技术领域
[0001] 本
发明涉及一种伺服操作的罐体内部喷涂机。更具体地，本发明涉及一种用于提高
能源效率的操作喷涂机的方法，以及用于实现该种方法的
控制器和喷涂机。
背景技术
[0002] 在食物罐或饮料罐的
制造过程中，期望的是在罐体内全部或部分喷涂漆，以作为金属罐和罐中容纳物之间的屏障。这在罐体生产线中利用喷涂机来完成。典型地，这种机器可以每分钟对300-400个罐体进行操作。
[0003] 图1示出了一种示例性的喷涂机，罐体1通过轨道2供应进入机器的顶部，通过
真空吸附牢固地附加至“旋转盘(spinner pad)”3。该旋转盘3(通常一个机器具有6至12个)布置为围绕进行分度(index)的(即，在合适的时间将罐体移动至工作区域)中心转动架(turret)4。旋转盘3使附接的罐体1旋转，例如，以大约2200转/分钟的速度旋转。
[0004] 转动架4的每个分度在
喷枪5的前方移动旋转的罐体1，调整时间以在预定的时间周期(通常在100ms)内对罐体进行喷漆。因此分度机构必须提供“停留”(即罐体在原地旋转的时间周期)，该“停留”对应于执行喷漆的周期。通常，该分度机构将提供
加速阶段、减速阶段和停留，该加速和减速足够使罐体移动至需要的
位置。在加速和减速之间存在速度恒定的周期。喷涂机通常会有两个或三个喷枪，其可以确保
覆盖沿罐体体身的长度。
[0005] 当经
过喷枪的前方之后，罐体从机器中排出，例如，通过抓住罐体体身的排出转动架或者通过另外的轨道6从机器的底部排出。
[0006] 目前大多数的喷涂机使用机械分度箱旋转转动架。该机械分度箱包括内
凸轮，其将转动架运行为以所需的加速曲线进行旋转。因此，
停留时间与转动架的旋转速度成反比，这意味着为了获得恒定的停留时间，该机器必须在相同的速度下运行。在生产线中，其他机器可以平稳地调整其速度，为了匹配来自于其他机器的罐体流，喷涂机必须有规律地停止。这可能导致由于喷枪内的喷漆干燥而阻塞喷枪。
[0007] 目前，为了克服这种问题，近来机器在机械分度箱处包含有伺服
电机7。由于可以直接和准确地控制
伺服电机的速度，所以可以维持停留时间的同时，还允许机器的整体速度根据需要而改变。这会使罐体流动更加平稳，减少停止机器的必要以及减少
喷嘴阻塞的
风险。这样的伺服运行的喷涂机公开于EP2293881 B1中。
发明内容
[0008] 本发明致
力于增加伺服运行的喷涂机的
能量效率。
[0009] 根据本发明的第一个方面，其提供了一种运行多个机器的方法。每个机器使用伺服电机以及与伺服电机联接的电机速度控制器，该电机速度控制器包括
再生制动系统。该方法包括：将伺服电机同步以实现某些机器的加速阶段与另一些机器的减速阶段的重叠；并且将来自处于减速阶段的机器的再生
制动系统的电力提供至处于加速阶段的机器。
[0010] 根据第二方面，其提供了一种控制器，其配置为运行多个机器。每个机器使用伺服电机以及联接至该伺服电机的电机速度控制器，该电机速度控制器包括再生制动系统，并且在机器之间重新分配电力。该控制器配置为将伺服电机同步以实现某些机器的加速阶段与另一些机器的减速阶段的重叠。
[0011] 根据第三方面，其提供了一种系统，该系统包括根据第二方面的控制器以及多个机器，每个机器包括伺服电机以及联接至伺服电机的电机速度控制器，该电机速度控制器包括再生制动系统，其中该控制器配置为运行机器。
[0012] 所附
权利要求中限定了进一步的实施方案。
附图说明
[0013] 图1示出了示例性伺服运行的喷涂机；
[0014] 图2示出了根据实施方案的每个架体内的伺服运行的喷雾机的加速曲线；
[0015] 图3示出了伺服运行的喷涂机的典型速度和能量曲线；
[0016] 图4为根据实施方案的方法的
流程图；以及
[0017] 图5为根据实施方案的系统的示意图。
具体实施方式
[0018] 在罐体制造工厂，显著的需求是减少能源使用，这样既能节约成本而且也更加环保。安装有伺服电机的喷涂机(“伺服运行的喷涂机”)通常一分钟可以经历最高至420的加速度和减速度循环。当伺服电机减速时产生
电流。在已知的伺服运行的喷涂机中，该电流直接通过“制动
电阻”并允许作为热量消散。存在可以买到的“再生制动系统”，其将通过减速生成的电流转换成用于其他装置或者存储以供后续使用的可使用的电力。但是，电力的存储通常具有损失，并且需要设置其他部件，这显著减少了从再生制动获得的潜在节约，并且这些系统并未考虑用于喷涂机。
[0019] 喷涂机典型地被设置在架体(bank)内，该架体通常包括七至十个喷涂机，每个喷涂机独立运行。本文提出了一种运行这样的喷涂
机架体的新方式，其允许机器架体更好地利用从再生制动产生的电力。公知的是喷涂机不需要与另外一个喷涂机同步运行。因此提出以下述方法控制机器架体：当在架体中的一个机器A处于减速阶段时，架体中的另一个机器B处于加速阶段，因此通过机器A产生的电力可以用于减少运行机器B所需要的外部电源电量。在由七至十个机器组成的架体中，将该方法应用到架体中的所有的机器，将允许在机器的大部分的加速阶段发生重叠，显著地降低电力消耗。
[0020] 图2示出了用于运行在每分钟420次停止的七个机器的可能的同步方案，每个机器具有标记为1至7的周期。每分钟420次的停止具有1/7秒(大约143ms)的总周期时间，这意味着每个机器有100ms的停留，21ms的加速阶段和21ms的减速阶段。在每个图表中，加速阶段显示为+1，减速阶段显示为-1，停留显示为0。在图表中可以看到，加速和减速阶段可以匹配，所以每个加速阶段对应于前一机器的减速阶段，即，机器2的加速阶段与机器1的减速阶段同时发生。该同步并不是完美的，T＝0时存在有短暂的周期，此时两个机器1和7都在加速，只有机器6在减速，但是可以理解的是，总有一个加速机器使用通过减速机器产生的能量。这保证了尽可能多的能量转移回系统而无需进行存储。
[0021] 图2涉及一种理想化的情况，其中每个机器以相同的恒定速率运行，加速和减速阶段相等并且在加速和减速阶段之间没有恒定速度时期。然而并非如此，机器可以在不同速率下运行并且每台机器的速率可能随时间的变化而变化，例如，由于在生产线中其他机器的速率的变化。加速和减速阶段可以是变化的，实现提供的最小停留时间和所需的每分钟的停止，罐体的运动足以使其移动至所需位置。典型地，架体内的每个机器可以在相同速率下运行(即使该速率可以经常性地变化)。
[0022] 图3示出了典型的
速度曲线，其中实线代表速度，虚线代表伺服电机的输入/输出功率。可以理解的是，在加速期间的功率输入和减速期间的功率输出非常相似。所需同步可以实现，例如，通过互相异相地启动机器，以致每个机器在前一个机器开始其减速阶段时开始其加速阶段。
[0023] 该种喷涂机典型地由直流
电压总线(DC voltage bus)供电，一条总线用于每一个喷涂机。为了使电力在机器之间更容易地传输，提出在架体内的全部喷涂机连接至相同的直流电压总线，并且该再生制动系统在减速阶段将电力供应至该总线。
[0024] 在上面所描述的涉及伺服运行的罐体内部喷涂机的示例，本领域技术人员将理解的是，相似的原理可以应用至其他的利用加速阶段和减速阶段运行的机器中。图4示出了用于类似方法的流程图。在步骤S101中，机器使用伺服电机以及联接至该伺服电机的电机速度控制器，该电机速度控制器包括有再生制动系统，将伺服电机同步以实现某些机器的加速阶段与另一些机器的减速阶段的重叠。在步骤102中，将来自处于减速阶段的机器的再生制动系统的电力提供至处于加速阶段的机器。
[0025] 为了最大化机器的加速和减速阶段之间的总重叠，该伺服电机可以同步。当然，该种方法只能应用于在当前存在多个机器的情况下。由于在减速阶段和加速阶段之间没有涉及存储能量的需要的损失，这允许再生制动的节约最大化。
[0026] 图5为系统100的示意图。该系统包括控制器200以及多个喷涂机300、301、30X。每个机器包括伺服电机31以及联接至该伺服电机的电机速度控制器32，该电机速度控制器32包括再生制动系统33(显示在机器300中)，各机器连接以使得电力在机器之间重新分配。
[0027] 如图5所示，该控制器可以为单独单元，其连接至每个机器。可替换地，该控制器可以实现为分布式单元，每个机器中的处理器协作以用作控制器。
[0028] 虽然根据上文所述的优选的实施方案已对本发明进行了描述，应当理解的是，这些实施方案仅供说明，所附权利要求并不限于这些实施方案。本领域技术人员可以对本发明进行改变和
修改而不脱离所附权利要求书的范围。每个公开于或阐述于本
说明书中的特征，无论是其自身或者与公开于或阐述于本文中的任何其他特征的各种恰当的组合，均可被视为包含于本发明中。
