專利名稱：具有線性同步馬達驅動的分類系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括傳送裝置的分類系統(tǒng)，該傳送裝置包括用于承載物品、尤其用于分類例如包裹和行李的物品的多個車。傳送裝置具有電力線性同步馬達驅動系統(tǒng)。
背景技術：
近年來，例如行李、小包裹、包裹等的物品的自動分類變得越來越有優(yōu)勢。大多數(shù)國內和國際包裹交付業(yè)務和郵寄業(yè)務現(xiàn)在在大的分發(fā)中心操作，其中執(zhí)行根據包裹的目的地的自動或半自動包裹分類。相似地，例如用于機場的許多行李處理系統(tǒng)使用自動分類系 統(tǒng)。這樣的行李處理或包裹分類中心的重要的部分是用于將物品自動地移動到適于給定目的地的分發(fā)中心中的期望位置的傳送裝置。分類系統(tǒng)典型地具有多個由運輸機構驅動的車/物品支撐單元。以例如包括或行李形式的物品被放置在車上并由運輸機構圍繞軌道驅動。當物品到達對于給定目的地的適當位置時，從軌道上卸載物品。典型地，將物品裝載到車上以及從車上卸載物品是自動的，例如通過在垂直于傳送方向的方向移動物品支撐表面或者通過支撐物品的平臺/物品支撐表面的傾斜運動來移動物品支撐表面。一個這樣的分類系統(tǒng)已知在WO 2004/011351中描述，該系統(tǒng)具有多個沿軌道移動的車。用于傳送裝置的推進系統(tǒng)包括具有線圈組件的靜止定子。此外，車具有反應元件，該反應元件具有安裝在鐵磁載體板上的多個永磁體，從而提供磁場?？刂破骺刂葡蚓€圈組件提供電能，從而生成行波磁場，該磁場與永磁體的磁場相互作用以提供驅動力。在US 4，792，036中不出了具有磁驅動系統(tǒng)的另一個已知系統(tǒng)。該系統(tǒng)與傳送帶類型的運輸設備相關，在該運輸設備中，驅動機構能夠沿著運輸路徑移動運輸帶并且能夠通過使用滾動體來承載運輸帶，在運輸帶上能夠支撐要被運輸?shù)牟牧?。運輸路徑裝配具有電行波定子。永磁體被串行布置并形成具有行波定子的線性馬達，在引力永磁體的極性面和行波定子之間具有氣縫。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種改進的分類系統(tǒng)。第二個目的是提供一種具有改進的能量利用和效率的分類系統(tǒng)，具有減少能量消耗的優(yōu)點。其它目的出現(xiàn)在具體實施方式
和附圖中。本發(fā)明的一個方面包括一種分類系統(tǒng)，所述分類系統(tǒng)包括傳送裝置，所述傳送裝置具有用于承載物品的多個車；軌道，沿著所述軌道驅動車；推進系統(tǒng)，用于向車提供驅動力以沿著軌道移動車，所述推進系統(tǒng)包括至少一個靜止定子以及安裝在每個車上的反應元件，所述靜止定子具有被布置以當施加電能時生成磁場的多個線圈，所述反應元件每個都包括連接至至少一個板狀載體的多個永磁體，并且所述反應元件被布置在車上使得與定子線圈生成的磁場互相作用，所述推進系統(tǒng)還包括控制器，用于控制向定子提供電能，從而當施加電能時通過反應元件向車提供驅動力，其中反應元件每個都包括以交替極性和磁體至磁體的相同節(jié)距布置的奇數(shù)個永磁體，并且其中定子的線圈被布置為具有和在反應元件上的磁體至磁體的節(jié)距相同的線圈至線圈的節(jié)距，并且其中每個車被鏈接到相鄰車，并且其中在兩個相鄰車的反應元件上的磁體被布置以形成具有恒定節(jié)距和交替極性的磁體行，所述行僅具有在缺少一個磁體處的中斷，所述中斷位于所述兩個相鄰車之間的轉換處。因此相鄰車上的反應元件被布置作為具有交替極性的磁體行的一個幾乎持續(xù)的反應元件，該行僅在車之間的轉換帶來的缺少或缺失單個磁體而中斷。因此，在每個車上可用最大數(shù)目的磁體，并且一起與行波磁場互相作用。此外，靜止定子或定子的使用被優(yōu)化，因為行波磁場可以具有與磁體互相作用的最大數(shù)目的線圈。當控制行波磁場時，控制器僅需考慮車之間的轉換處的缺少磁體，或者甚至可以忽略缺少磁體。行波磁場可以包括由定子的所有線圈生成的交替磁場?；蛘?，當僅有一個線圈時(此時該線圈位于缺少磁體位于的位置)，該線圈在這樣的時間可以被關閉而不使用。這些因素帶來改進的能量利用和效率。由于分類器系統(tǒng)典型地在長的時間段持續(xù)操作，該效率改進帶來重大的成本節(jié)省。板狀載體可以被布置在車上的水平位置并且至少一個靜止定子可以被布置以從反應元件的下方的位置與反應元件互相作用。這有助于定子可以被內建到軌道中并置于道路之外。板狀載體可以被布置在車上的垂直位置并且至少一個靜止定子可以被布置以從反應元件的旁路(sideway)的位置與反應元件互相作用。這有助于定子能夠被內建到軌道側中。板狀載體還可以被布置在車上的垂直位置并且至少兩個靜止定子被布置以從反應元件的旁路的相對位置與反應元件互相作用。由于引入的旁路的力，這優(yōu)選地使得定子僅從一側與反應元件互相作用。然而，必須小心以確保不期望的物體不被捕獲在相對布置的定子之間，因為這會導致系統(tǒng)故障。板狀載體可以包括被布置以將磁場從至少一個永磁體引導至另一個永磁體的鐵磁材料。這可以依賴于在相對于定子的載體上的磁體的實際布置來改進能量效率，因為比起通過空氣，通過鐵磁材料能夠具有更加減小的損耗來引導磁場。板狀載體可以從鐵或鋼板制成。優(yōu)選實施例包括永磁體的表面具有在車的縱向方向上從40毫米至小于50毫米的大小。磁體可以被布置具有50毫米或大約50毫米的節(jié)距。也可以選擇任何其它的磁體至磁體節(jié)距，例如25、40、45、55、60、75或100毫米，只要每個車上的磁體至磁體節(jié)距相同。磁體的大小應當優(yōu)選地對應于節(jié)距或略小，從而使磁場的強度最大化。
另一個優(yōu)選實施例包括連續(xù)的車的車至車節(jié)距是幾(自然數(shù))百毫米。這和反應元件中的磁體至磁體節(jié)距50毫米一起工作地很好。幾(自然數(shù))百毫米對于將車的大小適配為將被分類的物品是方便的。連續(xù)車的節(jié)距優(yōu)選地從包括200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900 和 2000 毫米的組中選擇，該組覆蓋了被分類的典型物品，例如包裹和行李。對于和50毫米不同的磁體至磁體節(jié)距，能夠相應地選擇不同的車至車節(jié)距。
車可以優(yōu)選地形成環(huán)形車鏈。對于環(huán)形鏈，能夠向任何適當?shù)能囀┘域寗恿?，并且不需要特殊考慮車序列的開始或結束。定子可以被沿著軌道布置在適當?shù)奈恢?。當車形成環(huán)形鏈時，可以制造僅具有一個定子的分類器系統(tǒng)。然而，為了使得能夠具有更加平滑和恒定的推進，優(yōu)選地使用沿軌道布置的多個定子。在系統(tǒng)的進一步的實施例中，控制器可以包括用于確定一個或多個車的位置和速度的編碼器，或者車隊的一個，或者環(huán)形車鏈的一個。控制器可以響應于所確定的位置和/或速度而控制向線圈組件施加的電能。優(yōu)選地，編碼器被置于和定子相連，從而當檢測到車的位置和/或速度時，使用檢測到的位置和/或速度來同步定子的行波磁場和永磁體的磁場。特別地，位置確定能夠用于設置產生行波磁場的電源的頻率的相位，并且速度能夠用于設置產生行波磁場的電源的頻率。當根據進一步的實施例時，系統(tǒng)的反應元件每個都包括以交替極性布置的多個永磁體，并且其中兩個相鄰車的反應元件上的磁體被布置以形成如同在車的運輸方向上所見的縱向磁體行，所述行具有兩個鄰近磁體，與反應元件的其它磁體相比，所述兩個磁體中的至少一個具有在運輸方向上的減小的尺寸，所述兩個鄰近的磁體位于所述兩個相鄰車之間 的轉換的每一側處，可能的優(yōu)勢是相鄰車上的反應元件被布置作為具有交替極性的磁體行 的一個幾乎持續(xù)的反應元件。該行僅由在車之間的轉換的每一側處的運輸方向上具有減小的尺寸的兩個磁體中的至少一個以及缺少的磁體而中斷。本發(fā)明的另一個方面包括用于分類系統(tǒng)的車，所述車包括框架結構，至少一個磁反應元件,所述至少一個磁反應元件包括在至少一個板狀載體上等距安裝的奇數(shù)的多個永磁體，其中所述車包括用于連接至另一個車的鏈接裝置，并且其中當所述車被連接至相同的車以形成兩個相鄰車時，所述兩個相鄰車的反應元件上的磁體形成具有恒定節(jié)距和交替極性的磁體行，所述行僅具有在缺少一個磁體處的中斷，所述中斷位于所述兩個相鄰車之間的轉換處。


圖I示出了分類器系統(tǒng)的概要描繪；圖2示出了根據本發(fā)明的磁反應元件；圖3a示出了從側面看的相鄰車上的反應元件的簡化表示；圖3b示出了從下方看的相鄰車上的反應元件的簡化表示；圖4 一 7示出了反應元件的不同實施例；以及圖8a — 12b示出了磁體的不同實施例。
具體實施例方式僅包括附圖作為對于本領域普通技術人員如何執(zhí)行本發(fā)明的示例信息。圖I顯示了適于承載負載的分類器系統(tǒng)I。分類器系統(tǒng)I包括車2能夠沿其移動的軌道3。在圖I中將軌道3示作橢圓軌道，但是在各種實施例中軌道3將被布置為適合本地條件和要求。軌道3可以是幾公里長并且包括多個轉彎，轉彎可以是旁路向上和旁路向下。沿著軌道3放置了圖未示的用于將物品載入車的感應臺以及圖未示的排出載入的物品的排出臺。多個車2沿著軌道移動用于將物品從圖未示的感應臺運輸?shù)脚懦雠_。每個車2具有負載承受平臺，在該平臺上放置了要被運輸?shù)奈锲贰Ｘ撦d承受平臺可以是任何已知類型，例如交叉帶或傾斜托盤，或任何其它類型。通過圖3a和3b示出的鏈接裝置18將車2互連起來，鏈接裝置18保持車2之間的固定距離并且確保通過拉或推的動作將車2的移動傳遞到相鄰車。車2可以形成包括2個、3個、4或5個車、或幾十個車、或任意數(shù)目的車的車隊。或者，如圖I所示，車2可以形成覆蓋軌道3的整個長度的環(huán)形鏈。根據本發(fā)明的分類系統(tǒng)可以用作包裹分發(fā)中心的包裹分類系統(tǒng)，并且由傳送裝置承載的負載是不同大小和重量的包裹。在另一個實施例中，根據本發(fā)明的分類系統(tǒng)可以在行李處理系統(tǒng)中使用，并且承載的負載是例如手提箱的行李。另外，分類系統(tǒng)可以用于倉庫中的物品分發(fā)。由例如適當?shù)膫魉蛶Щ蛱嵘b置將物品、行李或包裹自動地載入車的負載承受平臺。然后將物品、行李或包裹沿著軌道運輸?shù)竭m當?shù)奈恢茫谠撐恢锰帉⑽锲?、行李或包裹自動地從?的負載承受平臺卸載。圖2示出了根據本發(fā)明實施例的反應元件4的視圖。反應元件4包括在其上固定了多個永磁體5的板狀載體6。板6可以被分為段，用于更方便的處理，或者從而將反應元件劃分為模塊。以交替極性布置永磁體5。在圖2中,永磁體7在反應兀件的一端,永磁體8在相對端,磁北極面向上。磁體5的數(shù)目是奇數(shù),例如3、5、7、9、11等。從所述反應元件的一端反應元件的奇數(shù)個永磁體以磁北極開始和結束，但是也可以以磁南極開始和結束。然而，在兩個相鄰車上的反應元件必須以具有相同的極性的磁體開始和結束。圖3a和3b顯示了屬于三個連續(xù)車的三個連續(xù)磁反應元件4、16和17。指示連接裝置18僅用于說明車是連接的。連接裝置18通常不通過連接反應元件來連接車，而是將車的一端與相鄰車的端相連。以磁體和磁體之間的節(jié)距11來布置磁體5。在系統(tǒng)的優(yōu)選實施例中，以從磁體至磁體50毫米的節(jié)距來布置反應元件上的磁體。該節(jié)距尤其適用于分類器系統(tǒng)的使用，因為車的節(jié)距通常是幾百個毫米，能夠方便地除以50并且得到自然數(shù)。另一個優(yōu)選實施例包括面向定子的永磁體的表面實質上是方形的。永磁體的表面具有在車的縱向方向上從40至小于50毫米的范圍12。反應元件4、16、17被附接到車上。板狀載體6可以被布置在車上的水平位置并且至少一個圖未示的靜止定子可以被布置以當定子和反應元件互相作用以推動車時從反應元件下方的位置和反應元件互相作用?？蛇x地，載體6可以被布置在車上的垂直位置。一個或多個圖未示的靜止定子可以被布置以當定子和反應元件互相作用時從所述反應元件的旁路的位置和反應元件互相作用。優(yōu)選地，定子被成對布置以從相對側作用，從而抵消在反應元件上引入的力。在圖3b中的反應元件4上的奇數(shù)個永磁體5被示為從第一磁體7的磁北極開始并在最后磁體8的磁北極結束。在屬于圖未不的相鄰車的相鄰反應兀件16上的第一磁體19具有和反應元件4上的最后磁體8相同的極性。距離15被選擇為是磁體至磁體節(jié)距11的兩倍，從而相鄰反應元件4、16的磁體5以交替極性以及磁體至磁體的恒定節(jié)距形成行。在車之間的轉換處的行(由虛線指示并且由附圖標記10表示)處缺少磁體，在該處可以存在磁南極。圖未示的定子中的最大數(shù)目的線圈可以因而同時激活以與磁體5互相作用。在圖3a中指示了車至車節(jié)距14。連續(xù)的車的車至車節(jié)距優(yōu)選地是幾(自然數(shù))百毫米，例如 200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、、1700、1800、1900和/或2000毫米。當磁體至磁體節(jié)距11被選擇為50毫米并且車至車節(jié)距11被選擇為幾(自然數(shù))百毫米時，該組合可以總是導致在每個反應元件上的奇數(shù)個永磁體，這適用于車的整個長度，從而兩個相鄰車能夠具有這樣的反應元件該反應元件具有以交替極性和磁體至磁體的恒定節(jié)距形成磁體行的磁體5，而該行僅在相鄰車的轉換處具有中斷。當相鄰或連續(xù)車上的反應元件上的磁體5具有相同的交替極性時，即或者以磁北極開始和結束，或者以磁南極開始和結束，可以布置磁體以形成交替極性的持續(xù)行，所述行具有中斷，在該中斷處缺少磁體10。結果是車可以是相同的或者甚至具有不同的車至車節(jié)距14，因為在反應元件上的磁體的數(shù)目是奇數(shù)的，從而僅一個缺少的磁體可以中斷行。也可以選擇任何其它奇數(shù)數(shù)目的磁體，例如3個，但是這 會導致降低的能量效率，因為定子生成的行波磁場將具有在某時間不與磁體互相作用的3個線圈。
圖4 一 7顯示了反應元件4的不同實施例，反應元件4包括載體6以及以交替極性布置的磁體5。圖4顯示了磁體5嵌入到載體6中的變型。載體6可以是塑料的并且通過在磁體周圍澆鑄塑料來嵌入磁體。或者載體6可以是鋁的，其中已經提供了適當?shù)陌歼M用于接收磁體5，磁體5可以通過膠或機械緊固裝置被緊固。圖5顯示了使用膠將磁體5緊固在例如鋁的非鐵磁材料的兩個薄板之間的變型。圖6顯示了與圖2對應的變型，其中磁體5被附接到載體6，其中載體是鐵磁板。圖7顯示了載體6是具有附接在其兩側上的磁體5的鐵磁板的變型?？梢杂酶嗟姆绞绞褂脠D4 - 6示出的反應元件。一個方式包括通過板狀載體在車上以水平位置布置反應元件，即圖被認為是從側面看的反應元件，并且圖未示的靜止定子被布置以從反應元件下方的位置和反應元件互相作用。經過圖未示的定子和反應元件4的平面將實質上是垂直的。另一個方式包括在車上以垂直位置布置板狀載體6，即圖被認為從上方看的反應元件4，并且圖未示的靜止定子被布置以從反應元件的一側的位置和反應元件互相作用。經過圖未示的定子和反應元件的平面將實質上是水平的。在該情形下，圖4和5中示出的反應元件4也可以和放置在反應元件4的相對側上的兩個圖未示的定子互相作用，即，使得兩個定子和反應元件處于相同的水平平面。圖7所示的反應元件4的實施例將被視為板狀載體6被布置在車上的垂直位置，即圖被認為從上方看反應元件4并且兩個圖未示的靜止定子將被布置以從反應元件的每一側的位置和反應元件互相作用。在該情形下經過圖未示的定子和反應元件的平面將實質上是水平的。圖8a示出了沿磁體的整個表面的至少部分具有橢圓彎曲的磁體5的實施例。圖8b示出了沿磁體的圓周的至少部分具有橢圓彎曲的磁體5的另一個實施例。圖9a示出了沿磁體5的整個表面的至少部分具有至少部分地圓形彎曲的磁體5的另一個實施例。圖9b示出了沿磁體5的圓周的至少部分具有至少部分地圓形、例如半圓形彎曲的磁體5的另一個實施例。圖IOa示出了沿磁體5的整個表面的至少部分具有錐形形狀的磁體5的另一個實施例。圖IOb示出了沿磁體5的圓周的至少部分具有錐形形狀的磁體5的另一個實施例。圖Ila示出了沿磁體5的整個表面的至少部分具有楔形形狀的磁體5的另一個實施例。圖Ilb示出了沿磁體5的圓周的至少部分具有楔形形狀的磁體5的另一個實施例。圖12a示出了沿磁體5的整個表面的至少部分具有點形形狀的磁體5的另一個實施例。圖12b示出了沿磁體5的圓周的至少部分具有點形形狀的磁體的另一個實施例。圖8a至圖12b描述的磁體的各種形狀可以用于在每個反應元件上的三個或更多個磁體，但是·磁體對于提供相比于反應元件的其它磁體具有減小尺寸的磁體是特別有用的，并且對于提供位于兩個相鄰車之間的轉換的每一側的兩個鄰近磁體是特別有用的。另外，與例如在一個或多個方向具有相同的未減小的尺寸的立方磁體相比，通過提供具有上述形狀的磁體，提供了在某些方向或平面具有減小尺寸的磁體。當與具有未減小尺寸、放大到相同程度的、并且具有與具有減小的尺寸的磁體相同的材料特性的立方磁體相比，具有這樣的減小的尺寸的磁體以及例如具有上述形狀之一的磁體將通常提供減小的磁通量或磁場。應當理解，具體實施方式
及附圖中揭示的發(fā)明可以被修改和改變并且仍然在權利要求限定的本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1.一種分類系統(tǒng),包括 傳送裝置，所述傳送裝置包括用于承載物品的多個車； 軌道，沿著所述軌道驅動車； 推進系統(tǒng)，用于向車提供驅動力以沿著軌道移動車，所述推進系統(tǒng)包括至少一個靜止定子以及安裝在每個車上的反應元件，所述靜止定子具有被布置以當施加電能時生成磁場的多個線圈，所述反應元件每個都包括連接至至少一個板狀載體的多個永磁體，并且所述反應元件被布置在車上使得與定子線圈生成的磁場互相作用，所述推進系統(tǒng)還包括控制器，用于控制向定子提供電能，從而當施加電能時通過反應元件向車提供驅動力， 其中反應元件每個都包括以交替極性和磁體至磁體相同節(jié)距布置的多個永磁體，并且其中定子的線圈被布置為具有和在反應元件上的磁體至磁體的節(jié)距相同的線圈至線圈的節(jié)距，并且其中每個車被鏈接到相鄰車，并且其中在兩個相鄰車的反應元件上的磁體被布置以形成具有恒定節(jié)距和交替極性的磁體行，所述行僅具有在缺少一個磁體處的中斷，所述中斷位于所述兩個相鄰車之間的轉換處。
2.根據權利要求I所述的分類系統(tǒng)，其中，一個反應元件的第一磁體的極性與連續(xù)反應元件的第一磁體的極性相同。
3.根據權利要求I所述的分類系統(tǒng)，其中，一個反應元件的最后磁體的極性與連續(xù)反應元件的最后磁體的極性相同。
4.根據權利要求I所述的分類系統(tǒng)，其中，每個板狀載體被布置在車上的水平位置并且至少一個靜止定子被布置以當所述定子和反應元件互相作用時從所述反應元件的下方的位置與所述反應元件互相作用。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的分類系統(tǒng)，其中，永磁體的表面具有在車的縱向方向上從40毫米至小于50毫米的大小。
6.根據權利要求I至4中任一項所述的分類系統(tǒng)，其中，連續(xù)的車的車至車節(jié)距從包括200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900和2000毫米的組中選擇。
7.根據權利要求I至4中任一項所述的分類系統(tǒng)，其中，車形成車的環(huán)形鏈。
8.根據權利要求I至4中任一項所述的分類系統(tǒng)，其中，反應元件每個都包括以交替極性布置的多個永磁體，并且其中兩個相鄰車的反應元件上的磁體被布置以形成如同在車的運輸方向上所見的縱向磁體行，所述行具有兩個鄰近磁體，與反應元件的其它磁體相比，所述兩個鄰近磁體中的至少一個具有在運輸方向上的減小的尺寸，所述兩個鄰近磁體位于所述兩個相鄰車之間的轉換的每一側處。
9.一種用于根據權利要求I 一 8中任一項的所述的分類系統(tǒng)的車，所述車包括框架結構，至少一個磁反應元件，所述至少一個磁反應元件包括在至少一個板狀載體上等距安裝的多個永磁體，其中所述車包括用于連接至另一個車的鏈接裝置，并且其中所述反應元件當所述車被連接至相同的車以形成兩個相鄰車時，所述兩個相鄰車的反應元件上的磁體形成具有恒定節(jié)距和交替極性的磁體行，所述行僅具有在缺少一個磁體處的中斷，所述中斷位于所述兩個相鄰車之間的轉換處。
10.根據權利要求9所述的車，其中，一個反應元件的第一磁體的極性與連續(xù)反應元件的第一磁體的極性相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括傳送裝置的分類系統(tǒng)，該傳送裝置包括用于承載物品、尤其用于分類例如包裹和行李的物品的多個車。傳送裝置具有線性同步馬達驅動系統(tǒng)，該線性同步馬達驅動系統(tǒng)具有沿車將在其上移動的軌道而布置的定子。本發(fā)明的目的是提供一種改進的分類系統(tǒng)以及提供一種具有改進的能量利用和效率的分類系統(tǒng)。反應元件安裝在每個車上。反應元件每個都包括在板狀載體上布置的奇數(shù)個永磁體。相鄰車的反應元件上的磁體被布置以形成具有恒定節(jié)距和交替極性的磁體行，所述行具有在相鄰車之間的轉換處的中斷。因而當驅動傳送裝置時，同時可以激活最大數(shù)目的定子線圈。
文檔編號H02K41/03GK102723843SQ201210211268
公開日2012年10月10日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權日2007年4月16日
發(fā)明者烏費·呂克加德 申請人:克瑞斯普蘭股份有限公司