CN103121570B - 输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于利用形式为牵引带的牵引件使承载板运动的输送装置。为了牵引承载板，通过至少一个永磁体的磁力使牵引带贴靠到承载板上，随后承载板由此通过牵引带基于静摩擦或滑动摩擦随之运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种输送装置，承载装置通过导轨能沿一输送方向移动地支承和引导，其中为了沿所述输送方向牵引所述承载装置而布置牵引件，其中，永磁体的磁力设计用于使所述承载装置和所述牵引件相连接，其中在所述承载装置上布置了磁体支架壳体用于支承和固定至少一个永磁体。
背景技术
在GB 1 350 715中公开了一种输送装置。该输送装置具有带有四个车轮的承载车，通过四个车轮把承载车支承在两个轨道上。位于承载车下方的带件在轨道之间延伸，该承载车可沿轨道的方向移动。为了连接带件和承载车，在承载车上布置了电磁体。承载车在带件上方具有开口，电磁体通过该开口在接通且进而被供电的状态下接合在由磁性材料制成的带件上。为此，磁体被可移动地支承。在未供电状态下，电磁体通过复位弹簧移动离开带件。为了给承载车的电磁体供电，在轨道之间设置了电流轨道，该电流轨道可通过布置在承载车上的电流获取设备与电磁体电连接。
这种解决方案的缺点是，输送装置的设计在装置技术方面花费极大。
发明内容
与此相应，本发明的目的在于，实现一种在装置技术方面结构简单的输送装置。
该目的通过下述特征来实现：一种具有承载装置的输送装置，所述承载装置通过导轨能沿一输送方向移动地支承和引导，其中为了沿所述输送方向牵引所述承载装置而布置牵引件，其中，永磁体的磁力设计用于使所述承载装置和所述牵引件相连接，其中在所述承载装置上布置了磁体支架壳体用于支承和固定至少一个永磁体，其中，所述磁体支架壳体由非磁性的支承板限定，其中所述支承板的外侧面的至少一个区段形成所述接合面，且其中至少一个所述永磁体支承在所述支承板的内侧面上。
本发明的其它有利的改进方案包括：所述永磁体布置在所述承载装置上；所述牵引件是牵引带；所述牵引带由磁性材料制成；所述牵引带具有外带面，所述外带面能贴靠在所述承载装置的接合面上，其中所述磁力通过所述接合面作用到所述牵引带上；所述牵引带的所述外带面和所述承载装置的所述接合面以下述方式设计：当超出作用于所述承载装置上的预定的牵引力时，所述外带面和所述接合面彼此相对滑动；设置了多个以矩阵型布置在所述磁体支架壳体中的永磁体；所述承载装置由所述导轨以下述方式支承和引导：所述牵引带的贴靠在所述承载装置的所述接合面上的保持区段与所述牵引带的引导面间隔开；在所述承载装置的所述接合面和所述牵引带的外带面之间的摩擦系数在0.3至0.5之间；在无磁状态下，在所述承载装置的所述接合面和所述牵引带的外带面之间的距离约在0.5至2.5mm之间；用于引导所述承载装置的所述导轨具有至少两个基本上相互以平行距离布置的导向轨，所述承载装置在所述导向轨之间大致横向于输送方向来引导且沿输送方向滑动地支承；在所述导轨上和/或在所述承载装置上设置了用于引导和/或支承所述承载装置的支承辊；设置了用于引导和支承所述牵引件的牵引件支架。
根据本发明，输送装置具有设置用于输送的承载装置，尤其是承载板。该承载板通过导轨可沿至少一个输送方向移动地支承和引导。为了使承载装置移动，布置了尤其沿输送方向延伸的牵引件。永磁体的磁力设计用于连接承载装置和牵引件，以便将牵引力从牵引件传递到承载装置上。
这种解决方案的优点是，利用较小的装置技术方面的花费简单地借助于永磁体来实现承载装置与牵引件的连接。尤其不需要在装置技术方面花费大的供电装置，如在开头所述现有技术中那样。
永磁体优选布置在承载装置上。因此，可以考虑对不同的承载装置来说，也就是说对具有不同重量的承载装置来说可以应用不同强度的永磁体且牵引件不必与承载装置匹配。
在另一种设计方案中，牵引件是尤其环绕的牵引带。该牵引带可以沿着导轨延伸，由此沿输送方向观察，承载装置可以在导轨的任意位置处与牵引带连接。也可以考虑使用多个平行布置或布置为一列的牵引带。
牵引带优选由磁性材料制成。其尤其具有大致沿输送方向延伸的钢线，钢线嵌入塑料中。
在本发明的另一种设计方案中，牵引带具有外壁面，该外壁面可贴靠到承载装置的接合面上。永磁体的磁力通过接合面作用到牵引带上。这种布置允许了：承载装置和牵引带通过所述面彼此相互贴附或者彼此相对滑动。因此，当外带面和接合面相对彼此滑动时，牵引带也可以沿输送方向由于摩擦力而驱动承载装置。
有利地牵引带的外壁面和承载装置的接合面以下述方式设计：当超出作用于承载装置上的预定的牵引力时它们彼此相对滑动。因此限制了通过牵引带沿输送方向作用于承载装置的加速度，由此例如实现了承载装置从静止状态的平稳起动。如果例如因为一个或多个承载装置已经达到输送装置的端部（堵塞运行（Staubetrieb）），而阻止了它们沿输送方向的运动，那么牵引带可以容易地在一个或多个承载装置下方滑动。有利地，在此牵引带的磨损是极小的。此外，用于牵引带的驱动装置的驱动功率同样极小，因为作用在承载装置上的牵引力由于承载装置和牵引带之间的滑动可能性而受限。
在牵引带的外壁面和承载装置的接合面之间沿输送方向的保持力优选最大约为10N。
可以在承载装置上布置了磁体支架壳体以用于支承和固定至少一个永磁体。该磁体支架壳体尤其由非磁性材料制成，例如铝。承载装置的接合面可以形成在磁体支架壳体上。
有利地，可以由非磁性的支承板来限定磁体支架壳体，其中支承板的外壁面的至少一个区段形成接合面。永磁体可以支承在支承板的内侧面上。由此可以通过支承板的厚度来设定至少一个永磁体和牵引带之间的距离。支承板尤其由塑料组成。
如果设置了多个永磁体，那么永磁体能优选以交替的极性矩阵型地布置在磁体支架壳体中。永磁体尤其具有圆柱形的横截面且以其端面放置在承载板的内侧面上。为了增强一个或多个永磁体的磁力，可以在磁体支架壳体中附加地插入磁性元件，例如像钢板。
在本发明的另一种设计方案中，承载装置由导轨以下述方式相对于牵引带支承和引导：牵引带的贴靠在承载装置的接合面上的保持区段与牵引带的引导面间隔开。因此，牵引带尤其在接合面的区域内大致沿其外壁面的面法线的方向朝向承载装置移动。其优点是，牵引带的内侧面与牵引带引导装置在牵引带的保持区段的范围内间隔开，由此减小了在牵引带和牵引带引导装置之间的摩擦，通过该内侧面可以引导牵引带。如果设置了多个承载装置，那么牵引带的多个保持区段相应地与牵引带的引导面错开，由此进一步大大减小了在牵引带的内侧面和引导面之间的摩擦。
更优选地，在承载装置的接合面和牵引带的外壁面之间的摩擦值在0.3至0.5之间。在此，承载装置的接合面和牵引带的外壁面设计为基本上是平坦的。然而也可以考虑，这些面具有齿部。
在无磁状态下在接合面和外壁面之间的距离有利地为约0.5至2.0mm，其中承载板的厚度可以为1mm。
为了引导承载装置，导轨具有至少两个基本上彼此以平行距离布置的导向轨。承载装置在导向轨之间可以大致横向于输送方向来引导，且沿输送方向滑动地支承。
为了使支承摩擦最小化，可以在导轨和/或承载装置上设置用于引导和支承承载装置的支承辊。
为了引导和支承牵引件，优选设置了牵引件支架，牵引件驱动装置也可以布置在该牵引件支架上。
附图说明
下面根据示意性附图详细描述本发明的优选实施例。附图示出了：
图1根据实施例以透视图示出了根据本发明的输送装置；
图2以分解图示出了根据本发明的输送装置的一部分；
图3以纵剖视图示出了根据本发明的输送装置的一部分；
图4以横剖视图示出了根据本发明的输送装置；
图5以另一个纵剖视图示出了根据本发明的输送装置的一部分；
图6示出了图5中的输送装置的放大部分A；
图7以分解图示出了根据本发明的输送装置的磁体支架壳体；以及
图8以透视图示出磁体支架壳体。
附图标记列表
1 输送装置
2 承载板
4 导向轨
6 导向轨
8 牵引件支架
10 牵引带
12 回转区域
14 回转区域
16 驱动装置
18 供电装置
20 插塞连接件
22 内带面
24 牵引带区段
26 牵引带区段
28 上侧面
30 承载框架
32 支承辊
34 永磁体
36 磁体支架壳体
38 磁体支架壳体
40 下侧面
42 支承板
44 接合面
46 外带面
48 钢板
50 通孔
52 螺栓
54 引导面
56 间隙
58 支承结构
60 纵向凹部
62 导向轨
64 支撑面
66 支撑面
68 圆周面
70 支持面
72 支持面
74 端面
76 侧引导面
78 滚动轴承
80 轴承轴
82 端面
84 端面
86 内侧面
88 上侧面
90 下侧面
92 中轴线
94 通孔
96 底侧
98 纵向槽
100 侧面
102 侧面
104 端部区段
106 端部区段
108 盲孔
110 销子
111 端面
112 外侧面
113 上侧面
114 钻孔。
具体实施方式
根据图1，输送装置1具有设计为承载板2的承载装置。承载板2侧向地在导轨的两个以平行距离布置的导向轨4和6之间被引导且可移动地支承在沿导向轨4和6的纵向而延伸的输送装置中。在导向轨4和6的大致中间布置了用于引导和驱动形式为环形的牵引带10的牵引件的牵引件支架8。该牵引件设计为环绕的且具有第一和第二回转区域12和14，其中在第二回转区域14中布置了用于牵引带10的驱动装置16，驱动装置尤其是通过供电装置18进行电接触的电机。供电装置18可通过插塞连接件20与未示出的供电装置连接。
牵引带10基本上沿输送方向延伸，即沿着承载板2下方的导向轨4和6延伸。牵引带10在回转区域12和14之间沿输送方向张紧。用于驱动牵引带10的驱动装置16接合到牵引带10的内带面22。为此，内带面可以具有齿部，对应于齿形带，驱动装置16的小齿轮接合到齿部中。在此，牵引带10如此布置，使得邻近承载板2的上部牵引带区段24沿输送方向运动，且下部牵引带区段26与输送方向相反地运动。牵引带10是磁性的，即可以被磁力吸引，且为此具有钢线。钢线环绕地嵌入到牵引带10中且由塑料包围。
为了可以由牵引带10使承载板2沿输送方向运动，承载板在其朝向牵引带10的一侧具有永磁体，这在随后的附图中将详细描述。
承载板2具有上侧面28，待输送的物体可以布置到上侧面上。此外，承载板2由承载框架30包围，承载板通过承载框架在导向轨4和6上支承和引导。各个导向轨4和6具有多个支承辊32，出于简化的原因其中仅几个支承辊在图2中具有附图标记。承载板2在其承载框架30上通过支承辊32进行侧向引导且沿输送方向可移动地支承。
图1中仅示例性地示出导向轨4和6的长度。导向轨可以为任意长度或者由多个、尤其是可组装的区段组成。这同样适用于牵引件支架8和牵引带10，它们也可以具有不同长度。可以考虑，多个牵引带依次布置为一列用于大的长度，和/或一个或多个牵引带彼此平行地布置。也可以将多个承载板2布置在输送装置1上。导向轨4在其与承载板2背离的一侧上同样具有支承辊32，该支承辊用于另一个平行于输送装置1布置的、图1中未示出的输送装置。
在图2中示出了永磁体34。其布置在磁体支架壳体36中，这随后在图7和8中详细描述。在承载板2上设置了两个磁体支架壳体36和38，沿输送方向观察这两个磁体支架壳体在承载板2的朝向牵引带10的下侧面40上依次布置为一列。磁体支架壳体36和38基本上沿输送装置的纵向延伸且位于牵引带10的牵引带区段24上方。相应的磁体支架壳体36和38在底侧利用支承板42封闭。该支承板由非磁性材料制成，例如塑料。相应的支承板42在其下侧面上形成背向永磁体34的接合面44，牵引带10利用其外壁面46的保持区段贴靠到该接合面上或沿着滑动。
除了永磁体34外，形式为钢板48的磁性元件插入到相应的磁体支架壳体36和38中，以便增强永磁体34的磁力。在承载板2中为各个磁体支架壳体36和38设置了四个通孔50，磁体支架壳体36和38由螺栓52通过该通孔而固定在承载板2上。
根据图3的输送装置1的纵剖面出现在大致在牵引件支架8和图1中右侧的导向轨6之间分开输送装置1的平面中。图3示出了具有剖开的承载框架30和磁体支架壳体36和38的承载板2。在此，牵引带10利用其外带面46贴靠在各个磁体支架壳体36或38的相应的支承板42的接合面44上。在此，牵引带10在牵引件支架8的引导面54的区域内被抬起，由此产生缝隙56，在图3中以黑色表示该缝隙。因此，接合面44以约平行距离与牵引带10的外带面46间隔开，除了牵引带的由于图2中永磁体36的磁力而贴靠在接合面44上的部分之外。如果在输送装置2中设置了多个承载板2，那么牵引带10由于磁力也被另外的承载板2从牵引件支架8的引导面54抬起，由此总体上大大减小了引导面54和牵引带10之间的摩擦。
根据图4，输送装置1的横截面通过一切开磁体支架壳体36的平面来实现。在图4中，牵引件支架8具有内部支承结构58，该支承结构在其朝向承载板2的一侧上具有大致为U形的纵向凹部60，环绕的牵引带10布置在该纵向凹部中。在此，可沿输送方向移动的牵引带区段24在导向轨62中延伸，该导向轨插入到支承结构58的纵向凹部60中且具有横截面为U形的引导凹部。导向轨侧向地引导牵引带10的牵引带区段24，且形成引导面54（参见图3）。在导向轨62的背离承载板2的一侧上通过牵引件支架8中适合的部件引导反向于输送方向运动的牵引带区段26。
承载板2的承载框架30分别在其朝向导向轨4或6的一侧上具有设计为L形的支撑面64或66。在此，各个支撑面64和66具有支承在支承辊32的各个圆周面68上的支持面70或72和可支承在支承辊32的各个端面74上的侧引导面76或78。各个支承辊32通过滚动轴承78，尤其是向心球轴承支承在分别固定在导向轨4或6中的轴承轴80上。各个导向轨4和6分别设计为支承结构形式。
图5示出一在延伸过磁体支架壳体36和38的平面中的输送装置1的纵剖面。此处也可看到牵引带10，该牵引带在磁体支架壳体36或38的接合面44的区域中从其引导面54被抬起。为了更好地描述所述面，图6中示出了图5的放大截面图A。
根据图6，导向带10贴靠在支承板42的接合面44上。在该图6中，也可以看到承载带10的内壁面22和图4中导向轨62的引导面54之间的距离。图6中的永磁体34设计为圆柱形且具有上部和下部端面82或84。该永磁体利用其下端面84贴靠在支承板42的内侧面86上。在此，在其上端面82上布置了钢板48。为了使承载板2的上侧面28的区域内的磁力尽可能小，以便使布置在其上的待输送的物体尽可能不受磁力影响，在钢板48的、背离永磁体34的上侧面88和承载板2的朝向钢板48的下侧面90之间存在间隙。
永磁体34的中轴线92的距离为永磁体34的直径的约110至115%。支承板42的接合面44和承载带10的外带面46之间的距离优选在0.5至2.5mm之间。
根据图7中磁体支架壳体36的分解图，该磁体支架壳体总共具有18个平行地沿两列矩阵型布置的永磁体34。由铝制成的磁体支架壳体36具有通孔94以用于接纳每个永磁体，该通孔具有大致圆柱形的横截面，各个永磁体34可插入到该通孔中且可通过永磁体的外壳面来支承。通过布置通孔94来确定上文说明的永磁体34之间的距离。该距离也适用于彼此布置为一列的永磁体34。磁体支架壳体36的通孔94设置到大致设计为盆状的磁体支架壳体36的底侧96内。该盆状通过设置到磁体支架壳体36的纵向槽98来实现。纵向槽具有两个彼此以平行距离布置的侧面100和102，在侧面100和102之间形成通孔94。纵向槽98在其各个端部区段104或106的区域中沿横向扩宽，在该区域中，具有半圆形横截面的凹部在端侧安装到各个侧面100和102中。
钢板48具有相应于纵向槽98的长度和相应于纵向槽98的侧面102和104的距离的宽度，因此钢板在纵向槽98中通过磁体支架壳体36侧向支承。在钢板48的上侧面88中设置了两个盲孔108，在盲孔中分别插入销子110。在此，各个销子110的、背离上侧面88的端面111大致位于具有磁体支架壳体36的朝向图2中的承载板2的上侧面113的平面中，由此钢板48通过销子110可由承载板2的下侧面90相对于底侧96和/或相对于磁体支架壳体36的永磁体34夹紧。
通过在端侧沿横向扩宽的纵向槽98，钢板48可以在插入磁体支架壳体36的状态中在侧面由装配工人或机器抓住。
在磁体支架壳体36的各个侧面100和102和外侧面112之间分别安置了两个钻孔114，磁体支架壳体36通过该钻孔利用图2中的螺栓52固定在承载板2上。
永磁体34如此布置在磁体支架壳体36中，即其磁极交替取向。在图7中永磁体34的磁极通过用于南极的附图标记S 和用于北极的附图标记N表示。从各个永磁体34出发，在磁体支架壳体36中沿相反的极性方向布置各个直接相邻的永磁体。
图8示出了处于组装状态中的磁体支架壳体36。在此可看到，销子110的端面111和磁体支架壳体36的上侧面113布置在大致相同的平面中。因此，图7中的永磁体34在磁体支架壳体36中支承在支承板42和钢板48之间，其中钢板48又通过其销子110被图2中的承载板3以及通过纵向槽98固定在磁体支架壳体36中。
下面根据图1至8详细描述输送装置1的工作方式。
在使用输送装置1时，图1中的牵引带执行环绕运动，其中与承载板2相邻的牵引带区段24沿输送方向运动。如果现在承载板2被放置到导向轨4和6上，那么牵引带10通过永磁体34（参见图5和6）由于磁力被吸引到支承板42的接合面44上。然后牵引带10在该区域内从其引导面54抬起，由此形成间隙。如果现在牵引带10贴附在承载板2的接合面44上，那么承载板2由于牵引带10的、图1的驱动装置16产生的牵引力而加速。如果作用于承载板2上的牵引力超出预定的值，那么牵引带10的外带面46从图2的承载板2的接合面44滑离，其中承载板2通过摩擦力而加速。从承载板2的确定的速度开始，外带面46和承载板2的接合面44又彼此贴附。可传递至承载板2上的最大的牵引力有利地与其重量无关，且进而与其有效负载无关，因为承载板2的重量通过导向轨4和6承载。
可由牵引带10传递至承载板2上的牵引力取决于磁力的大小。磁力越大，则可传递至承载板2上的牵引力越大。作用于牵引带的磁力可以通过图7中的永磁体34的数量来调节。设置的永磁体34越多，则作用于牵引带10的磁力越大。因此，通过改变永磁体34的数量可以实现对工件重量的匹配。例如，图7中的永磁体34具有10mm的直径且由NdFeB制成。直接在磁体上的附着力约为2.4kg，当距离为1mm时约为1.0kg且当距离为2mm时约为0.5kg。
牵引带10和承载板2之间的附着力优选为10N。
由牵引带10可传递至承载板2上的牵引力也可以通过外带面46和接合面44（参见图3）之间的摩擦值来调节。已经表明，摩擦系数μ约在0.3至0.5之间，其中外带面46和接合面44优选设计为平坦的。然而也可以考虑，这些面具有齿部，所述齿部形状配合地彼此啮合，以便增大摩擦值。
本发明公开了一种用于利用形式为牵引带的牵引件使承载板运动的输送装置。为了牵引承载板，通过至少一个永磁体的磁力使牵引带接触承载板，随后承载板由此通过牵引带基于静摩擦/附着摩擦或滑动摩擦随之运动。
Claims (13)
1.一种具有承载装置（2）的输送装置，所述承载装置（2）通过导轨能沿一输送方向移动地支承和引导，其中为了沿所述输送方向牵引所述承载装置而布置牵引件，其中，永磁体（34）的磁力设计用于使所述承载装置（2）和所述牵引件相连接，其中在所述承载装置（2）上布置了磁体支架壳体（36、38）用于支承和固定至少一个永磁体（34），其特征在于，所述磁体支架壳体（36、38）由非磁性的支承板（42）限定，其中所述支承板（42）的外侧面的至少一个区段形成接合面（44），且其中至少一个所述永磁体（34）支承在所述支承板（42）的内侧面（96）上。
2.根据权利要求1所述的输送装置，其中所述永磁体（34）布置在所述承载装置（2）上。
3.根据权利要求1或2所述的输送装置，其中所述牵引件是牵引带（10）。
4.根据权利要求3所述的输送装置，其中所述牵引带（10）由磁性材料制成。
5.根据权利要求3所述的输送装置，其中所述牵引带（10）具有外带面（46），所述外带面能贴靠在所述承载装置（2）的接合面（44）上，其中所述磁力通过所述接合面（44）作用到所述牵引带（10）上。
6.根据权利要求5所述的输送装置，其中所述牵引带（10）的所述外带面（46）和所述承载装置（2）的所述接合面（44）以下述方式设计：当超出作用于所述承载装置（2）上的预定的牵引力时，所述外带面和所述接合面彼此相对滑动。
7.根据权利要求1或2所述的输送装置，其中设置了多个以矩阵型布置在所述磁体支架壳体（36、38）中的永磁体（34）。
8.根据权利要求5或6所述的输送装置，其中所述承载装置（2）由所述导轨以下述方式支承和引导：所述牵引带（10）的贴靠在所述承载装置（2）的所述接合面（44）上的保持区段与所述牵引带（10）的引导面（54）间隔开。
9.根据权利要求5或6所述的输送装置，其中在所述承载装置（2）的所述接合面（44）和所述牵引带（10）的外带面（46）之间的摩擦系数在0.3至0.5之间。
10.根据权利要求5或6所述的输送装置，其中在无磁状态下，在所述承载装置（2）的所述接合面（44）和所述牵引带（10）的外带面（46）之间的距离在0.5至2.5mm之间。
11.根据权利要求1或2所述的输送装置，其中用于引导所述承载装置（2）的所述导轨具有至少两个基本上相互以平行距离布置的导向轨（4、6），所述承载装置（2）在所述导向轨之间大致横向于输送方向来引导且沿输送方向滑动地支承。
12.根据权利要求1或2所述的输送装置，其中在所述导轨上和/或在所述承载装置（2）上设置了用于引导和/或支承所述承载装置（2）的支承辊（32）。
13.根据权利要求1或2所述的输送装置，其中设置了用于引导和支承所述牵引件的牵引件支架（8）。
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