一种基于电磁驱动和传感模块的可组装自动化运输系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及物料运输领域，具体涉及一种基于电磁驱动和传感模块的可组装自动 化运输系统。
【背景技术】
[0002] 在电子行业中，经常需要对物料进行精密运输以实现自动化生产，这种运输机由 伺服驱动部分、轨道系统、传动装置组成。轨道系统由导轨和运输车构成，运输平台在滑块 的限制下只有沿导轨方向的移动自由度。传动装置可以是链条、槽轮或皮带。在传动装置的 牵引下运输平台沿导轨移动以实现物料在不同工位上的输送。
[0003] 上述运输系统虽然满足了精度要求，但是也有明显的缺陷，它们均需要诸如电机、 气压或液压装置等外部动力装置进行驱动，运输平台之间或运输平台与传动装置之间需要 通过结构上的固连来实现相互驱动。在这种驱动方式之下，运输系统不能实现对流水线的 不同任务进行独立输送并且在运行时容易出现卡顿现象。由于使用了减速器以及轮系或者 链条，传统运输机在运行时噪声较大且结构复杂不易于安装维护。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种基于电磁驱动和传感模块的可组装 自动化运输系统，该可组装自动化运输系统采用电磁力作为驱动力，并以电磁传感器作为 位置检测模块，其运输物料的过程更加方便灵活，而且其还具有结构简单，运输过程中的噪 音小等优点。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于电磁驱动和传感模块的可组装自动 化运输系统，所述可组装自动化运输系统包括：
[0006] -个或多个移动平台，用于进行物料运输，所述移动平台的底部设置有永磁体；
[0007] 导轨，用于限定移动平台的移动轨迹，所述移动平台设置于所述导轨上且可在所 述导轨上移动，
[0008] 电磁模块，包括分布于所述导轨上的多个电磁铁；
[0009]位置检测模块，用于获取所述移动平台在轨道上的位置信息，并将该位置信息转 换为相应的电信号反馈至控制模块；
[0010] 控制模块，设置于所述移动平台上，用于接收所述位置检测模块发出的具有所述 位置信息的电信号，并输出控制各电磁铁的线圈所需通电电流的信号，以使所述永磁体与 电磁模块之间产生的电磁力作为所述移动平台在所述导轨上移动的驱动力，从而控制所述 移动平台在导轨上的移动。
[0011] 优选地，所述控制模块包括有一控制器与一电流放大器，所述控制器具有一用于 控制各电磁铁的线圈的通电电流大小的电压信号输出端，以及一用于选择各电磁铁的线圈 通电的线圈通电选择信号输出端；
[0012] 各电磁铁的线圈均串联连接有一开关模块，各开关模块的控制端均与所述线圈通 电选择信号输出端连接，各开关模块的输入端与所述电流放大器的输出端并联连接，所述 电流放大器的输入端与所述电压信号输出端连接；
[0013] 各电磁铁的线圈的通电电流由所述电流放大器提供，所述控制器通过线圈通电选 择信号输出端发出相应的线圈通电选择信号，使对应的开关模块导通，从而使得所述电流 放大器为所需的线圈供电，同一电流放大器同一时间内只为一个线圈供电。
[0014] 较佳地，所述开关模块由两场效应管组成，两场效应管的栅极相互连接作为开关 模块的控制端，两场效应管的漏极相互连接，其中一场效应管的源极作为开关模块的输入 端与所述电流放大器的输出端连接，另一场效应管的源极作为开关模块的输出端与所述线 圈的输入端连接。
[0015] 较佳地，所述永磁体为永磁铁，该永磁铁嵌入在所述移动平台的底部，且所述永磁 铁通过过盈配合嵌入在移动平台底部设置的方槽内。
[0016] 优选地，所述位置检测模块为电磁传感器，该电磁传感器设置于所述电磁铁的线 圈中；所述导轨包括直线导轨模块和/或曲线导轨模块，通过对直线导轨模块与曲线导轨模 块的组装，可以得到所述移动平台所需的任意移动轨迹;所述电磁模块中的电磁铁在所述 直线导轨模块和/或曲线导轨模块上呈阵列分布。
[0017] 本发明提供的可组装自动化运输系统采用电磁模块来进行电磁驱动，不需要外置 的动力装置来驱动移动平台移动，因此也无需任何的中间传动装置，相对于现有的运输系 统，其结构更加简单，噪声也更小；而且，电磁模块中各电磁铁的线圈的通电状态可以独立 控制，使得导轨上的各个移动平台也可以独立控制，从而使得物料的输送过程更加灵活方 便。
【附图说明】
[0018] 附图1为本发明实施例中所述基于电磁驱动和传感模块的可组装自动化运输系统 的结构示意图；
[0019] 附图2为本发明实施例中的另一基于电磁驱动和传感模块的可组装自动化运输系 统的结构示意图；
[0020] 附图3为本发明实施例中的控制器与各线圈的其中一电路结构示意图；
[0021] 附图4为本发明实施例中的控制器与各线圈的另一电路结构示意图；
[0022] 其中，图中的标号为：1_永磁体，2-移动平台，3-电磁铁，4-直线导轨模块，5-曲线 导轨模块。
【具体实施方式】
[0023] 为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
[0024] 如附图1-2所示，所述基于电磁驱动和传感模块的可组装自动化运输系统包括有： 一个或多个用于进行物料运输的移动平台2,用于限定移动平台2的移动轨迹的导轨，分布 于导轨上的由多个电磁铁3组成的电磁模块，以及设置于移动平台2底部的永磁体1。
[0025] 其中，移动平台2的数量可以根据实际需要来确定，即运输系统可以根据实际需要 来对相应数量的移动平台2进行组装。各移动平台2设置于所述导轨上且可在所述导轨上移 动，各移动平台2上设置有用于控制移动平台2在导轨上移动的控制模块;导轨上还设置有 用于获取所述移动平台2在轨道上的位置信息的位置检测模块，该位置检测模块将获取的 所述位置信息转换为相应的电信号反馈至所述控制模块中；控制模块接收具有所述位置信 息的电信号，并在计算出电磁模块各电磁铁3中的线圈所需的通电电流大小后，输出控制各 电磁铁3的线圈所需通电电流的信号，以使所述永磁体1与电磁模块之间产生的电磁力作为 移动平台2在所述导轨上移动的驱动力，从而控制所述移动平台2在导轨上的移动。
[0026] 在本实施例中，所述永磁体1优选为永磁铁，且该永磁铁通过过盈配合嵌入在移动 平台2底部设置的方槽内。本实施例中的导轨包括直线导轨模块4和/或曲线导轨模块5,通 过对直线导轨模块4与曲线导轨模块5的组合或组装，可以得到所述移动平台2所需的任意 移动(或运动)轨迹，以满足物料运输过程中的不同要求。其中，所述电磁模块中的各电磁铁 3,其按照一定的规律分布在直线导轨模块4或曲线导轨模块5上，各电磁铁3的数量和距离 可根据实际需要设置。本实施例中，各电磁铁3在所述直线导轨模块上或曲线导轨模块上呈 阵列分布，如附图1-2所示。
[0027] 作为本发明的优选实施例，所述位置检测模块为电磁传感器，该电磁传感器设置 于所述电磁铁的线圈中，每一移动平台的位置均可以由电磁传感器测得，即移动平台的位 置是基于电磁传感来检测获得的。由于移动平台的动子为永磁铁，位置检测模块为设置于 电磁铁中的电磁传感器，因此无需在移动平台上安装任何的位置检测元件，进而移动平台 也不需要连接任何信号线或电源线。当然，所述位置检测模块也可以是其他具有位置检测 功能的传感器，只要是可以检测到各移动平台在轨道上的位置信息，并将其反馈到所述控 制模块即可。
[0028] 在本实施例中，所述控制模块包括有控制器、以及与该控制器连接的电流放大器， 各电磁铁的线圈的通电电流由所述电流放大器提供，如附图3所示。本发明实施例中，控制 模块在计算出电磁模块各电磁铁中的线圈所需的通电电流大小后，输出控制各电磁铁的线 圈所需通电电流的信号为电压信号，该电压信号先通过一电流放大器进行处理，然后经过 该电流放大器处理后再输出电磁铁的线圈所需的通电电流，使得各电磁铁具有相应的磁 性，使其与移动平台底部设置的永磁体产生相应的电磁力，从而控制所述移动平台在导轨 上的移动。
[0029] 考虑到单个移动平台在导轨上运输物料过程中移动到不同的位置时，并不是所有 的电磁铁都会对移动平台产生影响，距离移动平台较远的电磁铁对移动平台的影响可以忽 略不计，因此并不需要所有电磁铁都配置一个电流放大器。作为本发明的优选实施例，本实 施例中采用一个电流放大器的输出端并联多个电磁铁的方案，通过控制器产生的数字信号 选择导轨上距离移动平台较近而能产生有效电磁力的电磁铁的线圈通电，但同一时间只为 一个线圈通电。其中，控制器可以通过接收各电磁传感器反馈的位置信息判断来距离移动 平台较近的且需要产生电磁力的电磁铁的线圈。
[0030] 如附图4所示，本实施例中所述的控制模块包括有一控制器与一电流放大器，所述 控制器具有一用于控制各电磁铁的线圈的通电电流大小的电压信号输出端，以及一用于选 择各电磁铁的线圈通电的线圈通电选择信号输出端;各电磁铁的线圈均串联连接有一开关 模块，各开关模块的控制端均与所述线圈通电选择信号输出端连接，各开关模块的输入端 与所述电流放大器的输出端并联连接，所述电流放大器的输入端与所述电压信号输出端连 接;各电磁铁的线圈的通电电流由所述电流放大器提供，所述控制器通过线圈通电选择信 号输出端发出相应的线圈通电选择信号，使对应的开关模块导通，从而使得所述电流放大 器为所需的线圈供电，但同一电流放大器同一时间内只为一个线圈供电。
[0031] 在实际应用中，电流放大器的输出端并联连接的开关模块的数量可以根据实际需 要设置，即电流放大器与电磁铁的线圈的连接数量可根据需要来设置;同时，电流放大器与 控制器的数量也可根据实际需要来设置。
[0032] 另外需要说明的是，在图3与图4中，其提供了线圈具体的电路连接方式:线圈的一 端直接与电流放大器连接或通过开关模块与电流放大器连接，线圈的另一端接地;在实际 应用中，可根据实际情况来选择线圈的具体连接方式，如假如电流放大器采用为PWM式的电 流放大器，则线圈的两端均与电流放大器连接。当然，线圈还可以采用其他的连接方式，只 要是为实现电流放大器为线圈提供所需的通电电流的连接方式即可。
[0033] 所述控制器在经过一系列运算后将会输出两个信号：用于控制各电磁铁的线圈的 通电电流大小的电