DE60002027T2

DE60002027T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer elektromotorisch betriebenen Rolle

Info

Publication number: DE60002027T2
Application number: DE60002027T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Kasai-shi Itoh; Toshiyuki Kasai-shi Tachibana; Shigeki Kasai-shi Fukata
Original assignee: Itoh Denki Co Ltd
Current assignee: Itoh Denki Co Ltd
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2020-11-25
Also published as: US20010002099A1; JP2001161091A; EP1107443A1; EP1107443B1; US6456032B2; DE60002027D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer motorgetriebenen Rolle, die durch einen bürstenlosen Motor angetrieben wird, der mit einem Bremsmechanismus ausgerüstet ist. Eine derartige motorgetriebene Rolle kann beispielsweise in einem Förderband verwendet werden, insbesondere in einem Förderband, welches wiederholt ein- und ausgeschaltet wird.
Eine motorgetriebene Rolle für ein Förderband wird üblicherweise durch eine elektrische Bremse gestoppt. Was gestoppt wird, ist jedoch nur die Rotation der Rolle selbst. Das Förderband selbst kann leicht durch eine äußere Kraft etc. bewegt werden. Andererseits ist in einem Mechanismus, in welchem das Förderband nur unter Verwendung einer elektromagnetischen Bremse mechanisch gestoppt wird, das Bremskissen einer Reibung unterzogen, welche Abrieb verursacht und die Lebensdauer des Bremskissens verkürzt. Um diese Probleme zu lösen, sind eine Anzahl von Verfahren entwickelt worden, um die elektrische Bremskraft zu erhöhen. Ein anderes Verfahren, das für die Sicherstellung der Stopposition entwickelt worden ist, verwendet sowohl eine elektrische Umkehrbremse als auch eine physikalische elektromagnetische Bremse. In einem derartigen herkömmlichen Verfahren zum Steuern einer motorgetriebenen Rolle für ein Förderband unter Verwendung von sowohl einer elektrischen Bremse als auch einer elektromagnetischen Bremse werden die elektrische Bremse und die elektromagnetische Bremse gleichzeitig aktiviert.
In dem herkömmlichen Verfahren, in welchem eine elektrische Bremse und eine elektromagnetische Bremse gleichzeitig aktiviert werden, wird die elektromagnetische Bremse mit hoher Geschwindigkeit aktiviert. Dies bewirkt, daß die Bremsteile sich schnell abnutzen, wodurch die Lebensdauer der Motorrolle verkürzt wird. Andererseits werden durch Hinzufügen einer unabhängigen Verzögerungsschaltung zum Verzögern des Aktivierungszeit punktes der elektromagnetischen Bremse mit Bezug auf die Aktivierung der elektrischen Bremse die Kosten erhöht.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Probleme der herkömmlichen Verfahren zu lösen, indem ein einfaches Verfahren verwendet wird, um den Aktivierungszeitpunkt der elektromagnetischen Bremse so lange zu verzögern, bis die Umdrehungszahl des bürstenlosen Motors verringert ist, wodurch eine ökonomische motorgetriebene Rolle geschaffen wird, die über eine ausgedehnte Zeitdauer verwendet werden kann, weil die Bremsteile weniger abnutzen.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird eine motorgetriebene Rolle, die durch einen bürstenlosen Motor getrieben wird, mit einer eingebauten elektromagnetischen Bremse versehen, und in einer Antriebssteuervorrichtung für den Motor wird eine Verzögerungsschaltung vorgesehen. Die Verzögerungsschaltung verwendet die Motorimpulse, die durch einen Motortreiber detektiert werden. Wenn ein Stopsignal eingegeben wird, fällt die Motorimpulsrate ab. Dieses Abfallen der Motorimpulsrate wird detektiert, um eine elektromagnetische Bremse zu aktivieren. Weil der Motorimpuls durch den Motortreiber detektiert werden kann, reicht es aus, die Verzögerungsschaltung zum Aktivieren der elektromagnetischen Bremse auf dem Substrat des Treibers des Motortreibers zu montieren; es besteht keine Notwendigkeit, eine spezielle Verzögerungsschaltungs-Vorrichtung vorzusehen.
Gemäß dem Verfahren zum Steuern einer motorgetriebenen Rolle gemäß der vorliegenden Erfindung kann die elektromagnetische Bremse erst dann aktiviert werden, nachdem die elektrische Bremse aktiviert worden ist und die Umdrehungszahl des bürstenlosen Motors ausreichend reduziert worden ist. Dies minimiert den Abrieb der Bremsteile. Demgemäß ist die vorliegende Erfindung für die Verwendung bei einem Förderband, das häufig ein- und ausgeschaltet werden muß, ziemlich effektiv.
Weil die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Verzögerungsschaltung den Motorimpuls verwendet, der durch den Motortreiber detektiert wird, kann die vorliegende Erfindung durch einfaches Hinzufügen der Verzögerungsschaltung auf dem Motorsubstrat ver körpert werden. Daher besteht keine Notwendigkeit, eine spezielle Verzögerungsschaltungs-Vorrichtung zu installieren. Dies macht es möglich, die vorliegende Erfindung einfach und billig zu verkörpern.
Eine Ausführungsform der Motorrolle gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben.
1 ist ein Blockschaltbild, das das Steuerverfahren der Verzögerungsschaltung zeigt.
2 ist eine Ansicht im Längsschnitt durch die motorgetriebene Rolle.
2 ist ein Längsschnitt durch die motorgetriebene Rolle. Diese Rolle hat einen bürstenlosen Motor 2 innerhalb des Außengehäuses 1. Die Rotation des bürstenlosen Motors 2 wird von dem Ausgangsteil 2b mittels erstem Herabsetzen der Rotation der Rotorwelle 2a über das Untersetzungsgetriebe auf das Außengehäuse übertragen. Anders ausgedrückt, das Außengehäuse 1, das mit der Rotorwelle verbunden ist, dreht mit Bezug auf die feststehende Welle 4, die an einem Teil des Förderbandes befestigt ist. Zwischen dem Außengehäuse 1 und der feststehenden Welle 4 ist ein Lager 5 montiert, um die Rotation ruhiglaufend zu machen. Innerhalb des Außengehäuses 1 ist ein feststehendes Gehäuse 6, das mit einer elektromagnetischen Bremse 7 versehen ist, so daß die Rotation der Rotorwelle 2a physikalisch gestoppt werden kann.
Die 2 zeigt auch eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes der elektromagnetischen Bremse. Diese elektromagnetische Bremse hat eine Innenscheibe 8 am Ende des Rotors 2a. Die Innenscheibe 8 ist sandwichartig von einer Außenscheibe 9, die ein feststehender Teil ist, und einer elektromagnetischen Platte 10, die in axialer Richtung bewegbar ist, eingeschlossen. Die elektromagnetische Platte 10 wird konstant durch eine Feder 11 gegen die Innenscheibe 8 gepreßt, die als ein Bremskissen dient. Wenn die Innenscheibe 8 von der Außenscheibe 9 und der elektromagnetischen Platte 10 ergriffen wird, findet ein Bremszustand statt.
Die elektromagnetische Platte 10, die in axialer Richtung bewegbar ist, ist so gestaltet, daß sie von der elektromagnetischen Spule 12 der elektromagnetischen Bremse 7 angezogen wird. Wenn die elektromagnetische Spule 12 nicht eingeschaltet ist, arbeitet die elektromagnetische Bremse durch die Federkraft der Feder 11. Wenn die elektromagnetische Spule 12 eingeschaltet wird und die magnetische Anziehung erzeugt wird, wird die elektromagnetische Platte 10 an die elektromagnetische Spule 12 angezogen, widersteht der Federkraft der Feder 11, wodurch die Bremse ausgelöst wird.
1 zeigt eine schematische Zeichnung der Motorrolleristeuerungs-Vorrichtung mit dem eingebauten bürstenlosen Motor 2. Wenn der Startschalter des Förderbandes eingeschaltet wird, wird zu dem Motortreiber 13 ein Startsignal geschickt. Dann fließt ein elektrischer Strom zu der elektromagnetischen Spule der elektromagnetischen Bremse. Dadurch wird die elektromagnetische Bremse freigegeben, während gleichzeitig der bürstenlose Motor 2 getrieben wird. Der bürstenlose Motor 2 wird gedreht und die Rotation wird auf das Außengehäuse der Rolle übertragen.
Wenn ein Stopsignal übertragen wird, wird ein Transistoraktiviert, der seinerseits eine elektrische Bremse aktiviert, um den bürstenlosen Motor zu verlangsamen. Die Aktivierung einer elektrischen Bremse unter Verwendung eines Transistors ist bei einem bürstenlosen Motor eine weit verbreitete Technik. Die Motorimpulsrate, die unvermeidlich die Umdrehung des bürstenlosen Motors 2 reflektiert, wird zum Motortreiber 13 rückgeführt.
In dieser Erfindung ist das Treibersubstrat 14, auf welchem der Motortreiber montiert ist, ebenfalls mit einer Verzögerungsschaltung 15 versehen. Die Verzögerungsschaltung 15 verwendet die Motorimpulsrate, die zum Motortreiber rückgeführt worden ist, dazu, den Abfall der Motorimpulsrate zu detektieren. Anders ausgedrückt, wird, nachdem detektiert worden ist, daß die Motorimpulsrate ausreichend abgefallen ist, nachdem das Stopsignal gegeben worden ist, der elektrische Strom zu der elektromagnetischen Spule 12 der elektromagnetischen Bremse 7 abgeschaltet. Wenn der elektrische Strom zur elektromagnetischen Spule 12 abgeschaltet ist, wird die Anziehung der elektromagnetischen Platte 10 durch die elektromagnetische Spule freigegeben und die elektromagnetische Platte 10 wird durch die Federkraft der Feder 11 gegen die Innenscheibe 8 gepreßt. Anders ausgedrückt, die elektromagnetische Bremse 7 ist aktiviert und die Rotation des bürstenlosen Motors 2 wird vollständig gestoppt.
Die Verzögerungsschaltung 15 kann die elektromagnetische Bremse entweder durch Detektieren des Abfalltrends des Motorimpulses oder durch Betätigen des Nachlassens des Motorimpulses aktivieren. Bei dem Verfahren; bei dem die elektromagnetische Bremse aktiviert wird, wenn der Abfalltrend des Motorimpulses detektiert worden ist, kann die Rolle in einer kurzen Zeitspanne gestoppt werden. Gemäß diesem Verfahren kann die Motorrolle mit geringem Schock gestoppt werden, da die elektromagnetische Bremse nach dem Aktivieren der elektrischen Bremse aktiviert wird, wodurch es möglich wird, eine plötzliche Reibung mit der Innenscheibe 8; die ein Reibungsteil ist, zu vermeiden.
In dem Verfahren, bei dem die elektromagnetische Bremse 7 aktiviert wird, wenn die Motorimpulsrate der elektromagnetischen Bremse null wird oder sehr klein wird, ist die Zeitdauer bis zu einem vollständigen Anhalten durch die Charakteristik der elektrischen Bremse bestimmt. In diesem Fall ist die Zeitdauer bis zu einem vollständigen Halt länger als in denn vorhergehenden Fall. Nachdem die elektromagnetische Bremse aktiviert worden ist und der bürstenlose Motor gestoppt ist, ist es möglich, zu verhindern, daß die motorgetrieberie Rolle oder das Förderband sich unnötig bewegen. Der Abrieb der Innenscheibe kann ebenfalls signifikant verringert werden.
Die Verzögerungsschaltung 15 der vorliegenden Erfindung muß nur aus einer Schaltung, die die Änderungen der Motorimpulsrate detektiert, auf dem Treibersubstrat 14, auf welchem der Motortreiber montiert ist, bestehen, und es besteht keine Notwendigkeit, einen Zeitschalter, ein elektromagnetisches Ventil oder andere spezielle Verzögerungsschaltungen auf der Steuerplatte zu installieren. Dadurch wird es möglich, die vorliegende Erfindung einfach und billig zu verkörpern.

Claims

Verfahren zum Steuern einer motorgetriebenen Rolle, die durch einen bürstenlosen Motor (2) getrieben wird, wobei die motorgetriebene Rolle eine eingebaute elektromagnetische Bremse (7) aufweist und der Motor eine antriebsgesteuerte Vorrichtung aufweist, die mit einer Verzögerungsschaltung (15) versehen ist, dadurchgekenn– zeichnet, daß die Motor-Impulsrate, die durch einen Motortreiber (13) detektiert wird, der Verzögerungsschaltung (15) eingegeben wird und der Abstieg der Motor-Impulsrate, nachdem ein Stopsignal eingegeben wurde, an der Verzögerungsschaltung (15), detektiert wird um die elektromagnetische Bremse (7) zu aktivieren.
Vorrichtung zum Steuern einer motorgetriebenen Rolle, die durch einen bürstenlosen Motor (2) getrieben wird und eine eingebaute elektromagnetische Bremse (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist: einen Motortreiber (13), der die Impulsrate des Motors (2) detektieren kann; eine Verzögerungsschaltung (15), welcher die Motor-Impulsrate eingegeben wird; wobei die Verzögerungsschaltung (15) in der Lage ist, einen Abfall der Motor-Impulsrate zu detektieren; und eine Vorrichtung zum Aktivieren der elektromagnetischen Bremse (7) entsprechend einem Abfall oder Wegfall der Motor-Impulsrate, wie sie durch die Verzögerungsschaltung (15) detektiert wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Motortreiber (13) und die Verzögerungsschaltung (15) auf dem gleichen Substrat (14) ausgebildet sind.