CN110506019A - 提供减小的加工间距的线性马达输送系统及其移动元件 - Google Patents

Abstract

一种线性马达输送系统，包括：轨道，其包括成形导轨；多个移动元件，每个移动元件具有：主体；至少两个轴承，其由所述主体支撑并被构造以匹配于所述成形导轨，其中，所述轴承安装到所述移动元件而使得所述移动元件沿所述轨道的方向重叠而在各所述移动元件之间提供减小的加工间距。一种移动元件，用于在输送系统的轨道上移动，所述移动元件包括：第一组轴承，其在形状上匹配于第一成形导轨；第二组轴承，其被构造邻接抵靠第二导轨；主体，其支撑所述第一轴承和所述第二轴承，其中，所述主体在形状上允许所述第一轴承至少部分地重叠于相邻移动元件的所述主体。

Description

提供减小的加工间距的线性马达输送系统及其移动元件

相关申请

本申请要求2017年2月13日提交的美国专利申请No.62/458,227的优先权，该申请在此通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容整体上涉及用于支撑移动元件的输送系统，更特别地涉及提供减小的加工间距的输送系统及其移动元件。

背景技术

在传统的线性马达系统中，移动元件通过电动力控制沿轨道移动。在移动的磁体线性马达中，移动元件通常包括磁体，而轨道包括电磁场发生器。移动元件安置在轨道上而使得磁体通过电磁场起作用使移动元件沿轨道移动。为了允许平滑运动，移动元件通常具有沿轨道运行的轴承，移动元件通过导引结构或导轨或类似物支撑在轨道上。导轨可例如接合于轴承或移动元件本身。轴承可包括滑动轴承、球轴承、滚针轴承、滚子轴承、轮轴承，等等。

在线性马达系统中，移动元件上的力(包括加速力)可较高以快速移动或停止移动元件以增大生产速度。在此环境中，移动元件在沿轨道行进的方向上通常较大以针对施加力提供额外的稳定性。不过，这种较大的货盘尺寸可导致较大的加工间距(即，安置在移动元件上的各物件之间的距离和/或各移动元件本身之间的距离)。可替代地，移动元件可能需要更大的或封闭的导轨以协助抵抗所述力。

在一些情况下，轮宽度间隔(例如在各轴承/轮之间沿轨道方向的距离)与高度间隔(例如在导轨与驱动马达中心线(推力中心点，或者在一些情况下为移动元件的质心)之间的距离)的比率可对稳定性具有影响。此比率的减小可使移动元件稳定性下降，因而对于加速、速度、精度、有效载荷、悬臂、使用寿命等等具有限制。

在一些传统轴承系统中，如前所述，提供导轨以实体上接合于移动元件或轴承以提供稳定性。这些传统轴承系统典型地需要移动元件、轴承、或导轨中的任一件或所有件机械拆卸以将移动元件从轨道移除。这些类型的系统可能还需要对于导轨和轴承的预加载或紧密制造容差以实现精确运动和定位以及避免粘结。

因此，需要一种线性马达输送机，被构造以适应更紧凑的移动元件间加工间距，而同时还提供移动元件的稳定性和易处理性。

发明内容

根据本文的一个方面，本公开内容提供一种线性马达输送系统，包括：

轨道，其包括成形导轨；

多个移动元件，每个移动元件具有：

主体；

至少两个轴承，其由所述主体支撑并被构造以匹配于所述成形导轨，其中，所述轴承安装到所述移动元件而使得所述移动元件沿所述轨道的方向重叠而在各所述移动元件之间提供减小的加工间距。

在一些情况下，所述导轨可具有多个导轨；所述轴承被构造为使得：不同轴承能够在不同导轨上运行以允许所述轴承和所述移动元件重叠。

在一些情况下，所述轨道可具有第二导轨；所述移动元件可包括：第二组轴承，其被构造以邻接抵靠所述第二导轨；轴承悬置系统，其被构造以向所述第二组轴承提供悬置结构。

在一些情况下，所述轴承悬置系统可包括：所述移动元件的减薄主体，其被构造将所述第二组轴承朝向所述第二导轨偏置。

在一些情况下，所述轴承悬置系统可以包括：竖直旋转轴线，其被构造以允许所述第二组轴承相对于所述第二导轨枢转。

在一些情况下，所述轴承悬置系统可以包括：所述第二组轴承中的一个或多个轴承，其在所述轴承的内部中具有中空区域。

在一些情况下，移动元件可以包括：至少一个磁体；盖，其位于所述至少一个磁体的上方；主体衬垫，其位于所述盖与所述移动元件的所述主体之间；多个轴承衬垫，其位于每个轴承与所述移动元件的所述主体之间。

在一些情况下，每个移动元件还可以包括：第二组轴承，其被构造以邻接抵靠所述线性马达输送系统的平坦导轨；和轴承悬置系统，其被构造以向所述第二组轴承提供悬置结构。

在一些情况下，所述轴承悬置系统可以包括一对臂，其中每个臂被构造以支撑所述第二组轴承中的轴承并将所述轴承朝向所述第二导轨偏置。

在本文中详细描述的另一方面，提供一种移动元件，用于在线性马达输送系统的轨道上移动，所述移动元件包括：

至少一个磁体，用于使用电磁力与所述轨道的线性马达相互作用以使所述移动元件移动；

第一组轴承，其在形状上匹配于所述轨道的第一成形导轨；

第二组轴承，其被构造以邻接抵靠所述轨道的第二导轨；

主体，其支撑所述第一轴承和所述第二轴承，其中所述主体在形状上允许所述第一轴承至少部分地重叠于相邻移动元件的所述主体。

在一些情况下，所述移动元件可包括：轴承悬置系统，其被构造以向所述第二组轴承提供悬置结构。

在一些情况下，所述轴承悬置系统可包括：所述移动元件的减薄主体，其被构造将所述第二组轴承朝向所述第二导轨偏置。

在一些情况下，所述轴承悬置系统可以包括：竖直旋转轴线，其被构造以允许所述第二组轴承相对于所述第二导轨枢转。

在一些情况下，所述轴承悬置系统可以包括：所述第二组轴承中的一个或多个轴承，其在所述轴承的内部中具有中空区域。

在一些情况下，移动元件可包括：盖，其位于所述至少一个磁体的上方；主体衬垫，其位于所述盖与所述移动元件的所述主体之间；多个轴承衬垫，其位于每个轴承与所述移动元件的所述主体之间。

在一些情况下，移动元件可以进一步包括：轴承悬置系统，其被构造以向所述第二组轴承提供悬置结构。

在一些情况下，所述轴承悬置系统可进一步包括：一对臂，其中每个臂被构造以支撑所述第二组轴承中的轴承并将所述轴承朝向所述第二导轨偏置。

在又一方面，提供一种线性马达输送系统，包括：

轨道，其具有；

第一导轨，其具有成形构形；

第二导轨，其具有平坦构形；

多个移动元件，每个移动元件具有：

主体；

第一组轴承，其由所述主体支撑并被构造以匹配于所述成形第一导轨，其中，所述轴承安装到所述移动元件而使得所述移动元件沿所述轨道的方向重叠而在各所述移动元件之间提供减小的加工间距；

第二组轴承，其被构造以邻接抵靠所述轨道的第二导轨；

轴承悬置系统，其被构造以向所述第二组轴承提供悬置结构。

通过阅读以下结合附图对于特定实施例的描述，本公开内容的其它方面和特征对于本领域普通技术人员而言将变得显见。

附图说明

本公开内容的实施例现在将参照附图仅示例性地描述。

图1是根据一个实施例的具有多个移动元件的输送系统的轨道区部；

图2是根据另一实施例的具有多个移动元件的输送系统的轨道区部；

图3例示出可用于图2中所示实施例的导轨；

图4例示出具有多个移动元件的输送系统的曲形区部；

图5例示出具有两个分立实施例的移动元件的轨道区部；

图6A和6B例示出根据一个实施例的移动元件的剖视图和立体图；

图7A至7C例示出根据另一实施例的移动元件的立体图和内部图；

图8例示出根据又一实施例的移动元件；

图9A例示出根据一个实施例的可关联于移动元件使用的轴承的剖视图；

图9B例示出图9A中所示轴承的扭曲图线；

图10A和10B例示出根据又一实施例的移动元件的立体图和内部图。

具体实施方式

通常，本公开内容提供一种具有减小工具间距的线性马达输送系统和移动元件(其适于行进在输送系统上)，而无需封闭导轨或类似物。通常，意在使线性马达输送系统和对应的移动元件可实现75mm或更小、50mm或更小、25mm或更小的加工间距，而同时仍具有与较大加工间距的移动元件相似的性能、可靠性、移动元件易操作性和成本。在特定情况下，输送系统可包括至少一个导轨系统(其具有双成形轨)，移动元件的轴承可对应成形。意在使其可允许轴承直径增大至将不会损害性能和可靠性的尺寸。轴承可被设置到移动元件，使得相邻移动元件的轴承相互重叠。

对于如本文中所述的输送系统而言，没有封闭轴承的导轨，移动元件能够处理的扭矩通常受到以下因素影响：i)支撑轮的间距或间隔(也称为轮间距)；ii)线性马达(或驱动元件)与导轨或轮的距离(也称为轨偏移)。特别地，这可为从导轨/轮(因为它们对抗扭矩)的中心线到线性马达(或驱动力/推力)的中心线的距离。在一些情况下，这可为移动元件质心与支撑轮(也称为轮偏移)的距离。在一些情形中，下轮的摩擦也可有利于抵消一些扭矩，并在必要时可包括在计算中。轨偏移和轮偏移沿Z轴线(在此所述)测量。随着纵向轮间距减小和/或轨偏移增大，轴承/轮上的围绕Y轴线的扭矩增大(Y轴线垂直于行进方向且垂直于轨道)。随着轴承上的此扭矩增大，加速、减速和有效载荷受到限制以实现稳定的运动。对此评估的方式是：轮间距与轨偏移的比率。此比率越高，则在将加速、减速、有效载荷和悬臂保持在适合水平以进行高效操作的情况下实现稳定运动的几率越高。比率为1:1和更高可实现稳定表现。比率低于1:2可限制表现。类似的思路适用于轮间距与轮偏移之间的比率。

图1例示出输送系统100具有轨道102。轨道102被构造以与一个或多个移动元件104(例示出其中5个)相互作用，移动元件104被构造以沿轨道102骑跨或行进。类似轨道102的一些操作原理在Kleinikkink等人的美国专利No.8,397,896中更详细描述，该专利在此通过引用并入本文。

在一些实施例中，轨道102可包括：多个轨道区部(未示出)，它们机械自给并能够相互分离以天然模块化。在此情况下，轨道区部可安装到支撑体(未示出)上以相互对准和邻接而形成轨道102。为了模块化，每个轨道区部可装容自给的电子电路以驱动和控制轨道区部。

输送系统100包括的轨道表面产生磁力使移动元件104沿轨道102移动。磁力还将移动元件104捕获在轨道102上。磁力通过轨道表面下嵌入的线圈(未示出)形成的磁通量与移动元件104的磁元件的相互作用形成。磁力可被认为具有：起动力分量，用于引导移动元件104沿X轴线130(行进方向)在轨道102上移动，和捕获力分量，用于在Y轴线132(沿侧向)上将移动元件104保持在轨道102上并相对于轨道表面分开。还存在Z轴线，同时垂直于X和Y轴线。在至少一些输送系统中，起动力和捕获力通过相同的磁通量提供。

轨道表面包括：第一导轨108和第二导轨110，其被构造以支撑移动元件104。第一和第二导轨108、110被构造为使得：当磁力被克服时，移动元件104可从轨道表面移除。例如当用户将移动元件104撬离轨道表面时，磁力被克服。在可替代方案中，当磁力被逆反、减小或移除时，移动元件104可从轨道表面移除。

第一导轨108水平地支撑至少一些移动元件104，同时其可水平地和竖直地支撑其它移动元件104。特别地，第一导轨108具有V形构形112，邻近于具有平坦构形的平滑表面114。意在使V形构形112将水平地和竖直地支撑和引导一些移动元件104，而平坦构形将水平地支撑其它移动元件。第二导轨110具有类似结构为：其包括V形构形116(在此情况下在导轨的外侧或底部上)和平滑平坦表面118(在此情况下在V形构形的内侧或顶上)。应理解，具有可替代形状(即，不同于V形)的轨可用于移动元件上的对应的轮或轴承。

每个移动元件104具有至少一个成形轴承或轮120，其中轮的构形被构造对应于第一和第二导轨的成形构形。每个移动元件104进一步包括：至少一个平坦轮122。在此实施例中，移动元件104包括成组的成形轮120。意在双组导轨108、110允许成形轮120在相邻的移动元件之间重叠。意在通过在每个导轨上提供双轨道并允许移动元件具有某些重叠，输送系统100可在移动元件之间提供减小的加工间距。特别地，加工间距预计在50～75mm的范围内，而移动元件中的轮包括至少80mm的外尺度。

如前所述，移动元件能够处理的扭矩可受以下因素影响：i)V形轮的间距或间隔；ii)线性马达(或驱动元件)与V形轨的距离。随着V形轮间距减小和/或V形轨与驱动元件之间的距离增大，轴承上围绕Y轴线的扭矩增大(Y轴线垂直于行进方向且垂直于轨道)。随着轴承上此扭矩增大，加速、减速和有效载荷受到限制以实现稳定的运动。在本实施例中，目标是实现比率1:1。

以下提供可如何实现所述比率的示例：

·通过重叠轮，以确定比率1:1可在加工间距50mm和轮直径30mm时实现。这种1:1的比率能够在所希望的性能下实现稳定运动。30mm轮直径在比率1:1时提供更稳固的操作。

·对照而言，如果轮不重叠，则所述比率将约为3:5(对于50mm加工板间距和30mm轮而言)。这种比率将限制移动载体能够处理的最大扭矩，从而将加速、减速和有效载荷限制到低于所希望水平。为了在不重叠的情况下获得1:1比率，轮直径将从30mm减至18mm以实现50mm的加工间距。

保持更大轮直径的一个原因在于：在30mm轮直径时，仍可使用标准旋转轴承。例如可使用“10mm ID/19mm OD/5mm高度”尺寸的轴承。这处于具有多种选项可用于防护、密封和有效载荷评估时经济有效的标准旋转轴承的尺寸的低端。用于较小轮(例如18mm直径)的轴承变得更精密，不如在工业应用中耐用，具有更高的接触应力且具有更少的密封和防护选项。这些是具有较低额定有效载荷的典型的磁轴承。更小直径的轮通常也不能滚过轨接头以及更大的轮。因此，除了不佳的稳定性比率以外，结果的较小轮还可限制性能和可靠性。

图1例示出具有单个平坦构形轮的实施例，不过应理解，具有一组平坦轮的移动元件也可重叠于相邻移动元件。

在此实施例中，移动元件104可成对取向，使得第一移动元件的具有成形构形的轮位于第一导轨上，第二移动元件的具有成形构形的轮位于第二导轨上。这种成对系统允许第一移动元件的平坦构形轮位于第二导轨上且第二移动元件的平坦构形轮将位于第一导轨上。通常，每个移动元件104具有货盘主体140而允许相邻移动元件104的轮120、122重叠。在此实施例中，货盘主体140具有矩形形状，其中第一货盘支撑突部142处于各轮120之间且第二货盘支撑突部144接近轮122。如图所示，每个移动元件可相比于相邻移动元件而倒置。相应地，一个移动元件的第二货盘支撑突部144在重叠布置中位于两个相邻的移动元件的轮120之间。

轮、轴承、机轴和其它机械部件意在结实耐久并能够在高性能和可靠性下操作，而同时输送系统实现紧凑的加工板间距，约75mm或更小、约50mm或更小、约25mm或更小，包括任意介于其间的间距。

图2例示出具有减小的加工间距的输送系统200和移动元件的另一实施例。在此实施例中，第一导轨208可包括两个成形部分212和214，它们彼此相邻，在此情况下处于轨道顶侧处。第二导轨210可为平坦轨，与第一导轨208相反设置，在此情况下处于轨道202的底部处。第二导轨意在充分宽，以允许导轨容纳两个偏移的轮或轴承。

移动元件204可包括两组轮或轴承。第一组轴承220骑跨在第一导轨208上。第一组轴承220具有的边缘构形对应于第一导轨208的构形。在此实施例中，第一组轴承220具有V形构形，匹配于第一导轨208的每个部分212、214的反V形构形。第一组轴承220可替代地可具有U形构形或另一适合形状构形，意在沿Z轴线支撑移动元件204。意在使第一组轴承220可偏移，以允许一个轴承容纳第一导轨208的第一部分210中且第二个轴承容纳在第一导轨208的第二部分214中。

第二组轴承222骑跨在第二导轨210上。第二组轴承222意在具有一边缘构形而对应于第二导轨210的构形。在一实施例中，第二组轴承具有平坦构形(例如平坦轮)匹配于第二导轨210的平坦构形。第二组轴承222可包括两个偏移轴承，它们可在第二导轨210上略高或略低地滚动以适配于与第一导轨的任何不平行。在一些情况下，第二组轴承222可为单个轴承，居中地位于每个移动元件上并被构造以接合于第二导轨210。

在此示例性实施例中，移动货盘204可均沿相同方向取向，但仍与任一侧上的相邻移动元件重叠。例如，移动元件204具有：货盘主体240，货盘主体240具有货盘支撑突部242和伸出部244，其中一个轮220支撑在悬垂物244下方。货盘主体还将有肩部246，其中另一轮220支撑在肩部246上方。一个移动元件204的悬垂物244上的轮220重叠于相邻移动元件204的肩部246上的轮220。由于偏移轮允许移动元件重叠，因而输送系统200能够实现减小的加工间距(其可处于如本文中所述的尺寸范围内)。

在图2中所示的实施例中，移动元件204具有两个偏移的V形轴承220和两个偏移的平坦轴承222。两个平坦轴承222和两个V形轴承220(总共4个轴承)可提供增大的围绕X、Y、Z轴线旋转的稳定性。这可允许有效载荷安装到具有比三轴承构造更高悬臂的移动元件204。通过4个轴承220、222，安装到移动元件204的增加的有效载荷的重心也可在保持稳定性的同时移位更远离轨道。

应理解，重叠的构形轴承和/或重叠的移动元件可能要求双成形导轨。在双成形轨中的制造容差可能导致单个常用形状轨中的一些精确度可变性。在一些情况下，在相同导轨上具有两个成形部分(如图2中所示)可能比在每个分立导轨上具有成形构形(如图1中所示)更容易以可接受的容差制造。在相同轨上具有两个成形构形部分也可使衔接对准更容易，因为两种形状将对准到一起。进一步地，通过使两个成形构形部分接近到一起并处于马达的相同侧上，可以实现堆叠容差的减小。

图3更详细地例示出图2的第一导轨。允许轴承或轮重叠意在提供更小的加工间距，同时能够实现轴承解决方案而在尺寸上可处理线性马达输送机的力和要求。在至少一个导轨中具有双部分意在允许轴承/移动元件重叠。

如图3中所示，移动元件204可包括一组偏移的成形轴承220，成形轴承220被构造为使得：成形轴承重叠于相邻移动元件及其轴承。移动元件可进一步包括凹口230(例如槽或类似物)，意在提供对相邻移动元件的轴承的进一步的适应。意在具有双成形轨，可比单个成形轨提供增大的稳定性。

应理解，图1和2中所示实施例提供使轴承和/或移动元件重叠的不同方法以使各移动元件更接近到一起并由此减小加工间距，同时保持轨道上移动元件的稳定性，而不增加导轨用于封闭或以其它方式将移动元件保持到轨道上。

图4和5例示出可替代实施例，意在支撑间隔分布在移动元件上的轴承，具有常用轨和常用线性马达。特别地，图4例示出常用曲形轨，而图5例示出常用直形轨。线性马达输送机可用于宽范围的应用，其中，一些应用可得益于更小的加工间距(例如约75mm或更小)，而其它的应用可得益于更大的加工间距，例如用于每个移动元件的更宽部分或多个部分。适应于各个尺度的移动元件可进一步提供增大的稳定性，以支撑不同重量的载荷和/或具有不同悬臂的载荷。传统的机械解决方案通过窄和较宽间隔而支撑轮，可能在曲形上有问题，这是因为，马达与磁体的间隙(即，轨道上的马达与移动元件上的磁体之间的距离，有时被称为气隙或磁隙)随移动元件的轮间隔而变化。为不同的轮间隔(和相关的加工间距)提供多个曲形马达和/或曲形轨构形可为昂贵的解决方案。

图4和5例示出第一移动元件204(其被构造以提供更小的加工间距)和第二移动元件304(其被构造以提供更大的加工间距)。每个移动元件包括第一组成形轴承220和第二组平坦轴承222。每组轴承220和222在每个移动元件上偏移，意在重叠于相邻移动元件。第一移动元件204可比第二移动元件304具有更小的宽度。

在图4中，轨曲形构形可被确定，以允许适当空隙用于具有最宽轮间隙的移动元件304的磁隙，而具有最窄轮构形的移动元件204可具有更大的磁隙。例如，1～3mm的磁隙典型地是可接受的，磁隙更小则性能更佳。所述范围的低端通过制造的精度和容差确定，而高端则涉及轨道当承受较高力时保持移动元件正确接合和操作的能力。只要磁隙保持在适合的距离，则移动元件的尺寸范围可用于相同的轨曲形上。

在另一情况下，线性马达输送机轨道的曲形构形也可优化以共享磁隙变化，导轨构形可适配于公共马达。在又一情况下，马达可相对于导轨移位，以提供磁隙用于不同的轴承间隔。例如，对于“外”圈，当各轴承之间的间隔减小时，马达可相对于导轨外移。

在又一情况下，公共马达和轨部分可在曲形半径超过预定阈值时随时使用，当半径低于预定阈值时更换部分可用于曲形中。在此情况下，当需要更换部件时，马达和导轨中的至少一种可基于移动元件的轴承间隔在曲形中以较小半径更换。仅在曲形上更换半径低于预定阈值的部分，可仅为所有部分中的小部分，因而相对于更换整个线性马达输送机或者使多个输送机中的每个具有单一尺寸的移动元件而言体现出成本节约。这种类型的解决方案意在可用于轨道区部上的“内”圈、“外”圈或其它曲形。

例如，在两种类型的移动元件的情况下，第一类型具有75mm加工间距，第二类型具有50mm加工间距，每个具有V形轨和轴承并且在相同轨道上操作(类似于图2中所示)，以下表格例示出根据曲形半径而定的磁隙：

如上表所示，随着气隙变大，由于使移动元件移动的磁推力和使移动元件保持在轨道上的磁吸力的影响相反，因而存在折衷。应理解，类似考虑可用于对于其它类型的轨和轴承确定适合磁隙。

在另一情况下，移动元件的磁体的构形可基于所述组的轴承的间隔而修改。特别地，更接近于中心线的磁体可凹陷于移动元件上，具有更宽的轴承间隔以减小外侧曲形上不同的磁隙。虽然此解决方案可对外圈提供益处，不过其可能无助于内圈，因而可能仅在仅依靠外圈的线性马达输送系统中可行。

意在使上文中提供的解决方案允许公共线性马达部分支撑各种轴承间隔和尺寸的移动元件。马达曲形构形意在折衷于最小和最大间隔之间以优化磁隙。进一步意在使轨曲形构形也可以折衷于最小和最大轴承间隔之间以优化磁隙。进一步地，移动元件上的磁体的构形可修改以优化磁隙。应理解，可采用这些解决方案中的全部或一部分。

图6A和6B例示出移动元件404的实施例的局部剖视图。移动元件404可包括润滑系统410。意在使润滑系统410可以减小成形轴承相关于成形导轨的磨损。每个轴承可设置有润滑系统。润滑系统可包括：润滑剂入口412，润滑剂储存区域，吸收材料414。在一些情况下，吸收材料可成形以匹配且相邻于轴承。在此情况下，润滑剂(例如油)可添加到润滑剂入口412，储存在储存区域中，并通过吸收材料414吸收。吸收材料414可然后将润滑剂施加于轴承。在一些情况下，润滑剂储存部可由吸收材料制成，而不是用于润滑剂的容器。在图6A和6B中，显示存在两个润滑系统(入口、储存部、吸收材料)，不过应理解，其它实施例可包括变例，例如为包括单个入口、单个储存部或类似物的系统。

图7A、7B、7C例示出移动元件504的实施例的前视图和内视图。如先前实施例中那样，此实施例的移动元件504具有两组轴承，第一组轴承520骑跨在第一导轨208上，而第二组轴承522骑跨在第二导轨上。第一组轴承520可包括成形构形而匹配于第一导轨的相反成形构形。第一组轴承可偏移，其中，一个轮由货盘支撑突部542或其伸出部支撑，而另一轮可支撑在移动元件肩部546上方。移动元件可包括具有多个槽或凹口530的主体540，槽或凹口530意在提供一区域用于相邻移动元件的轴承。

在一些情况下发现：为移动元件添加悬置结构(例如一些适应性)实现了移动元件沿轨道的更平滑运动，特别是容许由于磁力或其它因素导致轴承与轨的可能的失准。为了实现适应性，轴承悬置系统550被提供到第二组轴承522。轴承悬置系统550(例如偏置轮悬置结构)可允许第二组轴承522在沿轨道的运动过程中与第二导轨保持更一致的接触。在一些情况下，轴承悬置系统550可通过适配移动元件主体540(例如通过减薄主体或切除一部分主体)而实现。在一些情况下，主体540的中心区域可分离于外侧以实现轴承悬置系统550的运动。如图7C中所示，在一些情况下，垫片554可被可移除地附接到主体以允许第二组轴承522独立于磁体组件562而弯曲(图7A)。垫片554可较窄，并附接到移动元件504的主体540的中心的近处。在一些情况下，垫片可具有约0.25～1mm的厚度。在特定情况下，垫片554可约为0.5mm宽。

其它悬置/偏置选项也可使用，例如使用弹簧、弹性体、或类似物可提供到主体540。在一些情况下，轴承悬置可应用于第一和第二组轴承，不过其可优选地仅偏置第二组轴承，意在提供第一组轴承的稳定性和重现性。

图8例示出另一实施例的移动元件604。移动元件具有第一组轴承620和第二组轴承622，它们由移动元件的主体640支撑。在此实施例中，移动元件主体进一步包括可替代的轴承悬置系统650。轴承悬置系统650提供竖直旋转轴线而允许第二组轴承相对于移动元件604的主体枢转或旋转。意在使此旋转运动可在移动元件604运送时提供与导轨的改进的接触。在一些情况下，轴承悬置系统650可用于在此所述的其它轴承悬置系统。

图9A例示出进一步的可替代的类型的轴承悬置系统。在此示例中，轮类型轴承722可包括中空部752，中空部752可为轮提供一些适应性或可压缩性以提供轴承悬置系统。如图所示，轴承的适应性或刚度可通过外环的厚度或轴承的唇限定。轴承722也可另外用于本文所述的其它轴承悬置系统以向轴承悬置系统提供进一步的适应性和整体上允许轴承采取方式保持与导轨的更大接触。中空部752的深度和径向宽度可取决于一个或多个以下因素：总体结构，货盘和轨的几何形状，潜在的顺应性差别，材料性能，等等。中空部意在具有尺寸以适应轴承和导轨之间的任何可能的失准(可能由于作用于移动元件上的磁力所致)。在特定示例中，可能的失准可预计为0.1mm，中空部的径向宽度可为至少0.1mm。在特定情况下，中空部宽度可约为2mm，刚度可约为0.002mm/N。图9B例示出图9A中所示轴承的夸张扭曲图线。此示例允许在两个轴承之间的25％/75％的力分配。

图10A和10B例示出可替代的移动元件804的分解图和立体图。这种特定实施例包括的特征可用于清洁或无菌环境中的输送系统中。例如，盖860可被附接以提供便利清洁表面和保护环境免于任何污染物(例如灰尘、碎渣、细菌或类似物，其可收集在移动元件的磁元件862中)。移动元件804可具有实心中心主体840A，主体衬垫864可设置以针对中心主体840A密封所述盖860以密封磁元件862。这些特征可减少或消除污染物(否则可积聚在移动元件862中或周围并需要清洁)。

类似于其它实施例，移动元件804可包括：第一组轴承820，其可包括与第一导轨的成形构形相反的成形构形。进一步地，第二组轴承822被设置以与第二导轨接触。第二组轴承822设置有轴承悬置系统850，轴承悬置系统850可向每个轴承822提供一些悬置/适应性。添加的适应性意在通过使第二组轴承在移动元件804的行进过程中保持与第二导轨接触而为移动元件804提供更大稳定性。在此实施例中，轴承悬置系统850通过使轴承822安装到较细的臂850A上而设置，其中每个臂被构造以支撑第二组轴承的轴承并用作用于轴承的悬置结构。在一些情况下，所述臂可将相关联的轴承朝向第二导轨偏置。轴承衬垫868也可在第一组轴承和第二组轴承中提供到每个轮。轴承衬垫868被安置以阻挡污染物和以其它方式密封移动元件804的可能聚集污染物的区域。

在先前描述中，为了阐释目的，提出多个细节以提供对实施例的透彻理解。不过，本领域技术人员应认识到，这些特定细节可能并非必要。在其它情况下，公知的电结构和电路以方框示意图形式显示以免混淆理解。例如，未提供特定细节，例如，在此所述实施例是否实现为软件例程、硬件电路、固件、或它们的组合。

上述实施例意在仅为示例性的。对于特定实施例，本领域技术人员可在不背离仅由所附权利要求书限定的范围的情况下实现替换、修改和变化。

Claims (18)

1.一种线性马达输送系统，包括：

轨道，其包括成形导轨；

多个移动元件，每个移动元件包括：

主体；

至少两个轴承，其由所述主体支撑并被构造以匹配于所述成形导轨，其中，所述轴承安装到所述移动元件而使得所述移动元件沿所述轨道的方向重叠而在各所述移动元件之间提供减小的加工间距。

2.根据权利要求1所述的线性马达输送系统，其中，

所述导轨包括多个导轨；

所述轴承被构造为使得：不同轴承能够在不同导轨上运行以允许所述轴承和所述移动元件重叠。

3.根据权利要求1所述的线性马达输送系统，其中，

所述轨道进一步包括：第二导轨；

其中，所述移动元件进一步包括：

第二组轴承，其被构造以邻接抵靠所述第二导轨；

轴承悬置系统，其被构造以向所述第二组轴承提供悬置结构。

4.根据权利要求3所述的线性马达输送系统，其中，

所述轴承悬置系统包括：所述移动元件的减薄主体，其被构造将所述第二组轴承朝向所述第二导轨偏置。

5.根据权利要求3所述的线性马达输送系统，其中，

所述轴承悬置系统包括：竖直旋转轴线，其被构造以允许所述第二组轴承相对于所述第二导轨枢转。

6.根据权利要求3所述的线性马达输送系统，其中，

所述轴承悬置系统包括：所述第二组轴承中的一个或多个轴承，其在所述轴承的内部中具有中空区域。

7.根据权利要求1所述的线性马达输送系统，其中，每个移动元件包括：

至少一个磁体；

盖，其位于所述至少一个磁体的上方；

主体衬垫，其位于所述盖与所述移动元件的所述主体之间；

多个轴承衬垫，其位于每个轴承与所述移动元件的所述主体之间。

8.根据权利要求7所述的线性马达输送系统，其中，每个移动元件进一步包括：

第二组轴承，其被构造以邻接抵靠所述线性马达输送系统的平坦导轨；

轴承悬置系统，其被构造以向所述第二组轴承提供悬置结构。

9.根据权利要求8所述的线性马达输送系统，其中，

所述轴承悬置系统包括一对臂，其中每个臂被构造以支撑所述第二组轴承中的轴承并将所述轴承朝向所述第二导轨偏置。

10.一种移动元件，用于在线性马达输送系统的轨道上移动，所述移动元件包括：

至少一个磁体，用于使用电磁力与所述轨道的线性马达相互作用以使所述移动元件移动；

第一组轴承，其在形状上匹配于所述轨道的第一成形导轨；

第二组轴承，其被构造以邻接抵靠所述轨道的第二导轨；

主体，其支撑所述第一轴承和所述第二轴承，其中所述主体在形状上允许所述第一轴承至少部分地重叠于相邻移动元件的所述主体。

11.根据权利要求10所述的移动元件，其中，所述移动元件进一步包括：

轴承悬置系统，其被构造以向所述第二组轴承提供悬置结构。

12.根据权利要求11所述的移动元件，其中，

所述轴承悬置系统包括：所述移动元件的减薄主体，其被构造将所述第二组轴承朝向所述第二导轨偏置。

13.根据权利要求11所述的移动元件，其中，

所述轴承悬置系统包括：竖直旋转轴线，其被构造以允许所述第二组轴承相对于所述第二导轨枢转。

14.根据权利要求11所述的移动元件，其中，

所述轴承悬置系统包括：所述第二组轴承中的一个或多个轴承，其在所述轴承的内部中具有中空区域。

15.根据权利要求10所述的移动元件，进一步包括：

盖，其位于所述至少一个磁体的上方；

主体衬垫，其位于所述盖与所述移动元件的所述主体之间；

多个轴承衬垫，其位于每个轴承与所述移动元件的所述主体之间。

16.根据权利要求15所述的移动元件，进一步包括：

轴承悬置系统，其被构造以向所述第二组轴承提供悬置结构。

17.根据权利要求16所述的移动元件，其中，

所述轴承悬置系统包括一对臂，其中每个臂被构造以支撑所述第二组轴承中的轴承并将所述轴承朝向所述第二导轨偏置。

18.一种线性马达输送系统，包括：

轨道，其包括；

第一导轨，其具有成形构形；

第二导轨，其具有平坦构形；

多个移动元件，每个移动元件包括：

主体；

第一组轴承，其由所述主体支撑并被构造以匹配于所述成形第一导轨，其中，所述轴承安装到所述移动元件而使得所述移动元件沿所述轨道的方向重叠而在各所述移动元件之间提供减小的加工间距；

第二组轴承，其被构造以邻接抵靠所述轨道的第二导轨；

轴承悬置系统，其被构造以向所述第二组轴承提供悬置结构。