[發(fā)明專利]驅(qū)動系統(tǒng)和具有這種驅(qū)動系統(tǒng)的生產(chǎn)設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310146571.1
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103375530A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 斯特凡·布勞恩;馬庫斯·斯特凡·哈施卡
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F16F15/133
• 分類號: F16F15/133;F16H57/028;B65H35/06
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術領域

本發(fā)明涉及一種驅(qū)動系統(tǒng)以及一種具有這種驅(qū)動系統(tǒng)的生產(chǎn)設備。

背景技術

通常例如在工業(yè)的制造過程中不同的負載應該同步地定位。作為實例列出具有兩個平行輥的所謂的橫切割機，在該輥上裝配刀片。為了獲得切削材料的分別必要的尺寸穩(wěn)定性，具有相應刀片的輥必須已經(jīng)彼此非常精確地定位。如果這種同步的定位沒有達到足夠的精確，那么在極端情況下刀片彼此碰撞，并且在此損傷或者損壞。原則上可以利用輥的機械的耦合通過齒輪規(guī)避這種問題。當然對于這種耦合必要的是，引起該耦合的齒輪的機械預應力很高。但是這種很高的預應力也導致輪齒的區(qū)域中的強烈的磨損，使得這種解決方案會導致維修增多。此外，剛性的機械耦合需要并非總是被提供的空間。

然而如果輥機械地彼此分離地被驅(qū)動并且僅通過電子的措施（控制/調(diào)節(jié)）互相同步地定位，那么這種工作方式要求非常剛性地將馬達連接到輥上。但是這種剛性的連接例如要求在馬達的定子上應用力矩支承裝置，以便減少馬達軸承的負荷。力矩支承裝置要求附加的結構空間和附加要求更高的結構性的成本。馬達/負載連接的加固由此強制地提高了系統(tǒng)的慣性矩。剛好在高度的動態(tài)過程中、例如包裝過程中，其中，以高的速度加工和處理一個材料幅面或者多個材料幅面，這是不期望的。

為了將馬達分別與輥耦合并且為了避免軸承重復測定（Lagerüberbestimmung），作為分別在馬達和輥之間的連接件而使用連接器和類似物。如果馬達的空間需求是這樣大，即例如不能并排地安裝，則通常得出的是，即在馬達和負載之間的連接件（軸和連接器）是不同的，特別是長度不同。附加地隨之發(fā)生的是，在加速過程中將不同的連接件以不同強度壓緊，并且由此同步的定位是不可能的。

發(fā)明內(nèi)容

相應地本發(fā)明的目的在于提出一種解決方案，該解決方案避免了上述的缺點或者至少減少這些缺點的影響，本發(fā)明的目的特別在于提出一種解決方案，該解決方案在分離的被驅(qū)動的負載中能夠?qū)崿F(xiàn)準確和同步定位。

根據(jù)本發(fā)明，該目的利用具有權利要求1的特征的驅(qū)動系統(tǒng)來實現(xiàn)。為此，在具有至少兩個馬達的驅(qū)動系統(tǒng)中設計為，即連接件的抗扭剛度分別這樣選擇，即與旋轉(zhuǎn)的負載的慣性相比，該抗扭剛度導致每個分別包括一個旋轉(zhuǎn)的負載和將該負載與相應的馬達耦合的連接件的、有振動能力的系統(tǒng)的固有頻率相同，其中，每個馬達驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的負載、即例如輥，并且其中，至少兩個馬達中的每個馬達通過至少在其材料性質(zhì)的范疇內(nèi)彈性扭轉(zhuǎn)的連接件與分別被驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)的負載耦合。

本發(fā)明的優(yōu)點在于，即，在連接件的這種設計（尺寸）和在旋轉(zhuǎn)的負載的、特別是作為負載的旋轉(zhuǎn)的輥的圓周加速度相同的情況下，至少兩個分別由一個馬達驅(qū)動的傳動系表現(xiàn)為同步。此時在此和在下面旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量塊（Masse）和將旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量塊與相應的馬達耦合的連接件稱為傳動系。為此在上面已經(jīng)使用了“有振動能力的系統(tǒng)”的表述之后，相應地在這里應用同義的概念“傳動系”和“有振動能力的系統(tǒng)”。

總體上可以放棄被驅(qū)動的負載的、迄今為止常用的機械耦合。通過在此所提出的方法，這樣設計系統(tǒng)的需要調(diào)節(jié)的機械裝置，即，通過應用現(xiàn)代化的調(diào)節(jié)技術能極精確地、但是也高度動態(tài)地定位。可以由此出發(fā)，即具有這種驅(qū)動系統(tǒng)的機器和設備的有效功率比具有在輥之間的純機械的連接件的實施方式中的有效功率更大。在此，更大的有效功率首先意味著更快的速度，但是也意味著更高的定位精確性和/或更小的故障概率。在此，這兩個最后的方面同樣也由于制造公差而產(chǎn)生，正如其在機械的連接中那樣是不可避免的。

本發(fā)明的有利的設計方案是從屬權利要求的內(nèi)容。在此應用的對前面權利要求的引用通過相應的從屬權利要求的特征表明了獨立權利要求的內(nèi)容的另外的設計方案；其不能理解為放棄獲得對于所引用的從屬權利要求的特征組合的獨立的、具體的保護。此外，鑒于權利要求的設計在特征更詳細地具體化的情況下在后面的權利要求中由此出發(fā)，即這樣的限制在分別在前的權利要求中不存在。

在驅(qū)動系統(tǒng)的一個實施方式中提出，這種驅(qū)動系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)裝置，并且該調(diào)節(jié)裝置用于同步地定位至少兩個馬達中的每個馬達。這種通過適合地調(diào)節(jié)而可達到的、至少兩個馬達的同步定位允許了，使相應的旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量塊達到相同的圓周加速度，特別是也持續(xù)地保持這種相同的圓周加速度。連接件首先在活躍的狀態(tài)下僅確定其動態(tài)特性，利用連接件的這種前面描述的設計，和利用通過調(diào)節(jié)可達到的同步定位和利用隨之產(chǎn)生的相同的圓周加速度，由此總體上得到至少兩個傳動系的同步的特性。