CN111655599A - 物品输送机 - Google Patents

Abstract

提出了一种输送机系统(100)，包括：‑至少一个运输链(105)，该至少一个输送链包括一系列互相连接的链节(110、410)；‑引导结构(120)，用于滑动地支撑所述至少一个运输链，使得所述至少一个运输链的链节限定用于支撑待运输物品的基本上平的支撑表面，以及‑马达装置，用于使得至少一个运输链相对于引导结构沿着平行于所述支撑表面的第一方向移动，其特征在于：‑马达装置包括线性电动马达，该线性电动马达包括：‑多个磁体(210(1)、210(2)；310(1)、310(2))，每个磁体均位于相应的链节中，以及‑多个推进电磁体(230(1))、230(3)、230(3)；330(1)、330(2)、330(3))，位于引导结构上。

Description

物品输送机

根据本发明的一个或多个实施方式的解决方案总体上涉及物品输送机系统。更具体地，该解决方案涉及链式的输送机系统。

在各种类型的已知物品输送机系统(简称输送机系统)中，链式的输送机系统(简称链式输送机系统)包括设计成支撑物品的运输链，以及使运输链沿着预定路径移动的马达元件。通常，马达元件或所谓的驱动器包括马达和驱动元件，特别是传动系。马达通常布置成经由传动系在输送方向上驱动运输链或所谓的输送机。

运输链包括一系列彼此联接的链节(chain links)。每个链节包括适于支撑待运输物品的基本上平面的面。运输链由引导结构支撑，该引导结构优选地由具有低摩擦系数的材料制成，以便运输链能够相对于引导结构滑动。

通常，马达装置，特别是马达元件或所谓的驱动器，包括电动马达，该电动马达适于例如通过或经由减速器来旋转和/或驱动小齿轮，该小齿轮具有构造为直接接合在设置在链节上的对应凹部中的齿。这样，驱动轴的旋转转化成运输链相对于引导结构的随之发生的平移运动。

尽管目前在大多数输送机系统中使用包括齿轮减速器(或所谓的减速装置或简称为减速器)和小齿轮的类型的马达装置，特别是马达元件或所谓的驱动器，但是其仍然受到不可忽略的缺陷的影响。例如，小齿轮的齿与设置在链节上的凹部之间的机械联接会妨碍所产生的运输链的运动的流动性，从而导致运输链的不利前进，这会导致在存在高负载的情况下待运输物品的掉落，和/或可能导致正运输的物品倾倒，特别是在存在高负载的情况下。另外，由于在铰链销与相应的座部之间产生摩擦而使链节铰接的铰链经受不可忽略的磨损。最后，此类型的系统对污垢的积聚特别敏感。

因此，本发明的根本问题是提供一种马达装置(特别是马达元件或所谓的驱动器)的替代方案，该马达装置包括目前在链式输送机系统中使用的减速器和小齿轮，该替代方案不受上述缺点的影响。

在非常概括的意义上，根据本发明的一个或多个实施方式的解决方案基于通过线性电动马达(或所谓的线性马达或简称为马达)驱动运输链运动的想法，该线性电动马达包括位于链节中的永磁体和位于引导结构上的电磁体。

本发明的一个方面涉及一种输送机系统。该输送机系统包括：

-至少一个运输链，包括一系列互相连接的链节；

-引导结构，用于滑动地支撑所述至少一个运输链，使得该至少一个运输链的链节限定用于支撑待运输物品的基本上平的支撑表面，以及

-马达，用于使至少一个运输链沿着平行于所述支撑表面的第一方向相对于引导结构移动。

根据本发明的一个实施方式，马达装置(或简称为马达)包括电动线性马达，该电动线性马达包括多个磁体，每个磁体位于相应的链节中；并且包括多个推进电磁体，推进电磁体位于引导结构上。

根据本发明的一个实施方式，每个磁体配置为沿着垂直于所述第一方向的第二方向产生恒定磁场。

根据本发明的一个实施方式，每个推进电磁体配置为被激励(energized，通电)而沿着第二方向产生可变磁场，由此产生沿着所述第一方向的磁力，从而产生沿着第一方向的至少一个运输链沿着第一方向的所述移动。

根据本发明的一个实施方式，多个推进电磁体包括一系列沿着所述第一方向的推进电磁体。

根据本发明的一个实施方式，所述第二方向垂直于所述支撑表面。

根据本发明的一个实施方式，多个磁体限定包括交替的第一磁体和第二磁体的一系列磁体。

根据本发明的一个实施方式，每个第一磁体和每个第二磁体均具有沿着第二方向对准的北极和南极。

根据本发明的一个实施方式，每个第一磁体的北极比其南极更靠近支撑表面。具体地，每个第一磁体的北极定位成比其南极更靠近支撑表面的中心线。换句话说，每个第一磁体的北极相对于支撑表面的中心线更向内定位，而其南极相对于支撑表面的中心线更向外定位。

根据本发明的一个实施方式，每个第二磁体的南极比其北极更靠近支撑表面。具体地，每个第二磁体的南极定位成比其北极更靠近支撑表面的中心线。换句话说，每个第二磁体的南极相对于支撑表面的中心线更向内定位，而其北极相对于支撑表面的中心线更向外定位。

根据本发明的一个实施方式，每个推进电磁体包括线圈，该线圈具有沿着第二方向的对称轴线。

根据本发明的一个实施方式，该多个磁体限定包括交替的第一磁体和第二磁体的一系列磁体。

根据本发明的一个实施方式，每个第一磁体和每个第二磁体均是U形磁体，其中，其北极和其南极沿着垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向对准。

根据本发明的一个实施方式，每个第一磁体的北极和南极的沿着第三方向的相互位置与每个第二磁体的北极和南极的沿着第三方向的相互位置相反。

根据本发明的一个实施方式，每个推进电磁体包括线圈和相应的U形铁素体或铁磁性构件，该U形铁素体或铁磁性构件包括沿着第二方向延伸的第一臂和第二臂，以及使第一臂和第二臂结合并且沿着第三方向延伸的结合部分，其中，每个线圈盘绕在U形构件的该结合部分上。

根据本发明的一个实施方式，每个所述第二方向平行于所述支撑表面。

根据本发明的一个实施方式，每个链节包括第一组磁体和第二组磁体。

根据本发明的一个实施方式，链节的第一组磁体中的每个磁体沿着所述第二方向面朝链节的第二组磁体中的相应的磁体。

根据本发明的一个实施方式，推进电磁体位于第一组磁体与第二组磁体之间的引导结构上。

根据本发明的一个实施方式，每个推进电磁体包括线圈，该线圈具有沿着第二方向的对称轴线。

根据本发明的一个实施方式，所述第一组由单个磁体组成，并且所述第二组由单个磁体组成。

根据本发明的一个实施方式，所述第一组包括三个磁体，并且所述第二组包括三个磁体。

根据本发明的一个实施方式，每个磁体是钕基永磁体。

根据本发明的一个实施方式，每个磁体埋在相应的链节中。

根据本发明的一个实施方式，输送机系统还包括用于激励所述推进电磁体的供电系统。

根据本发明的一个实施方式，所述供电系统是三相供电系统。

根据本发明的一个实施方式，所述供电系统是两相供电系统。

根据本发明的一个实施方式，所述供电系统是单相供电系统。

根据本发明的一个实施方式，输送机系统还包括用于感测由磁体产生的磁场的装置，以及用于基于感测到的磁场来评估该至少一个运输链的位置和/或运动速度的装置。

根据本发明的一个实施方式，所述至少一个运输链包括闭环运输链。

根据本发明的一个实施方式，所述至少一个运输链中的每个是与其他块分开的运输链的块。

通过阅读以下结合附图对本发明的仅作为非限制性实例来提供的实施方式的详细描述，将更好地理解根据本发明的解决方案的这些和其他特征和优点，在附图中：

图1A通过等距视图来示出了穿过物品输送机的一小段区段，其中可应用根据本发明的一个或多个实施方式的解决方案；

图1B是图1A的物品输送机的区段的俯视图；

图2A是根据本发明的一个实施方式的物品输送机沿着垂直于支撑表面的截面的剖视图；

图2B是图2A的物品输送机的引导结构的等距视图，其中已经移除了运输链；

图2C是图2A的物品输送机的运输链的等距视图；

图2D是图2A的一部分的放大图；

图3A是根据本发明的另一实施方式的物品输送机沿着垂直于支撑表面的截面的剖视图；

图3B是图3A的物品输送机的引导结构的等距视图，其中已经移除了运输链；

图3C是图3A的物品输送机的运输链的等距视图；

图3D是图3A的一部分的放大图；

图3E是图3A的物品输送机沿着平行于支撑表面的截面的剖视图，该支撑表面穿过运输链的链节延伸；

图3F是位于图3A的物品输送机的引导结构中的推进电磁体中的一个的等距视图；

图4A通过等距视图示出了另一物品输送机的一小段区段，其中可应用根据本发明的一个或多个其他实施方式的解决方案；

图4B是图4A的物品输送机的区段的俯视图；

图4C是根据本发明的一个实施方式的图4A和图4B的物品输送机的运输链的等距视图；

图4D是根据本发明的一个实施方式的图4A和图4B的物品输送机沿着垂直于支撑表面的截面的剖视图；

图4E是根据本发明的一个实施方式的图4A和图4B的物品输送机沿着平行于支撑表面的截面的剖视图；

图4F是图4E的一部分的放大图；

图4G是根据本发明的一个实施方式的图4A和图4B的物品输送机沿着垂直于支撑表面的截面的剖视图；

图4H是推进电磁体中的一个的等距视图，这些推进电磁体位于根据本发明的一个实施方式的图4A和图4B的物品输送机的引导结构中；

图5是根据本发明的另一实施方式的图4A和图4B的物品输送机沿着平行于支撑表面的截面的剖视图。

具体参考附图，所有附图共用由三个正交方向x、y和z所表示的相同参考系，在图1A中，通过等距视图示意性地示出了物品输送机系统(或简称为物品输送机100)的一小段区段，其中，可应用根据本发明的一个或多个实施方式的解决方案。图1B是图1A的物品输送机100的区段的俯视图(平行于x和y方向)。

物品输送机100是链式输送机，其包括用于运输物品的运输链105，所运输的物品诸如饮料(矿泉水、软饮料等)的瓶子并且图中未示出。然而，要强调的是，输送机的类型以及其意图输送的物品的性质不对本发明的目的进行限制，从而使得本发明通常应用于任何类型的输送机，不管待输送物品的性质如何。

运输链105通常可由多个链块(chunk)构成，每个链块进而由例如由塑料材料制成的多个链节110构成，这些链节通过销彼此铰接。

每个链节110包括基本上平的第一面112和与第一面相对的第二面(在图1A和图1B中不可见)。链节110的第一面112适于限定支撑表面，该支撑表面基本上是平的(平行于x和y方向)和/或光滑的，以用于支撑待运输物品。

要强调的是，图1A和图1B仅示出了运输链105的一部分，例如对应于单个链块。整个运输链105可以被更长的运输链替代，并且还形成闭合环路，该闭合环路包括向前区段(或所谓的顶部延伸段)和返回区段(或所谓的底部延伸段)(在图1A和图1B中不可见)，在向前区段中，链节110的第一面112面朝上以限定支撑表面(如图1A和图1B所示)，返回区段位于输送机的下层部分中，其中，链节110的第一面112面朝下。

运输链105由引导结构120滑动地支撑。在附图所示的实施方式中，引导结构具有基本上平行六面体的形状，其包括平行于方向x、y的上表面125和较小表面127。在引导结构120的上表面125中制成有沿着平行于方向x的方向纵向延伸的引导凹槽128，该引导凹槽128限定由低摩擦系数的材料制成的横向引导轮廓部130，运输链105滑动地搁置在这些横向引导轮廓部上。

物品输送机100包括用于使运输链105相对于引导结构120运动的马达装置，或所谓的线性马达。在使用中，运输链105沿着由引导凹槽128限定的运动方向D相对于引导结构120滑动。在附图所示的情况下，运动方向D因此平行于x方向。

根据本发明的一个实施方式，马达装置(或简称为马达)包括线性电动马达，该线性电动马达包括位于运输链105的链节110中的永磁体和位于引导结构120中的电磁体，该电磁体称为“推进电磁体”。

为了详细示出根据本发明的一个实施方式的马达装置，或所谓的线性马达，现在将参考图2A至图2D。图2A是物品输送机100沿着垂直于支撑表面并穿过图1B的轴线A-A的截面的剖视图。图2B是倒置的引导结构120的等距视图，即，在该附图中看到下表面127，并且其中已经移除了运输链105。图2C是倒置的运输链105的等距视图，即，其中链节110的与第一面112相背对的下面(用202表示)是可见的。图2D是图2A中标识为参考标记P1的部分的放大图。

根据图2A至图2D所示的本发明的实施方式，每个链节110包括相应的永磁体，或简称为“磁体”，该磁体配置为沿着基本上垂直于支撑表面的方向(即沿着z方向)产生恒定的磁场。例如，磁体可以是钕基永磁体。当然，本发明的概念也可应用于磁体由不同材料形成的情况，例如金属材料或复合材料。

根据本发明的一个实施方式，磁体沿着链的运动方向D限定一系列磁体，该一系列磁体包括交替的第一磁体210(1)和第二磁体210(2)。

根据图2A至图2D所示的本发明的实施方式，第一磁体210(1)和第二磁体210(2)的磁北极和磁南极沿着z方向对准。每个第一磁体210(1)的北极N(1)相对于南极S(1)更靠近链节110的第一面112，并因此更靠近支撑表面。每个第二磁体210(2)的南极S(2)相对于北极N(2)更靠近链节110的第一面112，并因此更靠近支撑表面。

这样，如图2D所示，由该系列磁体210(1)、210(2)产生的磁场提供彼此相反的交替的由磁体210(1)产生的磁场B(1)和由磁体210(2)产生的磁场B(2)。

根据图2A至图2D所示的本发明的实施方式，推进电磁体配置为被激励，以沿着基本上垂直于支撑表面的方向(即平行于方向z的方向)产生强度可变的振荡磁场。

根据本发明的一个实施方式，推进电磁体位于引导结构120中，并且沿着链的运动方向D限定一系列推进电磁体，该一系列推进电磁体包括交替的第一推进电磁体230(1)、第二推进电磁体230(2)和第三推进电磁体230(3)，其中，每个第一推进电磁体230(1)之后是第二推进电磁体230(2)，并且每个第二推进电磁体230(2)之后是第三推进电磁体230(3)。

根据图2A至图2D所示的本发明的实施方式，该系列的推进电磁体230(1)、230(2)、230(3)中的每个均包括线圈240，该线圈缠绕在铁素体或铁磁性材料的芯部245周围，并且具有垂直于支撑表面(即平行于z方向)的主轴线。

根据本发明的一个实施方式，推进电磁体230(1)、230(2)、230(3)由三相电力系统供电，该三相电力系统使得每个推进电磁体230(1)由频率为f的交流电供电，该交流电相对于对每个推进电磁体230(2)供电的频率为f的交流电具有120°的相位差，并且相对于对每个推进电磁体230(3)供电的频率为f的交流电具有240°的相位差。

这样，如图2D所示，由该系列的推进电磁体230(1)、230(2)、230(3)产生的磁场提供交替的由推进电磁体230(1)产生的振荡磁场Bac(1)、由推进电磁体230(2)产生的振荡磁场Bac(2)以及由推进电磁体230(3)产生的振荡磁场Bac(3)，这些振荡磁场相互相移±120°。

不详细说明线性电动马达领域的技术人员已知的内容，交替的平行于z方向的恒定磁场B(1)、B(2)和交替的平行于z方向的振荡磁场Bac(1)、Bac(2)、Bac(3)使得产生平行于x方向的磁力F，该磁力沿着运动方向D推动运输链105，从而使得运输链105可相对于引导结构120移动。要强调的是，这样产生的磁力F沿着运动路径分布，而不是集中在单个施加点。每个链节110实际上经受同步的推动作用和牵引作用，该推动作用由定位在该链节110上游的一个或多个推进电磁体230(1)、230(2)、230(3)产生的磁场引起，该牵引作用由定位在该链节110下游的一个或多个推进电磁体230(1)、230(2)、230(3)产生的磁场引起。适当地选择每个推进电磁体230(1)、230(2)、230(3)之间的相互距离，磁体210(1)、210(2)之间的相互距离，推进电磁体230(1)、230(2)、230(3)与磁体210(1)、210(2)之间的距离，以及振荡磁场Bac(1)、Bac(2)、Bac(3)的强度和恒定磁场B(1)、B(2)的强度，使得链节100所经受的推动作用和牵引作用不会引起运输链105相对于引导结构120的不希望的提升(沿着z方向)。

根据本发明的一个优选实施方式(其中链节110通过塑料材料模制产生)，通过在链节110的模制阶段期间将铁磁性元件嵌入熔融塑料材料中来获得链节110中的磁体210(1)、210(2)的壳体，随后在以后的时间磁化这些铁磁性元件。这样，磁体210(1)、210(2)封装在链节110自身内，从而避免形成可能发生灰尘积聚的间隙和裂缝。此外，这样，将防止磁体210(1)、210(2)受到特定应用的常见工作环境中的化学侵蚀。

在具有嵌入磁体的特定构造中，建议仅在铁磁性元件已经淹没和/或浸入熔融塑料中并且链节已经彼此连接之后磁化铁磁性元件。这样，当铁磁性元件在浸入熔化的热塑性树脂中而经受高温时，将避免铁磁性元件的去磁。用交替的极化来磁化已经连结的铰链元件也将是容易的。

然而，磁体210(1)、210(2)嵌入链节110内(例如插入到在链节110自身中形成的适当的凹口中)的实施方式也是可以的。可以用适当的冷树脂涂层密封容纳永磁体的凹口，从而保护永磁体免受环境因素的影响并且确保与链式铰链联接的稳定性。

相对于设置有包括减速器和小齿轮的马达装置(特别是马达元件)的传统链式输送机，刚刚描述的链式物品输送机100允许运输链105以更流畅的方式在引导结构120上移动，这是因为不存在带齿的联接件。此外，由于不存在带齿的联接件以及在啮合于牵引小齿轮上的铰链上不存在高应力，使得链节110经受的磨损减少，并且使得物品输送机100不太易于由于达到塑料材料的疲劳极限而产生粉尘、吱吱声和断裂。

尽管在上述附图中描述的本发明的实施方式中，每个链节110包括相应的磁体210(1)或210(2)，但是当磁体210(1)、210(2)仅设置在一些链节110中时，例如设置在交替的链节110上时，类似的考虑也适用。

本发明的概念也可应用于推进电磁体230(1)、230(2)、230(3)具有与所述结构不同的结构的情况，只要其能够产生垂直于支撑表面的振荡磁场Bac(1)、Bac(2)、Bac(3)即可。

此外，尽管在所述解决方案中，推进电磁体已经被描述为通过三相电力系统供电，但是本发明的概念也可应用于通过两相或单相电力系统供电的情况。

根据本发明的一个实施方式，物品输送机100还包括磁性感测装置250，以用于在物品输送机100的操作期间检测由磁体210(1)、210(2)产生的磁场B(1)、B(2)。这样，可通过监测检测到的磁场如何随时间变化而推断出关于物品输送机100的实际操作的有用信息，诸如运输链105的当前位置及其运动速度。例如，根据本发明的一个实施方式，磁性感测装置250包括位于引导凹槽128中的霍尔传感器，以便在运输链105在引导凹槽上滑动时由磁体210(1)、210(2)产生的磁场B(1)、B(2)击中。要强调的是，如果运输链是形成闭环的链，则提供单个霍尔传感器(或等效的传感器)就足够了，而在几个分开的链块的情况下，为了能够监测每个块的位置和速度，可能需要存在多个沿着运动路径分布的霍尔传感器(或等效的传感器)。

根据本发明的一个实施方式，物品输送机100设置有控制装置(图中未示出)，该控制装置适于控制在推进电磁体230(1)、230(2)、230(3)的线圈中流动的电流的强度，然后基于由磁性感测装置250获得的关于物品输送机100的有效操作的信息来调节所产生的磁力以推动运输链105。

现在将描述另一线性电动马达，其可用于使根据本发明的另一实施方式的物品输送机100的运输链105运动。

为了详细示出根据本发明的另一实施方式的马达装置(或所谓的线性马达)，现在将参考图3A至图3F。图3A是物品输送机100沿着垂直于支撑表面并穿过图1B的轴线A-A的截面的剖视图。图3B是倒置的引导结构120的等距视图，即，其中底表面127是可见的，并且其中运输链105已被移除。图3C是倒置的运输链105的等距视图，即，其中链节110的与第一面112相背对的下面202是可见的。图3D是图3A中标识为参考标记P2的部分的放大图。图3E是物品输送机100沿着平行于支撑表面并穿过图3A的轴线B-B的截面的剖视图，该轴线沿着平行于方向x的方向穿过运输链105的链节110。图3F是位于引导结构120中的推进电磁体中的一个的等距视图。

与图2A至图2D所示的其中磁体210(1)、210(2)各自的北磁极和南磁极沿着z方向对准的实施方式不同，根据图3A至图3F所示的本发明的实施方式，磁体沿着链的运动方向D限定一系列磁体，该一系列磁体包括交替的第一磁体310(1)和第二磁体310(2)，其中，每个磁体310(1)、310(2)均是“U”形的永磁体并且具有沿着y方向对准的北磁极和南磁极。

根据本发明的一个实施方式，每个磁体310(1)、310(2)包括由铁或低饱和铁素体材料制成的板320，其中，两个钕基磁性元件322、324在板320的下表面(即，面对引导结构120的表面)上连接。自然地，本发明的概念也可应用于磁性元件322、324由不同材料制成的情况，例如金属或复合材料。

每个第一磁体310(1)的北磁极和南磁极的沿着y方向的相互位置与每个第二磁体310(2)的北磁极和南磁极的沿着y方向的相互位置是相反的。

这样，如图3A和图3D所示，在垂直于支撑表面(即，平行于z方向)的方向上由一系列磁体310(1)、310(2)产生的磁场提供彼此相反的交替的由磁体310(1)产生的磁场B'(1)和由磁体210(2)产生的磁场B'(2)。

和前一情况中一样，同样根据图3A至图3F所示的本发明的实施方式，推进电磁体配置为被激励以产生具有可变强度的振荡磁场。

推进电磁体位于引导结构120中，并且沿着链的运动方向D限定一系列推进电磁体，该一系列推进电磁体包括交替的第一推进电磁体330(1)、第二推进电磁体330(2)和第三推进电磁体330(3)，其中，每个第一推进电磁体330(1)之后是第二推进电磁体330(2)，每个第二推进电磁体330(2)之后是第三推进电磁体330(3)。

根据图3A至图3F所示的本发明的实施方式，该系列的推进电磁体330(1)、330(2)、330(3)中的每个包括：

-芯部340，该芯部由铁素体或铁磁性材料制成“U”形并且具有沿着平行于方向z的方向延伸的第一臂342和第二臂344，以及在第一臂342与第二臂344之间沿着平行于方向y的方向延伸的结合部分346。

-线圈360，缠绕在结合部分346周围。

根据本发明的一个实施方式，推进电磁体330(1)、330(2)、330(3)通过三相电力系统供电，该三相电力系统使得每个推进电磁体330(1)由频率为f的交流电供电，该交流电相对于对每个推进电磁体330(2)供电的频率为f的交流电具有120°的相位差，并且相对于对每个推进电磁体330(3)供电的频率为f的交流电具有240°的相位差。

这样，如图3A、图3D和图3F所示，由该系列的推进电磁体330(1)、330(2)、330(3)产生的磁场提供交替的由推进电磁体330(1)产生的振荡磁场Bac'(1)、由推进电磁体330(2)产生的振荡磁场Bac'(2)以及由推进电磁体330(3)产生的振荡磁场Bac'(3)，这些振荡磁场相互相移±120°。

由于存在“U”形的芯部340，所以然后由每个推进电磁体330(1)、330(2)、330(3)产生的合成振荡磁场沿着平行于z方向的方向定向。

同样在此情况下，交替的平行于z方向的恒定磁场B'(1)、B'(2)和交替的平行于z方向的振荡磁场Bac'(1)、Bac'(2)、Bac'(3)使得产生平行于x方向的磁力F，该磁力沿着运动方向D推动运输链105，从而使得运输链105可相对于驱动结构120移动。

此实施方式允许所获得的优点与利用先前参考图2A至图2D描述的实施方式可获得的优点类似。对应于图2A至图2D的实施方式的可能修改也可应用于对应于图3A至图3F的实施方式。

现在将参考图4A至图4H来描述线性电动马达的实施方式，根据本发明的另一实施方式，该线性电动马达可用于使标识为参考标记400的另一物品输送机的运输链运动。

在图4A中通过等距视图示意性地示出了物品输送机400的一小段区段。图4B是图4A的物品输送机400的区段的俯视图(平行于x和y方向)。

以与前述物品输送机100相同的方式，物品输送机400也是链式输送机，其包括用于运输物品的运输链405，所运输的物品诸如饮料(矿泉水、软饮料等)的瓶子并且图中未示出。然而，要强调的是，输送机的类型以及其意图运送的物品的性质不对本发明的目的进行限制，从而使得本发明通常应用于任何类型的输送机，不管待运输物品的性质如何。

与前述运输链105类似，运输链405通常也可由多个链块构成，每个链块进而由例如由塑料材料制成的多个链节410构成，这些链节通过销彼此铰接。每个链节410包括基本上平的第一面412和与第一面背对的第二面。

以与前述运输链105等同的方式，运输链405也由引导结构420可滑动地支撑，该引导结构具有引导凹槽428，该引导凹槽沿着平行于x方向的方向纵向延伸并且限定由低摩擦系数材料制成的横向引导轮廓部430，运输链405滑动地搁置在该横向引导轮廓部上。

和在本发明的上述物品输送机100的实施方式中一样，根据本发明的一个实施方式，用于相对于引导结构420向运输链405施加运动的马达装置(或所谓的线性马达)包括线性电动马达，该线性电动马达包括位于运输链405的链节410中的永磁体和位于引导结构420中的推进电磁体。

图4C是倒置的运输链405的等距视图，即，其中链节410的与第一面412相背对的下面402是可见的。图4D是物品输送机400沿着垂直于支撑表面并穿过图4B的A'-A'的截面的剖视图。图4E是物品输送机400沿着平行于支撑表面并通过图4D的轴线B'-B'的截面的剖视图。图4F是图4E中标识为参考标记P3的部分的放大图。图4G是物品输送机沿着垂直于支撑表面并穿过图4E的轴线C'-C'的截面的剖视图。图4H是位于引导结构420中的推进电磁体中的一个的等距视图。

根据本发明的一个实施方式，运输链405的每个链节410设置有一对壁元件440、450，该对壁元件沿着平行于z方向(并且因此垂直于支撑表面)的方向从下面402由下方伸出。

壁元件440、450沿着平行于x方向的方向延伸，并且沿着y方向彼此相距一段距离S。当链节410铰接在一起以形成运输链405时，各个链节410的壁元件440、450整体上限定空的空间460，该空间的宽度等于S，其沿着x方向延伸。

如图4A、图4F和图4G所示，引导结构420的凹槽428沿着y方向具有宽度T，该宽度足够宽以允许壁元件440、450在凹槽428内滑动，而不会在运输链405由引导结构420支撑时与凹槽的垂直于y方向的内壁接触。

根据本发明的一个实施方式，每个链节410包括一对磁体，该对磁体包括第一磁体470(1)和第二磁体470(2)。第一磁体470(1)位于在链节410的两个壁元件410、420之中所选择的相应壁元件中，而第二磁体470(2)位于链节410的两个壁元件410、420之中的另一个壁元件中。这样，在每个链节410中，相应的磁体470(1)、470(2)彼此面对，并且沿着y方向间隔开与距离S相对应的距离。

例如，链节410的每个壁元件410、420均包括相应的壳体，以用于容纳扭矩的两个磁体470(1)、470(2)中的一个。和在本发明的上述实施方式中一样，当通过塑料材料模制来产生链节410时，可通过在链节410的模制步骤期间将铁磁性元件嵌入熔融塑料材料中来获得位于链节410的壁元件440、450中的磁体470(1)、470(2)的壳体，然后在以后的时间磁化所述铁磁性元件。

这样，当运输链405由引导结构420支撑并且壁元件440、450插入到凹槽428中时，磁体470(1)、470(2)沿着平行于y方向的方向产生恒定磁场。

磁体470(1)、470(2)布置在其相应的壳体中，以使北极和南极沿着y方向对准。在每个链节410中，第一磁体470(1)的北极面对第二磁体470(2)，而第二磁体470(2)的南极面对第一磁体470(1)，使得第一磁体470(1)的北极面对第二磁体470(2)的南极。

在运输链405中，通用链节410的第一磁体470(1)和第二磁体470(2)之间沿着y方向的相互位置与两个相邻的链节410的第一磁体470(1)和第二磁体470(2)之间沿着y方向的相互位置相反。

换句话说，通过使链节410接着链节410沿着形成运输链405的顺序行进，每个第一磁体470(1)交替地容纳在壁元件440的壳体中和壁元件450的壳体中，而每个第二磁体470(2)交替地容纳在壁元件450的壳体中和壁元件440的壳体中。

这样，如图4F所示，由磁体470(1)和470(2)产生的磁场提供彼此相反的交替的磁场B(1)”和磁场B(2)”，其中磁场B(1)”是由磁体470(1)位于壁元件450中且磁体470(2)位于壁元件440中的链节410中产生，而磁场B(2)”是由磁体470(1)位于壁元件440中且磁体470(2)位于壁元件450中的链节410中产生。

根据本发明的一个实施方式，推进电磁体配置为被激励，以便产生沿着平行于y方向(即，平行于由磁体470(1)和470(2)产生的磁场B(1)”和B(2)”)的方向的可变强度振荡磁场。

以与上述实施方式等同的方式，推进电磁体位于引导结构420中，并且沿着链的运动方向D限定一系列推进电磁体，该一些列推进电磁体包括交替的第一推进电磁体480(1)、第二推进电磁体480(2)和第三推进电磁体480(3)，其中，每个第一推进电磁体480(1)之后是第二推进电磁体480(2)，每个第二推进电磁体480(2)之后是第三推进电磁体480(3)。

根据本发明的一个实施方式，推进电磁体480(1)、480(2)、480(3)位于凹槽428中。在图4A至图4H所示的实施方式中，推进电磁体480(1)、480(2)、480(3)容纳在支撑结构482中，该支撑结构从凹槽428的底部(沿着z方向)伸出并沿着凹槽428(平行于x方向)纵向延伸。支撑结构482的宽度(沿着y方向)小于链节410的壁元件440与450之间的距离S，从而与凹槽428的侧壁一起限定两个横向通道484、486，这些横向通道的宽度(沿着y方向)大于壁元件440和450的厚度(沿着y方向)。这样，当运输链405可滑动地支撑在引导结构420上时，壁元件440和450可在侧通道484、486内滑动而不接触侧壁。

根据图4G所示的本发明的实施方式，每个推进电磁体480(1)、480(2)、480(3)包括铁素体或铁磁性材料的芯部490，该芯部在支撑结构482内沿着平行于y方向的方向延伸，并且每个推进电磁体还包括缠绕在芯部490周围的线圈495，该线圈具有也平行于y方向的对称轴线。这样，在物品输送机400的操作期间，推进电磁体480(1)、480(2)、480(3)位于成对的磁体470(1)、470(2)之间，这种成对的磁体彼此面对且具有基本上垂直于线圈495的对称轴线的表面。

根据本发明的一个实施方式，支撑结构482由热塑性材料制成，诸如热塑性树脂，并且具有线圈495的芯部490嵌入在形成支撑结构482的热塑性材料中。

和前述实施方式中一样，推进电磁体480(1)、480(2)、480(3)由三相电力系统供电，该三相电力系统使得每个推进电磁体480(1)由频率为f的交流电供电，该交流电相对于对每个推进电磁体480(2)供电的频率为f的交流电具有120°的相位差，并且相对于对每个推进电磁体480(3)供电的频率为f的交流电具有240°的相位差。

这样，如图4F所示，由该系列的推进电磁体480(1)、480(2)、480(3)产生的磁场提供交替的由推进电磁体480(1)产生的振荡磁场Bac”(1)、由推进电磁体480(2)产生的振荡磁场Bac”(2)以及由推进电磁体480(3)产生的振荡磁场Bac”(3)，这些振荡磁场相互相移±120°。振荡磁场Bac”(1)、Bac”(2)、Bac”(3)沿着y方向(即，平行于由容纳在啮合的链节410的壁元件440、450中的磁体470(1)和470(2)产生的恒定磁场B(1)”和B(2)”的方向)定向。

平行于y方向的交替的恒定磁场B”(1)、B”(2)和平行于y方向的交替的振荡磁场Bac”(1)、Bac”(2)、Bac”(3)使得产生平行于x方向的磁力F，该磁力沿着运动方向D推动运输链405，从而使得运输链405可相对于引导结构120运动。

本实施方式允许获得与利用前述实施方式可获得的优点类似的优点。此外，前述实施方式的所有可能的修改也可应用于本实施方式。

另外，由于在操作期间推进电磁体480(1)、480(2)、480(3)由彼此面对的成对磁体470(1)、470(2)(沿着y方向)包围，所以推进电磁体480(1)、480(2)、480(3)与磁体470(1)、470(2)之间的磁耦接特别有效，并且磁损耗降低到最小值。由于推进电磁体/磁体的磁耦接特别有效，所以根据本发明的另一实施方式，推进电磁体480(1)、480(2)、480(3)可在不提供芯部490的情况下，通过将线圈495直接嵌入到形成支撑结构482的热塑性材料中来实现。

根据本发明的另一实施方式，每个链节410不是包含单对磁体470(1)、470(2)，而是可包含两对或更多对其北极和南极沿着y方向对准的磁体，以便对于每个链节410来说产生平行于y方向的更恒定的磁场。

例如，如图5的平行于x和y方向的剖视图所示，每个链节410可包含三对磁体，其中壁元件450包括由一系列(沿着x方向)的三个磁体510(1)、510(2)、510(3)组成的第一组磁体，壁元件440包括由一系列(沿着x方向)附加的三个磁体520(1)、520(2)、520(3)组成的第二组磁体。

磁体510(1)面对磁体520(1)，磁体510(2)面对磁体520(2)，并且磁体510(3)面对磁体520(3)。在相对的壁元件上彼此面对的磁体以及在同一壁元件中的相邻磁体具有以相反方式布置的北极和南极。例如，在图5所示的示例性实施方式中：

-磁体510(1)的北极面对磁体520(1)的南极；

-磁体520(1)的南极面对磁体510(1)的北极；

-磁体510(2)的南极面对磁体520(2)的北极；

-磁体520(2)的北极面对磁体520(1)的南极；

-磁体510(3)的北极面对磁体520(3)的南极；

-磁体520(3)的南极面对磁体510(3)的北极。

当然，为了满足局部和特定的要求，本领域技术人员可以对上述本发明应用许多逻辑和/或物理上的修改和改变。更具体地，尽管已经参考本发明的优选实施方式在一定程度上具体地描述了本发明，但是应理解，本发明的形式和细节以及其他实施方式中的各种省略、替换和改变是可能的。特别地，本发明的不同实施方式甚至可以在没有前述说明中阐述的用于提供对其更透彻理解的具体细节的情况下实施；相反，为了不使不必要的细节妨碍描述，可能已经省略或简化了公知的特征。此外，明确意图是，结合本发明的任何公开的实施方式描述的特定元件和/或方法步骤可以结合在任何其他实施方式中。

Claims (19)

1.一种输送机系统(100、400)，包括：

-至少一个运输链(105、405)，包括一系列互相连接的链节(110、410)；

-引导结构(120、420)，用于滑动地支撑所述至少一个运输链，使得所述至少一个运输链的链节限定用于支撑待运输物品的基本上平的支撑表面，以及

-马达，用于使所述至少一个运输链沿着平行于所述支撑表面的第一方向相对于所述引导结构移动，其特征在于：

-所述马达包括线性电动马达，该线性电动马达包括：

-多个磁体(210(1)、210(2)；310(1)、310(2)；470(1)、470(2)；510(1)、510(2)、510(3)；520(1)、520(2)、520(3))，每个磁体位于相应的链节中，以及

-多个推进电磁体(230(1)、230(3)、230(3)；330(1)、330(2)、330(3)；480(1)、480(2)、480(3))，位于所述引导结构上。

2.根据权利要求1所述的输送机系统(100、400)，其中：

-每个磁体(210(1)、210(2)；310(1)、310(2)；470(1)、470(2)；510(1)、510(2)、510(3)；520(1)、520(2)、520(3))配置为沿着垂直于所述第一方向的第二方向产生恒定磁场；

-每个推进电磁体(230(1)、230(3)、230(3)；330(1)、330(2)、330(3)；480(1)、480(2)、480(3))配置为被激励而沿着所述第二方向产生可变磁场，由此产生沿着所述第一方向的磁力，从而产生所述至少一个运输链相对于所述引导结构沿着所述第一方向的所述移动。

3.根据前述权利要求中任一项所述的输送机系统(100、400)，其中，所述多个推进电磁体(230(1)、230(3)、230(3)；330(1)、330(2)、330(3)；480(1)、480(2)、480(3))包括一系列沿着所述第一方向的推进电磁体(230(1)、230(3)、230(3)；330(1)、330(2)、330(3)；480(1)、480(2)、480(3))。

4.根据权利要求2或3所述的输送机系统(100)，其中，所述第二方向垂直于所述支撑表面。

5.根据权利要求4所述的输送机系统(100)，其中：

-所述多个磁体(210(1)、210(2))限定一系列磁体，该一系列磁体包括交替的第一磁体(210(1))和第二磁体(210(2))；

-每个第一磁体(210(1))和每个第二磁体(210(2))的北极和南极沿着所述第二方向对准；

-每个第一磁体(210(1))的北极比南极更靠近所述支撑表面，以及

-每个第二磁体(210(2))的南极比北极更靠近所述支撑表面。

6.根据权利要求5所述的输送机系统(100)，其中，每个推进电磁体(230(1)、230(2)、230(3))包括线圈，该线圈具有沿着所述第二方向的对称轴线。

7.根据权利要求2、3或4中任一项所述的输送机系统(100)，其中：

-所述多个磁体(310(1)、310(2))限定一系列磁体，该一系列磁体包括交替的第一磁体(310(1))和第二磁体(310(2))；

-每个第一磁体(310(1))和每个第二磁体(310(2))是U形磁体，其中，该U形磁体的北极和南极沿着垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向对准，以及

-每个第一磁体的北极和南极沿着所述第三方向的相互位置与每个第二磁体的北极和南极沿着所述第三方向的相互位置是相反的。

8.根据权利要求7所述的输送机系统(100)，其中，每个推进电磁体(330(1)、330(2)、330(3))包括线圈(360)和相应的U形铁素体或铁磁性构件(340)，所述U形铁素体或铁磁性构件包括沿着所述第二方向延伸的第一臂和第二臂(342、344)以及将所述第一臂和所述第二臂结合并沿着所述第三方向延伸的结合部分(346)，其中，每个线圈盘绕到相应的U形构件的所述结合部分上。

9.根据权利要求2或3所述的输送机系统(400)，其中，所述第二方向平行于所述支撑表面。

10.根据权利要求9所述的输送机系统(400)，其中，每个链节(410)包括第一组磁体(470(1)、470(2)；510(1)、510(2)、510(3)；520(1)、520(2)、520(3))和第二组磁体(470(1)、470(2)；510(1)、510(2)、510(3)；520(1)、520(2)、520(3))；其中：

-所述链节的所述第一组磁体中的每个磁体沿着所述第二方向面朝所述链节的所述第二组磁体中的相应的磁体，并且其中

-所述推进电磁体(480(1)、480(2)、480(3))位于所述第一组磁体与所述第二组磁体之间的所述引导结构上。

11.根据权利要求10所述的输送机系统(400)，其中，每个推进电磁体(480(1)、480(2)、480(3))均包括线圈(495)，该线圈具有沿着所述第二方向的对称轴线。

12.根据权利要求10或11所述的输送机系统(400)，其中，所述第一组由单个磁体组成，并且其中，所述第二组由单个磁体组成。

13.根据权利要求10或11所述的输送机系统(400)，其中，所述第一组包括三个磁体，并且其中，所述第二组包括三个磁体。

14.根据前述权利要求中任一项所述的输送机系统(100、400)，其中，每个磁体是钕基永磁体。

15.根据前述权利要求中任一项所述的输送机系统(100、400)，其中，每个磁体埋入相应的所述链节中。

16.根据前述权利要求中任一项所述的输送机系统(100、400)，还包括用于激励所述推进电磁体的供电系统，该供电系统选自以下项中的一项：

-三相供电系统；

-两相供电系统，以及

-单相供电系统。

17.根据权利要求16所述的输送机系统(100、400)，还包括：

-用于感测由所述磁体产生的磁场的装置(250)，以及

-用于基于所感测的磁场来评估所述至少一个运输链的位置和/或运动速度的装置。

18.根据前述权利要求中任一项所述的输送机系统(100、400)，其中，所述至少一个运输链包括闭环运输链。

19.根据权利要求1至17中任一项所述的输送机系统(100、400)，其中，所述至少一个运输链中的每个是与其他块分开的运输链的块。

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