电磁传送机系统

文档序号:957726 发布日期:2020-10-30 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 电磁传送机系统 (Electromagnetic conveyor system ) 是由 阿迪蒂亚·梅亨戴尔 厄沃特·彼得·范德兰 丰达·沙辛-诺马莱尔 皮耶特·亚尔努特·克洛普 于 2019-01-11 设计创作,主要内容包括:一种传送机系统,用于传送例如铝瓶或罐的导电物品。所述传送机系统包括多个线圈,所述多个线圈在进给传送机与排出传送机之间的接合处的电磁传送机的顶表面下方。所述线圈传播电磁通量波,所述电磁通量波在所述导电物品中引发出电流,所述电流使所述物品遵循从所述进给传送机到所述排出传送机的传送路径。可以通过调整线圈驱动波形来消除所述电磁传送机上的死点。并且,使用由一连串窄脉冲驱动的长电磁传送机将导电物品分离。(A conveyor system for conveying electrically conductive articles such as aluminum bottles or cans. The conveyor system includes a plurality of coils below a top surface of the electromagnetic conveyor at a junction between the infeed conveyor and the discharge conveyor. The coil propagates an electromagnetic flux wave that induces an electrical current in the electrically conductive articles that causes the articles to follow a conveying path from the infeed conveyor to the outfeed conveyor. Dead spots on the electromagnetic conveyor may be eliminated by adjusting the coil drive waveform. Also, the conductive articles are separated using a long electromagnetic conveyor driven by a series of narrow pulses.)

电磁传送机系统

背景技术

本发明总体上涉及电力驱动的传送机,并且更具体地,涉及以电磁方式来传送例如罐子的导电物品的传送机。

传送机用于在制造过程中运输物品。在将空的铝饮料罐从一个传送机转移到另一个传送机的过渡处可能很难运输罐子。重量轻的罐子容易在过渡处倾翻并且容易滞留在转移固定板上。如果在远程的移动中加速到高速,罐子也会倾翻。需要人工干预来处理倾倒和滞留的罐子。但人工干预增加了制造成本,并且有污染罐子的风险。而如果不进行处理,罐子的滞留会导致成批的罐子混杂,代价昂贵。

发明内容

体现本发明特征的传送机系统的一种形式包括:第一传送机,其在第一方向上将导电物品传送到出口端;第二传送机,其在与第一方向不同的第二方向上传送来自入口端的导电物品;以及转向器,其在第一传送机的出口端与第二传送机的入口端之间形成接合处。所述转向器包含与第一传送机的出口端相邻的入口,所述入口接收来自第一传送机的出口端的在顶表面上的导电物品;以及与第二传送机的入口端相邻的出口。线圈在顶表面下方以连续的第一和第二区域的矩阵布置。在第一区域中的每一个中的线圈产生使所述区域上方的顶表面上的导电物品在第一方向上移动的电磁通量波。在第二区域中的每一个中的线圈产生使所述区域上方的顶表面上的导电物品在第二方向上移动的电磁通量波。沿着入口的区域中的至少一些是第一区域,并且沿着出口的区域中的至少一些是第二区域。将导电物品通过第一和第二区域中的线圈从入口引导到出口,并且引导到第二传送机上。

体现本发明特征的传送机系统的另一形式包括:第一传送机,其在第一方向上将导电物品传送到出口端;以及第二传送机,其在第二方向上传送来自入口端的导电物品。第一方向与第二方向之间的角度θ由0°<θ≤90°给出。转向器在第一传送机的出口端与第二传送机的入口端之间形成接合处。转向器包含与第一传送机的出口端相邻的入口,所述入口接收来自第一传送机的出口端的在顶表面上的导电物品;以及与第二传送机的入口端相邻的出口。平行布置在顶表面下方的线圈产生电磁通量波,所述电磁通量波使线圈上方的顶表面上的导电物品在第三方向上移动。第一方向与第三方向之间的角度α由0°<α<θ给出。将导电物品通过线圈从入口引导到出口,并且引导到第二传送机上。

体现本发明特征的传送机系统的又一形式包括:第一传送机,其在第一方向上将导电物品传送到出口端;第二传送机,其在与第一方向不同的第二方向上传送来自入口端的导电物品;以及转向器,其在第一传送机的出口端与第二传送机的入口端之间形成接合处。转向器包含与第一传送机的出口端相邻的入口,所述入口接收来自第一传送机的出口端的在顶表面上的导电物品;以及与第二传送机的入口端相邻的出口。线圈在顶表面下方从入口到出口以弧形布置。在垂直于顶表面的平面图中,线圈中的每一个在弧形的内侧具有窄端,并且在弧形的外侧具有相对的较宽端。将导电物品通过线圈从入口引导到出口,并且引导到第二传送机上。

体现本发明特征的传送机系统的另一形式包括电磁传送机,所述电磁传送机包含导电物品通过其转移到顶表面上的入口,以及导电物品通过其转移出顶表面的出口。线圈以阵列的形式布置在顶表面下方并且产生电磁通量波,所述电磁通量波引起力,所述力使导电物品横越顶表面从入口移动到出口。控制器用以周期性脉冲为表征的驱动波形来驱动线圈,所述周期性脉冲周期性地增强作用在顶表面上低力区中的导电物品上的力,以促进导电物品的移动。

体现本发明特征的传送机系统的又一形式包括电磁传送机,所述电磁传送机包含顶表面、导电物品通过其转移到顶表面上的入口、导电物品通过其转移出顶表面的出口,以及以各个区域的形式布置在顶表面下方的多个线圈。线圈产生电磁通量波,所述电磁通量波引起力,所述力使导电物品通过所述区域横越顶表面从入口移动到出口。与区域相关联的控制器在相邻区域中用具有不同频率或相角的驱动波形来驱动线圈,以促进导电物品的移动。

体现本发明特征的传送机系统的又一形式包括电磁传送机,所述电磁传送机包含顶表面,所述顶表面的宽从左侧延伸到右侧且长在运输方向上从入口延伸到出口。例如铝瓶或罐的导电物品在入口处转移到顶表面上,并且在出口处转移出顶表面。布置在顶表面下方的线圈产生电磁通量波,所述电磁通量波产生致动力,以使导电物品横越顶表面从入口移动到出口。控制器用周期性脉冲来驱动线圈,所述周期性脉冲具有峰值振幅和占空比,产生针对导电物品的平均致动力,所述平均致动力超过顶表面与导电物品之间的摩擦力。

附图说明

图1是体现用于传送例如罐子等导电物品的本发明特征的传送机系统的一部分的等角视图。

图2是移除了罐子的图1传送机系统的等角视图。

图3是如图1和2的传送机系统中的转向器中的线圈模块的俯视平面图。

图4A和4B包含可用于如图1传送机系统的两个不同电磁传送机中的相邻线圈模块的正视图和俯视平面图。

图5是具有在线圈模块中交错的线圈的电磁转向器的俯视平面图,所述电磁转向器可用作图1传送机系统中的替代性转向器。

图6是可替代地用于如图1传送机系统的具有倾斜布置的线圈的转向器的另一形式的俯视平面图。

图7是可用于如图1传送机系统的具有线圈的弧形布置的替代性转向器的俯视平面图。

图8是具有均一芯部厚度和变化绕组厚度的如图7中的线圈的侧面正视图。图8A和8B是沿着视线8A和8B观看的图8的线圈的横截面。

图9是具有逐渐变薄的芯部厚度的如图7中的线圈的侧面正视图。

图10是具有均一的芯部和绕组厚度的如图7中的线圈的侧面正视图。

图11包含如图7中的但具有内外线圈组的弧形转向器的一部分的俯视平面图和侧面正视图。

图12是可用于如图1中的传送机系统的沿着短边具有绕组交叉区的线圈绕组的侧面正视图。

图13是可用于如图1中的传送机系统的沿着长边具有绕组交叉区的线圈绕组的侧面正视图。

图14是如图1中的传送机系统的驱动系统的框图。

图15示出了使用施加脉冲后的操作消除死点,由图14的驱动系统所产生的线圈驱动波形的一个相位。

图16示出了放大后的图15的波形的一部分。

图17示出了为了消除死点,针对两个相邻线圈区域由图14的驱动系统所产生的线圈驱动波形的对应相位。

图18A是体现本发明特征的分离传送机的一种形式的俯视平面图;图18B是图18A传送机中的致动力的方向的示意图;图18C是在运输方向上的致动力的示意图;以及图18D是垂直于运输方向的致动力的示意图。

图19A是引起作用在如图18A传送机中的导电物品上的致动力的驱动脉冲的振幅的时间曲线;图19B是作用在导电物品上的典型摩擦力的振幅和作用在物品上的净力的振幅的时间曲线;图19C是由图19B的净力驱动的物品的速度和理想速度的时间曲线;以及图19D是由19B的净力作用在物品上的位置和理想位置的时间曲线。

图20是如图18A中的传送机的脉冲驱动系统的框图。

图21A是体现本发明特征的分离传送机的第二形式的俯视平面图;图21B是图21A的传送机中的致动力的方向的示意图;图21C是在运输方向上的致动力的示意图;以及图21D是垂直于运输方向的致动力的示意图。

图22A是体现本发明特征的分离传送机的第三形式的俯视平面图;图22B是图22A的传送机中的致动力的方向的示意图;图22C是在运输方向上的致动力的示意图;以及图22D是垂直于运输方向的致动力的示意图。

图23A是体现本发明特征的分离传送机的第四形式的俯视平面图;图23B是图23A的传送机中的致动力的方向的示意图;图23C是在运输方向上的致动力的示意图;以及图23D是垂直于运输方向的致动力的示意图。

图24A是体现本发明特征的分离传送机的第五形式的俯视平面图;图24B是图24A的传送机中的致动力的方向的示意图;图24C是在运输方向上的致动力的示意图;以及图24D是垂直于运输方向的致动力的示意图。

具体实施方式

图1和2中示出了体现本发明特征的传送机系统。传送机系统20具有进给传送机22和送出或排出传送机24,这两者在此实例中均示为带式传送机。进给传送机22将例如铝罐26的导电物品在第一传送方向28上传送到电磁传送机30。在此实例中,电磁传送机配置为转向传送机或转向器,其具有与进给传送机的出口端34相邻的入口32。排出传送机24在转向器30的出口33上方的入口端35处接收罐子26。在此实例中,转向器30是矩形的,更具体地是正方形的-其入口32和出口33在相邻的侧上。排出传送机24在与第一传送方向28不同的第二传送方向29上传送罐子26。转向器30在其顶表面36上将罐子26从第一传送方向28转向第二传送方向29。在此实例中,转向器30用作90°角单元,其在进给传送机22的出口端34与排出传送机24的入口端35之间形成接合处。尽管在此实例中将进给和送出传送机22、24示为带式传送机,但是它们可以是适合于传送所处理的特定导电物品的任何类型的传送机。并且,电磁传送机30可以替代地配置为直列式传送机,其中罐子不被转动而是直接穿过与进给传送机成一直线的排出传送机。

如图2所示,转向器30具有布置在顶表面36下方的多个线圈38,所述线圈呈连续区域(第一区域40和第二区域41)的矩阵。第一区域40中的线圈38产生使第一区域中的罐子在如区域中描绘的箭头所示的第一传送方向28上移动的电磁通量波。第二区域41中的线圈38产生使第二区域中的罐子在第二传送方向29上移动的电磁通量波。由两个区域40、41中的线圈38产生的电磁通量波在对应的第一或第二传送方向28、29上传播,并且在导电罐子26中引发出电流。引发出的电流产生引发出的次级场,所述次级场与通量波的初级场相互作用以产生作用在罐子上的力,使罐子在对应的方向上移动。因此,每个区域中的线圈38用作线性感应电动机(LIM)的定子,其中导电罐子26中的每一个类似于LIM转子。

尽管转向器30中的第一和第二区域40、41可以具有如图2所示的不同长度,但是每个区域可以由一个或多个相同的线圈模块42、42'构成,如图3中所示。每个线圈模块42、42'中的线圈容纳在壳体中或被嵌入在密封结构中。如果壳体或结构的上表面与相邻的线圈模块42、42'之间的狭窄接缝紧密装配在一起,以避免倾翻罐子26,则所述壳体或结构的上表面可以形成转向器30的顶表面36。转向器30的顶表面36可以可替代地由薄片或其他结构形成,提供覆盖线圈模块42、42'的平坦的传送表面。第一线圈模块42形成第一区域40,并且第二线圈模块42'形成第二区域41。

在此实例中,连续的第一和第二区域40、41的矩阵是以四行R1-R4和四列C1-C4布置的相同线圈模块42、42'的方形矩阵。行R1-R4在第二传送方向29上对齐并且垂直于第一传送方向28,并且列C1-C4在第一传送方向上对齐并且垂直于第二传送方向。此外,在此实例中,有使罐子在第二方向29上朝向转向器30的出口33的十一个第二线圈模块42'和使罐子在第一方向28上背离入口32的五个线圈模块42。最接近入口32的行R1中的和最接近出口33的列C4中的线圈模块42'处在第二区域41中。并且最接近出口33的列C4中的所有线圈模块42'都处在第二区域41中。最接近分流器30的入口32的行R1中的四个线圈模块中的三个处在第一区域40中。

在线圈模块42、42'和区域40、41的这种特定布置中,连续的第一区域40中的线圈模块的数量随远离入口32而单调地逐行减少。(最接近入口32的行R1在第一区域40中具有三个线圈模块42;下一行R2具有两个所述线圈模块;并且第三和第四行R3、R4没有所述线圈模块。)在入口32处被进给到转向器30的左侧上的罐子在最左列C1、C2中的第一区域40中被推向较远的行R3、R4中的第二区域41。紧靠其右边的罐子在入口行R1和第三列C3上的第一区域40中被推到第二行R2的第二区域41。沿着其右侧45进给到转向器30上并在第二区域41中接收的罐子紧接着被推向出口33。以此方式,更接近转向器30的右侧45的罐子比更接近左侧的那些罐子向右转更急的弯,以帮助保持大量罐子的宽度。

当然,区域和线圈模块的其他布置是有可能的。例如,第一行R1和第四列C4中的线圈模块可以处在第一区域中,以帮助将罐子引到转向器30上,之后改变罐子的方向。作为另一实例,区域的矩阵可以布置为线圈模块的非方形矩形阵列。或者,每个区域可以由单个线圈模块制成,所述单个线圈模块的长度限定区域的长度。并且区域和线圈模块的数量可以大于或小于图1-3中所示的数量。直列式电磁传送机构造成使得单个区域中或多个区域中的所有线圈模块都将罐子在同一方向上从入口引导到相对的出口而不改变方向。

图4A和4B示出了两个不同的并排的线圈布置,作为转向器的一部分或作为直列式传送机的全部或一部分。图4A示出了在相邻区域Z1、Z2中的两个并排的线圈模块42A、42B。每个线圈46缠绕芯部48:例如,例如硅铁(SiFe)芯的层合铁芯。在此实例中,每个线圈模块42A、42B具有六个线圈46。芯部48的相对端具有交替的突起50和凹口52的阶梯式结构,其与相邻的线圈模块的芯部的突起和凹口配合以形成更长的区域。每个芯部48上的线圈46横越间隙54而间隔开。并排的线圈模块42A、42B的线圈46的端部沿着线圈的磁轴55偏移以适合间隙54。所得的线圈端的重叠部分有助于消除转向器中低力区中的死点。图4B示出了在相邻区域Z1、Z2中的两个并排的线圈模块42A'、42B'。在每个区域Z1、Z2中的线圈46缠绕单个芯部并且间隔紧密,使得芯部几乎都被绕组覆盖。相邻区域Z1、Z2中的线圈46分别并排且没有轴向偏移,并且不与横向抵接的相邻区域中的线圈的端部重叠。

图5示出了交错的第一和第二区域56、57的替代性转向器60的布置。第一区域56中的罐子通过线圈46在第一传送方向28上移动,并且第二区域57中的罐子在第二传送方向29上移动。分界斜线62将第一区域56和第二区域57分开。每个模块58都是平行四边形形状。每个模块58中的线圈46彼此纵向偏移,以沿着平行于分界线62并且倾斜于第一和第二传送方向28、29的线形成交错排布。与图1-4的转向器30中的矩形区域相比,交错区域56、57减小了转向器60中的低通量面积。

在图6中示出了用于导电物品的电磁转向器的另一形式。在此形式中,转向器66中的所有线圈64在几何上布置成使其磁轴65平行于并倾斜于第一和第二传送方向28、29。由倾斜线圈64产生的通量波在倾斜于第一和第二方向28、29的第三方向68上传播。第一和第二方向28、29之间的角度θ由0°<θ≤90°给出。在此实例中,θ=90°。第一和第三方向28、68之间的角度α由0°<α<θ给出。进给到转向器66上的罐子紧接着在第三方向68上被对角地推向排出传送机24。

在图7中示出了电磁转向器的又一形式。转向器70限定了弯曲的轨道。在此实例中,弯曲的轨道是对向90°角的弧形。线圈72中的每一个都具有在弧形内侧的窄端74和在弧形外侧的宽端75。根据A-B-C定相布置

Figure BDA0002675547830000081

由三相线圈驱动来驱动线圈72。一种替代性方案是用明显的六相线圈驱动序列

Figure BDA0002675547830000082

驱动线圈,这可以如

Figure BDA0002675547830000083

相位序列所示的通过交替绕组极性用三相线圈驱动器来实现。

图8-10示出了可用于图7的弯曲轨道转向器70中的替代性线圈的横截面。图8中的线圈84具有层合芯部86,其沿着其长度有着均一的厚度,即恒定的高度。如图8A和8B中的线圈84的横截面中所示,内端74在横向上比较宽的外端75窄,并且窄的内端74比较宽的外端75高。窄的内端处的线圈绕组比较宽的外端处的线圈绕组需要更多层,以保持均一粗线的恒定匝数。

在图9中,铁芯层合76的堆叠的厚度(高度)是逐渐变薄的。从线圈78的内端74到外端75,厚度T增大。因为线圈78在平面图中总体上是梯形的,即在外端75处比在内端74处宽,所以外部绕组在较大的距离上横向分布,并且因此绕组层的深度较小,以形成沿着线圈的长度具有恒定的外部厚度(高度)的线圈。

在图10中示出了另一替代性线圈80。如同图9的线圈78,线圈80沿着其长度具有恒定的厚度(高度)。并且线圈的层合芯部82的厚度T沿着其长度也是均一的,使得线圈的厚度与铁芯的厚度之比沿着线圈80的长度是恒定的。因为线圈80的外端75较宽,所以线圈绕组在较大的宽度上横向分布,并且不如较窄的内端74处的绕组层那么深。

图11示出了作为图7转向器的替代性方案的弯曲转向器的一部分。转向器90由线圈94、95的两个同心弧形92、93构成。(为简化附图,每个弧形中仅示出三个线圈。)内弧92位于外弧93的内部。

如图12和13中所示,所有实例的线圈96、96'可以进行正交圆缠绕以最小化绕组所占据的体积。在所示的矩形线圈配置中,线圈的正交圆交叉区被限制在线圈的一侧。在图12中,在短边之一上形成交叉区98,即,绕组彼此交叉以获得正交圆绕组的紧密堆积的区。在图13中,在长边之一(例如远离转向器的顶表面的底边)上形成交叉区99,以最小化铁芯与被传送物品之间的间隙,并且最小化沿着横向相邻线圈的短边的低力的边界区中的死点,其中移动罐子所需的净磁场强度低。图12和13中的线圈96、96'具有沿着线圈芯部的长度引导并且平行于转向器的顶表面的磁轴97。

在图14中示出了用于驱动所有实例中的线圈的控制器。控制器100是在此实例中被示为三相控制器的多相控制器,其作为三个电流源进行操作,通过线圈驱动器104A-C和串联电容器105A-C来驱动每个相位A、B、C中的线圈102A-C。图1-6的转向器中或直列式电磁传送机中的每个区域可以具有专用控制器。转向器的所有第一区域可以由第一单个控制器并联电驱动,并且所有第二区域可以由第二单个控制器驱动。图6和7中的直列式传送机和转向器可以由单个专用的多相控制器驱动。并且图11中的转向器中的每个弧可以由其自己的多相控制器驱动。

连接到控制器100的可编程处理器106可以连接到其他这样的控制器,以协调对所有线圈区域的控制。或者,可以替代地将处理器106集成到每个控制器100中。包含捕获传送机20上的区域中罐子26的数字图像的一个或多个照相机的视觉系统108将所捕获的图像发送到处理器106。根据图像,处理器106可以检测滞留的罐子和流动问题,并且更改正常的线圈驱动序列以解决任何问题。例如,可以消除转向器或直列式传送机上的死点的一种方式是通过用如图15和16中所示的波形来驱动线圈。每个相位的标准交流驱动波形110通过脉冲串进行振幅调制,以产生周期性的高功率驱动脉冲112。周期性脉冲可以以固定或变化的速率出现。例如,图15和图16示出了由固定的8.3Hz脉冲串调制的1kHz驱动波形,所述脉冲串具有17%的占空比和约1.2的脉冲放大因数。选择串联电容器105A-C的电容C以形成高Q谐振电路,所述谐振电路在每个相位中具有线圈102A-C的大电感L。将每个相位的交流驱动波形110的频率f设置为接近于电路的标称谐振频率fr=1/[2π(LC)1/2]。由于L和C的实际值存在公差,并且事实上线圈驱动器在驱动电感性负载时能更好地操作,因此将交流驱动波形的频率f设置为接近于但略高于标称或理论谐振频率fr。将交流驱动波形的频率f设置得足够高到高于标称谐振频率fr,以确保所有线圈电路的无功阻抗X为正,即电感的,并且确保对于线圈和电容器的任何组合,驱动频率f接近于电路的实际谐振频率[—至少接近谐振电路的上半功率(3dB)频率—。通过那种方式,对电感和电容与其标称值之间的偏差和变化进行了解释,并且无功阻抗X并不支配电阻性阻抗R,即|X|/R<1.73,或者换句话说,功率因数大于0.5。可以可替代地以类似的方式使用设计成用其频率f略低于谐振频率fr的驱动波形来驱动电容性负载的线圈驱动器,以确保所有线圈电路的无功阻抗X为负,即电容的而不是主导性的,并且确保驱动频率f接近于电路的实际谐振频率。作为另一替代方案,本领域的普通技术人员将能够设计常规的闭环系统,以精确地以谐振频率fr来驱动线圈,对于所述谐振频率,无功阻抗X将为零。这些谐振线圈驱动方案中的任何一个都会导致非主导的、零或低的无功阻抗,并且将电力高效地转移到线圈。示例性的脉冲重复率在约5Hz至20Hz的范围内,占空比在约5%至20%的范围内。示例性的脉冲放大因数在约1.2至1.5或更大的范围内。高振幅线圈驱动脉冲112在磁场中产生周期性增强以及作用在罐子上的力以移动罐子,否则所述罐子在低的磁场强度和力(死点)区中减慢或停止。施加脉冲后的操作可以以固定的脉冲频率和占空比运行,或者处理器106可以指导控制器100产生驱动脉冲,所述驱动脉冲清除死点,并且以另外的方式在视觉系统108检测到滞留或缓慢移动的罐子时增强罐子的移动。对交流驱动波形施用短脉冲而不是以固定的较大振幅进行持久操作的优点是,短脉冲使滞留的罐子释放,而不会明显提高非滞留的移动的罐子的速度,明显提高非滞留的移动的罐子的速度会导致倾翻。

消除死点的另一方式是通过用相移波形来驱动相邻区域中的线圈,如图17中所示。上波形114表示第一区域中一个相位的线圈驱动;下波形116表示相邻区域中对应相位的线圈驱动。两个波形的相位相差相角θ,在此实例中约为90°。并且在多相系统的其他相位之间将存在相同的相移。由于异相电磁通量波的相互作用,通过产生垂直于主传送方向的分力,相邻区域的驱动波形之间的相移将罐子从死点清除。垂直的分力清除了相邻区域之间的死点。与其他死点清除技术一样,当视觉系统108检测到停止的或缓慢移动的罐子时,处理器106可以固定或调整相位差。

可以消除死点的又一方式是通过以不同的频率操作相邻区域中的线圈。例如,一个区域中的线圈可以由1100Hz的波形来驱动,并且相邻区域中的线圈可以由1102Hz的波形来驱动。类似于以相移来驱动相邻区域中的线圈,以不同的频率来驱动线圈会产生在垂直于传送方向的方向上作用在罐子上的力。频差可以是固定的,或可以在视觉系统108检测到滞留的罐子时由处理器106施加。

所有的死点清除技术都可与电磁转向器或者与直列式或转向电磁传送机一同使用,以确保将罐子从进给传送机高效传送到排出传送机。

图18A示出了包含电磁分离传送机的传送机系统的形式。电磁传送机120设计成将传送机入口124处大量流动的铝饮料瓶或罐122在出口125处分离为单个物件。如同先前的电磁传送机,分离传送机120的线圈网络布置在传送机的顶表面121的下方。实现密集的大量流动的罐子的分离需要比先前所述的转向传送机长得多的传送机。因此,不同于转向传送机,分离传送机120的长度远大于其宽度。并且,由于分离传送机的长度较长,罐子122的加速度必须低。三相驱动(图14中的100)对各种转向器产生的致动力较高,以防止罐子上的净力下降至零,并防止使罐子滞留在转向器顶表面上的死点处。如果将由三相驱动100产生的致动力施用到较长的分离传送机120上,则罐子122将被加速到会使重量轻的罐子翻倒的速度。

获得低平均加速度并且仍然克服罐子122与电磁分离传送机120的顶表面126之间的摩擦力的一种方式是用一连串驱动脉冲128来驱动线圈,从而产生作用在罐子上的致动力,如图19A中所示。所示的驱动脉冲具有较高的峰值振幅130,其产生的致动力远大于作用在罐子上的摩擦力132,如图19B中所示。作用在罐子上的净力134大大超过了摩擦力,并且在驱动脉冲128的持续时间内以明确定义的方式使罐子加速。因此,驱动脉冲128具有足够大的振幅130,以确保在驱动脉冲期间在罐子上的净力134足够大于摩擦力,以使得在脉冲持续时间内摩擦不会影响罐子的加速度。在驱动脉冲128之间的关断时间136中,致动力降至零,并且由于摩擦,罐子上的净力134为负。因此,如图19C中所示,罐子的速度138在脉冲128期间提高并且在关断时间136期间减缓。并且,速度随着每个后续脉冲而提高,以获得由实际罐速138与理想速度140的比较所指示的可接受的平均加速度。结果是,罐子的实际位置142与其理想位置144之间紧密匹配,如图19D所示。

例如,如果罐子与罐子的顶表面之间的摩擦力FF为25mN并且平均致动力FA为31mN,则作用在罐子上的净力FN为差值或6mN。获得6mN的净力FN的一种方式是使用2毫秒的致动力脉冲128,其峰值振幅为186mN并且对于16.7%的占空比,关断时间为10ms。取决于应用情况,可以使用其他脉冲宽度、峰值振幅和占空比。小于约20%的占空比、小于约5毫秒的脉冲宽度以及产生至少是摩擦力的三倍的峰值致动力的脉冲振幅在分离铝罐和瓶子方面是有用的。

图20示出了控制器150,其将脉冲信号提供给一个或多个放大器152。放大的驱动脉冲128驱动图18A的电磁传送机120的顶表面121下面的线圈154。可以同时给所有线圈施加脉冲,或者可以由控制器150对脉冲施加进行定相,以分配放大器负载。

为了分离罐子122,图18A的传送机120设计有多个线圈,所述线圈布置成在图18B中的箭头所示的方向上引导罐子122。通过例如在传送机120的中心160处在运输方向158上产生比在左和右侧162、163处更大的力来获得由施加脉冲后的线圈产生的力图案156。图18C通过黑色三角形164指示所述力的大小。三角形164指示了在运输方向158上的力的大小在中心160处最大,并且沿着传送机的长度在左和右侧162、163处总体上线性地减小至零。垂直于运输方向,即在横向方向168上的致动力分力在图18D中由黑色矩形166来指示。矩形166指示在横向方向168上的致动力沿着传送机的长度是均一的,并且在传送机的宽度的一部分上被远离左和右侧162、163引导,但是其在传送机的中心区170中为零。如图18A所示,随着罐子122沿着传送机的长度行进,所述罐子被逐渐推离左和右侧162、163。当罐子122到达中心区时,沿着中心的高致动力使所述罐子在运输方向158上加速,从而为尾随的、侧面的罐子在罐子122后向中心靠拢提供了空间。

图21A的分离传送机180与图18A的传送机120的不同之处在于,在横向方向168上的致动力从入口124到出口125增大,如图21D所示。在将外部罐子推向传送机180的中心更早之前,所述图案往往会使罐子在行的中间分开。

图22A的分离传送机190在运输方向158上产生从左侧162到右侧163减小的力,如图22C所示。在横向方向168上的致动力沿着传送机的长度在左和右侧162、163附近的区中是均一的,如图22D所示。结果是,左侧62处的罐子122超过右侧63处的罐子的速度,使得随着所述罐子在运输方向158上前进,成行的罐子往往会朝着传送机190的中心顺时针枢转。

图23A的分离传送机200类似于图22A的传送机190,不同之处在于,在横向方向168上的致动力仅施用在接近于出口125的区中而完全不施用在接近于入口124的区中。结果是,成行的罐子122需要更长的时间朝着传送机的中心枢转,但是间隔开更大的距离能进行更柔和的合并。

图24A的分离传送机210也使成行的罐子122枢转。此传送机的线圈配置与图22A的传送机190的线圈配置之间的一个区别是:致动力在运输方向158上的梯度大得多,如图24C中所描绘。并且在横向方向168上从入口124到出口125的致动力增大。结果是,成行的罐子122往往会一进入就分开,因为在所述点的致动力大多是在运输方向158上。一旦行被分开,在下游逐渐增大的横向力就使分开的行开始朝着传送机210的中心枢转。

在整个描述中使用铝瓶或罐作为示例性的导电传送物品。但是,可以通过所描述的线圈来传送含有例如铝或铜的导电材料的其他导电物品。并且,如附图中有关特定布局所使用的词“左”和“右”旨在在权利要求中可互换地使用。

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