者与辊体10之间产生扭矩。在所示的实施例中,其上可转动地安装有辊体10的轴由两个轴元件15、16形成,这两个轴元件15、16为轴短柱的形式。替代地,还可以设置延伸穿过辊体的连续轴。驱动单元20可以包括直接产生扭矩的电动机21,电动机21因此通过定子就扭矩而言固定地耦接到一个或两个轴元件15、16上,并且通过转子就扭矩而言固定地耦接到辊体10。此外,驱动单元20还可以包括变速器22,以便降低电动机21的转速并且增加其扭矩。例如,可以使用行星变速器或正齿轮变速器并且与电动机21共同并入在轴头或轴元件15、16与辊体10之间的扭矩传递链中。

驱动单元20由控制单元30以取决于传感器功能单元40的方式来激活。在无刷电动机21的情况下,所述控制单元30可以具有整流电子器件。然而,特别地,控制单元30设计为基于所接收的传感器信号并且可能以取决于运行数据的方式来进行逻辑控制决策。这样的控制单元30一方面可以如图1所示的示例性实施例那样布置在辊体10的外部,或者另一方面可以如图2所示的示例性实施例那样布置在辊体10的内部。如图1可见,信号线41从位于外部的控制单元30通过轴元件15中的纵向孔被引导到位于辊体内的传感器功能单元40。此外,线路42通过轴元件15被引导到电动机21,该线路向电动机供电并且致动电动机。所述线路41、42基本可以是模拟信号线的形式,并且可以相应地将模拟信号从控制单元传输到电动机并且从传感器传输到控制单元——并且反之亦然。替代地,在控制单元与传感器或电动机之间的信号传输可以分别以数字信号的形式并且特别是以总线信号的形式进行,这于是需要在辊体之内的传感器和电动机处存在对应的解码电路。

图2的示例性实施例中所示的控制单元30包括存储单元32。在存储单元32中,可以存储电机驱动式传送辊100的不变特征值,比如其序列号或其变速器的减速比,并且用于将数据传输到另外的电机驱动式传送辊或另外的例如上级的控制单元。此外,可以存储由传感器功能单元40提供的传感器信号。此外,在存储单元32中,可以存储电机驱动式传送辊100的可变运行数据(比如其运行小时数)、用于表征运行温度的特征值(比如所达到的最高温度)以及用于表征转速、扭矩等的特征值。这些存储的数据可以用于从辊体传输,以便将有关电机驱动式传送辊的特征数据传输到位于辊体外部的信号接收器,例如另外的传送装置的控制单元。

此外,在存储单元32中,可以以取决于特征曲线的方式存储一个或多个控制序列,控制单元根据该控制序列以依赖的方式并且根据传感器功能单元40的传感器数据和可能的电机驱动式传送辊100的运行数据的逻辑组合来激活驱动单元20。例如,可以存储用于单次卸载模式的控制序列,可以存储用于批量卸载模式的控制序列,或者可以存储具有不同特征的这两种类型的控制序列,例如传送速度、加速跃升、驱动扭矩曲线等。一方面,这些不同的控制序列能够通过对应的数据馈送从外部编程到控制单元30中,并且控制单元可以为了编程而对应地设计为接收对应的编程信号。特别地,通过编程信号,传感器信号与特征之间的逻辑从属关系、传感器信号与特征曲线之间的逻辑从属关系以及控制序列可以被编程和存储在存储单元32中。替代地,特征曲线也可以存储在存储单元32中,并且作为接收到对应的传感器信号的结果,由控制单元30从存储单元32中读出并且然后用于驱动单元20的控制序列。在这种情况下,每个控制序列分配有对应的传感器信号,并且控制单元30设计为进行对应比较。对于逻辑数据处理和序列控制,控制单元包括具有用于无刷电机21的整流电子器件的数据处理单元(CPU)33。

为此,控制单元30通过总线43连接到一个或多个另外的传送装置,如图4所示。为此,总线43被引导通过设计为空心轴的第一轴元件15。此外,电源线44布置穿过空心轴,该电源线为驱动单元20、控制单元30和传感器功能单元40提供电力传输。电动机21通过线路42连接到控制单元,传感器功能单元40通过信号线41连接到控制单元,并且所述线路或信号线可以设计用于模拟或数字传输。

特别地,传感器功能单元40包括用于检测用于传送的被传送材料的存在和不存在的传感器。例如,一旦被传送材料与电机驱动式传送辊100接合,图1所示的示例性实施例的传感器就根据重量改变来检测用于传送的被传送材料的存在。然后,控制单元以取决于所述传感器信号的方式并且以取决于待选择的预先确定特征曲线的方式,例如通过特定的驱动力矩曲线到特定的传送速度,来激活驱动单元。在图2所示的示例性实施例中,电动机21本身是传感器功能单元40。在该优选示例性实施例中,传感器信号是电动机21的磁场强度。借助于被传送材料与电机驱动式传送辊100接合,辊体10与转子一起相对于电动机21的定子转动,并且因此导致改变的传感器信号。在图2所示的示例性实施例中,集成在控制单元中的模数转换单元31将模拟传感器信号转换成数字信号来激活驱动单元。

此外,传感器功能单元40可以包括另外的传感器,例如温度传感器,其设计为检测辊体中存在的温度并且将其发送到控制单元。温度传感器例如用于检测辊的过载并且允许控制单元进行对应的逻辑反应,其中基于温度数据向驱动单元输出对应的控制信号。

图3示出了基于图2所示的传送装置的传送装置的另外的示例性实施例。为此,三个非电机驱动式传送辊形式的被动驱动式传送辊101与电机驱动式传送辊100一起形成传送区域。类似于电机驱动式传送辊100,被动驱动式传送辊101可转动地安装在框架103中。电机驱动式传送辊100通过多楔带102驱动被动驱动式传送辊101。因此,通过单个电机驱动式传送辊100的致动,在相应的传送区域中分别总共三个传送辊101可以共同设定成转动状态。通过这种布置,在每个传送区域中设置至少一个传感器功能单元,该传感器功能单元可以检测用于在相应的传送区域中传送的被传送材料的存在。

此外,被动驱动式传送辊101可以发送用于激活驱动单元20的传感器信号。当第一传送辊101在传送方向F上与用于传送的被传送材料接合时,这导致所述传送辊101的转动。带驱动器102将该转动运动传递到电机驱动式传送辊,该转动运动可以由转速传感器检测,并且控制单元可以对应地激活驱动单元。

最后,图4示出了传送设备2的优选的示例性实施例,其包括在传送方向F上串联布置的、根据图3所示的示例性实施例的两个传送装置1。

1 传送装置

2 传送设备

10 辊体

11 辊体的第一端

12 辊体的第二端

13 端盖

14 端盖

14a 环绕槽

15 轴元件、轴根

16 轴元件

17 滚动轴承

18 滚动轴承

20 驱动单元

21 电动机

22 变速器

30 控制单元

31 模数转换单元

32 存储单元

33 CPU、整流电子器件

40 传感器功能单元

41 信号线

42 控制线

43 总线

44 电力线

100 电机驱动式传送辊

101 被动驱动式传送辊

102 多楔带

103 框架

A 辊轴线

F 传送方向

相关技术
  • 具有集成式传感器功能单元的传送装置
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技术分类

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