CN108584445A - 一种远程可控磁悬浮传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种远程可控磁悬浮传输系统,包括传输轨道和基座,基座顶面两端分别与竖直设置的导向轨相连;传输轨道上方悬浮设有磁悬浮架,磁悬浮架中部与水平设置的双翼相连,双翼底面两侧分别安装有车身悬浮部件与导向轨顶面设有的轨道悬浮部件相对,磁悬浮架底部设有底座,底座设有直线电机初级部分与设置于基座顶面的直线电机次级部分相对;车身悬浮部件与轨道悬浮部件相斥,直线电机初级部分通有三相交流电,直线电机次级部分对直线电机初级部分交替相吸或相斥驱动直线电机初级部分沿传输轨道线性移动。相对现有技术,本发明技术方案具有节能环保、静音高速和安全可靠等优点,能够降低机械损耗以及提高传输系统的安全性能和工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及自动化货物运输技术领域,特别涉及一种远程可控磁悬浮传输系统。
背景技术
传统的货物传输主要通过机械式旋转电机提供动力,并以机器接触式的带式传送,而带式传送主要依靠滚筒与传送带之间的摩擦阻力,通过驱动滚筒带动传送带转动工作。但是这样工作方式往往存在摩擦损耗大、能耗和噪声较大的技术问题,在长期运作后,皮带在机器上容易发生跑偏,存在一定安全隐患,并且存在需长期维护且增加维修成本等问题。
为解决上述问题,中国专利《磁悬浮传输带》(公布号CN106743114A)公开了一种磁悬浮传送带,设有上下竖直设置的环形轨道,除了维持悬浮外则不需要使用额外的动力装置。但是该装置的导向轮利用传统的旋转式电机产生驱动力或制动力,同时环形轨道整体形成一定坡度,可以依靠重力实现小车的自动折返。上述专利的技术方案采用接触式驱动方式驱动,同样存在摩擦损耗和工作噪声较大的技术问题,因此也不能完全解决机器高速运作时存在的潜在不稳定性及安全问题。
发明内容
本发明的主要目的是提出节能环保、静音高速和安全可靠远程可控磁悬浮传输系统,旨在降低机械损耗以及提高传输系统的安全性能和工作效率。
为实现上述目的,本发明提出的一种远程可控磁悬浮传输系统,包括设置于下方的传输轨道,所述传输轨道设有水平设置的基座,所述基座顶面两端分别与竖直设置的导向轨相连;所述传输轨道上方悬浮设有磁悬浮架,所述磁悬浮架中部与水平设置的双翼相连,所述双翼底面两侧分别安装有车身悬浮部件与所述导向轨顶面设有的轨道悬浮部件相对,所述磁悬浮架底部设有底座,所述底座设有直线电机初级部分与设置于所述基座顶面的直线电机次级部分相对;所述车身悬浮部件与所述轨道悬浮部件相斥,所述直线电机初级部分通有三相交流电,所述直线电机次级部分对所述直线电机初级部分交替相吸或相斥驱动所述直线电机初级部分沿所述传输轨道线性移动。
优选地,所述直线电机次级部分包括设置于所述基座顶面且沿着所述基座延伸方向交替间隔排布的N极磁性器件和S极磁性器件。
优选地,所述磁悬浮架上部设有单片机控制器安装于水平设置的平板顶面,所述单片机控制器与所述直线电机初级部分电连接,所述单片机控制器与移动终端无线通信相连。
优选地,所述磁悬浮架侧面设有由多个小线圈排列组成且通电后产生极性的车身导向部件与由长条形磁体组成且设置于所述导向轨侧面的轨道导向部件相对,所述车身导向部件与所述轨道导向部件之间相互吸引或排斥,所述车身导向部件与所述单片机控制器电连接。
优选地,所述磁悬浮架另一侧面设有磁场强度传感器与设置于另一侧的所述导向轨侧面的所述轨道导向部件相对,所述磁场强度传感器与所述单片机控制器电连接。
优选地,所述轨道悬浮部件为层叠式长条弱磁和短强磁组合磁块,所述车身悬浮部件为短强磁块。
优选地,所述双翼两端底面向下延伸分别设有限位板,所述限位板底面低于所述导向轨顶面,水平相对的两个限位板水平距离大于两个所述导向轨水平外侧面距离。
本发明技术方案相对现有技术具有以下优点:
本发明技术方案通过在磁悬浮架的双翼底面安装有车身悬浮部件,并且在导向轨顶面安装有轨道悬浮部件,通过车身悬浮部件与轨道悬浮部件相斥而使得磁悬浮架悬浮于传输轨道上方。与此同时,直线电机的直线电机次级部分驱动直线电机初级部分,使磁悬浮架沿着传输轨道进行线性运动。因此本发明技术方案能够实现无接触、静音且高速传输货物,同时减小摩擦、延长设备的使用寿命以及提高其使用安全性。
另外,本发明技术方案通过在磁悬浮架以及导向轨分别安装导向部件,并且利用PID控制算法与磁感应强度传感器配合对远程可控磁悬浮传输系统进行线性移动过程的水平方向位置调整,以保证其传输过程中的可靠性。
与此同时,本发明技术方案通过使用单片机控制器对直线电机、导向部件以及磁感应强度传感器进行自动化控制以及配合移动终端实现远程可控磁悬浮传输系统进行远程控制,使其能够更加稳定地工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明远程可控磁悬浮传输系统的结构示意图;
图2为本发明传输轨道的结构俯视示意图;
图3为本发明传输系统的局部结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
1 | 磁悬浮架 | 19 | 底座 |
11 | 单片机控制器 | 191 | 直线电机初级部分 |
12 | 平板 | 192 | 直线电机次级部分 |
13 | 翼板 | 192a | N极磁性器件 |
131 | 限位板 | 192b | S极磁性器件 |
14 | 车身悬浮部件 | 2 | 传输轨道 |
15 | 轨道悬浮部件 | 21 | 基座 |
16 | 轨道导向部件 | 22 | 导向轨 |
17 | 磁场强度传感器 | 3 | 移动终端 |
18 | 车身导向部件 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种远程可控磁悬浮传输系统。
请参见图1,在本发明实施例的远程可控磁悬浮传输系统,包括设置于下方的传输轨道2,传输轨道2设有水平设置的基座21,基座21顶面两端分别与竖直设置的导向轨22相连。传输轨道2上方悬浮设有磁悬浮架1,磁悬浮架1中部设有水平设置的双翼13,并且双翼13底面两侧分别安装有车身悬浮部件14与导向轨22顶面设有的轨道悬浮部件15相对,磁悬浮架1底部设有底座19,底座19设有直线电机初级部分191与设置于基座21顶面的直线电机次级部分192相对。本实施例的车身悬浮部件14与轨道悬浮部件15为相反磁性从而使得两者相互排斥,使得车身悬浮部件14与轨道悬浮部件15之间在竖直方向存在一定间隙。本实施例的直线电机初级部分191与直线电机次级部分192共同组成直线电机,并且直线电机初级部分191通有三相交流点,直线电机次级部分192对直线电机初级部分191交替相吸或相斥驱动直线电机初级部分191进行沿着传输轨道进行线性移动。
请参见图2,本发明实施例中,直线电机次级部分192包括设置于基座21顶面且沿着基座21延伸方向交替间隔排布的N极磁性器件192a和S极磁性器件192b。
本发明实施例中,轨道悬浮部件15为层叠式长条弱磁和短强磁组合磁块,车身悬浮部件14为短强磁块,由于车身悬浮部件14与轨道悬浮部件15之间具有相反的极性,因此当磁悬浮架1位于传输轨道2上方时,轨道悬浮部件15对车身悬浮部件14之间产生斥力,从而使得磁悬浮架1漂浮于传输轨道2上方,当磁悬浮架1相对传输轨道2进行线性移动时,磁悬浮架1与传输轨道2并没有直接接触,因此两者之间可实现静音高速运行。
与此同时,本发明实施例中,位于基座21顶面且沿着基座21延伸方向设有交替间隔排布的N极磁性器件192a和S极磁性器件192b,这样就组成了直线电机次级部分192,而直线电机次级部分192相当于电机的转子部分,而设置于基座21的直线电机初级部分191相当于电机的定子部分,并且直线电机初级部分191使用分数槽集中式旋转无刷电机沿径向剖开展开方式。通过在直线电机初级部分191的三相绕组中通过三相交流电,使得直线电机初级部分191产生的磁场方向连续且均匀地变化,而直线电机初级部分191与直线电机次级部分192之间气隙中产生的行波磁场与直线电机次级部分192共同作用产生电磁推力,这样使得固定的直线电机次级部分192与可相对运动的直线电机初级部分191因电磁推力而发生相对运动。
因此本发明实施例通过直线电机对磁悬浮架1驱动,使磁悬浮架1相对传输轨道2进行相对的无接触式运动,与传统驱动方式相比,本发明实施例的驱动方式更加简单、高速静音且稳定,不会因为磨损而需要长期维护,因此可增长使用周期。
请参见图1和图2,为了使本发明实施例的远程可控磁悬浮传输系统具备远程控制功能,本发明实施例通过在水平设置的平板12顶面设置有单片机控制器11,而单片机控制器11还与直线电机初级部分191电连接,从而控制通入直线电机初级部分191的电流方向以及电压大小。
与此同时,本发明实施例的磁悬浮架1侧面还设有由多个小线圈排列组成且通电后产生极性的车身导向部件18与由长条形磁体组成且设置于导向轨22侧面的轨道导向部件16相对,并且车身导向部件18与轨道导向部件16之间可相互吸引或相互排斥,车身导向部件18与单片机控制器11之间电连接,另外,本发明实施例的磁悬浮架1另一侧面设有磁场强度传感器17与设置于另一侧的导向轨22侧面的轨道导向部件16相对,并且磁场强度传感器17与单片机控制器11电连接。
当磁场强度传感器17根据与轨道导向部件16之间距离变化从而检测磁场强度变化,其中磁场强度传感器17检测数据相对原始标准值发生偏大或偏小后再通过PID算法计算出磁悬浮架1在运行过程中是偏左或偏右,从而换算出轨道导向部件16与车身导向部件18之间距离是相互靠近或相互远离,从而输出相应带有正或反方向以及不同大小的电信号至单片机控制器11,而单片机控制器11向轨道导向部件16和车身导向部件18之间输入不同的信号,使轨道导向部件16和车身导向部件18之间产生适应性磁场,而自动调整磁悬浮架1的水平稳定性,并且配合移动终端3与单片机控制器11进行远程通信,用于可在移动终端3上安装相应的APP控制软件,这样可实现远程地对本实施例的远程可控磁悬浮传输系统进行控制,使其运行更加稳定和可靠。
另外,为了进一步提高远程可控磁悬浮传输系统的稳定性,通过在双翼13两端底面向下延伸分别设有限位板131,两个限位板131底面均低于导向轨22顶面,并且水平相对的两个限位板131水平距离大于两个导向轨22水平外侧距离。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种远程可控磁悬浮传输系统,其特征在于,包括设置于下方的传输轨道,所述传输轨道设有水平设置的基座,所述基座顶面两端分别与竖直设置的导向轨相连;所述传输轨道上方悬浮设有磁悬浮架,所述磁悬浮架中部与水平设置的双翼相连,所述双翼底面两侧分别安装有车身悬浮部件与所述导向轨顶面设有的轨道悬浮部件相对,所述磁悬浮架底部设有底座,所述底座设有直线电机初级部分与设置于所述基座顶面的直线电机次级部分相对;所述车身悬浮部件与所述轨道悬浮部件相斥,所述直线电机初级部分通有三相交流电,所述直线电机次级部分对所述直线电机初级部分交替相吸或相斥驱动所述直线电机初级部分沿所述传输轨道线性移动。
2.如权利要求1所述的远程可控磁悬浮传输系统,其特征在于,所述直线电机次级部分包括设置于所述基座顶面且沿着所述基座延伸方向交替间隔排布的N极磁性器件和S极磁性器件。
3.如权利要求1所述的远程可控磁悬浮传输系统,其特征在于,所述磁悬浮架上部设有单片机控制器安装于水平设置的平板顶面,所述单片机控制器与所述直线电机初级部分电连接,所述单片机控制器与移动终端无线通信相连。
4.如权利要求3所述的远程可控磁悬浮传输系统,其特征在于,所述磁悬浮架侧面设有由多个小线圈排列组成且通电后产生极性的车身导向部件与由长条形磁体组成且设置于所述导向轨侧面的轨道导向部件相对,所述车身导向部件与所述轨道导向部件之间相互吸引或排斥,所述车身导向部件与所述单片机控制器电连接。
5.如权利要求4所述的远程可控磁悬浮传输系统,其特征在于,所述磁悬浮架另一侧面设有磁场强度传感器与设置于另一侧的所述导向轨侧面的所述轨道导向部件相对,所述磁场强度传感器与所述单片机控制器电连接。
6.如权利要求5所述的远程可控磁悬浮传输系统,其特征在于,所述轨道悬浮部件为层叠式长条弱磁和短强磁组合磁块,所述车身悬浮部件为短强磁块。
7.如权利要求1所述的远程可控磁悬浮传输系统,其特征在于,所述双翼两端底面向下延伸分别设有限位板,所述限位板底面低于所述导向轨顶面,水平相对的两个限位板水平距离大于两个所述导向轨水平外侧面距离。
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