用于分选器的换向器以及换向方法.pdf

一种正移位分选器和使物品换向的方法包括设置多个相互连接的平行板条以及多个推动滑块，这些板条限定沿纵向方向行进的环形带，所述环形带的上表面限定物品传送面。每个滑块都沿至少一个板条行进，以使传送面上的物品横向换向。每个滑块都具有在传送面下面延伸的换向构件。在传送面下面的多个换向轨道各自能接合换向构件，以导致相关滑块横向行进，从而使物品换向。多个换向器设置为在换向状态下，选择性地使至少一个换向构件从非换向路径换向到一个所述换向轨道，所述非换向路径沿分选器纵向延伸。至少一个换向器具有闸门。

权利要求书
1.  一种正移位分选器，包括：
多个互相连接的平行板条，这些板条限定沿纵向方向行进的环形带，所述带的上表面限定物品传送面；
多个推动滑块，每个所述滑块沿至少一个所述板条行进，以在所述传送面上使物品横向换向，每个所述滑块具有在所述传送面下面延伸的换向构件；
多个换向轨道，这些换向轨道在所述传送面下面，每个所述换向轨道能接合所述换向构件，以导致相关滑块横向行进，从而使物品换向；
多个换向器，每个所述换向器用于在换向状态下，选择性地使至少一个所述换向构件从非换向路径换向到其中一个所述换向轨道，所述非换向路径沿所述分选器纵向延伸；
至少一个所述换向器包括具有换向表面的闸门，所述闸门能在换向状态与非换向状态之间选择性地移动；
致动器，所述致动器在非换向状态与换向状态之间移动所述闸门；以及
电子换向控制器，所述电子换向控制器将启动控制信号施加到所述致动器，以在一个状态与另一个状态之间移动所述闸门从而使至少一个所述推动滑块换向，其中，所述控制器在启动控制信号发生期间监控所述闸门的运动，并根据所述闸门的运动调整启动控制信号的特定发生。

2.  如权利要求1所述的正移位分选器，其中，所述控制器调整启动控制信号，以提供所述闸门在所述一个状态与所述另一个状态之间运动的临界阻尼。

3.  如权利要求1所述的正移位分选器，其中，所述控制器调整启动控制信号，以便施加能使所述闸门改变状态的最少持续时间的致动电流。

4.  如权利要求1所述的正移位分选器，其中，所述启动控制信号包括施加到致动器的致动信号，并且其中，所述控制器在所述闸门到达所述另一个状态之前中断致动信号，并且在所述闸门接近到达所述另一个状态时开始闸门保持信号。

5.  如权利要求4所述的正移位分选器，其中，所述控制器根据对所述闸门从所述一个状态变到所述另一个状态所用时间进行的比较来调整致动信号或闸门保持信号。

6.  如权利要求5所述的正移位分选器，其中，所述控制器将所述闸门在所述一个状态与所述另一个状态之间移动所用的最近的时间与所述闸门在所述一个状态与所述另一个状态之间移动所用的历史时间进行比较，并且如果最近的时间很大程度上不同于历史 时间，那么就显示错误情形。

7.  如权利要求1所述的正移位分选器，其中，所述闸门包括机械偏置装置，所述机械偏置装置趋于使所述闸门返回到所述一个状态，并且其中，当所述闸门移动到所述一个状态时，所述控制器提供返回控制信号，所述返回控制信号至少部分地反作用于所述偏置装置。

8.  如权利要求7所述的正移位分选器，其中，所述控制器根据所述闸门的运动调整返回控制信号。

9.  如权利要求8所述的正移位分选器，其中，所述控制器调整返回控制信号，以提供所述闸门在所述另一个状态与所述一个状态之间运动的临界阻尼。

10.  如权利要求8所述的正移位分选器，其中，所述控制器调整返回控制信号，以便施加最少持续时间的制动电流，当所述闸门返回到所述一个状态时，所述最少持续时间的制动电流能导致所述闸门基本上避免机械冲击。

11.  如权利要求7所述的正移位分选器，其中，所述控制器根据对所述闸门从所述另一个状态变到所述一个状态所用时间进行的比较来调整返回控制信号。

12.  一种分选器换向器，包括：
闸门，所述闸门具有换向表面，所述闸门能在换向状态与非换向状态之间选择性地移动；
致动器，所述致动器在非换向状态与换向状态之间移动所述闸门；以及
电子换向控制器，所述电子换向控制器将启动控制信号施加到所述致动器，以在一个状态与另一个状态之间移动所述闸门从而使至少一个所述推动滑块换向，其中，所述控制器在启动控制信号发生期间监控所述闸门的运动，并根据所述闸门的运动调整启动控制信号的特定发生。

13.  一种利用正移位分选器使物品换向的方法，所述分选器具有多个互相连接的平行板条，这些板条限定沿纵向方向行进的环形带，所述带的上表面限定物品传送面；以及多个推动滑块，每个所述滑块沿至少一个所述板条行进，以在所述传送面上使物品横向换向，每个所述滑块具有在所述传送面下面延伸的换向构件；所述分选器还具有多个换向轨道，这些换向轨道在所述传送面下面，每个所述换向轨道能接合所述换向构件， 以导致相关滑块横向行进，从而使物品换向；以及多个换向器，每个所述换向器用于在换向状态下，选择性地使至少一个所述换向构件从非换向路径换向到其中一个所述换向轨道，所述非换向路径沿所述分选器纵向延伸，其中，所述方法包括：
至少一个所述换向器具有闸门和用于所述闸门的致动器，所述闸门具有换向表面，所述闸门能在换向状态与非换向状态之间选择性地移动；并且
向所述致动器施加启动控制信号，以在一个状态与另一个状态之间移动所述闸门从而使至少一个所述推动滑块换向，包括在启动控制信号发生期间监控所述闸门的运动，并根据所述闸门的运动调整启动控制信号的特定发生。

说明书用于分选器的换向器以及换向方法
本专利申请是申请日为2010年8月23日、申请号为201080045962.9、发明名称为“用于分选器的换向器以及换向方法”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种传送系统，特别是涉及一种与正移位分选器一起使用的换向器，所述分选器由行进带组成，所述行进带的上表面限定纵向行进的传送面。所述带由一系列互相连接的横向细长板条以及沿板条行进的推动滑块限定。每个滑块上的在传送面下面延伸的换向构件由特定的换向轨道接合，以使得在传送面上行进的物品横向换向。换向器选择性地使一个或多个换向构件移动到相关的换向轨道，以启动换向。
发明内容
根据本发明一方面，一种正移位分选器和利用正移位分选器使物品换向的方法包括设置多个相互连接的平行板条，这些板条限定沿纵向方向行进的环形带，所述环形带的上表面限定物品传送面。多个推动滑块各自沿至少一个板条行进，以使传送面上的物品横向换向。每个滑块都具有在传送面下面延伸的换向构件。在传送面下面的多个换向轨道各自能接合换向构件，以导致相关滑块横向行进，从而使物品换向。多个换向器各自在换向状态下，选择性地使至少一个换向构件从非换向路径换向到一个换向轨道，所述非换向路径沿分选器纵向延伸。
换向器包括具有换向表面的闸门。闸门在换向状态与非换向状态之间选择性地移动。致动器在非换向状态与换向状态之间移动闸门。所述致动器是具有总体上水平的旋转轴的旋转致动器。
旋转致动器可以是旋转螺线管或无刷扭矩致动器。闸门绕另一个水平轴在换向状态与非换向状态之间转动，所述另一个水平轴总体上与总体上水平的旋转轴同心。滑动接头可设置在旋转致动器与闸门之间。滑动接头抵抗从闸门传递到旋转致动器的换向运动。
可设置监控换向器的操作的传感器。传感器检测闸门的换向状态和/或闸门的非换向状态。可设置电子换向控制器，该电子换向控制器将启动控制信号施加到致动器，以在一个状态与另一个状态之间操作闸门。控制器监控传感器，并根据闸门的运动调整启动控制信号。控制器可调整启动控制信号，以提供闸门在两个状态之间运动的临界阻尼。
闸门可包括机械偏置装置，所述机械偏置装置趋向于使闸门返回到其中一个状态。当闸门移动到其中一个状态时，控制器可提供返回控制信号。返回控制信号至少部分地 反作用于偏置装置。控制器可根据闸门的运动调整返回控制信号。控制器可调整返回控制信号，以提供闸门在两个状态之间运动的临界阻尼。
闸门可包括限定换向表面的柔性构件。柔性构件吸收由于换向构件与换向表面之间接触而产生的冲击。换向构件可包括旋转轴承和在所述轴承下面延伸的销，在换向状态下，闸门确定换向表面的位置以接合轴承。换向表面可以是弯曲表面的形式。替代地，当在换向状态下时，闸门可确定换向表面的位置以接合销。
致动器的总体上水平的轴可取向为至少部分地沿纵向方向。致动器的总体上水平的轴可取向为至少部分地沿横向方向，或取向为在纵向与横向之间的某些中间方位。
根据本发明另一个方面，一种正移位分选器和利用正移位分选器使物品换向的方法包括设置多个相互连接的平行板条，这些板条限定沿纵向方向行进的环形带，所述环形带的上表面限定物品传送面。多个推动滑块各自沿至少一个板条行进，以使传送面上的物品横向换向。每个滑块都具有在传送面下面延伸的换向构件。在传送面下面的多个换向轨道各自能接合换向构件，以导致相关滑块横向行进，从而使物品换向。多个换向器各自在换向状态下，选择性地使至少一个换向构件从非换向路径换向到一个换向轨道，所述非换向路径沿分选器纵向延伸。
换向器包括具有换向表面的闸门。闸门在换向状态与非换向状态之间选择性地移动。致动器在非换向状态与换向状态之间移动闸门。电子换向控制器将启动控制信号施加到致动器，以在一个状态与另一个状态之间移动闸门。控制器监控闸门的运动，并根据闸门的运动调整启动控制信号。
控制器可调整启动控制信号，以提供闸门在一个状态与另一个状态之间运动的临界阻尼。控制器可调整启动控制信号，以施加能导致闸门改变状态的最少持续时间的致动电流。启动控制信号可包括施加到致动器的致动信号，并且，控制器在闸门到达另一个状态之前中断致动信号，并且当闸门大致到达另一个状态时开始闸门保持信号。控制器根据对闸门从一个状态变到另一个状态所用时间进行的比较来调整致动信号或闸门保持信号。
控制器可将闸门在一个状态与另一个状态之间移动所用的最近的时间与闸门在一个状态与另一个状态之间移动所用的历史时间进行比较，并且如果最近的时间很大程度上不同于历史时间，那么就显示错误情形。
闸门可包括机械偏置装置，所述机械偏置装置趋向于使闸门返回到一个状态。当所述闸门移动到一个状态时，控制器可提供返回控制信号。返回控制信号反作用于偏置装 置。控制器可根据闸门的运动调整返回控制信号。控制器可调整制动信号，以提供闸门在另一个状态与一个状态之间运动的临界阻尼。控制器可施加最少持续时间的制动电流，所述最少持续时间的制动电流能导致闸门在返回到一个状态时基本上避免机械冲击。控制器可根据对闸门从另一个状态变到一个状态所用时间进行的比较来调整返回控制信号。
根据本发明另一个方面，一种正移位分选器和利用正移位分选器使物品换向的方法包括设置多个相互连接的平行板条，这些板条限定沿纵向方向行进的环形带，所述环形带的上表面限定物品传送面。多个推动滑块各自沿至少一个板条行进，以使传送面上的物品横向换向。每个滑块都具有在传送面下面延伸的换向构件。在传送面下面的多个换向轨道各自能接合换向构件，以导致相关滑块横向行进，从而使物品换向。多个换向器各自在换向状态下，选择性地使至少一个换向构件从非换向路径换向到一个换向轨道，所述非换向路径沿分选器纵向延伸。
换向器包括具有换向表面的闸门。闸门在换向状态与非换向状态之间选择性地移动。致动器在非换向状态与换向状态之间移动闸门。电子换向控制器控制致动器，以在一个状态与另一个状态之间移动闸门。闸门包括机械偏置装置，所述机械偏置装置趋向于使闸门返回到其中一个状态。当所述闸门移动到其中一个状态时，控制器提供返回控制信号。制动信号至少部分地阻碍偏置装置。
控制器可根据闸门的运动调整返回控制信号。控制器可调整返回控制信号，以提供闸门在另一个状态与一个状态之间运动的临界阻尼。控制器可施加最少持续时间的制动电流，所述最少持续时间的制动电流能导致闸门在返回到其中一个状态时基本上避免机械冲击。控制器可根据对闸门从另一个状态变到一个状态所用时间进行的比较来调整返回控制信号。
根据本发明另一个方面，一种正移位分选器和利用正移位分选器和换向器组件使物品换向的方法包括设置多个相互连接的平行板条，这些板条限定沿纵向方向行进的环形带，所述环形带的上表面限定物品传送面。多个推动滑块各自沿至少一个板条行进，以使传送面上的物品横向换向。每个滑块都具有在传送面下面延伸的换向构件。在传送面下面的多个换向轨道各自能接合换向构件，以导致相关滑块横向行进，从而使物品换向。
多个换向器组件设置为能选择性地使至少一个换向构件从非换向路径换向到一个换向轨道，所述非换向路径沿分选器纵向延伸。至少一个换向器组件包括第一和第二冗余换向器。每个冗余换向器能选择性地使至少一个换向构件从非换向路径换向到一个换向轨道。
第一冗余换向器可以是磁性换向器，所述磁性换向器利用磁力使至少一个换向构件从非换向路径至少部分地换向到其中一个换向轨道。第二冗余换向器可以是机械换向器，所述机械换向器利用机械力使至少一个所述换向构件从非换向路径至少部分地换向到其中一个换向轨道。
根据本发明另一个方面，致动器组件包括具有轴和线圈的致动器。轴可在第一状态与第二状态之间选择性地移动。线圈在第一状态与第二状态之间移动轴。电子控制器将启动控制信号施加到线圈，以在一个状态与另一个状态之间移动轴。控制器监控轴的运动，并根据轴的运动调整启动控制信号，以为轴的运动提供临界阻尼。
根据本发明另一个方面，致动器组件包括具有轴和线圈的致动器。轴可在第一状态与第二状态之间选择性地移动。线圈在第一状态与第二状态之间移动轴。电子控制器控制线圈，以在一个状态与另一个状态之间移动轴。轴包括机械偏置装置，所述机械偏置装置趋向于使轴返回到其中一个状态。当轴移动到其中一个状态时，控制器提供返回控制信号。返回控制信号至少部分地反作用于偏置装置。
本发明的这些和其他目的、优点和特征通过结合附图的以下说明将变得清楚。
附图说明
图1是与本发明一起使用的正移位分选器的立体图；
图2是与图1中的分选器一起使用的推动滑块的侧视图；
图3是用于接取位置的换向组件的俯视平面图；
图4是在图3中的IV处所指出的区域的放大视图；
图5是在图3中的V处所指出的区域的放大视图；
图6是沿图5中的线VI-VI截取的截面图，示出在换向状态下的换向器；
图7是在图5中的VII处所指出的区域的放大视图，其中覆盖件被除去以揭示其内部细节；
图8是沿图7中的线VIII-VIII截取的截面图，示出在换向状态下的换向器；
图9是沿图7中的线IX-IX截取的截面图，示出在非换向状态下的换向器；
图10是换向器的立体图；
图11是沿图10中的线XI-XI截取的截面图；
图12是与图11相同的视图，示出滑动接头的分解侧视图；
图13是与图11相同的视图，示出在换向状态下的闸门；
图14是与图11中所示的在非换向状态下的闸门结合的闸门状态传感器的立体图；
图15是与图14相同的视图，示出图13所示的在换向状态下的闸门；
图16是电子换向控制器的框图；
图17a至17d是示出图16中的换向控制模块的操作的时序图；
图18a至18q是换向控制程序的流程图，包括在特定图页上的偶尔的信号图，以示出启动控制信号和返回控制信号的状态；
图19是驱动电路的电气原理图；
图20是具有冗余换向器的换向器组件的立体图，其中机械换向器在非换向状态下示出；
图21是与图20相同的视图，其中机械换向器在换向状态下示出；
图22是其替代实施方式的与图20相同的视图；
图23是与图22相同的视图，其中机械换向器在换向状态下示出；
图24是沿图22中的线XXIV-XXIV截取的截面图；
图25是沿图23中的线XXV-XXV截取的截面图；
图26是来自图22所示的换向器组件的在非换向状态下的换向器的立体图；
图27是与图26相同的视图，其中换向器在换向状态下；
图28是图26中的在换向状态下的换向器的端视图；
图29是图27中的在换向状态下的换向器的与图28相同的视图；
图30是其另一个替代实施方式的与图20相同的视图；
图31是与图30相同的视图，其中机械换向器在换向状态下示出；
图32是沿图30中的线XXXII-XXXII截取的截面图；
图33是沿图31中的线XXXIII-XXXIII截取的截面图；
图34是来自图30所示的换向器组件的机械换向器的立体图；
图35是在非换向状态下的图34中的换向器的仰视平面图；
图36是在换向状态下的与图35相同的视图；并且
图37是与本发明实施方式一起使用的无刷扭矩致动器的剖视立体图。
具体实施方式
现在参考附图和其中所描述的图示实施方式，正移位分选器30包括沿纵向方向行进的环形带(endless web)32，环形带32的上表面限定物品传送面34(图1)。带32由一系列横向细长的平行板条(slat)36限定，这些板条36在它们的端部处互相连接。多个推动滑块(pusher shoe)38沿一个或多个板条行进，以使在传送面34上的物品A横向换向，例如换向到特定的斜槽(未示出)。分选器30可以是现有技术中已知的任何类型，如在共同转让的美国专利号5,127,510；6,814,216；6,860,383；6,866,136；7,086,519；7,117,988；7,513,356和7,240,781中公开的类型，上述专利的公开内容经引用并入本文。
每个滑块38都包括换向构件39，换向构件39在传送面34下面延伸，以使推动滑块横向移位，这将在下文更详细地描述(图2)。换向构件39可包括轴承52和在轴承下面同轴延伸的销54。
分选器30还包括在传送面34下面的用于每个换向目的地的换向组件41(图3)。换向组件41包括换向器模块50和一个或多个换向轨道42，换向器模块50由多个换向器43组成，换向轨道42在终端组件45处终止。每个换向器43都能选择性地使一个或多个换向构件39从非换向路径40换向到从该换向器组件延伸的换向轨道42，以导致相关的推动滑块38横穿传送面34行进，从而使在传送面上行进的物品A横向移位。非换向路径40在传送面34下方沿分选器30纵向延伸，以导引滑块的换向构件39，直到换向构件39换向。每个换向轨道42都能例如在轴承52处或替代地在销54处接合换向构件39，以导致相关的滑块38横向行进，从而使物品换向。每个换向轨道42都可结合有鼻部51，鼻部51具有可移动构件53，可移动构件53如果正面撞上推动滑块的换向构件39，那么就能以下面的方式偏转，所述方式为趋向于增加面向对应换向轨道42的开口并由此完成部分换向，这在共同转让的美国专利申请公开文件No.2009/0139834A1中有更详细的公开，上述专利申请的公开内容经引用并入本文中(图7)。
终端组件45包括一系列总体上船形的缓冲器46，缓冲器46具有第一表面47a，第一表面47a将沿相关的换向轨道42行进的换向构件39导引到换向路径48。缓冲器46还包括第二表面47b，第二表面47b导引沿换向路径48行进的换向构件39。在图示实施方式中，缓冲器46具有对称构造，这允许它们能不考虑取向而有效地安装。换向轨道42可由在竖直的钢支撑板上的诸如尼龙的结构塑料材料制成，以减少噪音和/或费用。缓冲器46和换向组件41的其他部分也可由诸如UMHW(超高分子量聚乙烯)的结构塑料制成。
每个换向器43都是机械换向器，在从非换向路径40到相关的一个换向轨道42的换向状态下，机械换向器利用机械力使换向构件39至少部分地换向(图6至图11)。每个换向器43都可由在图16中示出并在下文更详细描述的电子换向控制器56致动。电子换向控制器56接收来自板条传感器61a的定时输入318a。在图示实施方式中，板条传感器61a是近距离传感器(proximity sensor)，所述近距离传感器监控板条36的运动，以便在适当的时候致动换向器，以接合选定的换向构件39，而未选定用于致动的换向构件不受该换向器的干扰。但是，也可以是其他类型的传感器。电子换向控制器56还可接收来自销传感器61b的定时输入318b。在图示实施方式中，销传感器61b是近距离检测器，所述近距离检测器检测推动滑块38的轴承52，以允许换向控制器56结合输入318a、318b，从而更精确地确定换向构件39的位置。
多个换向器43可结合在一个换向器模块50中。这种换向器模块可用来安装换向器组件以及与一个换向位置相关的换向轨道42的至少一部分，如果分选器是一种平行换向分选器，那么所述换向位置例如是斜槽或接取传送器。每个换向器43都包括具有换向表面74的闸门(gate)72。闸门72可在图6和图8中所示的换向方位或换向状态与图9和图10中所示的非换向方位或非换向状态之间选择性地移动。当闸门72在换向状态下时，换向表面74能选择性地使一个或多个换向构件39从非换向路径40换向到其相关的换向轨道42。当闸门72在非换向状态下时，换向表面72的位置允许一个或多个换向构件39继续沿非换向路径40行进。在图示实施方式中，闸门由诸如Delrin(迭尔林(聚甲醛树酯))等的耐用聚合材料形成。
换向器43还包括致动器76，致动器76能在其非换向状态与其换向状态之间致动闸门72。致动器76是具有总体上水平的旋转轴的旋转致动器。旋转致动器76可以是现有技术中已知类型的旋转螺线管的形式。替代地，旋转致动器76可以是图37中所示的无刷扭矩致动器78的形式，无刷扭矩致动器78具有用于连接电子换向控制器56的连接器66。闸门72以可转动方式安装到轴98，以绕另一个水平轴在换向方位与非换向方位之间转动，所述另一个水平轴与旋转致动器76的总体上水平的旋转轴同心。滑动接头80 可设置在旋转致动器76与闸门72之间，以抵抗从闸门72传递到旋转致动器76的换向运动。在图示实施方式中，滑动接头80由闸门72中的槽缝90限定，槽缝90由桨状构件94的延伸部92接合，桨状构件94安装到旋转致动器76的总体上水平的轴96。延伸部92在槽缝90内相对于轴96和98径向和/或轴向自由移动，从而防止冲击从换向表面74传递到轴96。滑动接头的存在避免了与已知机械换向器相关的困难，所述已知机械换向器利用具有竖直取向的轴的旋转螺线管。在这种已知系统中，由换向构件的接触引起的换向器中的冲击和振动可直接传递到旋转螺线管，从而减少了旋转螺线管的使用寿命。
换向器43可包括传感器62，用于监控换向器的操作。传感器62检测桨状构件94的转动，以确定闸门何时到达特定状态。在图示实施方式中，传感器62由近距离传感器84组成，近距离传感器84检测定位在桨状构件94处的一个或多个标记86a、86b，但是所述标记可定位在闸门的其他位置处。当闸门72转动时，标记86a、86b移出、然后移入传感器84的检测范围，以指示闸门的状态变化。
闸门72可包括限定换向表面74的柔性构件87。柔性构件87吸收由换向构件39与换向表面74之间的接触而产生的冲击。在图示实施方式中，闸门72的一部分被挖空，以在换向表面74后面处限定一个空腔88。空腔88的存在、构件87的厚度以及限定闸门72的材料可以选择为，给予构件87在本领域技术人员的能力范围内能达到的所希望的灵活性程度。
闸门72构造为确定换向表面74的位置，以当闸门在其换向方位中时接合换向构件39的轴承52。这趋于减小换向表面74上的磨损，因为换向表面74接合自由转动的构件。因此，在换向过程中，换向构件39相对于换向表面74的运动至少部分地是一种转动，而不是滑动。为了增强换向表面74与轴承52之间的相互作用，构件87可以构造为设置用于换向表面的弯曲表面。但是，可以理解，本发明的其他实施方式设置闸门，所述闸门确定换向表面的位置，以当在换向方位中时接合销54，这将在下文详细描述。在图示实施方式中，无特殊材料施加到换向表面74以增加其硬度。换向表面74由形成闸门72的聚合材料限定。
在换向器43中，旋转致动器76的总体上水平的轴总体上纵向取向，以与带32的运动对齐。但是，旋转致动器的旋转轴的其他水平取向也是可能的。例如，在将在下文更详细描述的实施方式中，旋转致动器的旋转轴的水平取向可以总体上横向取向而与垂直于带32的运动对齐，或可以取向为在横向与纵向取向之间的一定的角度。
在图示实施方式中，闸门72可在致动器76的动力下由致动系统300选择性地从非换向状态移动到换向状态，并在机械偏置装置332的偏压下返回到非换向状态，机械偏 置装置332可以是机械弹簧等(图16至图19)。替代地，致动器可将闸门从换向状态移动到非换向状态，并利用偏置装置332将闸门返回到换向状态。致动系统300包括电子换向控制器56，电子换向控制器56根据启动控制信号219在输出308a、308b处将致动电流施加到致动器76的线圈302，以在一个状态与另一个状态之间移动闸门72，并将闸门72保持在该状态下。控制器56由驱动电路304和程序化的微处理器306或现有技术中所熟知的其他类型逻辑控制电路组成。微处理器306接收来自检测板条36的前端边缘和尾端边缘的板条传感器61a的输入318a以及用于检测轴承52的销传感器61b的输入318b，以便提供驱动电路304的定时信号，以在适当的时候移动闸门72，从而拦截待换向的期望换向构件39，而不干扰不打算由闸门换向的任何前面的或尾随的换向构件39。微处理器306还接受来自近距离传感器84的闸门运动输入309，以便监控闸门72的运动，并根据闸门的运动调整启动控制信号219，这将在下文更详细描述。启动控制信号219由致动信号320、磁通量耗散间隔322、以及闸门保持信号324组成。
为了控制驱动电路304，微处理器306为电路304供应关闭模式信号310、主启动信号(master enable signal)312和方向信号314。关闭模式信号310对以下方式起作用，在所述方式中，驱动电路304中断致动信号320，并在磁通量耗散期间322内耗散线圈302中积聚的磁通量，这将在下文更详细解释。主启动信号312指示驱动电路304开始和停止致动信号320和闸门保持信号324。方向信号314导致输出308a、308b驱动电流，使电流沿一个方向通过线圈302，以产生使致动器76移动的致动信号320和保持所述致动器的闸门保持信号324；或使电流沿相反方向通过线圈302，以产生快速耗散线圈302中的磁通量的退磁脉冲326。驱动电路304为微处理器306供应确认信号316，以确认电流供应到线圈302。微处理器306使用这个确认信号316，以帮助监控闸门72的运动，使得微处理器306将能辨别由近距离传感器84检测到的是标记86a还是标记86b。
通过参考图17a至17d可见致动系统300的操作方式。图17a示出，当致动器76抵抗偏置装置332的偏压而使闸门72从一个状态移动到另一个状态时，在启动扫描(sweep)期间内(从时间标记1到时间标记2)闸门72的运动。在保持位置期间内(从时间标记2到时间标记3)，致动器76抵抗偏置装置332的偏压使闸门72保持在另一个状态。在返回扫描期间内(从时间标记3到时间标记5)，偏置装置332的偏压使闸门72从另一个位置返回到一个位置或原位置。与图17a的时间标记对齐的图17b示出电流由驱动电路304供应到线圈302。为了使闸门72开始移动到另一个位置，驱动电路304施加启动控制信号319，启动控制信号319以施加到线圈302的致动信号320开始。这导致闸门72开始移动。在闸门72到达另一个位置之前，致动信号320中断，并且线圈302中的磁通量在磁通量耗散间隔322期间内耗散。差不多在闸门到达另一个状态的时间(在时间标记2处)，闸门保持信号324施加到暂时不动的闸门，以便使闸门在另一个状态下 抵抗偏置装置332的偏压保持所述保持位置的持续时间(从时间标记2到时间标记3)。
如将在下文更详细地描述，可在反馈回路中调整共同组成启动控制信号319的致动信号磁通量耗散间隔322和闸门保持信号324的相对时间，以在其启动扫描期间内为闸门72的运动提供临界阻尼。特别地，当闸门大致到达另一个状态时，这个临界阻尼导致偏置装置332的偏压使闸门72停止。当微处理器306由板条传感器输入318a和销传感器输入318b确定是让闸门72返回到原位置的时间时，执行返回控制信号325。返回控制信号325可任选地提供退磁脉冲326(在时间标记3处)，以便快速耗散线圈302中的磁通量，使得闸门72可立即开始返回扫描。退磁脉冲326是可任选的，并且如果线圈302不大，那么可不需要退磁脉冲326。在退磁脉冲326(如果有的话)之后，线圈302进入无动作期间328(从退磁脉冲的末端到时间标记4)，在无动作期间328内，没有电流施加到线圈。在无动作期间328内，偏置装置332的偏压使闸门72朝其原状态移动。在闸门到达原状态之前，驱动电路施加抵抗偏置装置332操作的制动(de-actuation)信号330(在时间标记4与时间标记5之间)，以便当闸门72大致到达原位置时阻止闸门72的运动。可在反馈回路中控制返回控制信号325的定时，以便在返回扫描期间内提供闸门72运动的临界阻尼。
因此可见，换向控制器56可调整启动控制信号319和/或返回控制信号325，以提供闸门72在一个状态与另一个状态之间运动的临界阻尼。换向控制器56可调整启动控制信号319，以施加能导致闸门改变状态的最少持续时间的致动电流。换向控制模块56可在闸门到达另一个状态之前，在磁通量耗散间隔322期间内中断致动信号320。闸门72运动的临界阻尼可通过换向控制模块56根据对闸门72的速度进行的比较而调整启动控制信号319来实现，闸门72的速度是由闸门72在当前或前面的启动循环期间内从一个、或原状态变到另一个、或启动状态所用的时间确定的。这可以通过调整启动控制信号319来实现。在图示实施方式中，这是通过具有不变的持续时间的致动信号320并调整闸门保持信号324的开始时间来实现的。但是，替代地，致动信号320的持续时间可变化。
通过为换向器闸门的致动提供临界阻尼，致动系统能使闸门从一个状态移动到另一个状态所用的时间的量最少。这是因为不需要等待闸门从机械反弹稳定下来,否则当闸门到达行进的机械极限时会经历机械反弹。如本领域技术人员理解的，减少换向器43从原位置可靠地变到致动位置所用时间的能力允许带32对于给定的板条间距以更快的速度移动。此外，闸门72运动的临界阻尼可消除对在致动状态下在闸门行进的末端处的机械缓冲的需要。并且，由于临界阻尼而避免在致动状态下抵抗机械停止的机械冲击，可延长换向器和其致动器的使用寿命。
此外，换向控制模块56可保持闸门72从一个状态移动到另一个状态所用的运行平均时间。(时间可转换成闸门速度，因此，时间在此将与速度互换使用。)控制模块56可对闸门在两个状态之间移动所用的最近的时间与闸门在两个状态之间移动所用的历史时间进行比较，以便如果最近的时间很大程度上不同于历史时间，那么就在错误显示输出334上显示错误情形。时间的这种延长可能是在相对恶劣环境中操作的换向器中的碎片累积的结果。时间的这种延长通常是当闸门的运动由机械偏置装置332导引时，在返回扫描的期间内(从时间标记3到时间标记5)首先注意到的。错误显示输出334可供应到例如上级控制器(未示出)，以要求分选器30的维修。
如上所述，当闸门72在返回扫描期间从致动状态移动到原状态时，换向控制模块56能提供返回控制信号325。返回控制信号325包括制动信号330，制动信号330抵消由机械偏置装置332提供的偏压。换向控制器56可根据闸门72的运动调整返回控制信号325的每次发生。特别地，换向控制器56可调整返回控制信号325，以提供闸门在另一个、或致动状态与一个、或原状态之间运动的临界阻尼。这可通过换向控制器56施加最低水平的制动信号330来实现，最低水平的制动信号330能导致闸门72在返回到原状态时避免机械冲击。换向控制器56可根据对闸门72从致动状态变到原状态所用时间与换向器43的这个或前面的循环期间内的相同时间进行的比较来调整返回控制信号325。
通过使用返回控制信号提供临界阻尼，系统能够进一步减少在两个状态之间移动所用的时间量。这是因为不需要等待闸门从机械反弹稳定在原状态下,否则当闸门在偏置装置332的操作下到达原状态时会经历机械反弹。如本领域技术人员理解的，减少换向器43从致动状态可靠地变到原状态所用时间的能力允许带32对于给定的板条间距以更快的速度移动。此外，闸门72运动的临界阻尼可消除对在原状态下在闸门行进的末端处的机械缓冲的需要。并且，由于返回到原状态的临界阻尼而避免在原状态下抵抗机械停止的机械冲击，可延长换向器和其致动器的使用寿命。
在图示实施方式中，驱动电路304是受控电流电路。作为参考，在图17c中可见，跨越线圈302测得的电压示为电压信号336。但是，如本领域技术人员会理解的，应理解驱动电路304可替代地作为受控电压电路操作。在图示实施方式中，驱动电路304利用H桥的构造，以通过致动/制动线308a、308b在线圈302中产生电流(图19)。控制电路304包括由分开的桥臂组成的H桥340，一个桥臂由串联晶体管Q7和Q15组成，另一个桥臂由串联晶体管Q3和Q11组成，其中所述桥臂在DC(直流)电压电源342与地面344之间并联连接。晶体管Q7与Q15之间的节点将一条线308a配备到线圈302。晶体管Q3与Q11之间的节点将另一条线308b配备到线圈302。彼此并联连接的一组精密电阻器R142、R148和R153用来在电流检测线346上检测流经线圈302的电流。在图 示实施方式中，电压电源342在340VDC(额定电压)下操作。但是，可使用更大或更小的电压。
一对半桥驱动电路U22和U23各自驱动桥340的一半。特别地，驱动电路U22操作晶体管Q7和Q15，以便以合适的顺序打开和关闭晶体管，使得一次只有一个晶体管是打开的。以相似的方式，驱动电路U23操作晶体管Q3和Q11。脉冲宽度调制(PWM)电路U48协调半桥驱动电路U22和U23的操作，以通过给线圈产生PWM而在线圈302中产生受控电流。PWM电路U48检测电流检测线346上的电压，并调节半桥驱动电路U22和U23，以在线圈302中产生受控电流。为了产生致动信号320、闸门保持信号324和制动信号330，晶体管Q7和Q11打开和关闭，并且晶体管Q3和Q15保持关闭或打开。
来自微处理器306的主启动信号312导致半桥驱动电路U22和U23启动桥340。来自微处理器306的关闭模式信号310结合主启动信号312一起指示，例如，当在磁通量耗散期间322内中断致动信号320时，驱动电路U22和U23采用什么模式来耗散线圈302中的磁通量。例如，在称为“反向制动”模式的模式中，或者两个顶部的晶体管Q7和Q3、或者两个底部的晶体管Q15和Q11一起打开，以耗散导致换向器闸门的运动减速的线圈302中的磁通量。替代地，在称为“再生”模式的模式中，所有晶体管Q3、Q7、Q11和Q15都是打开的，以便往回通过电压电源342更快速地耗散线圈302中的磁通量。在反向制动模式中，在图示实施方式中，在磁通量耗散间隔322内使用较慢的磁通量耗散，以能够更多地控制致动信号320与磁通量耗散区间322之间的关系。但是，替代地，可使用再生模式。为了产生退磁脉冲326，晶体管Q3和Q15打开，以在线圈302中产生反向电流，并且晶体管Q7和Q11保持关闭或打开。
确认信号316响应电流检测节点346处的电压，以通知微处理器306电流正流经线圈302。这允许微处理器306证实H桥驱动电路304和换向器闸门的致动器线圈302的组合的正确电气操作。
换向控制程序400在微处理器306上运行。在图示实施方式中，程序400是中断驱动程序，所述中断驱动程序根据例如每250ms产生的一个中断信号重复执行(图18a至18q)。当中断发生(402)时，程序检验其所有输入(404)，并评估输入的当前状态(406)，以用在闸门控制状态机(410a、410b…410n)中的程序的后续评估中。在进行额外的管理任务(408)之后，程序400然后访问闸门控制状态机(410a、410b…410n)。对于每个换向器43，每次中断间隔设置和管理一个状态机。
状态机410a根据换向器43是否在原位置(412)而访问程序400的不同部分，在 换向位置(416)处经历到换向位置的启动扫描(414、414a…414d)，或经历到原位置的返回扫描(418、418a…18g)。
当在原状态412下并在原非换向位置处(420)时，程序确定近距离传感器元件84的状态是否监控标记86a和86b，以确认换向器闸门在原位置的范围内(422)。如果是，那么确定启动扫描触发事件是否启动(424)。如果不是，那么程序保持重新评估后续中断的状态420，直到启动扫描触发事件发生(428)。这个状态机的当前迭代(410a)结束，允许处理器通过与其他闸门相关的状态机(410b…410n)前进。如果在424处确定状态启动扫描触发事件已发生，那么通过向致动器76提供电流而开始扫描启动(426)，并且状态机前进，用于这个闸门状态机的下一次中断驱动迭代上的启动扫描的管理。这个状态机的当前迭代结束。
如果在422处确定近距离传感器84确认闸门不在原位置处，那么确定换向位置(station)是否在自动换向模式中(430)。如果是，那么得出，在自动模式期间已检测到重大的错误事件，这导致在线334中的错误显示以及这个闸门的未来自动启动的锁定，直到由维修技术员检查(432)。这防止了当在自动模式中时“开始启动扫描触发事件”启动。如果在430处确定换向位置不在自动换向模式中，那么得出，所述位置是在维修模式中，并且将允许闸门在后续迭代中启动(434)。状态机的当前迭代(410a)结束。对于包含结束迭代声明的流程图内的所有处理块，这意味着通过程序暂停当前换向器闸门状态机的状态，通过与其他闸门相关的状态机前进，直到全部处理完，然后最后退出中断程序，以等待下一个250微秒中断事件发生。
当闸门控制状态机410a变到启动扫描子状态414时，程序保持这个子状态(436)一段固定时间，在图示实施方式中例如是10ms。当这个状态启动(预定周期的持续时间)时，电流提供给闸门的致动器线圈，以朝换向位置有效地驱动闸门(图17b的致动信号320)。还预期，在启动扫描的这个早期阶段期间，相关的闸门传感器元件84将继续显示闸门在原位置的范围内(438)。如果不是，那么设置错误标记，并且该换向器闸门在未来启动中不可用(440)。但是，当前启动将完成。在启动的这个早期阶段内报告的状态的意外变化指示闸门位置传感器有故障或有偏差，因此不能相信。设置内部标记，使得当预定的启动脉冲时间完成(444、446)时，启动扫描的控制将转变到固定的错误恢复定时方法(450)。否则，在启动脉冲的末端处，控制转变到使用动态闸门位置反馈方法(448)。
对于这个子状态(414)的每个相互作用，程序在点436处进入，并且一旦每次迭代发生就评估由传感器元件84报告的闸门位置状态(438)和内部定时器(442)，直到在442处确定定时器已到期，导致在444处设置标记，并且在自启动扫描的开始以来的 时间内设置内部错误标记(446)。如果设置标记(450)，那么状态机前进，以使用固定的定时错误恢复方法(子状态414d)。如果不是，那么状态机前进，以使用动态闸门位置反馈方法(子状态414a)。在任一情况下，在这个实施方式中，两种转变都导致闸门致动器线圈的控制(302)处于反向制动模式，反向制动模式将开始磁通量耗散间隔322。这具有使闸门朝换向位置的运动减速的效果。
当子状态414c启动(在闸门启动控制的动态控制方法序列内)时，程序将开始在点484处在每次迭代410a上处理闸门状态机。以测试延时是否已到期(486)作为开始。如果是，那么R.E.(上升沿)事件之后的延时完成(490)，并且换向器闸门的致动器线圈302的H桥驱动电路304重新启动，以提供保持电流324(如果在图18e的处理块480中没有这样做)。状态机然后显示“启动扫描完成”，并且转变到用于下一次迭代的“换向位置”状态(转变到用于相关换向器闸门的主要状态416)。如果不是，那么当前子状态机被保持(414c)，以在下一次中断驱动迭代(488)中重新评估。
如果在启动扫描序列(子状态414、414a或414b)期间设置错误标记，那么在设置适当的内部错误标记和控制换向器闸门的驱动电路之后，程序会转变到错误恢复子状态414d内的适当阶段(staging)，以便从相关的错误事件中完全恢复。当错误恢复子状态在每个中断驱动评估间隔上启动时，程序在点492处进入，然后检查自启动扫描的开始以来的时间，并根据用于驱动电路控制的预定的定时事件(494)执行适当的动作，直到显示启动扫描完成，并且状态机最后前进到换向位置状态(416)。
当启动扫描状态414完成时，闸门控制状态机410a进入“换向位置”状态416。当这个状态启动时，预期闸门将保持换向位置，因为保持电流324应抵抗复位弹簧332的作用而将闸门保持在换向位置中，直到“开始闸门返回扫描触发”事件发生的这一时间。为了这个目的，当416状态启动时，程序在410a的每次迭代上的点495处进入。然后确定(496)“开始闸门返回扫描触发”事件是否已发生。如果不是，那么确定换向器闸门位置反馈传感器84是否显示闸门在换向位置处(497)。如果是，那么程序保持换向位置状态(416)，用于在后续迭代上重新评估，直到返回启动事件发生(498)。
如果在497处确定闸门位置反馈传感器未报告换向位置，那么未预期的换向器闸门运动已发生。
错误报告的严重程度取决于换向位置是在自动换向模式中还是不在自动换向模式中(500)。如果换向位置设置为维修模式(504)，那么错误报告是局部的，并且“开始闸门返回扫描要求”将由优先于控制的服务人员手动模式启动(这意味着维修模式由服务人员启动)。如果在500处确定换向位置是在自动换向模式中，那么确定重大事件已发 生(502)。设置错误标记，发出“开始闸门返回扫描要求”，并且闸门的自动启动被锁定，直到由操作员或主系统重新设置。在任一情况下，如果在500处确定换向模式，那么换向位置状态被保持，直到“开始闸门返回扫描要求”与用于待启动的“开始闸门返回触发事件”的板条位置定时同步，并且闸门的状态机410a随后被评估。然后状态机前进到返回扫描状态418。
如果在496处确定“开始闸门返回扫描触发”事件启动，那么确定闸门位置反馈传感器84是否显示闸门在换向位置处(506)。如果不是，那么得出，未预期的定时事件已发生，并且程序不能认为传感器84的输出是可靠的(508)。设置错误标记，并且未来的启动是不可用的，直到重新设置。
如果在506处确定闸门位置反馈传感器显示闸门是在换向位置中，那么在返回扫描状态期间通过设置内部标记启动动态闸门位置反馈技术(512)。在任一情况下(508、512)下，处理块510将被执行，并且返回扫描状态418通过启动退磁脉冲而开始(326)。本领域技术人员应认识到，退磁脉冲不是严格要求的，并且对于返回扫描序列的开始部分(例如最初的8ms)，再生模式可代替其使用。退磁脉冲的优点在于，与再生模式相比，它更有效地耗散线圈芯内的剩余磁力。这个优点在缩短返回扫描作用中变得更显著，因为选定的芯302的芯电感值和/或尺寸变大。但是，退磁脉冲326是可选的，并且对于线圈302的小的芯和低电感值可以不需要退磁脉冲326。
在这个实施方式中，从换向位置状态(416)的转变将总是通过启动退磁脉冲而开始返回扫描，由此转变到子状态418，在子状态418处，使用固定的定时(时间被预先确定以使选定的线圈302的性能最大化)来管理退磁脉冲的控制。
当子状态退磁(418)启动时，程序将在点512处开始处理。然后，在410a的每次迭代上，将开始(514)评估换向器闸门的反馈传感器元件84，以证实闸门在自返回扫描的开始以来的时间的最初10ms保持在换向位置的范围内(由传感器元件84可见标记部86a)。如果不是，将标记固定的错误恢复定时方法，所述方法用在离开这个子状态的转变上。在反馈传感器的评估之后，进行“自返回扫描的开始以来的时间”的评估，以在适当的时间间隔处通过其需要的阶段对驱动电路排序，以产生期望的退磁脉冲(516)。退磁子状态被保持，以用于后续间隔上的重新评估，直到10ms事件变得起作用；在这点处，如果看到未预期的闸门运动就会设置的内部错误标记被用来在两个子状态转变之间进行选择。如果看到闸门运动，那么得出，传感器元件84不能被信任，并且必须使用固定的返回扫描错误恢复定时(转变到子状态418，其中“自返回扫描的A开始的等待时间延时20ms”标记起作用)。否则，通过转变到等待来自传感器84的下降沿(F.E.)事件而使用动态闸门位置反馈方法。
如果返回扫描子状态418a启动，那么程序将在换向器闸门状态机(410a)的每次迭代上在点518处开始处理闸门状态机。然后将确定传感器元件84的下降沿(F.E.)事件是否已发生(520)。如果是，那么在预期的定时窗口内已发生F.E.事件(522)，并且可通过转变到下一次迭代而继续动态定时序列，以在上升沿(R.E.)事件上等待(转变到子状态418b)。如果在520处确定F.E.事件未发生，那么确定(524)自返回扫描的开始以来的时间是否已超出预期的F.E.窗口(对于图示的实施方式是20ms)。如果不是，那么程序保持当前子状态以在后续迭代上重新评估(526)。如果在524处确定自返回扫描的开始以来的时间已超出预期的F.E.窗口，那么设置适当的错误标记，并且状态机转变(528)到固定的返回扫描错误恢复定时子状态(418g)。
如果返回扫描子状态418b启动，那么程序将在换向器闸门状态机(410a)的每次迭代上在点530处开始处理闸门状态机。然后确定传感器元件84的R.E.事件是否已发生(532)。如果是，那么在预期的定时窗口内已发生R.E.事件(534)，并且可通过计算与闸门运动相关的速度而继续动态定时序列，速度与相对于返回扫描的开始的(R.E.－F.E.)事件定时成反比。然后确定闸门速度是否足够快，以要求制动信号330，从而提供减速(536)。如果在536处确定要求额外的减速，那么启动1.5ms的延时，并且与先前计算的闸门返回速度成反比地计算反向脉冲(counter pulse)的宽度(540)。然后状态机转变到管理保持控制序列(转变到子状态418c，以等待1.5ms延时到期)。如果在536处确定闸门移动得足够缓慢而不需要制动信号，那么准备将H桥驱动电路从反向制动模式转变成再生模式(538)。这是通过转变到用于410a的下一次迭代的子状态418e来完成的。如果在532处确定R.E.事件未发生，那么在542处确定自返回扫描的开始以来的时间是否已超出预期的R.E.窗口(对于图示的实施方式是30ms)。如果不是，那么程序保持当前子状态以在410a的后续迭代上重新评估(544)。如果在542处确定自返回扫描的开始以来的时间已超出预期的R.E.窗口，那么显示闸门返回运动在可接受的限制之外，并且重大的错误已发生(546)。设置适当的错误标记，并且状态机转变到没有施加制动信号的固定的返回扫描错误恢复定时子状态(转变到子状态418g)。
如果返回扫描子状态418c启动，那么程序将在换向器闸门状态机(410a)的每次迭代上在点550处开始处理闸门状态机。在R.E.事件由中断间隔时间倒计时(552)之后将减少相关的延时，然后确定延时是否已到期(554)。如果不是，那么保持当前子状态，以在410a的后续区间上重新评估，直到计时期满(556)。如果在554处确定延时已到期，那么H桥驱动电路340通电，以产生反向脉冲330，并且转变到等待控制反向脉冲的宽度的计时到期的子状态(558)(转变到子状态418d)。
如果返回扫描子状态418d启动，那么程序将在换向器闸门状态机(410a)的每次 迭代上在点560处开始处理闸门状态机。将由中断间隔时间减少相关的反向脉冲宽度倒计时(562)，然后确定脉冲宽度时间是否已到期(564)。如果不是，那么保持当前子状态，以在410a的后续间隔上重新评估，直到计时期满(566)。如果在564处确定脉冲宽度计时已到期，那么H桥驱动电路340处于反向制动模式中，以轻微抵抗弹簧的返回作用，并完成闸门运动的临界阻尼作用(568)。短时延时开始，以使得闸门物理上完成返回到“原”位置。状态机转变到子状态418f，以等待这个短时延时(在图示实施方式中是3ms)到期。
如果在438处确定不需要制动信号，那么子状态418e启动，以进行将H桥驱动电路304设置成关闭模式的管理任务。这是单次迭代的子状态，这样，将在进行H桥的控制管理和开始诸如3ms的延时之前，导致250微秒的延时(570)，以为闸门到达“原”位置提供足够的物理时间(572)。延时倒计时由块572启动，由转变到等待延时期满的子状态418f结束。
如果返回扫描子状态418f启动，那么程序将在换向器闸门状态机(410a)的每次迭代上在点580处开始处理闸门状态机。然后将由中断间隔时间减少相关的延时倒计时(582)，然后确定延时是否已到期(584)。如果不是，那么保持当前子状态，以在410a的后续间隔上重新评估，直到计时期满(586)。如果在584处确定延时已到期，那么H桥驱动电路340处于关闭模式中，进行内部管理，并显示返回扫描完成(588)。状态机转变到412的“原”位置状态。
如果在返回扫描的子状态(418、418a…418c)期间检测到错误，那么状态机应该转变到错误恢复子状态418g。当这个子状态启动时，程序将在换向器闸门状态机(410a)的每次迭代上在点590处开始处理闸门状态机。然后将进行相关固定的定时事件，以控制H桥驱动电路，从而完成返回扫描(592)。一旦“自返回扫描的开始以来的时间”评估为是32ms，就显示返回扫描完成，并且进行相关的管理，并状态机转变到412的“原”非换向状态，其中错误信号334起作用。
因此可见，在由启动控制信号致动期间，程序400通过闸门72运动的临界阻尼稳定地实现。启动控制信号包括磁通量耗散期322，在施加致动信号320预定时间之后，磁通量耗散期322允许偏置弹簧332将制动力施加到闸门。然后程序监控闸门位置传感器84的数字反馈。在由检测标记86a、86b的近距离传感器84产生的信号的第一下降沿(F.E.)与上升沿(R.E.)之间的预期定时窗口内的延时用来确定闸门启动扫描的相对旋转速度，以动态地确定什么时候施加闸门保持信号324，从而给机械启动响应提供临界阻尼。对于返回扫描的情况，因为是由偏置装置332的作用实现的，所以返回控制信号325包括施加制动信号330，以使闸门的动作减速。再次，在预期定时窗口内发生的由闸 门传感器84产生的信号的下降沿与上升沿的时间测量值用来确定闸门在返回扫描期间的相对速度。这个定时测量用来确定制动信号330的时间偏移和持续时间，以为闸门的机械控制提供临界阻尼。另外，在返回扫描阶段的开始期间，任选的退磁脉冲326可用来快速地去除致动器的感应芯内的任何剩余磁通量。这在闸门返回扫描的开始处转化成改进的响应。
闸门位置传感器84的上升沿和下降沿的监控还可用来确定闸门运动的全部操作性能。这一信息可用来检测性能的任何降低，并以统计方式确定在换向器实际失效之前是否需要预防性维修。在系统控制的更高级别上，这一信息可用来确定可由分选器30进行的分选的最大速度，或使得相关分选目的地的通道关闭，直到维修完成。
在图示实施方式中，致动器76是由Sala-Burgess,Inc.销售的Model DTA-5系列的可通过商业渠道获得的无刷扭矩致动器的稍修改的版本。但是，可使用其他形式的旋转螺线管。
并且，公开的实施方式的某些方面可使用其他形式的致动器。例如，虽然图中所示使用了转动闸门以改变状态的旋转致动器，但是致动系统300和换向控制程序400可使用其他形式的致动器，例如，在两个状态之间沿直线移动的线性致动器。某些方面还可使用其他形式的致动，例如气动致动、液压致动等等。并且，致动器可用于除通过扫描运动移动换向器闸门之外的其他控制操作，并可用在除分选器之外的其他应用中。虽然传感器84监控闸门的部分以确定闸门的运动，但是应该理解，各种编码器可定位在闸门轴、致动器轴等之上。
换向器43可用在换向器组件44中，作为与诸如电磁换向器的另一换向器46结合的冗余换向器48(图20和图21)。每个冗余换向器46、48都能选择性地使一个或多个换向构件39从非换向路径40换向到相关的换向轨道42。
在图示实施方式中，第一冗余换向器46是磁换向器，该磁换向器利用磁力以在从非换向路径40到相关的换向轨道42的换向状态下，使换向构件39至少部分地换向。在美国专利No.5,409,095中公开了仅利用磁力的这种磁换向器的示例，其公开内容经引用并入本文。在共同转让的美国专利No.6,615,972中公开了以磁力启动但机械地完成换向的这种磁换向器的示例，其公开内容经引用并入本文。
结合用于换向器组件44的冗余换向器的优点在于，如果由第一冗余换向器46以磁力进行换向，那么换向可以是更安静的，因为在换向构件39与换向器46之间存在最小的冲击。但是，如果因为任何原因使第一冗余换向器46不能进行换向，那么可用第二冗余换向器48来使换向构件换向。在推动滑块38与板条36之间增加的摩擦可能使推动滑 块的换向难以启动的情况下，这可能是特别有用的。在图示实施方式中，对于每次换向第一和第二冗余换向器46、48都致动，这将在下文更详细描述。但是，本领域技术人员会理解，第二冗余换向器可仅在第一冗余换向器未能进行希望的换向的情况下致动。
电子换向控制器56可具有选择性地致动第一冗余换向器48的第一驱动电路304和选择性地致动第二冗余换向器48的第二驱动电路304。在一个实施方式中，第一和第二驱动电路一起操作，以确保如果换向器46不能进行换向，那么换向器48将进行换向。在另一实施方式中，第一驱动电路304可作为主控制器操作，并且第二驱动电路304可作为响应第一驱动电路的操作的附属控制器。在此实施方式中，第一驱动电路将响应来自板条传感器61a和/或销传感器61b的启动换向的信号、以及来自换向传感器(未示出)的显示换向发生的信号。在此实施方式中，如果第一驱动电路显示换向未发生，那么响应第一驱动电路的第二驱动电路执行换向。以此方式，仅在第一冗余换向器48失效时致动第二冗余换向器48。因此，在任一实施方式中，换向器组件44能非常可靠地操作。
在替代实施方式中，正移位分选器130包括由多个换向组件144组成的换向器模块150，换向组件144具有第一冗余换向器146和第二冗余换向器148(图22至图29)。第二冗余换向器148可以是具有旋转致动器176的机械换向器170的形式，旋转致动器176具有总体上横向取向的总体上水平的轴(图22至图29)。特别地，旋转致动器176具有横向取向的轴196，轴196总体上垂直于分选器130的带(未示出)的运动。应该理解，虽然示出作为冗余换向器，但是机械换向器170可用作前述方式的独立换向器。
机械换向器170包括闸门72，闸门72可在图26和28所示的非换向方位与图27和29所示的换向方位之间转动。闸门172限定换向表面174，当在换向方位中时，换向表面174使换向构件39换向。换向器170还可包括细长槽形式的滑动接头180、以及在槽中的桨状件，槽中的桨状件允许闸门172相对于旋转致动器176的轴相对运动。闸门172构造为确定换向表面174的位置，以当在换向方位中时接合换向构件39的轴承52。因此，以类似于机械换向器70的方式，换向器170能使可转动的本体换向，从而减小换向表面174上的磨损。
在另一替代实施方式中，正移位分选器230包括由多个换向器组件244组成的换向器模块250，每个换向器组件244都具有第一冗余换向器246和第二冗余换向器248(图30至图36)。第二冗余换向器248可以是具有闸门272和旋转致动器276的机械换向器270的形式，旋转致动器276具有总体上水平的轴，所述轴与分选器的纵向方向和横向方向成一定角度。特别地，旋转致动器276具有轴296，轴296与分选器230的带(未示出)的运动成一定角度。应该理解，虽然示出作为冗余换向器，但是机械换向器270可用作独立换向器。
机械换向器270包括闸门272，闸门272可在图30和32所示的非换向方位与图31和33所示的换向方位之间转动。闸门272限定换向表面274，当在换向方位中时，换向表面174使换向构件39换向。换向器270还可包括在构造上类似于滑动接头80的滑动接头280。闸门272构造为确定换向表面274的位置，以当在换向方位中时接合换向构件39的销54。
如在图37中可见，无刷扭矩致动器78包括由施加到线圈102的电能转动的转子100，并包括内部偏置装置332(在图37中未示出)。
在不脱离本发明的原理的情况下，可对本发明具体描述的实施方式进行修改和改型，该原理仅由所附权利要求的范围限制，而所附权利要求的范围的解释将根据包括等同原则的专利法的原理。