CN110234583B - 定位和传送装置 - Google Patents

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Abstract

定位和传送装置包括环形的传送带(2)，该环形的传送带围绕安装到框架上的两个滚轮(3，4)运行。滚轮的外表面由多个滚轮分段(31，32，33)限定，这些滚轮分段互补地覆盖周边。所述分段可在轴向方向上独立地移动，以使传送带相对于框架侧向地移动。该装置包括至少一个致动器组件，该致动器组件包括安装在滚轮的两个端部处的可控磁致动器(7；8)。在分段的两个端部处安装有铁磁配对物(41，42，43，51，52，53)，以与相应的磁致动器配合，从而使相应的分段在轴向方向上移动。每个磁致动器包括电磁体(71，72，81，82)。每个铁磁配对物设置在相关联的分段的径向内侧。在滚轮的旋转期间，滚轮分段和相关联的配对物遵循圆形轨迹，在该圆形轨迹的一部分期间，它们面向对应的电磁体。在电磁体与铁磁配对物之间存在可变的轴向气隙(90)。与铁磁配对物同心地设置固定的弯曲的铁磁板，在铁磁配对物与铁磁板之间留有恒定的径向间隙。弯曲的铁磁板连接至电磁体的芯，使得由电磁体产生的磁场延伸穿过弯曲的铁磁板。

Description

定位和传送装置
技术领域
许多定位和/或传送组件包括传送带，以传送材料或工件并将其定位在期望的位置。在这些应用中，带以连续回路的形式使用，通过滚轮等在相对的反向端部处支撑所述连续回路。带可以用于将物体从一个地点运送到另一个地点和/或将物体定位在期望的位置上，例如以处理、处置或加工物体。这些系统的正确操作可能要求带以最小定位误差通过受控的方式移动。例如，在喷墨打印机中，每个单独的色彩平面通常沿着传送带或其他基板载体的行进路径被运送到基板的不同位置。因此，物体(或印刷技术中所谓的基板)在传送带上的位置需要非常稳定并且是可再现的(例如在±10μm内)，以确保所得到的图像具有良好的质量。传送带的位置误差可能导致在传送带上放置的物体的定位误差。
本发明涉及一种定位和传送装置，其包括环形的传送带，该环形的传送带围绕安装到固定框架上的两个滚轮运行，使得该带具有上行程和下行程，上行程形成用于要定位和运送的物体的承载侧，下行程形成该带的返回侧。至少一个滚轮的外表面由在滚轮的轴向和切向方向上延伸的多个滚轮分段限定，其中每个分段的轴向尺寸被设计为支撑传送带的整个宽度并且切向尺寸被设计成使得分段互补地覆盖滚轮的周边。分段可在滚轮的轴向方向上独立地移动，以使传送带相对于框架侧向移动。该装置还包括用于在滚轮的轴向方向上驱动分段的至少一个致动器组件，该致动器组件包括固定地安装在滚轮的两个端部的可控磁致动器。在每个分段的两个端部处安装有铁磁配对物，该铁磁配对物被构造和设置为与相应的磁致动器配合，以使相应的分段在滚轮的轴向方向上移动。
背景技术
从EP2603445中已知了这种定位和传送装置。
发明内容
本发明的目的在于提高定位和传送装置的定位精度。
根据本发明的一个方面，这个目的通过定位和传送装置来实现，该定位和传送装置包括环形的传送带，该环形的传送带围绕安装到固定框架上的两个滚轮运行，使得该带具有上行程和下行程，上行程形成用于要定位和运送的物体的承载侧，下行程形成该带的返回侧，
其中，至少一个滚轮的外表面由在滚轮的轴向和切向方向上延伸的多个滚轮分段限定，其中每个分段的轴向尺寸被设计为支撑传送带的整个宽度并且切向尺寸被设计成使得分段互补地覆盖滚轮的周边，
其中，分段能在滚轮的轴向方向上独立地移动，以使传送带相对于框架侧向移动，
该装置还包括用于在滚轮的轴向方向上驱动分段的至少一个致动器组件，该致动器组件包括固定地安装在滚轮的两个端部处的可控磁致动器，
其中，在每个分段的两个端部处安装有铁磁配对物，该铁磁配对物被构造和设置为与相应的磁致动器配合，以使相应的分段在滚轮的轴向方向上移动，其中
每个可控磁致动器包括电磁体，该电磁体包括芯和线圈，
每个铁磁配对物设置在相关联的滚轮分段的径向内侧，并且径向向内地延伸和切向地延伸，
其中，在滚轮的旋转期间，滚轮分段和相关联的配对物遵循圆形轨迹，在该圆形轨迹的一部分期间，它们面向对应的电磁体，其中在电磁体与铁磁配对物之间存在可变的轴向气隙，并且
其中，与铁磁配对物同心地(径向向内)设置固定的弯曲的铁磁板，在铁磁配对物与铁磁板之间留有恒定的径向间隙，该弯曲的铁磁板连接至电磁体的芯，使得由电磁体产生的磁场延伸穿过弯曲的铁磁板。
滚轮分段相对于电磁体的轴向位置在装置的操作期间发生变化。这种变化的轴向位置导致电磁体与正在经过该电磁体的铁磁配对物之间变化的距离。该变化的距离引起随着馈送到电磁体线圈的电流而变化的致动器力的变化。通过添加相对于配对物具有恒定的径向间隙的固定的弯曲的铁磁板，减小了随着电流而变化的致动器力的变化。由此可以实现更精确的力控制，这导致定位和传送装置的定位精度更精确。
在实际的实施方式中，该装置包括连接至电磁体的电子控制器，以控制通过电磁体的线圈的电流，并且该装置还包括一个或多个间隙距离传感器，该一个或多个间隙距离传感器连接至控制器并设置在每个电磁体附近以测量电磁体与铁磁配对物之间的可变的轴向气隙。
在优选的另外的实施方式中，控制器被构造成使得其补偿随着用于改变滚轮分段的位置的电流而变化的致动器力的变化。
在另外的实施方式中，控制器包括存储器，其中查找表存储在存储器中，其中存储随着用于改变分段的侧向位置的电流而变化的致动器力。
根据本发明的另一个方面，所提到的目的通过一种定位和传送装置实现，该定位和传送装置包括环形的传送带，该环形的传送带围绕安装到固定框架上的两个滚轮运行，使得该带具有上行程和下行程，上行程形成用于要定位和运送的物体的承载侧，下行程形成该带的返回侧，
其中，至少一个滚轮的外表面由在滚轮的轴向和切向方向上延伸的多个滚轮分段限定，其中每个分段的轴向尺寸被设计为支撑传送带的整个宽度并且切向尺寸被设计成使得分段互补地覆盖滚轮的周边，
其中，分段可在滚轮的轴向方向上独立地移动，以使传送带相对于框架侧向移动，
该装置还包括用于在滚轮的轴向方向上驱动分段的至少一个致动器组件，该致动器组件包括固定地安装在滚轮的两个端部的可控磁致动器，
其中，在每个分段的两个端部处安装有铁磁配对物，该铁磁配对物被构造和设置为与相应的磁致动器配合，以使相应的分段在滚轮的轴向方向上移动，
其中，滚轮具有固定的中心轴和设置为可绕中心轴同心地旋转(例如，通过轴承)的轮毂，并且其中滚轮分段通过径向间隔件连接至轮毂，径向间隔件包括板簧，该板簧允许滚轮分段在滚轮的轴向方向上移动并且当滚轮分段在轴向的中立位置之外时将滚轮分段朝向轴向的中立(中心)位置偏置，其中该装置包括用于在带的纵向方向上张紧带的张紧系统，该带由张紧系统预张紧，使得由带的预张紧力在滚轮分段上产生的轴向力分量抵消由于板簧的刚度和滚轮分段与轴向的中立位置的偏离而在滚轮分段上引起的轴向力。
根据本发明的这个方面，张紧力在板簧上产生压缩力。板簧上的压缩力在滚轮的轴向方向上产生远离分段的中立或中心位置的力。同时，与分段的轴向的中立或中心位置的轴向偏离在板簧中引起变形，该变形与弹簧刚度相结合导致在滚轮的轴向方向上的弹簧力，该弹簧力促使分段移动到轴向的中立位置。因此，上述两个力在相反的方向上起作用。上述两个力都随滚轮分段相对于中立位置的轴向位置而近似线性地变化。因此，实现了：在分段的轴向工作范围中，由带的预张紧力在滚轮分段上产生的轴向力分量抵消了当滚轮分段远离轴向的中立位置时由于板簧的刚度在滚轮分段上引起的轴向力。在中立位置，板簧上的压缩力不会产生轴向力分量，并且板簧不会弯曲，因此不会引起弹簧力。利用本发明的这个方面，实现了一种结构，其中不必克服摩擦来使分段移动，并且其中不必克服反作用弹簧力来使滚轮分段移动。因此，使滚轮分段在轴向方向上移动需要的控制力较小，由此提高了装置的可控性，并因此提高了装置的定位精度。
根据本发明的又一个方面，所提到的目的通过一种定位和传送装置来实现，该定位和传送装置包括环形的传送带，该环形的传送带围绕安装到固定框架上的两个滚轮运行，使得该带具有上行程和下行程，上行程形成用于要定位和运送的物体的承载侧，下行程形成该带的返回侧，
其中，至少一个滚轮的外表面由在滚轮的轴向和切向方向上延伸的多个滚轮分段限定，其中每个分段的轴向尺寸被设计为支撑传送带的整个宽度并且切向尺寸被设计成使得分段互补地覆盖滚轮的周边，
其中，分段可在滚轮的轴向方向上独立地移动，以使传送带相对于框架侧向移动，
该装置还包括用于在滚轮的轴向方向上驱动分段的至少一个致动器组件，该致动器组件包括固定地安装在滚轮的两个端部的可控磁致动器，
其中，在每个分段的两个端部处安装有铁磁配对物，该铁磁配对物被构造和设置为与相应的磁致动器配合，以使相应的分段在滚轮的轴向方向上移动，
其中，装置在滚轮处包括“设置”致动器组件和“重置”致动器组件，其中“设置”致动器组件被设置为对与带接触的滚轮分段起作用，以使带在侧向方向上移动，并且其中“重置”致动器组件被设置为对不与带接触的一个或多个滚轮分段起作用，以将该一个或多个滚轮分段重置到中立位置。
滚轮具有多个分段，在实际实施方式中，它具有三个或更多个分段，使得在全程旋转期间，分段具有圆形轨迹的一部分，在该部分中，该分段不与围绕滚轮运行的传送带接触。通过控制与带接触的分段的轴向位置，可以控制带的侧向位置。这是通过“设置”致动器组件完成的。不与带接触的分段必须进行重新定位(朝向中立或中心位置)。通常通过弹簧进行重新定位。然而，使用弹簧(例如，如上所述的板簧)来重新定位分段会导致振动，该振动可能导致带的定位误差。因此，根据本发明的这个方面，通过“重置”致动器组件进行重新定位，该“重置”致动器组件与“设置”致动器组件一样包括可控磁致动器。利用所提出的可控磁致动器进行重新定位允许以受控的方式重新定位分段，从而避免或最小化由这种重新定位引起的对带的干扰。由此提高了装置的定位精度。
在优选的实施方式中，“设置”致动器组件和“重置”致动器组件的每一个磁致动器都能够对圆扇形中的通过分段提供磁力，该圆扇形由相对于传送带的中心平面的角度α限定，该中心平面在上行程与下行程之间的中间延伸，其中相对于中心平面的角度α≤±30°。通过这种构造，当滚轮具有至少三个分段时，“设置”致动器组件和“重置”致动器组件的影响区域之间的角度(≤120°)大于滚轮分段的角度(<120°)。因此，滚轮分段不能位于“设置”致动器组件和“重置”致动器组件的磁致动器的前面。
因此，“设置”致动器组件和“重置”致动器组件不能同时对同一分段施加磁力。因此，“设置”致动器组件和“重置”致动器组件不会彼此影响，并且防止了由于不与带接触的分段的重新定位对带位置造成的干扰。
在优选的实施方式中，该装置包括连接至可控磁致动器的电子控制器，以控制由磁致动器产生的磁力，并且该装置还包括一个或多个间隙距离传感器，该一个或多个间隙距离传感器连接至控制器并设置在每个磁致动器附近以测量磁致动器与铁磁配对物之间的可变的轴向气隙。
在另外的实施方式中，该装置在“设置”致动器组件附近具有两个气隙传感器。因此，在该实施方式中，两个气隙传感器定位在控制与带接触的分段的位置的致动器组件附近。当这些间隙传感器中的一个的间隙测量受到从一个分段到下一个分段的转变的干扰时，可以用另一个间隙传感器进行正确的间隙测量。两个间隙传感器之间的角度间隔不等于滚轮分段之间的角度(120°)，以防止多个间隙传感器同时受到滚轮分段转变的干扰。
在另外的实施方式中，在两个虚拟平面之间限定角度γ，这两个虚拟平面分别从滚轮的中心延伸穿过定位在“设置”致动器组件附近的相应的气隙传感器，其中角度γ<120°。因此，在该实施方式中，两个气隙传感器之间的角度γ小于滚轮分段之间的角度，使得两个气隙传感器在位于下游的气隙传感器的测量受到分段转变的干扰之前测量相同分段的距离。
在另外的实施方式中，一个气隙传感器位于“重置”致动器组件附近。优选地，定位在“重置”致动器组件附近的气隙传感器定位在传送带的在上行程与下行程之间的中间延伸的中心平面中，由此在分段从带上脱离时，“重置”致动器组件处的间隙测量不受分段转变的干扰。
优选地，“设置”致动器组件和“重置”致动器组件是类似的。
应注意，还设想了本发明的所述方面的组合。
本发明还涉及一种打印系统，其包括打印机台和如上所述的定位和传送装置，该定位和传送装置用于在打印机台处传送和定位基板。在实际的实施方式中，打印机台包括喷墨打印头。
在下面的描述中将参照附图进一步阐明本发明。
附图说明
图1示意性示出了根据本发明的定位和传送装置的侧视图，
图2以立体图示出了图1的装置的优选的实施方式的滚轮，
图3示出了图2的滚轮的立体剖视图，
图4以立体的横截面示出了图2的滚轮，
图5示意性示出了图2的滚轮的纵向截面，
图6示意性示出了图2的滚轮的横截面，其中带围绕滚轮运行，
图7示意性示出了根据本发明的装置的纵向截面，以及
图8示出了图7的细节。
具体实施方式
图1示意性示出了定位和传送装置1。装置1包括环形的传送带2，该环形的传送带2围绕各自安装到固定框架5上的两个滚轮3和4运行。传送带2具有上行程2A和下行程2B，上行程2A形成用于要定位和运送的物体6的承载侧，下行程2B形成带2的返回侧。在图1中，传送带2的传送方向由双箭头200表示。
定位和传送装置1特别适合与打印系统一起使用，其中物体6是沿着通过打印机台300的路径传送的基板或网。打印机台300特别地包括喷墨打印头301。在喷墨打印机中，每个单独的色彩平面通常沿着传送带的行进路径传送到基板的不同位置。因此，物体6(基板或网)在传送带2上的位置需要非常稳定并且是可再现的(例如在±10μm内)，以确保所得到的图像具有良好的质量。
这里应该注意，除了打印应用之外，定位和传送装置1还可以与其他需要高定位精度的物品处理系统结合使用。例如，一个例子是激光雕刻系统。为了将物体6定位在带2上，提出了一种位置控制系统，该位置控制系统包括控制器400，如下所述，控制器400能够控制滚轮3、4中的致动器组件7、8。
在本发明的优选的实施方式中，两个滚轮3、4是相同的。在下文中，将参照图2至图6阐明滚轮3的结构和作用。必须理解的是，该描述对于相对的滚轮4是相同的。
在图2至图6中更详细示出了滚轮3。滚轮3具有固定部分，该固定部分包括中心主轴35和分别安装到主轴35的相应端部上的两个侧板36和37(见图3和图5)。滚轮3还具有可旋转部分，该可旋转部分可围绕中心主轴35旋转。该可旋转部分包括形成为圆柱体的轮毂38，该圆柱体与中心主轴35同轴地安装并且通过安装在轮毂38的圆柱体的两端部的轴承39相对于主轴35旋转地被支撑，在该例子中，轴承39是滚珠轴承。
滚轮3的可旋转部分还包括由三个滚轮分段31、32、33构成的外护套。分段31、32、33的外表面限定滚轮3的圆柱形外表面。每个滚轮分段31、32、33通过间隔元件40连接至轮毂38。间隔元件40基本上如同轮中的辐条那样起作用。如下所述，分段31、32、33可在滚轮3的轴向方向上移动，因此可在带2的横向方向上移动。间隔元件40被设计为柔性元件，使得它们允许分段31、32、33在滚轮3的轴向方向上移动。
滚轮分段31、32、33在滚轮3的轴向和切向方向上延伸。每个滚轮分段31、32、33的轴向尺寸被设计为支撑传送带2的整个宽度并且切向尺寸被设计成使得除了分段31、32、33之间的多个(在该实施方式中，三个)纵向转变区域34之外，三个分段31、32、33互补地覆盖滚轮3的周边。每个分段31、32、33在滚轮3的切线方向上延伸的角度β≤120°(见图6)。
如图5中针对分段31和32通过双箭头310和320所示，分段31、32、33可在滚轮3的轴向方向上独立地来回移动。滚轮的轴向方向垂直于传送带2的传送方向200。通过移动分段31、32、33，传送带2与滚轮分段31、32、33之间的摩擦导致带2在其横向方向上相对于固定框架5移动。由此，带2上的物体6可以在横向方向和传送方向上定位。
柔性的间隔元件40在没有摩擦的情况下引导滚轮分段31、32、33的轴向运动。为此，柔性的间隔元件40包括板簧。柔性的间隔元件40被设置成使得，如果分段31、32、33在传送器1的纵向方向上观察时的从中心位置侧向移出，则板簧40的弹性会使分段31、32、33偏置返回到未加载板簧40的中心位置。
为了提供使分段31、32、33移动的致动力，在滚轮3的端部内设置可控磁致动器。在图2至图6的优选实施方式中，滚轮3具有两个致动器组件7和8。第一致动器组件7是“设置”致动器组件，其能够为外侧的分段31、32、33提供力。例如，在图4中，主要是分段31位于“设置”致动器组件7的前面。例如，在图6中，分段31和33位于“设置”致动器组件7的前面。第二致动器组件8是“重置”致动器组件，其能够为内侧的分段31、32、33提供力。例如，在图4中，分段32位于“重置”致动器组件8的前面。例如，在图6中，分段32位于“重置”致动器组件8的前面。
“设置”致动器组件被设置为对与带接触的滚轮分段起作用，以使带2在侧向方向上移动；在图6的例子中，这些分段是分段31和33。“重置”致动器组件被设置成对不与带2接触的一个或多个滚轮分段起作用，以将该一个或多个滚轮分段重置到中心位置，该中心位置也称为中立位置；在图6的例子中，该分段是分段32。
在图3和图5中可以最佳地看出，“设置”致动器组件7包括两个电磁体71和72，电磁体71和72各自固定地设置在滚轮3的端部内。电磁体71和72分别安装在侧板36和37上。“重置”致动器8包括电磁体81和82，电磁体81和82各自固定地安装在滚轮3的端部内。电磁体81和82分别安装在侧板36和37上。
电磁体71、72、81、82包括铁磁材料的芯71A、72A、81A、82A和缠绕在对应的芯71A、72A、81A、82A上的线圈71B、72B、81B、82B。从电磁体径向向内，设置有固定的铁磁性的圆柱形环83、84。圆柱形环83、84连接至安装在端板36、37上的一个或多个径向凸缘85、86。圆柱形环83、84延伸超出电磁体71、72、81、82，并且从配对物41、42、43、51、52、53径向向内延伸(这将在下面进一步描述)，在铁磁配对物41、42、43、51、52、53与铁磁性的圆柱形环83、84之间留有恒定的径向间隙60。每个电磁体71、72、81、82的芯71A、72A、81A、82A都抵靠圆柱形环83、84的径向凸缘85，86或其中一个定位，使得由电磁体71、72、81、82产生的磁场延伸穿过铁磁性的圆柱形环83、84。这在图5中用虚线表示。
分段31、32和33分别在一个端部附近具有配对物41、42和43，这些配对物安装在分段的内侧。此外，分段31、32和33分别在另一个端部附近具有配对物51、52和53，这些配对物安装在分段的内侧。配对物41、42、43被构造和设置为与相应的磁致动器71、72配合，以使相应的分段31、32、33在滚轮3的一个轴向方向上移动。配对物51、52、53被构造和设置为与相应的磁致动器81、82配合，以使相应的分段31、32、33在滚轮3的相反的轴向方向上移动。在优选的实施方式中，铁磁配对物41、42、43、51、52、53形成为圆环扇区，该圆环扇区从滚轮分段31、32、33径向向内地延伸，并且在对应的环分段31、32、33的内表面的弧上延伸。圆环扇区可以由铁磁板材料制成，特别是钢板材料。
在滚轮3的旋转期间，滚轮分段31、32、33和相关联的铁磁配对物41、42、43、51、52、53遵循圆形轨迹，在该圆形轨迹的一部分期间，配对物41、42、43、51、52、53面向对应的电磁体71、72、81、82。在电磁体71、72、81、82与铁磁配对物41、42、43、51、52、53之间存在可变的轴向气隙90。
通过向电磁体71、72、81、82的线圈71B、72B、81B、82B馈送电流，产生磁场，该磁场吸引铁磁配对物41、42、43、51、52、53。由此，铁磁配对物将朝向致动的电磁体移动，并且相关联的分段将相应地移动。
馈送到电磁体71、72、81、82的线圈71B、72B、81B、82B的电流由连接至电磁体71、72、81、82的电子控制器400控制。装置1还包括间隙距离传感器9、10、11，这些间隙距离传感器连接至控制器400并且设置在一部分电磁体附近，以测量电磁体与铁磁配对物之间的可变的轴向气隙90。
因此，在使用中，分段具有可变的轴向位置。因此，电磁体与经过该电磁体的铁磁配对物之间的距离有变化。如果电磁体被致动，则该变化的距离引起随着馈送到电磁体线圈的电流而变化的致动器力的变化。通过相对于配对物具有恒定的径向间隙60来添加固定的弯曲的铁磁板，减小了随着电流而变化的致动器力的变化。由此可以实现更精确的力控制，这导致定位和传送装置的定位精度更精确。
在系统1中，测量间隙距离，该间隙距离表示带2的侧向位置。控制器400、电磁体和间隙距离传感器形成位置控制回路的一部分。
控制器400被构造成使得使用间隙距离传感器9、10、11的测量结果，能够补偿随着用于改变滚轮分段31、32、33的位置的电流而变化的致动器力的变化。在实践中，进行校准测量以测量随着用于改变滚轮分段31、32、33的轴向位置的致动器电流而变化的致动器力的变化。该校准测量结果作为查找表存储在控制器400的存储器中，并且被控制器400用于基于测得的间隙距离来调整控制信号(电流)。
可以在分别从滚轮的中心延伸穿过定位在“设置”致动器组件附近的相应的气隙传感器9和10的两个虚拟平面之间定义角度γ(见图6)。角度γ<120°。因此，两个气隙传感器9和10之间的角度γ小于滚轮分段之间的角度，使得两个气隙传感器9和10在位于下游的气隙传感器9的测量受到分段转变34(见图6)的干扰之前测量相同分段31、32、33的距离。
定位在“重置”致动器组件附近的气隙传感器42定位在中心平面中，在图6中该中心平面由传送带2的A-A表示，该中心平面A-A延伸穿过主轴35的中心轴线并且在上行程2A和下行程2B之间的中间延伸。
“设置”致动器组件和“重置”致动器组件的每一个磁致动器都能够对圆扇形中的分段31、32、33的正在通过的配对物41、42、51、52提供磁力，该圆扇形由相对于传送带2的中心平面A-A的角度α限定，其中，如图6所示，相对于中心平面A-A的角度α≤±30°。
如图7所示，装置1包括用于张紧带2的张紧系统70。由张紧系统70通过控制滚轮3和4的主轴35和45之间的距离给带2预张紧力。预张紧力导致带2在滚轮3、4上施加压力，这将参照滚轮3进行描述。必须理解的是，对于另一个滚轮4同样适用。张紧系统70优选连接至控制器400，控制器400还控制滚轮3、4的致动器组件7、8。
预张紧力在板簧40上产生压缩力，其在图8中由箭头110表示。板簧40上的压缩力110在滚轮3的轴向方向上产生力112，该力远离分段的中立或中心位置。同时，与分段的轴向的中立或中心位置的轴向偏离在板簧40中引起变形，该变形与弹簧刚度相结合导致在滚轮3的轴向方向上的弹簧力111，该弹簧力将分段31、32、33推向轴向的中立位置。
因此，两个力111、112在相反的方向上起作用。两个力111、112都随滚轮分段31、32、33相对于中立位置的轴向位置而近似线性地变化。因此，实现了：在分段31、32、33的轴向工作范围中，由带的预张紧力110在滚轮分段31、32、33上产生的轴向力分量112抵消了当滚轮分段31、32、33远离轴向的中立位置移动时由于板簧40的刚度在滚轮分段31、32、33上引起的轴向力111。
在中立位置，板簧40上的压缩力110不会产生轴向力分量，并且板簧40不会弯曲，因此不会引起弹簧力。有利地，分段31、32、33可以在没有必须克服的摩擦力的情况下移动。而且，通过所描述的抗衡特征，不必通过磁致动器克服反作用弹簧力来使滚轮分段31、32、33移动。因此，使滚轮分段31、32、33在轴向方向上移动需要的控制力较小，由此提高了装置1的可控性，并因此提高了装置1的定位精度。
本发明可以通过以下款项来概括：
1.一种定位和传送装置，其包括环形的传送带，该环形的传送带围绕安装到固定框架上的两个滚轮运行，使得该带具有上行程和下行程，上行程形成用于要定位和运送的物体的承载侧，下行程形成该带的返回侧，
其中，至少一个滚轮的外表面由在滚轮的轴向和切向方向上延伸的多个滚轮分段限定，其中每个分段的轴向尺寸被设计为支撑传送带的整个宽度并且切向尺寸被设计成使得分段互补地覆盖滚轮的周边，
其中，分段可在滚轮的轴向方向上独立地移动，以使传送带相对于框架侧向移动，
该装置还包括用于在滚轮的轴向方向上驱动分段的至少一个致动器组件，该致动器组件包括固定地安装在滚轮的两个端部处的可控磁致动器，
其中，在每个分段的两个端部处安装有铁磁配对物，该铁磁配对物被构造和设置为与相应的磁致动器配合，以使相应的分段在滚轮的轴向方向上移动，
其特征在于：
每个可控磁致动器包括电磁体，该电磁体包括芯和线圈，
每个铁磁配对物设置在相关联的滚轮分段的径向内侧，并且径向向内地延伸和切向地延伸，
其中，在滚轮的旋转期间，滚轮分段和相关联的配对物遵循圆形轨迹，在该圆形轨迹的一部分期间，它们面向对应的电磁体，其中在电磁体与铁磁配对物之间存在可变的轴向气隙，并且
其中，与铁磁配对物同心地(径向向内)设置固定的弯曲的铁磁板，在铁磁配对物与铁磁板之间留有恒定的径向间隙，该弯曲的铁磁板连接至电磁体的芯，使得由电磁体产生的磁场延伸穿过弯曲的铁磁板。
2.根据第1项所述的定位和传送装置，其中，该装置包括连接至电磁体的电子控制器，以控制通过电磁体的线圈的电流，并且该装置还包括一个或多个间隙距离传感器，该一个或多个间隙距离传感器连接至控制器并设置在每个电磁体附近以测量电磁体与铁磁配对物之间的可变的轴向气隙。
3.根据第2项所述的定位和传送装置，其中，控制器被构造成使得其补偿随着用于改变滚轮分段的位置的电流而变化的致动器力的变化。
4.根据第2或3项所述的定位和传送装置，其中，控制器包括存储器，其中查找表存储在存储器中，其中存储随着用于改变分段的侧向位置的电流而变化的致动器力。
5.根据前述任一项所述的定位和传送装置，其中，装置在滚轮处包括“设置”致动器组件和“重置”致动器组件，其中“设置”致动器组件被设置为对与带接触的滚轮分段起作用，以使带在侧向方向上移动，并且其中“重置”致动器组件被设置为对不与带接触的一个或多个滚轮分段起作用，以将该一个或多个滚轮分段重置到中立位置。
6.根据第2和第5项所述的定位和传送装置，其中，该装置在“设置”致动器组件附近具有两个气隙传感器，并且在“重置”致动器组件附近具有一个气隙传感器。
7.根据第6项所述的定位和传送装置，其中，在两个虚拟平面之间限定角度γ，所述两个虚拟平面分别从滚轮的中心延伸穿过定位在“设置”致动器组件附近的相应的气隙传感器，其中角度γ<120°。
8.根据第6或7项所述的定位和传送装置，其中，定位在“重置”致动器组件附近的气隙传感器定位在传送带的在上行程与下行程之间的中间延伸的中心平面中。
9.根据第5至8项中任一项所述的定位和传送装置，“设置”致动器组件和“重置”致动器组件的每一个磁致动器都能够对圆扇形中的通过分段提供磁力，该圆扇形由相对于传送带的中心平面的角度α限定，该中心平面在上行程与下行程之间的中间延伸，其中相对于中心平面的角度α≤±30°。
10.根据前述任一项所述的定位和传送装置，其中，每个滚轮具有三个或更多个滚轮分段。
11.根据第10项所述的定位和传送装置，其中，每个分段在滚轮的切线方向上的延伸的角度β≤120°。
12.根据前述任一项所述的定位和传送装置，其中，滚轮具有固定的中心轴和设置为可绕中心轴同心地旋转(例如，通过轴承)的轮毂，并且其中滚轮分段通过径向间隔件连接至轮毂。
13.根据第12项所述的定位和传送装置，其中，径向间隔件是板簧，其允许滚轮分段在滚轮的轴向方向上移动并且当滚轮分段在中立位置之外时将滚轮分段朝向中立(中心)位置偏置。
14.根据第13项所述的定位和传送装置，其中，该装置包括用于张紧带的张紧系统，该带由张紧系统预张紧，使得由带的预张紧力在滚轮分段上产生的轴向力分量抵消由于板簧的刚度和滚轮分段与中立位置的偏离而在滚轮分段上引起的轴向力。
15.一种定位和传送装置，其包括环形的传送带，该环形的传送带围绕安装到固定框架上的两个滚轮运行，使得该带具有上行程和下行程，上行程形成用于要定位和运送的物体的承载侧，下行程形成该带的返回侧，
其中，至少一个滚轮的外表面由在滚轮的轴向和切向方向上延伸的多个滚轮分段限定，其中每个分段的轴向尺寸被设计为支撑传送带的整个宽度并且切向尺寸被设计成使得分段互补地覆盖滚轮的周边，
其中，分段可在滚轮的轴向方向上独立地移动，以使传送带相对于框架侧向移动，
该装置还包括用于在滚轮的轴向方向上驱动分段的至少一个致动器组件，该致动器组件包括固定地安装在滚轮的两个端部处的可控磁致动器，
其中，在每个分段的两个端部处安装有铁磁配对物，该铁磁配对物被构造和设置为与相应的磁致动器配合，以使相应的分段在滚轮的轴向方向上移动，
其特征在于：
滚轮具有固定的中心轴和设置为可绕中心轴同心地旋转(例如，通过轴承)的轮毂，并且其中滚轮分段通过径向间隔件连接至轮毂，径向间隔件包括板簧，该板簧允许滚轮分段在滚轮的轴向方向上移动并且当滚轮分段在轴向的中立位置之外时将滚轮分段朝向轴向的中立(中心)位置偏置，其中该装置包括用于在带的纵向方向上张紧带的张紧系统，该带由张紧系统预张紧，使得由带的预张紧力在滚轮分段上产生的轴向力分量抵消由于板簧的刚度和滚轮分段与轴向的中立位置的偏离而在滚轮分段上引起的轴向力。
16.根据第15项所述的定位和传送装置，其中，装置在滚轮处包括“设置”致动器组件和“重置”致动器组件，其中“设置”致动器组件被设置为对与带接触的滚轮分段起作用，以使带在侧向方向上移动，并且其中“重置”致动器组件被设置为对不与带接触的一个或多个滚轮分段起作用，以将该一个或多个滚轮分段重置到中立位置。
17.一种定位和传送装置，其包括环形的传送带，该环形的传送带围绕安装到固定框架上的两个滚轮运行，使得该带具有上行程和下行程，上行程形成用于要定位和运送的物体的承载侧，下行程形成该带的返回侧，
其中，至少一个滚轮的外表面由在滚轮的轴向和切向方向上延伸的多个滚轮分段限定，其中每个分段的轴向尺寸被设计为支撑传送带的整个宽度并且切向尺寸被设计成使得分段互补地覆盖滚轮的周边，
其中，分段可在滚轮的轴向方向上独立地移动，以使传送带相对于框架侧向移动，
该装置还包括用于在滚轮的轴向方向上驱动分段的至少一个致动器组件，该致动器组件包括固定地安装在滚轮的两个端部处的可控磁致动器，
其中，在每个分段的两个端部处安装有铁磁配对物，该铁磁配对物被构造和设置为与相应的磁致动器配合，以使相应的分段在滚轮的轴向方向上移动，
其特征在于：
装置在滚轮处包括“设置”致动器组件和“重置”致动器组件，其中“设置”致动器组件被设置为对与带接触的滚轮分段起作用，以使带在侧向方向上移动，并且其中“重置”致动器组件被设置为对不与带接触的一个或多个滚轮分段起作用，以将该一个或多个滚轮分段重置到中立位置。
18.根据第17项所述的定位和传送装置，其中，“设置”致动器组件和“重置”致动器组件的每一个磁致动器都能够对圆扇形中的通过分段提供磁力，该圆扇形由相对于传送带的中心平面的角度α限定，该中心平面在上行程与下行程之间的中间延伸，其中相对于中心平面的角度α≤±30°。
19.根据第17或18项所述的定位和传送装置，其还包括连接至可控磁致动器的电子控制器，以控制由磁致动器产生的磁力，并且该装置还包括一个或多个间隙距离传感器，该一个或多个间隙距离传感器连接至控制器并设置在每个磁致动器附近以测量磁致动器与铁磁配对物之间的可变的轴向气隙。
20.根据第19项所述的定位和传送装置，其中，该装置在“设置”致动器组件附近具有两个气隙传感器。
21.根据第20项所述的定位和传送装置，其中，在两个虚拟平面之间限定角度γ，所述两个虚拟平面分别从滚轮的中心延伸穿过定位在“设置”致动器组件附近的相应的气隙传感器，其中角度γ<120°。
22.根据第17至21项中任一项所述的定位和传送装置，其中，一个气隙传感器位于“重置”致动器组件附近。
23.根据第22项所述的定位和传送装置，其中，定位在“重置”致动器组件附近的气隙传感器定位在传送带的在上行程与下行程之间的中间延伸的中心平面中，由此在分段从带上脱离时，“重置”致动器组件处的间隙测量不受分段转变的干扰。
24.根据第17至23项中任一项的定位和传送装置，其中，“设置”致动器组件和“重置”致动器组件是类似的。
25.一种打印系统，其包括打印机台和根据前述任一项所述的定位和传送装置，该定位和传送装置用于将在打印台处传送和定位基板。

Claims (15)

1.一种定位和传送装置，其包括环形的传送带，该环形的传送带围绕安装到固定框架上的两个滚轮运行，使得该带具有上行程和下行程，上行程形成用于要定位和运送的物体的承载侧，下行程形成该带的返回侧，
其中，至少一个滚轮的外表面由在滚轮的轴向和切向方向上延伸的多个滚轮分段限定，其中每个分段的轴向尺寸被设计为支撑传送带的整个宽度并且切向尺寸被设计成使得分段互补地覆盖滚轮的周边，
其中，分段能在滚轮的轴向方向上独立地移动，以使传送带相对于框架侧向移动，
该装置还包括用于在滚轮的轴向方向上驱动分段的至少一个致动器组件，该致动器组件包括固定地安装在滚轮的两个端部处的可控磁致动器，
其中，在每个分段的两个端部处安装有铁磁配对物，该铁磁配对物被构造和设置为与相应的磁致动器配合，以使相应的分段在滚轮的轴向方向上移动，
其特征在于：
每个可控磁致动器包括电磁体，该电磁体包括芯和线圈，
每个铁磁配对物设置在相关联的滚轮分段的径向内侧，并且径向向内地延伸和切向地延伸，
其中，在滚轮的旋转期间，滚轮分段和相关联的配对物遵循圆形轨迹，在该圆形轨迹的一部分期间，它们面向对应的电磁体，其中在电磁体与铁磁配对物之间存在可变的轴向气隙，并且
其中，与铁磁配对物同心地径向向内设置固定的弯曲的铁磁板，在铁磁配对物与铁磁板之间留有恒定的径向间隙，该弯曲的铁磁板连接至电磁体的芯，使得由电磁体产生的磁场延伸穿过弯曲的铁磁板。
2.根据权利要求1所述的定位和传送装置，其中，所述装置包括连接至电磁体的电子控制器，以控制通过电磁体的线圈的电流，并且该装置还包括一个或多个气隙传感器，该一个或多个气隙传感器连接至控制器并设置在每个电磁体附近以测量电磁体与铁磁配对物之间的可变的轴向气隙。
3.根据权利要求2所述的定位和传送装置，其中，控制器被构造成使得其补偿随着用于改变滚轮分段的位置的电流而变化的致动器力的变化。
4.根据权利要求2或3所述的定位和传送装置，其中，控制器包括存储器，其中查找表存储在存储器中，其中存储随着用于改变分段的侧向位置的电流而变化的致动器力。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的定位和传送装置，其中，装置在滚轮处包括“设置”致动器组件和“重置”致动器组件，其中“设置”致动器组件被设置为对与带接触的滚轮分段起作用，以使带在侧向方向上移动，并且其中“重置”致动器组件被设置为对不与带接触的一个或多个滚轮分段起作用，以将该一个或多个滚轮分段重置到中立位置。
6.根据权利要求2所述的定位和传送装置，其中，装置在滚轮处包括“设置”致动器组件和“重置”致动器组件，其中“设置”致动器组件被设置为对与带接触的滚轮分段起作用，以使带在侧向方向上移动，并且其中“重置”致动器组件被设置为对不与带接触的一个或多个滚轮分段起作用，以将该一个或多个滚轮分段重置到中立位置，并且该装置在“设置”致动器组件附近具有两个气隙传感器，并且在“重置”致动器组件附近具有一个气隙传感器。
7.根据权利要求6所述的定位和传送装置，其中，在两个虚拟平面之间限定角度γ，所述两个虚拟平面分别从滚轮的中心延伸穿过定位在“设置”致动器组件附近的相应的气隙传感器，其中角度γ<120°。
8.根据权利要求6所述的定位和传送装置，其中，定位在“重置”致动器组件附近的气隙传感器定位在传送带的在上行程与下行程之间的中间延伸的中心平面中。
9.根据权利要求5所述的定位和传送装置，“设置”致动器组件和“重置”致动器组件的每一个磁致动器都能够对圆扇形中的通过分段提供磁力，该圆扇形由相对于传送带的中心平面的角度α限定，该中心平面在上行程与下行程之间的中间延伸，其中相对于中心平面的角度α≤±30°。
10.根据权利要求1所述的定位和传送装置，其中，每个滚轮具有三个或更多个滚轮分段。
11.根据权利要求10所述的定位和传送装置，其中，每个分段在滚轮的切线方向上的延伸的角度β≤120°。
12.根据权利要求1所述的定位和传送装置，其中，滚轮具有固定的中心轴和设置为通过轴承可绕中心轴同心地旋转的轮毂，并且其中滚轮分段通过径向间隔件连接至轮毂。
13.根据权利要求12所述的定位和传送装置，其中，径向间隔件是板簧，其允许滚轮分段在滚轮的轴向方向上移动并且当滚轮分段在中立位置之外时将滚轮分段朝向中立中心位置偏置。
14.根据权利要求13所述的定位和传送装置，其中，该装置包括用于张紧带的张紧系统，该带由张紧系统预张紧，使得由带的预张紧力在滚轮分段上产生的轴向力分量抵消由于板簧的刚度和滚轮分段与中立位置的偏离而在滚轮分段上引起的轴向力。
15.一种打印系统，其包括打印机台和根据前述任一项权利要求所述的定位和传送装置，该定位和传送装置用于在打印机台处传送和定位基板。
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