CN109956290A - 呈长定子线性马达形式的运输装置 - Google Patents

呈长定子线性马达形式的运输装置 Download PDF

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Abstract

为了给出一种简单且可灵活替代的呈长定子线性马达形式的运输装置(1)，该运输装置实现运输装置(1)的运输单元(2)在多个不同的平面中的运动，根据本发明设置，沿纵向方向与运输路线(3)的开始点(PA)或结束点(PE)邻接地布置有带有含纵轴线(L8)的连续式输送器(8)的、用于运输单元(2)在沿着纵轴线(L8)延伸的运动方向的运输的过渡部段(7)，其中，连续式输送器(8)设置，用于使运输单元(2)沿运动方向至少在部分区段上在与所述运输路线(3)的运动平面不同的输送平面(F)中运动。

Description

呈长定子线性马达形式的运输装置
技术领域
本发明涉及一种呈长定子线性马达形式的运输装置，所述运输装置带有至少一个运输单元和由多个沿纵向方向依次布置的运输部段构成的、带有开始点和结束点的运输路线，该运输单元能够沿着运输路线沿纵向方向沿着由运输部段预设的运动路径运动，其中，所述运输路线具有至少一个弯曲的运输部段，所述至少一个弯曲的运输部段带有处于二维平面中的弯曲的运动路径，其中，该二维平面限定如下运动平面，运输单元能够在该运动平面中沿着整个运输路线运动。
背景技术
在几乎所有现代的生产设备中要求：构件或部件即使在较长的运输路线上也以运输装置在各个操纵或生产站之间运动。为此，已知多种运输或输送装置。通常为此使用不同实施方案的连续式输送器。传统的连续式输送器是不同实施方式的输送带，其中，电驱动器的转动运动被转换成输送带的线性运动。在这样的传统的连续式输送器的情况下，在灵活性方面显著受限制，尤其是不能实现各个运输单元的单独运输。为了消除该问题并且为了使对现代的、灵活的运输装置的要求得以符合，越来越将所谓的长定子线性马达(LLM)用作传统的连续式输送器的替代。
在长定子线性马达中，形成定子的多个电驱动线圈并排地沿着运输路线位置固定地布置。在运输单元上布置有一定数量的或是作为永磁体或是作为电线圈或短接绕组的驱动磁体，所述驱动磁体与驱动线圈共同作用。驱动磁体和驱动线圈的(电)磁场共同作用，以便产生驱动力到运输单元上，该驱动力使运输单元向前运动。长定子线性马达可以实施为同步电机(自励或是他励)，或实施为异步电机。通过操控各个驱动线圈(用于调节磁通)来影响驱动力的大小和方向，并且运输单元可以以期望的方式沿期望的方向沿着运输路线运动。在此，也可行的是，沿着运输路线布置一定数量的运输单元，所述运输单元的运动可以被单个地且相互无关地控制，其方式为，通常通过施加电压来给分别与运输单元共同作用的驱动线圈通电。
长定子线性马达的突出之处尤其在于在整个工作区域上对运动(位置、速度、加速度)的更好的和更灵活的利用、运输单元沿着运输路线的单独的调节/控制、改善的能源利用、由于较小数量的损耗件而引起的维护成本的减少、运输单元的简单的更换、有效率的监视和故障检测以及沿着运输路线的产品流的优化。这样的长定子线性马达的示例可以由WO2013/143783 A1、US 6,876,107 B2、US 2013/0074724 A1或WO 2004/103792 A1得知。
长定子或者说运输路线也经常以多个单个的路线区段的形式来构成，所述路线区段又由接合在一起的运输部段组成。尤其当使用限定的路线区段和运输部段时，通过这种模块化可以较简单地构成长定子线性马达。长定子线性马达的结构上的设计方案、即例如驱动线圈、输送路线、运输单元、运输单元的引导部等的实施方案当然可以是不同的，但是其中长定子线性马达的作为基础的作用原理保持相同。
通常，这样的呈长定子线性马达形式的运输装置在大多数情况下布置在一个平面中，从而使得运输单元沿着平坦的运输路线运动。在此，运输路线可以由呈弯道部段、直道或还有道岔形式的运输部段组合而成，但是始终在相同的平面中实现运动。但是对于一定的应用可能需要的是，使运输单元从一个平面运动到另一个平面，例如用来将部件从较低放置的平面输送到较高放置的平面上。
在WO 2014/047104 A1中例如提出一种呈长定子线性马达形式的运输装置，该运输装置可以具有用于克服竖直的高度差的180°弧形元件或有角度的运输部段。在此，运输单元基本上从第一水平平面运动到所处较高或较低的第二水平平面中，其中，这两个平面平行于彼此布置。然而在此，运输单元例如不能被转送到竖直的平面中。
WO 2015/042409 A1同样公开了一种呈长定子线性马达(LLM)形式的运输装置，该运输装置实现：使运输单元例如从水平平面运动到竖直的平面中，并且在此，运输单元的定向从水平改变成竖直。为此，设置有不同的竖直的和水平的运输部段。然而，不利的是，需要许多不同的运输部段来从水平平面转变到竖直平面，并且在运动平面的数量和位置方面的灵活性受限制。此外，对于运动平面的改变所需要的运输部段的构造是非常复杂的。
EP 3 03 756 B1公开了一种呈长定子线性马达形式的带有位置固定地布置的运输路线的运输系统，运输单元可以分别在所述运输路线上以已知的方式根据马达原理运动。此外，在位置固定的运输路线的端部处沿横向方向布置有输送装置，连接路线区段可以在该输送装置上运动。连接路线区段可以在输送装置上如此运动，使得该连接路线区段可以被设置成与位置固定的运输路线相一致。由此，运输单元可以从位置固定的运输路线运动到连接路线区段上，借助于输送装置上的连接路线区段运动至其它的位置固定的运输路线，并且沿着该其它的位置固定的运输路线进一步运动。附加地，输送装置可以竖直地运动，从而可以实现多个竖直地相叠地布置的位置固定的运输路线。
然而，不利的除了非常复杂的构造以外，在位置固定的运输路线之间不能实现运输单元的连续的运动，并且仅能实现在相叠的平行的平面中的运动。
EP 1 123 884 A1公开了一种用于使容器从运动轨道转向的设备。该设备具有运动轨道，该运动轨道带有多个呈长定子线性马达形式的运输区段，刚性的滑移件可以沿着所述运输区段沿纵向方向运动。该转向沿横向于运动方向的方向实现，其方式为，使滑移件沿着具有确定的轮廓的转向区段运动。在LLM运动轨道的末端和始端上设置有带有携动元件的轮，并且在运动轨道下方设置有引回区段。借助于所述轮可以将滑移件运输到引回区段上或从该引回区段运输回到运动轨道。通过使所述轮直接与运动轨道邻接，不可以实现滑移件的平滑的运动，这尤其对于运输敏感的物体而言是不利的。
发明内容
因此，本发明的任务是，给出一种简单且可灵活替代的呈长定子线性马达形式的的运输装置，该运输装置实现运输装置的运输单元在多个不同的平面中的平滑的运动。
根据本发明，该任务通过如下方式来解决：沿纵向方向与运输路线的开始点或结束点邻接地布置有过渡部段，所述过渡部段具有带有纵轴线的连续式输送器，以用于在沿着纵轴线延伸的运动方向上运输所述运输单元，其中，该连续式输送器设置成，使运输单元沿运动方向至少在部分区段上在与运输路线的运动平面不同的输送平面中运动，其中，为了运输单元在运输路线与过渡部段之间的过渡部中平滑的运动，在运输路线的运动平面与连续式输送器的输送平面之间设置有连续的过渡部。由此，运输单元可以在不同的平面中运动，而为此不需要带有驱动线圈的复杂的长定子线性马达运输部段。由此，运输单元运动所在的平面的改变可以简单且成本适宜地实现。此外，通过从运动平面到运输平面上的连续的过渡部可以实现运输单元的平滑的运动。
优选地，输送平面沿连续式输送器的纵轴线方向至少在部分区段上平行于运动平面延伸。由此，运输单元例如可以在连续式输送器上在部分区段上在平行的且相对于运动平面所处更高或更低的平面上运动。
当输送平面沿运动方向至少在部分区段上以确定的转动角度围绕连续式输送器的纵轴线扭转时，可以实现运输单元基本上螺旋形地围绕连续式输送器的纵轴线的平面改变。
优选地，连续式输送器的纵轴线具有至少一个直道区段和/或弯道区段，其中，该弯道区段优选至少在部分区段上围绕法向于纵轴线的弯道轴线弯曲。由此，连续式输送器并且因此运输单元的运动走向可以简单地设计，例如可以在连续式输送器的整个长度上简单地设计或也可以仅在部分区段上以倾斜的平面或圆弧的形式来简单地设计。
对于运输单元沿着连续式输送器的优选平滑的运动有利的是，连续式输送器的纵轴线具有连续的曲率变化。
优选地，沿运动方向与过渡部段邻接地设置有带有连续式输送器的至少一个另外的过渡部段。由此，可以提高运输路线在构造方面的灵活性，例如可以将标准化的过渡部段相组合。
当与过渡部段沿运动方向邻接地设置运输路线的开始点或结束点或另一运输路线的开始点或结束点时，或是可以借助于过渡部段使运输路线闭合，或是可以将过渡部段用于实现运输单元从所述运输路线到另一运输路线上的过渡。
有利地，连续式输送器具有用于使运输单元力锁合或形锁合地保持在连续式输送器上的至少一个保持装置，其中，该保持装置优选具有铁磁的特性并且为了力锁合地保持运输单元而与运输单元的驱动磁体共同作用，或该保持装置具有至少一个接纳单元，所述至少一个接纳单元为了运输单元在连续式输送器上的形锁合的保持而与至少一个布置在运输单元上的相对应的接纳元件共同作用。由此，可以确保运输单元在沿着连续式输送器运动期间在连续式输送器上的可靠的保持。
有利地，在运输部段上布置有沿纵向方向相互间隔开距离的、分别具有线圈轴线的驱动线圈，其中，运输路线的所有运输部段的所有驱动线圈的线圈轴线处于共同的二维线圈平面中，其中，该线圈平面对应于运输路线的运动平面或平行于该运动平面布置。由此，即使在弯曲的运输部段的情况下也能实现相对简单的构造，并且均匀的磁场的产生不仅能沿运输部段的横向方向实现而且能沿运输部段的纵向方向实现。
附图说明
下面参考示例性地、示意性地且不起限制作用地示出本发明的有利的设计方案的图1至5更详细地阐释作为主题的本发明。在此：
图1a和1b示出呈长定子线性马达形式的运输装置，
图1c-1e示出带有不同布置的驱动线圈的三个运输路线，
图2示出根据本发明的带有过渡部段的运输装置，
图3示出根据本发明的带有在一个备选的设计方案中的过渡部段的运输装置，
图4示出根据本发明的带有在另一备选的设计方案中的过渡部段的运输装置，
图5示出带有保持装置的过渡部段的局部，
图6示出根据本发明的带有两个运输路线和两个过渡部段的运输装置，
图7示出闭合的根据本发明的带有一个过渡部段的运输装置
图8示出闭合的根据本发明的带有一个运输路线和三个过渡部段的运输装置。
具体实施方式
在图1a和1b中示出呈长定子线性马达形式的运输装置1的基本构造。运输装置1具有一个或多个运输单元2、以及运输路线3，运输单元2可以沿着该运输路线运动。运输路线优选由一定数量的运输部段TSi构成(i在此是代表所有存在的运输部段TS1、TS2、TS3、…的脚标)，所述运输部段沿运输单元2的运动方向依次布置并且形成长定子线性马达的定子并且具有开始点PA和结束点PE。在所示出的示例中，运输路线3构成闭合的环线，由此开始点PA和结束点PE叠合。在敞开地实施的运输路线3的情况下，开始点PA和结束点PE不在一个点中叠合，而是相互间隔开距离。运输部段TSi构成不同的路线区段，例如直道、带有不同的角度和半径的弯道、道岔等，并且可以非常灵活地组合而成，以便构成运输装置1的运输路线3，运输单元2可以沿着该运输路线运动。该模块化的构造实现运输装置1的非常灵活的构造。在此，运输部段TSi当然布置在位置固定的支撑结构(图1中未示出)上。
运输装置1实施为长定子线性马达，在所述长定子线性马达中，运输部段TSi以本身已知的方式分别构成长定子线性马达的长定子的一部分。因此，沿着运输部段TSi沿纵向方向以已知的方式布置有多个由定子构成的、位置固定地布置的电驱动线圈5(在图1中出于层次清楚的原因仅针对运输部段TS4和TS5来表明)，所述驱动线圈可以与运输单元2上的驱动磁体6(在图1中出于层次清楚的原因仅针对一个运输单元来表明)共同作用来以已知的方式产生用于使运输单元2沿着运动路径B运动的驱动力FV。
运动路径B是这样的轨道，运输单元2沿着该轨道在运输路线上运动。运动路径B通过运输单元2和运输部段TSi的构造、例如通过运输单元2的驱动磁体6与运输路线3的驱动线圈之间的空气间隙的大小来预设。但是在此，运动路径B不是明确的确定限定的轨道，而是基本上运输单元2的每个点都具有特有的运动路径B，该点在运输单元2运动时沿着该运动路径沿着运输路线3延伸。然而所有这些单个的运动路径B平行于彼此延伸，因此指的是哪个运动路径B是不重要的。因此，下面始终说到运动路径B。
驱动磁体6通常实施为永磁体，并且驱动线圈5的操控通常经由控制单元10来实现，该控制单元例如可以实施为适合的调节器。为了沿着运输路线3的运动路径B引导运输单元2，在运输部段TSi上通常设置有未示出的引导部11。引导部11一方面确保，在运输单元2的驱动磁体6与运输部段TSi的驱动线圈5之间维持基本上恒定的间距(空气间隙)，并且另一方面确保，使运输单元2可靠地保持在运输路线3上。引导部11的任务例如可以是，吸收沿横向方向、即横向于运输单元的运动方向的侧向力、吸收弯道中的离心力或还吸收由于万有引力引起的重力，从而使得运输单元2不从运输路线3掉落。但是也可以仅沿横向方向设置有侧向的引导部11并且运输单元2在运输路线3的运输部段TSi上的附着可以通过磁性的保持力来实现，该保持力通过运输单元2的驱动磁体6与运输部段TSi的驱动线圈5的共同作用来产生。引导部11可以例如是适合的导轨，布置在运输单元2上的滚子在所述导轨上滚动。但是，引导部的具体的实施方案对于本发明是不重要的，重要的仅是，运输单元2在运输路线3上的可靠保持得到确保。
运输装置1如此实施，使得运输单元2可以在一个平面中、例如在图1a中示出的水平的运动平面E1中运动。为此，运输装置1的运输路线3具有至少一个弯曲的运输部段TSi，例如图1中的运输部段TS3，该运输部段的预设的运动路径B构成运动平面E1。运输单元2可以在整个运输路线3上在正好该平面E1中沿着由各个运输部段TSi预设的运动路径B运动。
但是运输路线3也可以竖直地布置，如图1b中所示出的那样。运输单元2此时可以沿着运动路径B在(此处竖直的)运动平面E2中沿着整个运输路线3运动。但是原则上，运输路线3也可以任意地处于空间中，然而运输单元2始终可以在通过至少一个弯曲的运输部段TS1的运动路径B构成的运动平面E1中运动。
驱动线圈5通常具有类似于长孔的形状的(或类似椭圆的)横截面。驱动线圈5分别具有线圈轴线ASi并且以确定的线圈间距lS沿纵向方向相互间隔开距离地布置在运输部段TSi上。在此，驱动线圈5可以就像图1a-1c中所示出的那样布置，其中，整个运输路线3的所有运输部段TSi的所有驱动线圈5具有基本上平行的线圈轴线ASi。线圈轴线ASi理解为通过横截面的中点并且法向于该横截面的轴线。在呈椭圆形状的横截面或者说类似椭圆的横截面的情况下，中点处于椭圆的主轴线和副轴线的交点中，在呈长孔形状的横截面的情况下，中点处于将长孔的两个圆中点连接的直线上(在这两个中点之间中央)。
但是，驱动线圈5也可以九十度转动地布置在运输部段TSi上，就像如图1d中所示出的那样。运输单元2此时在所示出的情况下不是在运输路线3的上侧上运动(就像图1c中)，而是在运输路线3的外侧(或内侧)上运动。在弯曲的运输部段TSi上，运输单元2例如沿着弯曲的周面运动。线圈轴线ASi在该设计方案中处于共同的线圈平面ES中，该平面基本上对应于运输单元2的运动平面Ei或平行于该运动平面布置。
但是，驱动线圈5也可以以其它的角度、例如以45度的角度布置在运输部段TSi上，如图1e中所示出的那样。但是，独立于驱动线圈5的布置，运输单元2始终可以在运动平面E1中沿着整个运输路线3运动，该运动平面通过至少一个弯曲的运输部段TSi的运动路径B来限定。由此，本发明的构思包括驱动线圈30的任意布置，如示例性地借助图1c-1d所示出的那样。
但是，为了使运输单元2可以不仅在运输路线3的运动平面E1中，而且在不同的平面中运动，根据本发明沿纵向方向与运输路线的开始点PA或结束点PE邻接地布置有过渡部段7，该过渡部段带有具有纵轴线L8的连续式输送器8，以用于在沿着纵轴线L8延伸的运动方向上运输运输单元2，其中，连续式输送器8设置成，用于使运输单元2沿运动方向至少在部分区段上在与所述运输路线3的运动平面E不同的输送平面F中运动，如下面借助图2详细地描述的那样。
图2示出带有直线的运输部段TS1的运输路线3和沿纵向方向与该直线的运输部段邻接的弯曲的运输部段TS2，运输路线3的开始点PA处于该直线的运输部段上，运输路线3的结束点PE处于该弯曲的运输部段上。弯曲的运输部段TS2具有运动路径B2，该运动路径构成运动平面E，运输单元2可以在该运动平面中沿着整个运输路线运动。在所示出的示例中，运动平面E基本上水平地布置，但是当然也可以考虑运输路线3的竖直的布置或在空间中的任意布置。同样可以考虑驱动线圈5在运输路线3的运输部段TSi上的根据图1d和1e中的图示的备选的定向。沿纵向方向与运输路线3的结束点PE邻接地布置有过渡部段7，该过渡部段具有连续式输送器8，利用该连续式输送器可以使运输单元2沿纵向方向L8沿着连续式输送器8运动。
在此，连续式输送器8的具体的设计方案是不重要的。该连续式输送器可以(如图2中所表明的那样)以输送带的形式设计或设计为链输送器、滚子输送器等。连续式输送器8的驱动借助于适合的驱动单元AE来实现，并且控制装置借助于适合的控制单元12来实现。但是，该控制装置例如也可以集成在长定子线性马达的控制单元10中。在连续式输送器8上例如也可以同时输送多个运输单元2，但是区别于运输路线3，在连续式输送器8上的运输单元2不可以被相互无关地操控，而是以通过驱动单元AE和控制单元12预设的输送速度来运动。连续式输送器8的输送速度优选是恒定的，但是也可以考虑连续式输送器8的加速或减速。
运输单元2在弯曲的运输部段TS2上以传统的方式、也就是说通过运输单元2的驱动磁体6与运输部段TS2的驱动线圈5的共同作用运动至运输路线3的结束点PE。在结束点PE中，运输单元被转移到过渡部段7上，并且在这之后在连续式输送器8上的输送平面F中被输送。实施为输送带的连续式输送器8的环绕的运动在图2中通过两个箭头示出。在此，连续式输送器8的纵轴线L8对应于运输单元2的运动方向。在根据图2的具体的实施例中，连续式输送器8的纵轴线L8具有第一直道区段L8G1、与该第一直道区段邻接的弯道区段L8K和与该弯道区段邻接的第二直道区段L8G2。
第一直道区段L8G1平行于运输路线3的运动平面E延伸，即在连续式输送器上的运输单元2在第一直道区段L8G1的区域中运动所在的输送平面基本上对应于运输路线3的运动平面E。通过弯道区段L8K实现从输送平面F1向着与输送平面F1及由此也与运动平面E不同的、在第二直道区段L8G2区域中的输送平面F2的改变。由此，运输单元2在第二直道区段L8G2的区域中在与在运输路线3上不同的平面中运动。运输单元2可以沿着第二直道区段L8G2在该输送平面F2中运动直至连续式输送器8的端部，就像在图2中所示出的那样。弯道区段L8K此处具有围绕法向于纵轴线L8布置的弯道轴线K的曲率κ，但是也可以考虑弯道轴线K在空间中的任意其它的曲率变化和其它的位置。由此，连续式输送器8的纵轴线L8的走向可以非常灵活地构造，例如纵轴线L8也可以具有仅一个直道区段L8G、仅一个弯道区段L8K或也可以具有由多个直道区段L8Gi和多个弯道区段L8K组成的组合。
为了确保运输单元2在运输路线3的、结束点PE所处的运输部段TSi与连续式输送器8之间的区域中的平滑的运动，优选在运动平面E与输送平面F之间设置有连续的过渡部。同样，连续式输送器8的纵轴线L8优选具有沿运动方向连续的曲率变化，以便实现运输单元2沿着连续式输送器8的平滑的运动。在图2中的具体的实施例中，这意味着，在直道区段L8Gi与弯道区段L8K之间不存在曲率突变。为此，例如在直道区段L8Gi与弯道区段L8K之间可以分别布置有过渡区段，在该过渡区段，直道的曲率κ(曲率κ＝无穷大)连续地逼近弯道区段L8K的弯道的曲率κ。在此，弯道区段L8K的设计方案可以是任意的、例如以圆弧、样条等的形状来设计。纵轴线L8也当然可以具有多个弯道区段L8Ki，所述弯道区段彼此邻接或通过直道区段L8Gi连接。由此，过渡部段7和尤其连续式输送器8可以非常灵活地构造并且与期望的要求相匹配。
连续式输送器8的纵轴线L8例如也可以仅具有直道区段L8G，该直道区段例如以确定的角度α相对于运输路线3的运动平面E布置，如在图3中借助与直线的运输部段TSi的结束点PE邻接的过渡部段7所示出的那样。连续式输送器8由此基本上以倾斜的平面的形式实施，并且运输单元2此时例如可以借助于输送平面F中的连续式输送器8从运动平面E输送到平行于该运动平面的且与运动平面E以间距H13间隔开距离的更高的平面13上。根据过渡部段7和布置在该过渡部段上的连续式输送器8的长度并根据角度α的大小，间距H13可以变化，并且当角度α在所示出的示例中大于180°时，平面13例如也可以处于运动平面E下方。在平面13中当然可以布置有另外的运输路线3或另外的过渡部段7，但是也可以设置有例如用于将运输单元2从运输装置1取下的敞开的端部。
根据本发明的另一优选的实施方式，连续式输送器8的输送平面F沿运动方向至少在部分区段上以确定的转动角度β围绕连续式输送器8的纵轴线L8扭转，如下面借助图4更详细地描述的那样。过渡部段7的连续式输送器8在图4中β在结束点PE中与运输路线3的直线的运输部段TSi邻接。连续式输送器8的输送平面F沿运输单元2的运动方向在连续式输送器8的长度上线性地围绕纵轴线L8扭转，从而使得输送平面F在连续式输送器8的端部处具有九十度的转动角度β。附加地，连续式输送器8的纵轴线L8以角度α相对于运动平面E布置。
由此，运输单元2可以从运输路线3的运动平面E经由输送平面F运动到在连续式输送器8的端部处的九十度扭转的平面14中。由于在纵轴线L8与运输路线3的平面E之间的角度α，运输单元2还可以以间距H14在高度方面向上运动。间距H14取决于角度α的大小和连续式输送器8的长度。当角度α在所示出的示例中大于180度时，运输单元2也可以相对于平面E向下运动。转动角度β当然可以被任意确定并且不局限于所示出的90°。
但是，输送平面F的扭转不必线性地在连续式输送器8的长度上实现，也可以考虑转动角度β在连续式输送器8的长度上的非线性变化。在转动角度β线性变化的情况下，运输单元2的扭转沿运动方向连续地在连续式输送器8的长度上实现，由此在运输单元2的保持不变的速度的情况下，作用到运输单元2上力在经过过渡部段7时基本上保持恒定。在例如90度的转动角度β在连续式输送器8的长度上非线性变化的情况下，转动角度β的改变例如在过渡部段7的长度第一个三分之二上可以为45°并且在过渡部段7的长度的最后三分之一上为剩余的45°。通过转动角度β在过渡部段7的第一个三分之二上的较小的改变例如实现：在运输单元2的高的开始速度的情况下没有不允许地高的侧向力作用到运输单元2上。过渡部段7的带有转动角度β的更大改变的最后的三分之一可以例如以减小的速度被驶过，而不使侧向力相比于过渡部段7的第一个三分之二提升或者说不允许地高的侧向力作用到运输单元2上。由于运输单元2的转动而作用到运输单元2上的侧向力由此例如可以尽管速度改变而仍基本上在过渡部段7的长度上保持恒定。这当然仅可以示例性地理解，转动角度β在过渡部段7的长度上的其它非线性变化也是可行的。但是，通常连续式输送器8的输送速度是恒定的，并且运输单元2以连续式输送器8的保持不变的输送速度沿着输送部段7运动。在该情况下足够的是，设置转动角度β在过渡部段7的长度上的线性变化。
根据运输装置1的使用领域，例如也可以需要的是，使运输单元2以小于或大于90°的转动角度β来扭转，例如以便在不同取向的工作站A中加工或以其它的方式操纵由运输单元2运输的元件。例如可以考虑的是，连续式输送器8以转动角度β＝180°布置。
所描述的变型方案当然也可以被组合，例如图4中示出的以转动角度β扭转的连续式输送器8的纵轴线L8不仅可以具有直道区段L8G，而且也可以具有一个或多个弯道区段L8Ki和直道区段L8Gi。
可看到的是，通过过渡部段7的连续式输送器8的设计方案得到多个关于过渡部段7可以如何构造的可行方案。
优选地，在连续式输送器8上设置有用于使运输单元2力锁合或形锁合地保持在连续式输送器8上的至少一个保持装置15。尤其当输送平面F由于角度α而具有上坡(或下坡)时或在输送平面F基于转动角度β而扭转时，通过适合的保持装置15可以防止，运输单元2从连续式输送器8掉落。根据一种优选的实施方式，保持装置15具有铁磁的特性并由此可以为了将运输单元2保持在连续式输送器8上而与运输单元2的驱动磁体6共同作用。
当连续式输送器8例如实施为输送带时，输送带可以由适合的铁磁材料来实施。由此，运输单元2基于铁磁材料与驱动磁体6之间的磁的相互作用而附着在输送带上。但是也可以考虑其它的设计方案，例如由其中集成有铁磁的元件19的适合的塑料组成的输送带，就像在图5中所表明的那样。由于运输单元2的驱动磁体6与铁磁的元件19之间的磁的相互作用而出现保持力FH，该保持力将运输单元固定保持在连续式输送器8上。
在一备选的设计方案中，连续式输送器8的保持装置15具有用于运输单元2在连续式输送器8上的形锁合的保持的至少一个、优选多个接纳单元16，如同样在图5中示出的那样。在此，接纳单元16与适合的接纳元件17共同作用，该接纳元件布置在运输单元2上。接纳单元16例如可以具有细长的柱状的槽20，并且运输单元2的接纳元件17具有与此相对应的柱状的栓18。运输单元2的接纳元件17在运输路线3的结束点PE中由接纳单元16形锁合地接纳并且被运输直至连续式输送器8的端部上。当然这仅是示例性的，本领域专业人员也可以将其它的适合的保持装置15设置在连续式输送器8上。
在连续式输送器8的端部上，运输单元2例如可以被转移到呈长定子线性马达形式的运输装置1的另外的运输路线3上，或相同的运输路线3的开始点PA可以与过渡部段7邻接，以便构成闭合的环线。但是也可行的是，与过渡部段7邻接地布置有另一过渡部段7。不同的标准化的过渡部段7例如可以以组合结构的形式来限定。根据对运输装置1的要求，可以由组合结构选择确定的过渡部段7并且将其沿运动方向依次布置。
在图6中示例性地示出带有呈长定子线性马达形式的两个运输路线3a、3b和用于连接这两个运输路线3a、3b的两个过渡部段7a、7b的实施例。运输单元2可以以传统的方式通过运输单元2的驱动磁体6与运输部段TSi的驱动线圈的共同作用而沿着在第一运输路线3a的运动平面E1中的运动路径Ba运动。在第一运输路线3a的结束点PEa上，运输单元2可以被转移到过渡部段7b和布置在该过渡部段上的连续式输送器8b上。连续式输送器8b此处弯曲地实施，即具有弯曲的纵轴线L8b。在第一运输路线3a的结束点PEa所处的运输部段TSi与连续式输送器8b之间的过渡部优选连续地实施，从而基本上可以确保运输单元2在过渡部中的平滑的运动。平滑基本上意味着，在运输单元2的运动中不出现加速突变。
优选地，连续式输送器8b的纵轴线L8b具有连续的曲率变化，以便不仅在运输路线3a与连续式输送器8b之间的过渡部中，而且尤其在运输单元2在连续式输送器8b上运动期间实现平滑的运动。为此，连续式输送器8b的纵轴线L8b可以具有带有适合的弯道走向、例如样条或类似形状的弯道区段L8K。在具体的示例中，连续式输送器8b的纵轴线L8b具有圆圆弧形式的中央的弯道区段L8bK，该弯道区段带有法向于纵轴线L8b布置的弯道轴线Kb。纵轴线L8b在两个端部上具有直道区段L8bG，以便确保至这两个运输路线3a、3b的所邻接的直线的运输部段TSi的连续的过渡。为了在整个纵轴线L8b上实现连续的曲率变化，在直道区段L8bG与中央的弯道区段L8bK之间设置有如下连接区段，在所述连接区段上，直道区段L8bG的曲率κ(曲率κ＝无穷大)和弯道区段L8bK的曲率κ连续地逼近。
由此，运输单元2在连续式输送器8b上运动所在的输送平面Fb连续地在沿着纵轴线L8b的运动方向上改变。在结束点PEa上，输送平面Fba平行于第一运输路线3a的第一运动平面E1，并且在连续式输送器8b的端部上输送平面Fb平行于第二运输路线3b的第二运动平面E2。第二运输路线3b的第二运动平面E2此处法向于第一运输路线3a的第一运动平面E1布置。由此，运输单元2能够利用根据本发明的过渡部段7a、7b在两个分开的运输路线3a、3b上在两个不同的运动平面E1、E2中运动并且可以在这两个运输路线3a、3b之间被转移。这两个运输路线3a、3b在所示出的示例中基本上相同地设计，带有相应两个直线的运输部段TSi和相应两个90度弯曲的运输部段TSi。
这两个过渡部段7a、7b同样相同地设计，但是带有连续式输送器8a、8b的相反的输送方向，如通过图6中的箭头所表明的那样。
优选地，过渡部段7a、7b如此构造，使得沿着相应的连续式输送器8a、8b的纵轴线L8的两个运动方向是可行的。即不重要的是，过渡部段7的哪个端部与第一运输路线3a邻接，以及哪个端部与第二运输路线3b邻接。
连续式输送器8的输送方向可以对应于运输单元2的运动方向例如利用控制单元12(见图2)来控制。但是在所示出的实施例中，连续式输送器8a、8b的控制例如也可以在整个运输装置1的未示出的中央的控制单元10中实现。在此，中央的控制单元10共同地操控这两个运输路线3a、3b和这两个过渡部段7a、7b。
在图7中示出带有运输路线3和过渡部段7的运输装置1的另一备选的实施例。运输路线3由多个直线的和弯曲的运输部段TSi构成，并且具有开始点PA和结束点PE。为了构成闭合的环线，开始点PA和结束点PE经由过渡部段7连接。在运输路线3上运输单元2可以在运动平面E中运动，该运动平面通过至少一个弯曲的运输部段TSi的运动路径B来预设。布置在过渡部段7上的连续式输送器8的纵轴线L8具有多个直道区段L8G和多个弯道区段L8K并且基本上如此实施，使得运输单元2可以从运输路线3的运动平面E运动到以高度HF间隔开距离的输送平面F中，例如用于在工作站A中操纵由运输单元2运输的物体。但是，所示出的过渡部段7例如也可以被用于，越过可布置在运输路线3的运动平面E中的一个或多个障碍19。
图8示出另一优选的实施方式的运输路线3。驱动线圈5在运输部段TSi上的布置对应于开头借助图1d所描述的实施方式，从而使得运输单元2基本上可以在运输路线3外部运动。弯曲的运输部段TSi的驱动线圈5的线圈轴线ASi彼此以线圈角度ε布置并且优选在共同的点M中相交。在所示出的示例中，点M同时是弯曲的运输部段TS2、TS3的曲率半径的中点。整个运输路线3的所有运输部段TSi所有驱动线圈5的线圈轴线处于共同的线圈平面ES中。线圈平面ES基本上对应于运动平面E1，该运动平面通过弯曲的运输部段TS2、TS3的运动路径B来限定，并且运输单元2可以在该运动平面中沿着整个运输路线3运动或在每种情况下平行于该运动平面(这基本上取决于，观察运输单元TSi的哪个点PT，因为每个点PT描述特有的运动路径B)。
但是在弯曲的运输部段TSi的各个驱动线圈5之间的线圈角度ε不必所有都大小相同，就像在图8中所示出的示例那样。运输部段TSi例如可以设计有在长度上变化的曲率变化。线圈角度此时在整个运输部段TSi上不是恒定的，而是基本上取决于曲率κ。例如可以设置有所谓的弯道输入部段，该弯道输入部段在一端部上沿纵向方向具有预设的不等于零的曲率κ(κ≠0)，并且在另一端部上沿纵向方向具有无穷大的曲率κ(κ＝∞)，在这两个端部之间存在优选连续的曲率变化。
运输路线3具有开始点PA和结束点PE，所述开始点和结束点此处分别处于直线的运输部段TSi上。与开始点PA和结束点PE邻接地分别布置有90度向上弯曲的圆弧形式的过渡部段7a。根据本发明，在过渡部段7a上布置有带有纵轴线L8a的连续式输送器8a，该连续式输送器此处以带有弯曲的输送平面Fa的输送带的形式来实施。这两个过渡部段7a借助于另一过渡部段7b连接，从而使得运输装置1构成闭合的环线，运输单元2可以沿着该环线运动。过渡部段7b当然同样具有带有纵轴线L8b的连续式输送器8b。借助于所示出的布置，运输单元2可以借助于过渡部段7a、7b从运输路线3的运动平面E1运动到以高度差ΔH处于更高位置的平面中，该平面此处对应于过渡部段7b的连续式输送器8b的输送平面Fb。连续式输送器8a、8b优选具有未示出的用于使运输单元2力锁合或形锁合地保持在相应的连续式输送器8a、8b上的保持装置15。
运输路线3根据图1d和图8的设计方案尤其在弯曲的运输部段TSi的情况下相对于根据图1c、1e的设计方案具有如下优势，即在运输部段TSi的整个宽度bT上实现在沿着运动路径B的纵向方向上的均匀的线圈间距lS。由此可以在弯曲的运输部段TSi的整个宽度bT和整个长度上产生驱动线圈5的非常均匀的磁场。当例如位置或速度应被非常准确地调节时而需要运输单元2的非常准确的控制时，这尤其是有利的。
可看到的是，利用根据本发明的运输装置1实现在空间构造方面的高灵活性，这尤其在运动平面E中的受限制的空间情况下是有利的。
本发明当然不局限于所示出的示例，可以将任意构造的运输路线3与任意设计的过渡部段7相组合，以便使所述一个或多个运输单元2可以在多个不同的平面中运动。
即使当本发明仅借助一侧的运输路线3来描述时，本发明构思也仍包括两侧的运输路线3。在此，沿运动方向看在运输单元2两侧上设置有驱动磁体6，所述驱动磁体与运输部段TSi的布置在运输单元2两侧的驱动线圈5共同作用。过渡部段7此时同样可以在两侧实施，并带有布置在运输单元2两侧的连续式输送器8。但是运输路线3也可以具有一侧的和两侧的路线区段。通过两侧的实施方案例如可以实现转移部位或道岔，在所述转移部位或道岔上，运输单元2可以从一侧的路线区段转移到接下来的沿横向方向相对置的一侧的路线区段上。这样的转移部位例如由AT 517219 B1已知。但是两侧的运输路线3例如也可以对于将重的载荷运输到坡上而言是有利的，因为通过驱动磁体6和驱动线圈5的两侧的共同作用可以将更高的驱动力施加到运输单元2上。

Claims (12)

1.一种呈长定子线性马达形式的运输装置(1)，所述运输装置具有至少一个运输单元(2)和由多个沿纵向方向依次布置的运输部段(TSi)构成的、带有开始点(PA)和结束点(PE)的运输路线(3)，所述运输单元(2)能够沿着所述运输路线沿纵向方向沿着由所述运输部段(TSi)预设的运动路径(B)运动，其中，所述运输路线(3)具有至少一个弯曲的运输部段(TSi)，所述至少一个弯曲的运输部段具有处于二维平面中的弯曲的运动路径(B)，其中，所述二维平面限定运动平面(E)，所述运输单元(2)能够在所述运动平面中沿着整个运输路线(3)运动，其特征在于，沿纵向方向与所述运输路线(3)的开始点(PA)或结束点(PE)邻接地布置有过渡部段(7)，所述过渡部段具有带有纵轴线(L8)的连续式输送器(8)，以用于在沿着纵轴线(L8)延伸的运动方向上运输所述运输单元(2)，其中，所述连续式输送器(8)设置成，使所述运输单元(2)沿运动方向至少在部分区段上在与所述运输路线(3)的运动平面(E)不同的输送平面(F)中运动，其中，为了所述运输单元(2)在所述运输路线(3)与过渡部段(7)之间的过渡部中平滑的运动，在所述运输路线(3)的运动平面(E)与所述连续式输送器(8)的输送平面(F)之间设置有连续的过渡部。
2.根据权利要求1所述的运输装置(1)，其特征在于，所述输送平面(F)沿所述连续式输送器(8)的纵轴线(L8)方向至少在部分区段上平行于所述运动平面(E)。
3.根据权利要求1或2所述的运输装置(1)，其特征在于，所述输送平面(F)沿运动方向至少在部分区段上以确定的转动角度(β)围绕所述连续式输送器(8)的纵轴线(L8)扭转。
4.根据权利要求2或3所述的运输装置(1)，其特征在于，所述连续式输送器(8)的纵轴线(L8)至少具有直道区段(L8G)和/或弯道区段(L8K)。
5.根据权利要求4所述的运输装置(1)，其特征在于，所述弯道区段(L8K)至少在部分区段上围绕法向于所述纵轴线(L8)的弯道轴线(K)弯曲。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的运输装置(1)，其特征在于，所述连续式输送器(8)的纵轴线(L8)为了所述运输单元(2)沿着所述连续式输送器(8)的优选平滑的运动而具有连续的曲率变化。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的运输装置(1)，其特征在于，沿运动方向与所述过渡部段(7)邻接地设置有带有连续式输送器(8)的至少一个另外的过渡部段(7)。
8.根据权利要求1至6任中一项所述的运输装置(1)，其特征在于，沿运动方向与所述过渡部段(7)邻接地设置所述运输路线(3)的开始点(PA)或结束点(PE)或另一运输路线(3)的开始点(PA)或结束点(PE)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的运输装置(1)，其特征在于，所述连续式输送器(8)具有用于使所述运输单元(2)力锁合或形锁合地保持在所述连续式输送器(8)上的至少一个保持装置(15)。
10.根据权利要求9所述的运输装置(1)，其特征在于，所述保持装置(15)具有铁磁的特性并且为了力锁合地保持所述运输单元(2)而与所述运输单元(2)的驱动磁体(6)共同作用。
11.根据权利要求9所述的运输装置(1)，其特征在于，所述保持装置(15)具有至少一个接纳单元(16)，所述至少一个接纳单元为了使所述运输单元(2)形锁合地保持在所述连续式输送器(8)上而与至少一个布置在所述运输单元上的、相对应的接纳元件(17)共同作用。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的运输装置(1)，其特征在于，在所述运输部段(TSi)上布置有沿纵向方向相互间隔开距离的、分别具有线圈轴线(ASi)的驱动线圈(5)，其中，所述运输路线(3)的所有运输部段(TSi)的所有驱动线圈(5)的线圈轴线(ASi)处于共同的二维线圈平面(ES)中，其中，所述线圈平面(ES)对应于所述运输路线(3)的运动平面(E)或设置为平行于所述运输路线的运动平面。
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