专利名称：材料处理方法、材料处理单元以及所用的电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种材料处理方法，经由用于传递材料处理容器的多 个材料处理单元对材料进行处理，其中每一个材料处理单元包括根据
权利要求l前序的第一电机和第一控制单元;本发明涉及一种用于传递 材料处理容器的材料处理单元，具有第一电机和第一控制单元，作为 根据权利要求2前序的使材料处理单元与其他材料处理单元进行协作 的整体控制的分散或外围部分；本发明还涉及一种用于材料处理单元 的电机。
背景技术：
论文"Machine-mounted control takes material handling to new level of efficiency" by Tom Wolff, published in "Control Solutions", 2003年l 月，vo1.76，第38-41页示出了一种模块化的材料处理系统。这篇论文 还表明，即使纯粹的机械问题(例如外壳)也是非常重要的。
发明内容
这里，本发明以如下内容提供了改进根据权利要求l的示教的
方法、根据权利要求2的示教的材料处理单元、以及根据权利要求3的
示教的电机。
本发明利用如下公知事实在电机的外壳内、或外壳部件内包括 适于和电机的外壳进行组合的上至微控制器的控制元件。
可以在从属权利要求和说明书中找到本发明的其他实施例。
图l示出了具有根据本发明的材料处理单元的小型材料处理系 统，其中可以执行根据本发明的方法。
图2示出了图1中的材料处理系统的电机和控制部件。
具体实施例方式
借助于图l，首先描述小型材料处理系统。
图1示出了4个材料处理单元C1、 C2、 C3和C4、以及材料处理容 器Cont (虚线)。
材料处理单元C1、 C3和C4每个分别具有控制台Consl、 Cons3和 Cons4。
材料处理单元C1、 C2、 C3和C4带有双向箭头，以表示可能的移 动方向，包括可能的移动指向(sense)。
材料处理单元C1、 C3和C4可以相对于特定单元而纵向传输。它们 都可以沿两个移动指向(即，来回地)传输。这可以通过传送带或多 个平行滚筒而实现。
材料处理单元C2可以在纵向和横向上传输，每一种情况中都在两 个移动指向上传输。除了使用能够在任意方向上移动的传动装置的解 决方案之外，已知两种原理上的解决方案
一种解决方案使用其上具有桥的旋转平台，类似于普通的线性材 料处理单元。这里，独立的电机是旋转和线性移动所必需的。
另一种解决方案利用了用于一对方向上的平行滚筒以及用于交叉 方向的在两个滚筒之间放置的至少一对小型传送带进行工作。在这种 情况下，通常提升或降低传送带，使其比滚筒更高或更低。所以，激 励滚筒或传送带。这里，至少需要三个电机， 一个用于滚筒， 一个用 于提升和降低传送带， 一个用于移动传送带。
在这个简单示例中，作为与外界的接触的代表，三个控制台Consl、 Cons3和Cons4分另j在材料处理单元Cl、 C3和C4的末端示出，在每一 种情况下都在远离材料处理单元C2的末端处。
这个使用控制台的很简单的示例假定，当把像容器Cont的容器加 载到这个系统的一端时，还会输入包括至少与这个容器的路线或目的 地有关的信息的数据。这里，将对两个其他材料处理单元中任一个进
行寻址。在把容器从该系统移除时，需要在各个控制台上确认这个移 除。
取代用于手动输入的控制台，还可以使用条形码扫描器或射频识 别卡读卡器，假定各个数据载体附在容器上。容器的移除还可以简单
地由光垒(light barrier)来检测。
此外，需要通知把容器从一个单元转送到下一个单元。这可以通
过根据电机旋转和移动部件的几何形状来计算所经过的路线而完成，
或使用像光垒的感测器而完成。
现在转到图2，图2示出了根据图1的系统中的电机和控制部件。 图2示出了5个外壳H1、 H21、 H22、 H3和H4，以及控制总线BUS。
控制总线BUS上示出了数据单元DU。
像Hl的每一个外壳Hx包括电机Mx和控制单元CUx。 每一个控制单元CUx—方面与各个电机Mx相连，另一方面与控制
总线BUS相连。
在这个示例中，材料处理单元C2包括两个外壳H21和H22，分别具 有控制单元CU21和CU22以及电机M21和M22。尽管在这个示例中两 个控制单元CU21和CU22都与控制总线BUS相连，然而仅有一个控制 单元，即控制单元CU21作为主单元，而另一个控制单元CU22作为从 单元并受到其主单元CU21的控制。
在需要三个电机的情况下，当然要具有两个从单元和一个主单元。 由于市场上的电机不仅具有与CAN总线的接口，而且具有与CAN
总线接口分离的数据接口，所以主和从之间或从和从之间的连接实现 与控制总线BUS无关。甚至除了与主控制单元CU21直接相连的电机之
外的电机或多个电机可能具有或不具有自有的控制单元，而是直接受
到主控制单元CU21的控制。
控制总线BUS是开放的，以连接像控制台或感测器的其他元件。 控制总线BUS优选地是像宽延伸CAN (控制器局域网)总线的现
场总线。存在像市场上的具有集成控制单元和CAN总线接口的电机的组件。
这些电机通常是无刷直流电机，在任何情况下都需要电机外壳内
最少量的电子设备。
每一个电机Mx与各个控制单元CUx相连并受其控制。用于把控制
单元集成到电机中的技术是公知的。存在这样的解决方案，即电机外 壳足够长以包含电子元件。其他已知的解决方案使用独立的外壳部件， 该部件安装于电机的外壳部件，从而它们一起构成外壳单元。
尽管在使用控制单元控制该电机、以及控制像操作全部材料处理 单元的其他活动时不会存在问题，在把两个独立的控制单元进行集成 因而完整地把用于两个活动的软件相分离、或至少对该电机的控制进 行硬接线时也不会出现技术问题。
与控制总线BUS相连的每一个元件具有它的地址，并且能够单独 寻址。受影响的不止是控制单元CUx，还有控制台Consx以及任何可能 的感测器。
由于这里假定分散化的控制，所以每一个该元件仅必须知晓其被 分配所至或与其相邻的那些元件的地址。所以，每一个材料处理单元 必须知晓相邻单元的地址。每一个像控制台或感测器的输入装置必须 知晓其被分配所至的单元的地址。如果存在输出装置，则输出装置的 地址被分配所至的单元必须知晓输出装置的地址。
假定容器Cont放置在单元Cl上，并且在控制台Consl处输入、或 根据在控制台Consl处的输入来推导出与这个容器的路线或目的地有 关的数据单元DU。由于将控制台Consl分配给单元Cl，所以这个数据 单元DU被寻址且被转送到单元C1中的控制单元CU1。单元C1仅可能 把容器输出或转送到单元C2，在这个示例中，单元C1将把容器转送到 单元C2。为此，首先借助控制单元CU1和控制单元C2之间的握手过程， 以检査现在是否能够执行转送。然后，控制单元CU1激励电机M1，直 到容器Cont离开单元Cl。假定这在电机M1的特定数目旋转后、特定时 间后、从感测器接收到各个信号后、或从单元C2中的控制单元CU21 接收到各个消息后发生。当把容器从单元C1转送到单元C2时，单元C1 中的控制单元CUl把分配给这个容器Cont的数据单元DU转送到单元 C2的控制单元CU21。
当从单元C1的控制单元CU1接收到数据单元DU时，单元C2的控
制单元CU21启动电机M21以完成容器Cont的转送。然后，对数据单元 DU进行解译，以获知接下来对这个容器Cont进行怎样的操作。
如果数据单元DU包括把容器Cont进一步转送到单元C3的信息，在 另一握手过程后，通过在容器Cont离开单元C2前继续激励电机M21来 实现以上过程。把数据单元DU从单元C2中的控制单元CU21发送到单 元C3中的控制单元CU3 。通过取走容器Cont并在控制台Cons3对此进 行确认来清除单元C3。在控制台Cons3处输入的确认将被发送至单元 C3中的控制单元CU3，在这里删除对容器Cont的提示。
另一方面，如果要把容器Cont从单元C2转送到C4，则必须通过单 元C2的集成控制单元(像控制单元CU22)，根据控制单元CU21而启动 单元C2中的其他电机或多个电机。然后，单元C4将接收容器Cont。余 下的动作与上文结合向单元C3的转送所描述的动作相对应。
在上述示例中，很难区别数据单元DU是包括容器Cont的目的地、 还是包括容器Cont必须移动的路线。但甚至在这个简单的示例中，也 可以在单元C1处使容器进入，首先将该容器通过单元C2发送到单元 C4，然后通过单元C2发送至单元C3，然后通过单元C2再次回到单元 Cl。当然在这里，数据单元DU必须包括的不是目的地、而是所采用 的路线。
权利要求
1.一种材料处理方法，经由用于传递材料处理容器(Cont)的多个材料处理单元(C1、C2、C3、C4)对材料进行处理，其中每一个材料处理单元(C1、C2、C3、C4)包括第一电机(M1、M21、M3、M4)和第一控制单元(CU1、CU21、CU3、CU4)，其中，每一个材料处理容器(Cont)被分配有至少一个数据单元(DU)，所述数据单元(DU)包括至少与所述材料处理容器(Cont)的路线或目的地有关的信息，当所述材料容器(Cont)被传递到下一个材料处理单元(C1、C2、C3、C4)时，将所述数据单元(DU)传递到该处，并存储于第一控制单元(CU1、CU21、CU3、CU4)的该处，以及在第一电机(M1、M21、M3、M4)包含的第一控制单元(CU1、CU21、CU3、CU4)中执行对数据单元(DU)的评估和对数据单元(DU)传递的控制。
2. —种用于传递材料处理容器(Cont)的材料处理单元(Cl、 C2、 C3、 C4)，具有第一电机(Ml、 M2K M3、 M4)和第一控制单元(CU1、 CU21、 CU3、 CU4)，作为使所述材料处理单元与其他材料处理单元 进行协作的整体控制的分散或外围部分，其中，第一控制单元(CU1、 CU21、 CU3、 CU4)被包围在外壳部件中，所述外壳部件与第一电机 的外壳相同，或与第一电机的外壳组合为外壳单元(Hl、 H21、 H22、 H3、 H4)。
3. —种用于根据权利要求2的材料处理单元(Cl、 C2、 C3、 C4) 的电机(Ml、 M21、 M22、 M3、 M4)。
4. 根据权利要求2所述的材料处理单元(Cl、 C2、 C3、 C4)，其中， 设计第一控制单元(CU1、 CU21、 CU3、 CU4)，使得它处于众其他 材料处理单元(Cl、 C2、 C3、 C4)接收分配给材料处理容器(Cont) 的数据单元(DU)的位置，对这些数据单元(DU)进行评估，并将 它们传递给其他材料处理单元(Cl、 C2、 C3、 C4)的控制单元(CU1、 CU21、 CU3、 CU4)。
5. 根据权利要求2所述的材料处理单元(Cl、 C2、 C3、 C4)，其中， 包括至少另一电机(M22)，用于在至少另一方向上传递材料处理容器 (Cont)，所述另一电机(M22)还包括外壳部件中另一控制单元 (CU22)，所述外壳部件与所述另外的电机的外壳相同、或与所述另 外的电机的外壳组合为外壳单元(H22)，所述电机(M21、 M22)的 控制单元(CU21、 CU22)彼此互相连接，而且第一电机(M21)的 第一控制单元(CU21)与所述至少另一电机(M22)的所述至少另一 控制单元(CU22)以主-从方式而协作。
6. 根据权利要求2所述的材料处理单元(Cl、 C2、 C3、 C4)，其 中，所述控制单元(CU1、 CU21、 CU22、 CU3、 CU4)还同样地控制 电机(Ml、 M21、 M22、 M3、 M4)。
7. 根据权利要求3所述的电机(Ml、 M21、 M22、 M3、 M4)，其 中，所述电机是无刷直流电机。
全文摘要
本发明涉及一种材料处理方法，经由用于传递材料处理容器(Cont)的多个材料处理单元(C1、C2、C3、C4)对材料进行处理，其中每一个材料处理单元(C1、C2、C3、C4)包括第一电机和第一控制单元，每一个材料处理容器(Cont)被分配有至少一个数据元件，所述数据元件包括至少与所述材料处理容器(Cont)的路线或目的地有关的信息，当所述材料容器(Cont)被传递到下一个材料处理单元(C1、C2、C3、C4)时，所述数据元件传递到该处，并存储于控制单元中的该处，以及在第一电机包含的第一控制单元中执行对数据元件的评估和对数据元件传递的控制；以及本发明还涉及一种材料处理单元和所用的电机。
文档编号B65G37/00GK101177197SQ20071014279
公开日2008年5月14日 申请日期2007年8月23日 优先权日2006年9月7日
发明者哈迪·耶斯克 申请人:阿尔卡特朗讯