CN113428597A - 线性电机输送机系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线性电机输送机系统，尤其是一种托盘输送机，其中带有成行的嵌入式平移器的塑料托盘由定子驱动。在清洁区域中设置清洗站以自动地清洁输送机返回路径中的空托盘。

Description

线性电机输送机系统

本申请是申请号为201780061750.1、申请日为2017年10月3日、发明名称为“线性电机输送机系统”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明大体涉及动力驱动的输送机，特别地涉及由线性电机驱动的托盘输送机。

背景技术

其中由线性同步电机驱动的运送装置沿着复杂的轨道网络中的各种路径发送各个运送装置的传送系统用于将物品输送到所选目的地。在Magnemotion,Inc.,Devens,MA,U.S.A.的Nathanael N.King等人的2015年3月3日的美国专利No.8,967,051“由短块线性同步电机和换向机构驱动的运送系统”中描述了这种传送系统的一个示例。这些系统运行良好，但不是那么容易清洁。线性电机定子的壳体呈现大而平坦的封闭上表面，所述上表面在食品加工应用中收集油脂和其他食物颗粒。除非进行适当清洁，否则该表面会被细菌污染。而且，传送系统中难以进入的底切表面可能含有这些细菌。

发明内容

体现本发明特征的一种形式的输送机系统包括多个输送机部段和多个输送机托盘。每个输送机部段包括托盘引导件，所述托盘引导件在长度上从所述输送机部段的后端延伸到前端，并且在宽度上从所述输送机部段的左侧延伸到右侧。至少一个线性定子在长度上在所述后端和所述前端之间延伸通过所述托盘引导件。所述输送机托盘具有至少一个平移器，所述至少一个平移器与所述至少一个线性定子形成线性电机，以沿着所述托盘引导件在输送方向上驱动所述输送机托盘。所述多个输送机部段被布置成形成运送通道路径和返回路径，所述托盘能够沿着所述运送通道路径运送物品，并且空托盘沿着所述返回路径返回到所述运送通道路径上。所述输送机系统包括沿着所述返回路径用于清洁所述托盘的一个或多个清洁区域。

体现本发明特征的另一种形式的输送机系统包括多个输送机部段和多个托盘。每个输送机部段具有托盘引导件，所述托盘引导件在长度上从所述输送机部段的后端延伸到前端，并且在宽度上从所述输送机部段的左侧延伸到右侧。左侧线性定子和右侧线性定子在长度上在所述后端和所述前端之间延伸通过所述托盘引导件。所述左侧线性定子更靠近左侧，并且所述右侧线性定子更靠近右侧。所述输送机托盘具有平移器，所述平移器与所述左侧线性定子和所述右侧线性定子形成线性电机，以沿着所述托盘引导件在输送方向上驱动所述输送机托盘。

又一种形式的输送机系统包括输送机，所述输送机包括单个输送机区段或一系列输送机区段以及多个输送机托盘。每个输送机区段包括托盘引导件，所述托盘引导件在长度上从所述输送机区段的后端延伸到前端，并且在宽度上从所述输送机区段的左侧延伸到右侧。左侧线性定子和右侧线性定子在长度上在所述后端和所述前端之间延伸通过所述托盘引导件。所述左侧线性定子更靠近左侧，并且所述右侧线性定子更靠近右侧。所述输送机托盘具有平移器，所述平移器与所述左侧线性定子和所述右侧线性定子形成线性电机，以沿着所述托盘引导件在输送方向上驱动所述输送机托盘。

在另一方面，体现本发明特征的输送机托盘包括：(a)物品支撑表面，所述物品支撑表面具有前边缘、后边缘、左边缘和右边缘；(b)第一线性平移器，所述第一线性平移器布置在所述物品支撑表面下方，并且在长度上沿着与所述后边缘和所述前边缘相交的线延伸；(c)第二线性平移器，所述第二线性平移器布置在所述物品支撑表面下方，并且在长度上在所述第一线性平移器和所述右边缘之间平行于所述第一线性平移器延伸；(d)第三线性平移器，所述第三线性平移器布置在所述物品支撑表面下方，并且在长度上垂直于所述第一线性平移器和所述第二线性平移器延伸；(e)第四线性平移器，所述第四线性平移器布置在所述物品支撑表面下方，并且在长度上在所述第三线性平移器和所述后边缘之间(包括所述第三线性平移器和所述后边缘)平行于所述第三线性平移器延伸。

另一种形式的输送机托盘包括：(a)顶表面，所述顶表面具有限定四个角部的前边缘、后边缘、左边缘和右边缘；(b)左线性平移器，所述左线性平移器布置在所述顶表面下方，并且在长度上沿着平行于所述左边缘并且与所述后边缘和所述前边缘相交的线延伸；(c)右线性平移器，所述右线性平移器布置在所述顶表面下方，并且在长度上在所述左线性平移器和所述右边缘之间平行于所述左线性平移器延伸；(d)前线性平移器，所述前线性平移器布置在所述顶表面下方，并且在长度上沿着垂直于所述左线性平移器和所述右线性平移器并且与所述左边缘和所述右边缘相交的线延伸；(e)后线性平移器，所述后线性平移器布置在所述顶表面下方，并且在长度上在所述前线性平移器和所述后边缘之间平行于所述前线性平移器延伸。

在另一方面，体现本发明特征的升降机包括第一竖直部段和第二竖直部段。每个竖直部段包括竖直的左定子导轨和竖直的右定子导轨，所述左定子导轨封装有线性定子，所述右定子导轨平行于所述左定子导轨并且封装有线性定子。第一托架在所述第一竖直输送机部段上行驶，第二托架在所述第二竖直输送机部段上行驶。所述托架中的每一个包括：(a)左平移器，所述左平移器在长度上在所述托架的下端和上端之间沿着所述托架的左侧延伸，并且与封装在所述竖直的左定子导轨中的所述线性定子形成线性电机；(b)右平移器，所述右平移器在长度上在所述上端和所述下端之间沿着所述托架的右侧延伸，并且与封装在所述竖直的右定子导轨中的所述线性定子形成线性电机；以及(c)上导轨，所述上导轨横跨所述上端从所述左侧延伸到所述右侧，并且封装有上线性定子。所述第一托架和所述第二托架的上导轨处于同一水平。位于所述第一竖直输送机部段的顶部的第一水平定子和位于所述第二竖直输送机部段的顶部的第二水平定子与所述第一托架和所述第二托架的所述上线性定子形成线性电机。

在另一方面，体现本发明特征的输送机包括第一细长罩壳，所述第一细长罩壳具有开口端部以及沿着所述第一细长罩壳的长度延伸的输送表面。左侧线性定子在长度上沿着所述输送表面的左侧延伸，右侧线性定子在长度上沿着所述输送表面的右侧延伸。多个输送机托盘支撑在所述输送表面上，所述输送机托盘具有平移器，所述平移器与所述左侧定子和所述右侧定子形成线性电机，以驱动所述输送机托盘穿过所述第一细长罩壳。

另一种形式的输送机托盘包括托盘本体，所述托盘本体具有物品支撑表面、前边缘、后边缘、左边缘和右边缘。第一线性平移器布置在所述物品支撑表面下方，并且在长度上沿着与所述后边缘和所述前边缘相交的线延伸。第二线性平移器布置在所述物品支撑表面下方，并且在长度上在所述第一线性平移器和所述右边缘之间平行于所述第一线性平移器延伸。左裙部从所述左边缘向下延伸，右裙部从所述右边缘向下延伸。所述第一线性平移器布置在所述左裙部中，所述第二线性平移器布置在所述右裙部中。

体现本发明特征的用于托盘输送机的托架包括托盘引导件，所述托盘引导件在长度上从所述托架的后端延伸到前端，并且在宽度上从所述托架的左侧延伸到右侧。左线性定子和右线性定子在长度上在所述后端和所述前端之间延伸通过所述托盘引导件。所述左线性定子更靠近左侧，所述右线性定子更靠近右侧。后平移器布置在所述托架的后端，前平移器布置在所述托架的前端。

体现本发明特征的托架组件包括托架和使托架旋转预定角度的电机。所述托架包括第一线性定子和第二线性定子，所述第一线性定子在长度上沿着所述托架的一侧延伸，所述第二线性定子在长度上沿着所述托架的另一侧延伸。

体现本发明特征的输送机包括多个托盘和输送机部段，所述输送机部段包括线性电机定子。每个托盘包括线性电机平移器和标记，所述线性电机平移器与所述线性电机定子形成线性电机以沿着所述输送机部段输送所述托盘，所述标记指示所述托盘是哪个托盘系列的成员。传感器感测所述标记并将传感器信号发送到控制器。所述输送机部段被分配用于输送属于预定系列的托盘。所述控制器根据所述传感器信号确定所述托盘所属的系列，如果所述托盘所属的系列与所述预定系列不匹配，所述控制器则停止所述托盘在所述输送机上的输送。

在另一方面，体现本发明特征的、用于操作输送机的方法包括：(a)通过标记将多个输送机托盘中的每一个分配给多个系列中的一个，所述标记用于指示被分配的系列；(b)将预定系列的输送机托盘分配给输送机；(c)识别所述输送机上每个输送机托盘被分配的系列；(d)识别其系列与分配给所述输送机的所述预定系列不匹配的输送机托盘；(e)从所述输送机上移除其系列与分配给所述输送机的所述预定系列不匹配的输送机托盘；以及(f)通过一个过程沿着所述输送机输送其系列与所述预定系列相匹配的输送机托盘。

在另一方面，体现本发明特征的一种形式的导轨洗涤器包括沿着输送机的左输送机导轨和右输送机导轨行驶的前轮和后轮，以及具有与所述左输送机导轨和所述右输送机导轨接合的刷子的左洗涤轮和右洗涤轮。喷嘴定位在所述左输送机导轨和所述右输送机导轨处，以将来自流体箱的流体喷射到所述左输送机导轨和右输送机导轨上。驱动系统沿着所述左输送机导轨和右输送机导轨驱动所述导轨洗涤器。

另一种类型的洗涤器包括沿着输送机的顶表面行驶的前轮和后轮、具有与所述输送机的顶表面接合的刷子的左洗涤轮和右洗涤轮、定位成将来自流体箱的流体喷射到所述输送机的顶表面上的喷嘴以及沿着所述输送机的顶表面驱动所述洗涤器的驱动系统。

另一种形式的输送机包括托盘和支撑所述托盘的输送机部段。所述托盘包括：托盘本体，所述托盘本体具有上表面和相对的下侧；位于所述托盘本体中的多个辊；以及线性平移器，所述线性平移器位于所述下侧处并且在长度上沿着所述托盘的长度延伸。所述输送机部段包括线性驱动定子，所述线性驱动定子在长度上沿着与所述线性平移器相邻的所述输送机部段延伸，并且与所述平移器形成线性电机以沿着所述输送机推进所述托盘。托盘辊致动器与所述多个辊共同作用，以在所述多个辊经过时使所述辊旋转。

在另一方面，输送机托盘包括：托盘本体，所述托盘本体具有上表面和相对的下侧；延伸通过所述托盘本体的厚度、超过所述上表面和所述下侧的多个辊；以及线性平移器，所述线性平移器位于所述下侧处并且在长度上沿着所述托盘的长度延伸。

附图说明

图1是体现本发明特征的线性电机输送机系统的输送机区段的等距视图；

图2是如图1中的输送机区段的侧导轨的一部分的局部剖视放大视图；

图3是如图1中的输送机区段的局部剖视等距视图，其示出了嵌入的电子电路和布线；

图4是图3的电子电路的框图；

图5是两个相邻的如图1中的输送机区段的相对的端部部分的等距视图；

图6是两个相连的如图1中的输送机区段的等距视图；

图7是可与图1的输送机区段一起使用的输送机托盘的等距视图；

图8是如图7中的输送机托盘的一部分的等距视图，所述输送机托盘具有海尔贝克(Halbach)磁体阵列；

图9是可与图1中的输送机区段一起使用的托架的等距视图；

图10是如图9中的托架的角部部分的放大等距视图，其示出了位于部分地开口的壳体中的竖直平移器和水平平移器；

图11是图9的托架中的电路的框图；

图12A-12D是由如图1中的输送机区段构成的三维托盘分拣机的等距视图；

图13是由如图1中的输送机区段构成的收集器的等距视图；

图14A-14C是由如图1中的输送机区段构成的合流式输送机的等距视图；

图15A-15C是由如图1中的输送机区段构成的多托盘分拣机的等距视图；

图16是可用于如图15A-15C中的多托盘分拣机的输送机托盘的等距视图；

图17是可与图1的输送机区段一起使用的升降机的等距视图；

图18A和图18B是图17的升降机处于降低位置和升高位置的等距视图；

图19是由如图1中的输送机区段和如图17中的升降机构成的方形螺旋输送机的等距视图；

图20A-20C是由如图1中的输送机区段构成的升降机系统的等距视图，所述升降机系统具有单独的将托盘送入高架管道的上下路径；

图21A-21C是用于体现本发明特征的输送机系统的盖托盘、输送机托盘以及盖托盘覆盖输送机托盘的轴测视图；

图22A-22D是使用如图1中的输送机区段将盖放置在输送机托盘上的输送机系统的等距视图；

图23A-23C是示出了托盘盖的移除的图22A-22D的输送机系统的等距视图；

图24是可与如图1中的输送机区段一起使用的转向器的等距视图；

图25是图24的转向器的一部分的放大透视图，其示出了弯曲型定子；

图26A-26D是包括如图24中的转向器的输送机的一部分的等距视图；

图27是图26A-26D的转向器输送机中的导轨的交叉部分的放大等距视图；

图28是在返回路径中使用如图1中的弯曲型输送机区段的输送机的等距视图；

图29A和图29B是另一种形式的用在体现本发明特征的输送机系统中的输送机托盘的顶部和底部等距视图；

图30是由与图29A和图29B的输送机托盘兼容的输送机区段构成的输送机系统的一部分的等距视图；

图31是如图20A-20C中的升降机系统的托架中的双轴平移器的部分以虚线示出的等距视图；以及

图32A和图32B是附接到图31的平移器的故障安全制动系统处于非制动和制动位置的侧视立面图；

图33是另一种形式的用于移动如图29A和图29B中的输送机托盘的输送机区段的一部分的局部剖视等距视图；

图34是图33的输送机区段的等距视图；

图35是带空气支承悬浮而不是磁悬浮的如图33中的输送机区段的等距视图；

图36是两个邻接的如图34中的输送机区段的放大分解图；

图37是由如图34中的输送机区段构成的输送机部段的等距视图；

图38是由如图34中的输送机区段和x-y输送机部段构成的输送机的部分以虚线示出的等距视图；

图39是使用如图38中的x-y输送机部段的输送机转换器的等距视图；

图40是使用如图38中的x-y部段的合流式输送机的等距视图；

图41是可与如图29A-29B中的输送机托盘一起使用的托架的局部剖视等距视图；

图42是使用如图41中的托架的双层输送机系统的一部分的等距视图；

图43是线性电机驱动的转向输送机的等距视图，所述转向输送机使用具有倾斜的物品支撑辊的输送机托盘使物品从输送机的一侧转向；

图44是图43的输送机使物品从相反侧转向的等距视图；

图45是如图43中的转向输送机的等距视图，但是所述转向输送机具有堆叠的物品支撑辊组，图45A是堆叠的辊组之一的放大视图；

图46是双侧转向输送机的等距视图，其中输送机托盘具有可在平行于主输送方向的轴线上选择性地旋转的辊，图46A是输送机的一部分的放大图；

图47是用于清洁如图1中的输送机区段的导轨的导轨洗涤器的等距视图，其中所述导轨洗涤器的盖被移除；

图48是图47的导轨洗涤器的等距视图，其中所述盖就位；

图49是由如图1中的输送机区段的部段构成的输送机系统的等距视图，所述输送机系统被构造成用于通过使用专用托盘防止产品交叉污染；

图50是如图48中的导轨洗涤器清洁如图49中的输送机部段的等距视图；

图51A和图51B是体现本发明特征的、包括以水平和倾斜位置示出的倾斜托架的管道输送机的排放端及其同一层的返回装置的等距视图；

图52A-52C是体现本发明特征的、具有另一种形式的倾斜托架的管道输送机的卸料端以及下层返回装置的等距视图；

图53是体现本发明特征的、具有下部返回装置和位于每个端部处的旋转反向托架以形成连续环的输送机部段的等距图；

图54是如图7中的托架托盘的下侧角部的等距视图，所述下侧角部具有与如图3中的输送机导轨中的导电条相互作用的磁条；

图55是如图1中的输送机区段的等距视图，其中在输送机托盘中具有线性电机定子驱动辊；

图56是可用于各种输送机、例如图14A-14C中的合流式输送机的另一种形式的单一水平的转向器部段的等距视图；

图57是使用如图56中的一对托架来形成托盘平台的双导轨升降机的等距视图；

图58是由如图1中的输送机区段制成的输送机部段的轨道部分的等距视图；

图59是用于清洁如图34中的输送机区段的洗涤器的等距视图；以及

图60是由如图34中的输送机区段制成的、在每个端部处具有升降机托架的环形输送机的等距视图。

具体实施方式

用于构造体现本发明特征的可清洁输送机系统的输送机区段如图1所示。输送机区段100包括在长度上沿输送方向106延伸的左侧导轨和右侧导轨102,104。两个侧导轨被支撑在最小的输送机框架中，该输送机框架包括支腿108和保持两个侧导轨102,104彼此平行的、呈横梁110形式的连接结构。整个输送机框架由塑料材料制成，但也可以由其他材料制成。侧导轨102,104的顶表面112和横梁110的顶表面114是凸出弯曲的或圆化的，以最小化油脂和污染物的堆积。

如图2所示，三相线性电机定子116嵌入在右侧导轨104中。类似的定子嵌入在左侧导轨中。定子116包括由线性芯部中的槽分开的一系列磁极。所述槽中的三相绕组完成所述定子。所述芯部可以是无铁芯的，以避免在未被激励时剩余磁力的摩擦效应。当被激励时，定子116产生磁通波，该磁通波沿着侧导轨104在所示的输送方向106上或与之相反的方向上行进。在该示例中，所述磁通波从侧导轨104的外壁118水平向外引导。传感器120同样嵌入在侧导轨104中，所述传感器120位于沿侧导轨的长度间隔开的传感器位置处。每个传感器120用于检测侧导轨的传感器位置处是否存在托盘。

定子116和传感器120由嵌入在横梁110中的电子和电源电路122通过嵌入在输送机框架和侧导轨102,104中的导线124供电和控制，如图3所示。将电子模块122连接到电源以及系统控制器的电源线、控制线和数据线126嵌入在输送机框架的支腿108中。由于所述导线、电子设备、定子和传感器都封装在输送机框架和侧导轨中，因此输送机区段分不会提供可能收集和包含污染物的平坦表面或角落以及缝隙。因此输送机区段易于清洁。

电子模块和定子驱动器的框图如图4所示。定子116包括线性的多个系列的三组线圈130A,130B,130C——一组用于三相中的每一相——沿侧导轨的长度交替排列。每组线圈130A,130B,130C由放大器132A,132B,132C驱动。定子116的相位顺序和频率通过定子驱动控制器134控制，所述定子驱动控制器134将线圈控制信号136A,136B,136C发送到放大器132A,132B,132C。定子驱动控制器134包括与远程系统计算机140通信的计算机，所述远程系统计算机140还与其他输送机区段中的定子驱动控制器通信。定子驱动控制器134无线地或通过硬接线连接142从系统计算机140接收指令以及将数据发送到系统计算机140。传感器120通过传感器总线将指示输送机托盘位置的传感器信号146发送到定子驱动控制器134，所述定子驱动控制器134使用这些信号来确定何时激励定子116以及何时断开激励。除了远程系统计算机140之外，所有这些部件都封装在如图3中的输送机框架中。由导轨中的定子产生的磁通波使得具有嵌入式永磁体阵列148的输送机托盘在输送方向106上沿着导轨前进。

图5示出了如何保持两个相邻的输送机区段100,100'以使其左右侧导轨102,104对准从而形成连续的导轨。对准磁体150嵌入在每个侧导轨102,104的底部处的附件152的端部中。类似的磁体154嵌入在相邻的输送机区段100'的侧导轨的相对的端部处的类似附件156中。磁体150,154布置成其相反的磁极彼此面对使得它们彼此吸引。磁体的吸引力使相对的导轨保持对准。作为在两个相对的侧导轨端部中都具有磁体的替代，一个端部可以具有一块将被相邻输送机区段中的磁体吸引的铁质材料以保持对准。

由两个输送机区段100,100'构成的短输送机部段如图6所示，所述短输送机部段在侧导轨102,104的顶部112上支撑一系列输送机托盘160，所述侧导轨102,104用作托盘引导件。托盘160不相互连接，并且能够通过嵌入侧导轨102,104中的定子独立地在输送方向106上或在与输送方向106相反的方向上移动。托盘160可以被简单地从输送机区段上抬起以便进行清洁、维护或其他移除需求。而且，可以同样轻松地在输送机区段上更换托盘。如图7所示，每个托盘160被示出为具有后边缘162、前边缘164、左边缘166和右边缘168的矩形托盘本体161。托盘160具有延伸到所述边缘162,164,166,168的上部物品支撑表面170。裙部172,174从左边缘166和右边缘168向下延伸。永磁体176的阵列嵌入在每个裙部172,174中，所述永磁体176沿着在后边缘162和前边缘164之间的裙部在长度上延伸。磁体阵列被布置成使得其磁场大致平行于物品支撑表面170定向，以最大化与由输送机区段的侧导轨中的定子产生的行进磁波的磁耦合。裙部172,174与输送机侧导轨交叠，并有助于使托盘160在横向方向上保持就位。至少所述裙部172,174由非磁性材料、例如塑料制成。而且，上部物品支撑表面170可以是连续的或多孔的、平坦的或弯曲的以及光滑的或有纹理的(具有凸块、圆锥形块、菱形块或其他花纹)。此外，输送机托盘可以具有从左边缘、右边缘、前边缘和后边缘竖立的左侧、右侧、前侧和后侧，以用作例如烤盘。物品支撑表面170可以延伸超过主托盘本体的前边缘、后边缘、左边缘和右边缘。

如图6中的直线型输送机区段100,100'可以接合到如图58中的弯曲型输送机区段900，以形成倾斜的轨道输送机部段906。弯曲型区段900的侧导轨902,904弯曲成与直线型区段不共面，以形成倾斜的轨道部段906。在输送机托盘160上运送的物品908在进入倾斜的轨道部段906时被转移离开托盘160并越过下部侧导轨902。以这种方式，所述轨道用作倾斜式输送机，以允许输送的产品在倾斜部段906中从托盘掉落。倾斜的轨道部段906还允许构造一条环形轨道，沿着所述环形轨道的整个回路没有较低的返回通道。而且，托盘160被示出为穿过清洗站，该清洗站包括清洁区域，该清洁区域包括沿着倾斜部段906下游的返回部段907的、类似于在汽车洗涤中使用的自动清洗罩壳的自动清洗罩壳909。在返回907中的自动清洗罩壳909中洗涤托盘160减少或消除了托盘的手动洗涤，因此提高了生产率并确保了一致的托盘卫生。

为了更好的磁耦合，永磁体阵列可以布置为其中磁体以交替的极性布置的海尔贝克(Halbach)阵列178，如图8所示。每个磁体阵列(无论是否是海尔贝克(Halbach))形成磁路的次级，所述磁路的初级是侧导轨中的定子。当次级是永磁体阵列时，它们与定子形成线性同步电机。托盘中的磁体阵列可以用导电材料代替，由定子产生的磁通波在所述导电材料中感应涡流。涡流产生次级磁场，所述次级磁场与定子的初级磁场(即行进磁通波)相互作用，以产生推进力从而使托盘沿着导轨移动。当使用导电材料代替托盘中的磁体时，所述导电材料与定子形成线性感应电机。作为另一替代方案，托盘可以具有压板，该压板包括具有三相绕组的极面的线性阵列，所述三相绕组具有与定子压板上的三相定子磁极的极距不同的极距，以形成线性磁阻电机。无论是形成线性同步电机、感应电机还是磁阻电机，托盘中的次级在本说明书和权利要求中被称为平移器——类似于标准旋转电机中的转子。而且，如图54所示，托盘可以包括沿着它们(所述托盘)的下侧在裙部703和物品支撑表面704的底部之间的接合部702中延伸的磁条700。当托盘沿着输送机区段706前进时，磁条700的磁场在嵌入定子导轨710中、并沿着定子导轨710的长度延伸的导电条708中感应电流。感应电流产生感应磁场，该感应磁场与磁体的磁场相互作用，产生向上和向外作用在托盘上的悬浮力，以实现低摩擦、悬浮式行进。

在图9中示出了用于在水平或竖直方向上运送托盘或者用于沿其导轨推进托盘的托架。托架180包括左导轨182和右导轨184，所述左导轨182和右导轨184由一对连接构件186连接和保持平行。所述左托架导轨和右托架导轨182,184的顶部形成用于托盘的双导轨托架托盘引导件。与输送机区段中的导轨类似，左导轨182封装左线性定子，并且右导轨184封装右线性定子。在托架180的后端188处的后平移器包括在悬挂于左导轨182的下方和外侧的左后壳体190中的左后平移器，以及在悬挂于右导轨184的下方和外侧的右后壳体192中的右后平移器。类似地，在托架180的前端189处的前平移器包括在左前壳体194和右前壳体196中的左前平移器和右前平移器。如图10所示，每个平移器包括一个或两个三相绕组。在该示例中，右后壳体192(以敞开形式示出以露出从后端188处的右导轨184悬挂的平移器)具有竖直平移器200和水平平移器202。竖直平移器200具有水平磁轴204，并且水平平移器202具有竖直磁轴206。在角部壳体190,192,194,196中的平移器除了与输送机框架定子共同作用以沿着轨道推进托架之外，还将电力耦合到左导轨和右导轨182,184中的定子。所述导轨定子在被激励时推动托盘沿着导轨182,184移动并离开导轨182,184。因此，所述平移器电连接到导轨定子。托架还可以将一个或多个重量传感器207封装在导轨182,184中或封装在角部平移器壳体190,192,194,196中，以称量托盘及其内容物。

图11是嵌入托架框架中的电路的框图。包括三相定子线圈130、线圈驱动放大器132、托架驱动控制器134和位置传感器120的托架导轨定子驱动系统示意性地与用于相对于图4描述的输送机区段的驱动系统相同。定子驱动系统部件在导轨和平移器壳体之间分布在托架框架内。三相水平和竖直平移器绕组201的输出199向驱动控制器134、放大器132和导轨定子130提供电力以驱动输送机托盘平移器148，并向位置传感器120和重量传感器207提供电力。平移器绕组201从输送机框架定子203感应地接收电力。其中高频载波上的数据叠加在交流电上的电力线通信用于在托架驱动控制器134和系统计算机之间传递数据和控制信号。位置传感器120和重量传感器207将传感器信号发送到托架驱动控制器134。电力和通信系统205包括：(a)将通信信号从交流电分开的滤波部件；(b)将交流电转换为直流电的整流器；(c)调节直流电压以便为托架驱动控制器134供电的电压调节器；(d)对接收到的通信信号进行解码的解码器；以及(e)通过平移器绕组199发送包括托盘位置和重量数据的外发数据消息的线路驱动器和调制器。定子驱动控制器134处理经解码的从电力和通信系统205接收的输入消息，并将数据消息发送到电力和通信系统以便通过电力系统传输。托架平移器201与输送机框架定子203一起形成开关磁阻线性电机以移动托架。当托架停止时，来自输送机框架定子203的电力用于沿着托架导轨驱动输送机托盘。

图12A-12D描述了使用托架的输送机系统的一个示例。所述输送机具有四个输送机部段：第一下部段210；与第一下部段210对齐的第二下部段212；与第一输送机部段210平行并从第一输送机部段210侧向偏移的第三下部段214；从第一输送机部段210水平和竖直偏移的第四上部段216。四个输送机部段210,212,214,216隔着间隙彼此分开，从而形成主空间218。台架布置在所述空间218中。所述台架具有两个平行的水平引导轨道222,224和三对平行的竖直引导轨道226,228,230。为了简化图示，未示出支撑所述引导轨道的台架框架。平移器壳体190,192,194,196在引导轨道222,224,226,228,230中行驶。沿着引导轨道侧面的上唇缘231将平移器壳体保持在轨道中。引导轨道中的每一个包括沿引导轨道的长度延伸的线性定子(未示出)，该线性定子选择性地沿着轨道传播磁通波以推进托架的平移器。在图12A中，在其顶部具有输送机托盘160的托架180被示出为处于下述位置，在所述位置中托盘160可以沿着托架导轨从第一下输送机部段210传送到直列式第二下输送机部段212。处于该位置的托架的左导轨和右导轨与第一输送机部段和第二输送机部段210,212的左侧导轨和右侧导轨有效地保持连续。如果托盘160被选择用于另一目的地，则托架180被沿着水平引导轨道222,224推进到其中导轨与第三下输送机部段214对准的位置，如图12B和图12C所示。然后可以激励托架中的定子以推动托盘160离开并进入第三输送机部段，如图12C所示。如果预定目的地是上输送机部段216，则托架180由竖直引导轨道226,228中的定子升高到上输送机部段的水平，如图12D所示。然后，托架的定子导轨被激励以推进托盘160离开托架180并进入上输送机部段216。

更复杂的输送机系统如图13所示，其中两排台架220,221用于使带有托盘160的托架180沿着引导轨道从进料输送机部段230水平和竖直地移动到平行输送机部段232上或从平行输送机部段232离开，所述平行输送机部段232布置在竖直堆叠输送机部段的多个水平偏移行中以收集带有物品的托盘以便后续处理。运送预定用于处理的物品的托盘从进料输送机部段230直接穿过处于图13所示的原始位置的托架180进入卸料输送机部段234。当收集器部段232中的托盘被预定用于处理时，它们被移动到台架221处的位置并被移动到托架180上，托架180然后沿着引导轨道移动到原始位置，使得托盘可以被从托架上推进到卸料输送机部段234上。尽管图13中的台架220,221中仅示出了单个托架180，但是可以使用多个托架。

图14A-14C描绘了由三个进料输送机部段236,238,240构成的合流式输送机的操作，所述合流式输送机具有如图1的输送机部段中的双定子导轨242,244。三个进料部段236,238,240被平行地并排示出。第一对水平引导轨道246在左进料输送机部段和中心进料输送机部段236,238的公共端处垂直于输送方向106延伸。第一对引导轨道246桥接这两个输送机并形成第一转向器部段。第一托架248(图14C)在第一对轨道246上行驶，以将托盘160水平移动到与中心进料输送机238隔着空间对齐的卸料输送机部段250。右进料输送机部段240延伸超过另外两个进料部段236,238的端部直至从第一托架248的前端横向跨过的端部252。平行于第一对246的第二对引导轨道247桥接右进料输送机部段240和卸料输送机部段250之间的空间。第二对引导轨道247形成第二转向器部段以驱动第二托架254。将托盘1、托盘2和托盘3合并到卸料输送机部段250上所需的操作的顺序如下：

1.将右进料输送机部段240上的托盘1传送到第二托架254上，如图14A所示；

2.将左进料输送机部段236上的托盘2传送到第一托架248上，如图14A所示；

3.沿着第二组引导轨道247横向移动第二托架254和托盘1，直到托架与卸料输送机部段250对准；

4.沿着第一组引导轨道246横向移动第一托架248和托盘2，直到托架与卸料输送机部段250对齐；

5.当两个托架248,254都与中心进料输送机部段238以及卸料输送机部段250对齐时，激励所有这些导轨以将托盘1、托盘2和托盘3推进到卸料输送机部段上，如图14B所示；

6.根据需要将托架248,254返回到与左进料输送机和右进料输送机236,240对齐的位置，以收集下一组将被合并到卸料输送机部段250上的托盘，如图14C所示。

在这种单一水平的形式中，不需要竖直方向的提升，并且接合托架248,254的导轨的连接构件258中的平移器256仅需要水平平移器。通过反转输送方向106，相同的输送机部段构造可以用作1至3转换器。在这种情况下，卸料输送机部段250将作为进料输送机部段运行，并且三个进料输送机部段236,238,240将作为卸料输送机运行，其中引导轨道246,247和托架248,254用作转换器。

另一种形式的转向器部段818如图56所示。托架820具有从托架本体826悬垂的后裙部822和前裙部824。裙部822,824具有内置的诸如在输送机托盘中的永磁体阵列的平移器。转向器部段818具有定子导轨828,830，所述定子导轨828,830类似于图1的输送机区段中的定子导轨。托架820沿着由导轨828,830限定的轨道在平移方向832上移动。接合转向器的定子导轨828,830的横向件834容纳线圈，该线圈激励托架导轨836,838中的从托架本体826的左侧和右侧向上延伸的定子。当托架导轨836,838与卸料输送机部段或进料输送机部段的导轨840,842对准时，托架导轨定子被激励以将托盘844(与图7的托盘相似)导引到托架上或将它们推离托架。

图57示出了使用两个托架852,854形成用于输送机托盘856的升降机平台的双导轨升降机850。托架852,854类似于图56中所示的托架720。升降机850包括两个上行竖直输送机部段858,860，每个上行竖直输送机部段都具有左定子导轨和右定子导轨862,864。在每个上行输送机部段858,860的顶部是处于第一位置的往复式输送机区段863，所述往复式输送机区段863具有与左定子导轨和右定子导轨862,864对准的定子导轨865。每个往复机构863如箭头857所示横向向外平移，其中托架852,854中的一个从相关联的上行输送机部段858,860平移到两个下行输送机部段869,871中的一个，所述下行输送机部段869,871具有左定子导轨和右定子导轨873,875。当往复机构处于其导轨865与下行导轨873,875对准的第二位置时，托架852,854前进到下行轨道873,875上，以便它们返回到升降机850的底部。然后上部往复机构863向内返回到它们的第一位置。相同的下部往复机构877布置在升降机850的底部，以将托架852,854从外部下行导轨873,875运送到内部上行轨道862,864。在该上下升降机850中，多对托架可以同时运行。(往复机构863,877的运行还参考图22A-22D中所示的升降机托架进行描述，其同样在竖直方向移动运行而不是在水平方向移动运行)。上行输送机部段858,860在输送机框架866中平行地、面向彼此地布置。托架852,854具有左裙部和右裙部868,870，所述左裙部和右裙部868,870具有诸如永磁体阵列的平移器，所述平移器与竖直定子导轨862,864中的线性定子形成线性电机。线性电机驱动托架852,854沿上行升降机导轨862,864向上运行。每个托架852,854在其上端具有上定子导轨872。托架的上导轨872中的定子与托盘的裙部874中的平移器形成线性电机，以将托盘856导引到升降机850上或者将其推离升降机850。两个托架852,854被彼此平行地上下驱动，其中上导轨等高以形成用于托盘856的水平平台。在升降机850的底部，上托架导轨872与下输送机部段878的导轨876对准。下部往复机构877中的水平横向件880中的线圈激励托架的上导轨872中的定子。被激励的托架定子将托盘856导引到托架平台上或将其推离托架平台。在升降机850的顶部处的上部往复机构863中的上部横向件882中也布置有线圈，以类似地将托盘856送入上输送机部段884或者从上输送机部段884接收托盘。在升降机850的电源被断开的情况下，每个托架852,854有一个接合以防止托架掉落的制动器(未示出，但后面会进行描述)。

多托盘分拣机如图15A-15C所示。一对并排的进料输送机部段260,262沿输送方向106传送一组四个输送机托盘264。进料输送机部段260,262与四个卸料输送机部段266,267,268,269隔着空间270间隔开。两个水平引导轨道272在所述空间270中垂直于输送方向106定位。引导轨道272沿轨道支撑并驱动一对托架274,276。托架274,276从进料输送机部段260,262接收托盘264并将它们横向移动到它们的目标进料输送机部段，如图15B和图15C所示。然后托架导轨被激励以将托盘264推进到目标出料输送机部段上。使用两个托架274,276，每个进料输送机部段260,262各一个。反向运行多托盘分拣机将输送机的操作改变为组合器的操作，所述组合器的操作将各组托盘结合成更大的多托盘。

为了确保托盘264在进料输送机部段上作为一个组保持在一起，在托盘上定位有夹紧磁体，如图16所示。每个输送机托盘264具有后夹紧磁体280和前夹紧磁体282。所述前夹紧磁体和后夹紧磁体吸引同一进料输送机部段上的前导托盘和尾随托盘的后夹紧磁体和前夹紧磁体。例如，图15A中的托盘1的后夹紧磁体吸引托盘2的前夹紧磁体，以在左进料输送机部段260上将托盘保持在一起。前夹紧磁体282或后夹紧磁体280可以由将被前导托盘或尾随托盘的夹紧磁体吸引的铁质材料代替。如图16所示，所述磁体被极化以在垂直于托盘264的前边缘和后边缘286,287的方向284上沿极轴施加高磁性夹紧力，并且在平行于前边缘和后边缘的方向上施加较低的磁性剪切力。该极化在每个进料输送机上将连续的托盘保持在一起，但是允许它们通过托架274,276(图15)容易地分离以便进行分拣，如图15B和图15C所示。为了将每组中的横向相邻的输送机托盘(例如图15A中的托盘1和托盘3或托盘2和托盘4)保持在一起，输送机托盘264在输送机托盘的左边缘和右边缘290,292处具有一个或多个左夹紧磁体和右夹紧磁体288。左夹紧磁体和右夹紧磁体288被极化以在平行于左边缘和右边缘290,292的方向294上沿着极轴施加高剪切力，并且在垂直于左边缘和右边缘的的方向上施加较低的夹紧力。以这种方式，横向相邻的托盘在进料输送机中并排地保持在一起，并且容易通过托架横向分开以进行分拣。与前夹紧磁体和后夹紧磁体相似，左夹紧磁体和右夹紧磁体中的一个或另一个可由铁质材料代替以被吸引到夹紧磁体上。

可与如图1中的输送机区段一起使用的直角升降机部段如图17所示。被示出为处于升高位置的升降机300包括托架301，托架301具有由横向构件306保持平行的左定子导轨和右定子导轨302,304。竖直平移器308在后端和前端310,312处从左导轨和右导轨302,304悬垂。平移器电连接到嵌入升降机导轨302,304中的定子。升降机托架301支撑在框架314上，框架314具有竖直引导轨道316，竖直引导轨道316由嵌入在各个角部的竖直线性定子支持。支持竖直引导轨道316的定子与平移器308形成线性电机，所述线性电机使升降机托架301升高和降低。升降机框架314还具有一对平行的定子导轨316,318，所述定子导轨316,318垂直于升降机托架导轨302,304。当托架301处于其降低位置时，托架导轨302,304位于比框架导轨316,318的水平低的水平，以在输送机托盘进入升降机300时为其提供间隙。

直角升降机的操作如图18A和图18B所述。输送机托盘320被示出为沿着图18A中的进料输送机部段322朝向直角升降机部段300前进。进料输送机部段322的导轨与升降机框架导轨316,318对准，使得托盘320可以被传送到降低的升降机托架301上。一旦托盘320处于降低的升降机托架上，则升降机300将托架301和托盘320提升到图18B所示的上部位置。除了具有带平移器的左裙部和右裙部324,326之外，托盘320还具有带平移器的后裙部和前裙部328,330。当托盘320被升降机300从框架导轨316,318上抬起时，托架320由托架导轨302,304支撑。裙部324,326,328,330未一直延伸到托盘320的角部。在托盘320的四个角部中的每一个处，在裙部324,326,328,330中形成狭缝332。狭缝332为升降机导轨提供通道，使得托盘320可以被传送到升降机300上并且以直角离开升降机300并到达卸料输送机部段334上。

图19示出了由图1中的输送机区段和处于角部的图17中的直角升降机构成的矩形螺旋输送机。螺旋输送机340由输送机部段342构成，所述输送机部段342被布置成形成彼此竖直偏移的连续输送机部段的四边形阶梯式螺旋的一层。螺旋输送机的每个角部的升降机部段300使托盘320从一个竖直水平升高或降低到下一个竖直水平。使用附加的输送机部段342和角部的直角升降机300，可以形成多个层。

图20A-20C描绘了具有用于升降机托架的上行路径和水平偏移的下行路径的升降机。进料输送机部段350将托盘160送到上行升降机352，上行升降机352为升降机托架356提供竖直引导轨道354。处于由竖直轨道354限定的上行引导轨道的底部处的托架356接收托盘160，其中所述竖直轨道354的定子导轨与进料输送机部段350的定子导轨对准。竖直引导轨道354中的定子激励在托架356的角部的双轴平移器358的竖直平移器，以升高托架和位于托架上方的托盘160，如图20B所示。一旦托架356到达上行引导路径的顶部，沿着上水平引导轨道360的水平定子就激励双轴平移器358的水平平移器，以使托架356从上行升降机352的顶部移动到下行升降机362的顶部。下行升降机具有竖直引导轨道，该引导轨道限定了与上行引导路径相邻的下行引导路径。所述下行引导路径用作空载托架356的返回路径。下水平引导路径364将托盘引导回到上行升降机352的底部处的原始位置，使其就位以接收另一个进入的托盘160。因此，升降机允许多个托架356围绕由上行引导路径和下行引导路径以及上水平引导路径和下水平引导路径形成的闭合环路循环。当托盘运送托架356位于下行升降机362的顶部时，如图20C所示，托架的轨道定子被激励以将托盘160推离到卸料输送机部段366上。卸料输送机366可以被包含在从上方悬挂的管道368内，以防止任何物体从托盘落到地板上或人员上或下方的输送机上，并防止输送机托盘160上的产品受到外部污染。

双轴平移器358的细节在图31中示出。芯部482的面向外的极面480排成阵列。芯部482上的三相水平绕组和竖直绕组484,485允许平移器358在平行于托架导轨的方向486上竖直移动或水平移动。托架356具有从平移器壳体悬挂的安全制动器488。如图32A和图32B所示，安全制动器488包括螺线管490，螺线管490具有柱塞492，柱塞492穿过向外偏置的螺旋弹簧496连接到面向外的永磁体494。如图11所示，螺线管490与平移器绕组电串联。只要托架356通电，螺线管490就被致动，以将柱塞492和磁体494向内拉离升降机引导轨道，如图32A所示，使得托架356能够沿升降机引导轨道移动。当托架356失去电力时，螺线管490被解除致动，并且压缩弹簧496释放以将柱塞492和磁体494向外推到位于平移器壳体的外侧498的制动位置，如图32B所示。处于制动位置的磁体494足够靠近引导轨道的金属以便于磁吸引，从而将无动力托架356保持就位并防止其骤跌到升降机的底部。

图21A中的输送机托盘160可以用作如图21B中所示的输送机托盘370的盖。托盘370大体上与盖托盘160相同，除了它具有从物品输送表面380的后边缘376和前边缘378直立的后壁372和前壁374之外。如图21C所示，盖托盘160的下侧支撑在被覆盖的托盘370的两个壁372,374的顶部上。后壁和前壁372,374可以如图所示成形，以填充盖的后端和前端处的、裙部172,174之间的间隙，从而完全包围两个托盘370,160之间的容积。

用于使用盖托盘160覆盖托盘370以及将盖托盘160从托盘370上揭开的输送机如图22A-22D所示。在图22A中，盖托盘160沿上输送机部段380在第一输送方向382上朝向开口端384传送。待覆盖的带壁托盘370在上输送机部段380正下方的下输送机部段386上沿同一方向382前进。当托架处于下部位置时，包括托架388的升降机部段(框架和引导轨道未示出)桥接下输送机部段386和对准的第二下输送机部段392之间的空间390，如图22B所示。升降机将带托盘160的托架388升高到上部位置以接收盖托盘160，如图22C所示。一旦盖托盘160就位于覆盖下部带壁托盘370的位置，升降机托架388就下降，并且托架和第二下输送机392中的定子导轨被激励以向下游推进被覆盖的托盘，如图22D所示。

如图23A-23C所示揭开下部托盘370的托盘盖。被覆盖的托盘和覆盖托盘370,160在第二下输送机部段392上沿输送方向394朝向处于其下部位置的升降机托架输送，如图23A所示。当下部带壁托盘370行进到第一下部输送机部段386上时，上输送机部段380中的定子导轨的端部396,397用作止动件，防止所述盖托盘160与下部带壁托盘370一起进一步前进，如图23B所示。一旦所述带壁输送机托盘370从升降机托架388移开，升降机就将托架升高到上部位置，激励托架的定子导轨，并将盖托盘160推到上输送机部段380上，如图23C所示。

图24和图25描绘了可用于由如图1中的输送机区段构成的输送机中的转向器部段。转向器部段400包括环形轨道402(例如，一个环)，环形轨道402容纳围绕环形轨道对向角度α的弯曲型定子404。相同的弯曲型定子(未示出)在环形轨道402中与弯曲型定子404径向相对。环形轨道402被支撑在转向器框架406中。两对正交的侧导轨408,410被支撑在平移器412上，所述平移器412在环形轨道402的滚道凸缘414上行驶。一对侧导轨410是可选的。侧导轨408,410可以从凸缘414手动提升以便进行修理、更换或清洁。

图26A-26D示出了使用图24和图25的转向器部段400的转向输送机。转向器部段400位于进料输送机部段416、直列式卸料输送机部段418和侧向输送机部段420之间的间隙401(图26C)中。进料输送机部段416将托盘160沿输送方向106朝向转向器部段400输送。环形轨道402中的弯曲型定子感应地激励转向器400中的直列式轨道408中的定子，以将前导托盘160A直接穿过转向器送到直列式卸料输送机部段418上，如图26B所示。当意图转向到侧向卸料输送机部段420上的托盘160B到达转向器400时，弯曲型定子被激励以使平移器旋转一个转向角度δ，直到直列式转向器导轨408与侧向输送机部段420的导轨422对准为止，如图26C所示。然后，环形轨道402中的弯曲型定子激励转向器导轨408中的定子，以将托盘160B推进到侧向输送机部段420上，如图26D所示。由固定的弯曲型转向器定子所对向的角度α(图25)大于或等于输送机的转向角度δ。如图26A和图27所示，卸料输送机部段418,420的导轨向下沉以在它们的交叉处提供凹口424,426，以容纳通过的托盘裙部。

具有弯曲的下部返回通道的输送机在图28中示出。所述输送机包括平坦的上部主运送通道部段430，所述上部主运送通道部段430的正下方有弯曲的下部返回通道部段432。上部运送通道430由一个或多个如图1中的输送机区段构成。下部返回通道由类似的区段构成，但其具有弯曲的导轨。而且，下部返回通道输送机部段的部分包括两个端部部分434,436，所述两个端部部分434,436与运送通道部段430的端部共面以类似于狭长的小船。运送通道部段430的导轨和端部部分434,436隔着窄间隙438,440对准。所述间隙438,440足够窄以便运送通道部段430上的托盘160能够以小的减速通过，并且所述间隙438,440足够宽以便于托盘在不接触运送通道部段的情况下移动到返回通道部段432上。

图29A和图29B示出了无裙部托盘450，所述无裙部托盘450在托盘的下侧456具有两对正交的平移器452,454。托盘450的上侧458提供平坦的物品支撑表面。平移器452,454包括永磁体阵列，所述永磁体阵列的磁场垂直于托盘的物品支撑表面458和下侧456向下定向。角部磁体459(例如海尔贝克(Halbach)阵列)可选地布置在托盘450的角部中以便于如下文所述的磁悬浮。托盘还可以在托盘侧边处包括侧边夹紧磁体、前夹紧磁体和后夹紧磁体460，使得所述托盘可以用于形成更大的多托盘462，如图30所示。所述夹紧磁体与图16中所示的托盘264中的夹紧磁体相似。具有下侧平移器的无裙部托盘450被设计成在具有平坦顶部的导轨466上运行，所述具有平坦顶部的导轨466具有与平移器452,454形成线性电机的定子。具有嵌入式定子的导轨466用作托盘450的托盘引导件。在图30中，两个输送机部段468,470并排布置，以允许形成多托盘462。连接结构472将左导轨和右导轨保持平行。

体现本发明特征的另一种形式的输送机区段示于图33和图34中。所述输送机区段500具有在长度上从所述区段的一端延伸到另一端的两个平行的定子502,504。所述定子502,504是无铁芯的并且以一定距离间隔开，所述距离与托盘450(图29B)上相对的平移器452之间的距离基本相同。所述定子502,504各自产生磁通波，该磁通波在输送方向506上沿着定子的长度行进。

导电的磁悬浮(磁悬浮)板508,510沿着输送机区段500的长度从定子502,504横向向外延伸。当如图29B中的输送机托盘450由定子502,504在输送方向506上推进时，托盘的角部磁体459(图29B)在磁悬浮板508,510中感应出电流，该电流产生与角部磁体的磁场相反的反应磁场，其具有足够的力，以将托盘悬浮起来从而形成低摩擦行驶。位置传感器511沿着输送机区段500的长度定位，以检测其位置处是否存在托盘，并将指示检测的传感器信号发送到电子驱动控制电路512。连接到驱动控制器512的电力和通信线路可以通过输送机框架514的支腿516连接到外部电路或计算机。定子502,504、位置传感器511、电子驱动控制电路512以及线路都封装在托盘引导壳体518中，所述托盘引导壳体518具有平坦的顶部表面520并且形成托盘引导件，托盘沿着该托盘引导件被推进。对准磁体522或铁质元件正好位于壳体518内部的每个端部处的沿着两条侧边的位置，所述对准磁体522或铁质元件由磁体吸引以与相邻的区段对准，如图5所示。在图30和图34的输送机区段中，托盘引导件通过磁悬浮而不是直接通过接触(就像是图1的输送机部段中的托盘引导件所做的那样)来沿着托盘引导件的顶部支撑托盘。与图6中的托盘相似，托盘450易于移除和更换，而不会受到互锁或其他输送机结构的干扰。

图35示出了另一种形式的输送机区段，其中图33的磁悬浮板508,510由空气管道524,526代替。来自空气源(未示出)的加压空气被注入到管道524,526中，并通过管道顶部的开口527排出，以使输送机托盘悬浮在气垫上。在这种情况下，托盘450上不需要如图29B中的角部磁体459。

邻接的输送机区段500,500'的横向对准在图36中示出。在该示例中，一个输送机区段500在一侧具有一对对准磁体522，在另一侧具有一对铁质元件523。相邻输送机部段500'的面对端在一侧具有一对磁体522，在另一侧具有一对铁质元件523。磁体522吸引铁质元件523。磁体522和铁质元件523的横向尺寸相匹配，以便邻接区段500,500'的精确横向对准。当然，所有的铁质元件523都可以用与邻接输送机区段的相对的磁体具有相反极性的磁体代替。但是，通过如上所述地布置磁体522和铁质元件523，可以使所有的区段都相同，并且磁体的极性将无关紧要。

如图37的输送机部段524所示，盖526在邻接的输送机区段500的壳体518之间提供平滑的接合。如图37还示出的，输送机托盘450可以单独前进或成列地一起前进。

图38和图39示出了用于1至N转换的输送机装置。单个进料输送机部段530将输送机托盘450供给到x-y输送机区段532上，该输送机区段532在长度上垂直于进料输送机部段530延伸。x-y输送机区段532具有彼此垂直的两对定子534,536。第一对定子534在主输送方向538上驱动托盘450。第二对定子536横向于主输送方向将托盘450驱动到N个(示出为三个)卸料输送机部段540中的一个。第一定子534与托盘中的左平移器和右平移器形成线性电机，并且第二定子536与前平移器和后平移器形成线性电机。当托盘450沿着x-y输送机区段532前进时，位于成对定子侧面的导电板542使托盘450悬浮。

合流式输送机如图40所示，其中N个(示出为三个)进料输送机部段544A-544C在主输送方向546上将输送机托盘450推进到x-y输送机部段548。x-y输送机部段548从进料部段544A-544C导引托盘450并将它们平移到单个卸料输送机部段550。合流式输送机的拓扑结构与图38和图39的转换输送机的拓扑结构相同，其中主输送方向反向。

用于如图29A和图29B中的输送机托盘450的多水平输送机552在图42中示出。如图所示的输送机的布局与图12A-12D中所示的三维托盘分拣机的布局相同。而且，操作也类似。沿水平引导轨道和竖直引导轨道554,556的输送机定子横向和竖直地推进托盘支撑托架558。托架558(在图41中更详细地示出)在每个角部处具有在平移器壳体562中的双轴平移器560。所述壳体成形为在引导轨道554,556中行驶。托架558还包括嵌入托架本体中的一对定子564，所述托架本体与壳体形成托架托盘引导件。定子位于连续的顶部托盘引导表面561的下方，以将托盘450导引到托架中以及将其推离。与图10的托架相似，所述托架558可以在角部包括重量传感器563(图41中仅示出一个)。重量传感器563与定子564通信并且与定子564一起通过平移器560供电，平移器560沿着引导轨道554,556从输送机定子感应地接收电力。导电条565(与图33的悬浮输送机区段中的磁悬浮板508,510相似)沿着定子564旁边的托架558延伸，并用于使托盘450悬浮。

另一种形式的输送机托盘在图43和图44中示出。托盘570不是将物品支撑在平坦的顶部表面上，而是将物品支撑在延伸通过托盘本体的厚度的辊572的顶部上。位于左固定输送机侧壁和右固定输送机侧壁574,575下方的驱动定子(未示出)与沿着托盘570的左侧边缘和右侧边缘576,577平移器(未示出)共同作用，以沿主输送方向578推进托盘。托盘570上的前壁和后壁580,581防止物品在启动、停止和其他加速期间从托盘的前边缘和后边缘掉落。辊572位于空腔573中，所述空腔573通向托盘本体的上表面571和下侧，并且所述辊572可在限定旋转轴线582的轴上自由旋转，所述旋转轴线582相对于主输送方向578倾斜。支撑在输送机框架中并且与右输送机侧壁585中的开口586相邻的细长致动辊584在限定平行于主输送方向578的轴线588的轴上自由旋转。致动辊584与托盘辊572形成的纵列对齐地布置。当托盘570经过致动辊584时，托盘辊572的底部在其倾斜轴线582上旋转，并且将辊顶部的物品从托盘的侧面推离并使其穿过右侧转向方向590上的开口586。没有轴并且可以在所有方向上旋转的滚珠可以替代地用在托盘中并且由相同的致动辊致动。

图44示出了相同的输送机，所述输送机具有托盘570，所述托盘570具有以与图43中相同的倾斜角度布置的辊572。一组致动辊584'支撑在输送机框架中并且与左侧壁574中的开口592相邻。在主输送方向578上行进的托盘570在通过致动辊584'之后停止。定子磁场被反转以沿相反方向594驱动托盘570回到致动辊584'上方。在与主方向相反的反向方向594上的、接合致动辊584'的托盘辊572沿相反方向旋转，以沿左侧转向方向596推动被输送的物品穿过左侧壁574中的开口592。

图45中的输送机托盘600具有被布置成纵列的、堆叠的辊组602(图45A)。每一组的底辊604突出超过托盘600的下侧。顶辊606突出超过托盘600的上表面608。顶辊606搁置在底辊604上——至少在支撑物品时——使得底辊在一个方向上的旋转导致顶辊在相反方向上旋转。(为清楚起见，图45A中的辊组被示出为没有用于顶辊606的侧向支撑件和轴。)顶辊和底辊604,606都被布置成在限定轴线610,611的平行轴上旋转，所述轴线610,611相对于输送方向倾斜。当输送机托盘600被推进到致动辊584上时，底辊604在其轴线610上向前旋转，这使得支撑物品的顶辊606向后旋转。因为顶部托盘辊606向后旋转的分量抵消托盘600沿着输送机的向前运动，所以物品在垂直于主输送方向578的转向方向612上从托盘转向。

图46和图46A所示的输送机托盘614具有托盘辊616，所述托盘辊616在限定旋转轴线618的轴上旋转，所述旋转轴线618平行于主输送方向578。在该形式中，支撑在输送机框架中的脚轮状致动辊620的阵列提供对托盘辊的致动。可自由旋转的致动辊620可通过齿条-齿轮系统围绕竖直轴线613旋转，以改变它们的旋转轴线622。如图所示，致动辊620相对于主输送方向578呈角度地倾斜，托盘辊616旋转以将物品穿过托盘614朝向右侧壁626中的开口624推动。尽管托盘辊616将物品在不接触前托盘壁和后托盘壁617,619的情况下相对于托盘以90°推离托盘，但是由于托盘在输送方向578上的运动，所述物品通过开口624沿倾斜方向628离开。当致动辊620旋转使得它们的轴线622在主输送方向的另一侧上呈相同的倾斜角度时，被致动的托盘辊616朝向左侧壁627旋转并且沿转向方向629通过开口625。因此，输送机可用于通过改变致动辊620的取向使物品沿两个方向中的任一方向从托盘转向。

图43-45的被动致动辊584可以由呈平坦支承表面形式的托盘辊致动器代替，托盘辊572,604在所述平坦支承表面上行驶。所述平坦支承表面可以是固定的，或者它可以是移动的表面、例如是皮带的外表面。或者可以通过磁力或电磁方式实现托盘辊旋转。作为一个示例，支撑在输送机框架中的托盘辊致动器可以是永磁体、电磁体或定子，其产生与图43-46的托盘辊572,604,616中的铁质转子、磁性转子或导电转子相互作用的磁场或电磁场。图55示出了如图1中的输送机区段100，其具有容纳在侧导轨102,104之间的光滑壳体中的线性电机定子712。输送机托盘714具有带转子的辊阵列716，所述转子由永磁体或导电材料制成，并且所述转子与定子712形成线性电机，所述线性电机可以选择性地致动辊716进行旋转。

导轨洗涤器630如图47和图48所示，所述导轨洗涤器630在输送机框架634上的导轨632,633上行驶。在该示例中，洗涤器630被示出为具有三个流体箱：肥皂洗涤剂箱636、水箱637和消毒剂箱638。每个箱呈倒U形，在倒U的支腿之间具有空间。包括驱动电机和电池(未示出)的驱动系统容纳在被接收在该空间中的壳体640中。由电池供电的电机驱动前驱动轮642或后驱动轮643或者驱动前驱动轮642和后驱动轮643两者以沿着导轨632,633驱动洗涤器630。所述轮642,643安装在延伸通过壳体640的轴644上。轴644耦接到驱动电机。所述轮642,643各自具有中心凹槽646，所述中心凹槽646接收导轨632,633并防止脱轨。洗涤器630还包括至少一组洗涤轮648(在该示例中为两组)以洗涤两个导轨632,633。与驱动轮642一样，洗涤轮648安装在延伸通过中心壳体640的轴650上。洗涤轮648也由驱动电机驱动，但是可能以不同的方式进行齿轮传动，从而以比驱动轮642更高的速度旋转。或者洗涤轮648可以由单独的电机驱动。洗涤轮648包括由间隙分开的两个半轮。在所述两个半轮的相对面上的洗刷垫洗涤被接收在所述间隙中的导轨。肥皂洗涤剂分配器、水分配器和消毒剂分配器652,653,654包括连接到箱636,637,638中的配件655、上喷雾喷嘴和下喷雾喷嘴656,657以及将配件连接到下喷雾喷嘴的管658。所述分配器652,653,654位于所述箱636,637,638的每一侧，喷嘴在导轨632,633的顶部和底部引导喷雾。壳体640还容纳有洗涤器计算机以及其他电子电路和电源电路，所述洗涤器计算机控制驱动轮和洗涤轮的速度。

轨道洗涤器630通过容纳在沿着轨道行驶的洗涤器附件662,663中的次级线圈绕组从导轨632,633中的定子绕组感应地接收电力。单个线圈可能就足够了。通过变压器作用传送到所述线圈的交流电被转换为直流电，以向电子设备供电、为电池充电或驱动电机。备选地，驱动轮642或洗涤轮648或者驱动轮642或洗涤轮648两者可以包括由导轨定子驱动的磁性转子或导电转子。在这种情况下将不需要驱动电机。或者，次级线圈可以由平移器代替，该平移器响应于由导轨定子产生的、沿着导轨行进的磁通波，而沿着导轨推动洗涤器。在该情况下，驱动辊642可以是不与驱动电机耦接的空转轮。

图47的洗涤器630的顶部和侧面由光滑的不锈钢盖660覆盖，如图48所示。刮削器664从所述盖660的前面666向外延伸。所述刮削器664具有倒U形横截面、锥形顶表面668和锥形侧面670，以从托盘驱动导轨632,633移除松散碎屑，所述松散碎屑被接收在倒U形中。所述刮削器664远离盖660的前面666向内逐渐变细。

用于清洁如图33和图34中的输送机区段500的托盘引导壳体518的顶表面520的类似洗涤器910在图59中示出，其中所述洗涤器910没有盖。该洗涤器与图47的洗涤器的不同之处在于：它的轮912不在导轨上行驶。相反，所述轮912沿着托盘引导壳体518的顶表面520行驶。另一个不同之处在于，洗涤轮914从图47的洗涤轮648旋转90°。洗涤轮914的底部上的刷子916洗涤托盘引导件的顶表面520。通过喷雾喷嘴918将水、肥皂洗涤剂和消毒剂喷射到顶表面520上。洗涤器由内部电池或线性电机供电，所述线性电机由输送机区段中的定子和形成用于洗涤器910的平移器的永磁转子或导电转子形成。

在某些应用中，重要的是用于传送某些产品的托盘不被用于传送其他产品。在不能接受交叉污染的情况下尤其如此。一种通过防止用于一种产品的托盘被用于另一种产品以避免交叉污染的方法示于图49中。其中示出了四条单独的输送线671,672,673,674。每条输送线专用于单个产品类型或单个产品系列，并且托盘681,682,683,684标有标识，所述标识表明该托盘是可用于单个产品类型或单个产品系列的可接受的运送装置。因此，可以从所述标识确定每个托盘是多个系列中的一个系列的分配成员。所述标识可以是能够被定位于输送机旁侧的感测位置处或者嵌入输送机定子导轨678内的传感器676检测到的任何标识。可识别的标记675包括托盘形状、托盘颜色、托盘标志、条形码、可由光学传感器读取或由视觉系统确定的其他产品代码、RFID读取器可读取的RFID标签以及可由磁性传感器读取的托盘上的磁体布置。当传感器676检测到来自未分配给所述传感器的输送机的系列的托盘时，接收传感器信号的本地或系统控制器679停止输送机并发出警报或显示警告，以便操作员能够移除违规托盘。

检测过程参数(例如温度)的其他传感器也可用于检测有效的过程温度范围和停留时间。例如，在托盘清洗过程中，托盘传感器将用于验证正确的清洗、漂洗和干燥循环。所述过程传感器可以位于托盘本身中或位于托盘上，或者沿托盘经历该过程的输送线定位。

在该示例中，示出的输送线671-674中的每一个包括主输送机部段686和返回输送机部段688，所述主输送机部段686限定运送通道输送路径，托盘681,682,683,684在所述运送通道输送路径上运送产品，所述返回输送机部段688限定返回输送路径，在该返回输送路径上所述托盘是空的。所述主输送机部段686的进料端通过进料转向器部段690连接到返回部段688的卸料端。所述主输送机部段686的卸料端通过卸料转向器部段692连接到返回部段688的进料端。所述转向器部段690,692可以与图14A-14C中所示的转向器部段相同。

对第四输送线674的操作的描述举例说明了每个其他输送线671-673如何操作。分配给沿主输送机部段686执行的预定过程的系列的托盘684通过进料转向器690从返回输送机部段688供给到主输送机部段上。只有通过传感器676的、被控制器679识别为专用于第四输送线674的那些托盘684被传送到主输送机部段686上。在托盘684完成它们在主输送机部段686上的过程并且它们的产品被移除之后，它们可以通过卸料转向器692转向回到返回输送机部段688或转向到其他地方进行清洁。经清洁的托盘可以返回到返回输送机部段688。或者清洁过程可以沿着返回输送机部段688在一个或多个封闭的自动清洗站689中自动进行。在本申请描述的所有托盘输送机形式中，作为手动移除和清洁托盘的替代，可以在返回部段的一个或多个清洁区域中安装全自动清洗站罩壳689以清洁空托盘。或者清洁区域中的清洗站可以是完全手动的，或者是半自动的并且需要一些补充的人力劳动。所描述的多定子输送机系统的返回部段中的清洗站也可用于单定子托盘输送机。

如果必须或要求在过程完成时或检测到不可接受的输送机托盘时对输送机部段686,688,690,692进行清洁，则例如将所有托盘674移除并隔离以便清洁，并且在输送线674上放置洗涤器630，如图50所示。洗涤器630沿着所有输送机部段686,688,690,692运行以从导轨694移除残余物。在洗涤器630清洁完导轨694之后，将其从输送线674移除。然后可以将隔离的托盘684放回到输送线674上，通常放回到返回输送机部段688上。每当检测到不适当的托盘时，也可能需要对导轨进行清洁。

备选地，输送线674可用于不同过程或用于不同产品的同一过程。如果来自前一次运行的过程的产品或副产品的污染是不可接受的，则使用特定用于所运行过程的不同系列的可识别托盘。例如，为了避免过敏原(例如与花生相关的过敏原)的污染，可以在花生加工运行过程之后对不同的食品进行后续过程。基于传感器信号，本地或系统控制器679使预定系列的过程特定托盘或产品特定托盘通过并且将专用于其他过程或产品的其他系列的托盘锁定在外。以与图49中所示的方式类似的方式，四条输送线671-674可以专用于四种不同的产品或过程1-4，所述四种不同的产品或过程具有相应的指定输送机托盘681-684。在使用传感器676识别到托盘时，本地或系统控制器将把不允许的托盘锁定在外。以这种方式避免了污染。对于敏感过程，例如化学工业、生物医学工业、制药工业、食品工业和电子工业中的过程，必须通过屏障(例如壁696)将不同的过程分隔成不同的区域。适才描述的方法也适用于这些情况。

防止交叉污染的另一种方法是制造托盘使得只有某个系列的托盘能够在几何形状上或驱动方式上与输送机兼容。例如，用于某个过程的输送机可以具有仅适合于某个系列的托盘的轨距。或者可以将定子定位在输送机部段中使得它们仅与特定系列的托盘中的平移器对准。

具有同一水平的返回装置的高架管道输送机示于图51A和图51B中。所述管道输送机720包括两个细长的罩壳或管道722,724，所述两个细长的罩壳或管道722,724在同一水平上彼此平行并且在相对的端部处敞开。定子(未示出)沿着输送表面延伸，在这种情况下，定子(未示出)沿着管道722,724的内底板725在所述板的左侧和右侧726,728延伸，以推进与图7中的输送机托盘相似的输送机托盘730。管道722,724可以通过附接件732(例如线缆或杆)从上方悬挂。两个管道722,724在进料管道722的卸料端和返回管道724的再入端敞开。托架组件包括可倾斜的托架734和引导轨道736，所述引导轨道736呈部分圆柱形式，所述托架734沿着所述引导轨道736平移。所述托架734具有一对左定子导轨和右定子导轨738，所述左定子导轨和右定子导轨738通过转子平移器740经由固定在转子平移器上的一对悬臂742连接。θ-z定子744沿着圆柱形引导轨道736的内侧定位。θ-z定子744沿着引导轨道736产生沿周向(以角度θ)行进的磁通波，以使托盘730围绕倾斜轴线(如图51B所示)相对于水平方向(如图51A所示)倾斜预定的角度θ以卸下物品746。托架导轨738和托盘730中的磁体或铁质材料彼此足够地吸引以防止托盘在倾斜时从托架上滑落。定子744还沿着引导轨道736轴向地(在z方向上)传播磁通波，以使托架734从与进料管道722对齐的第一位置平移到与返回管道724对齐的第二位置。以这种方式，托盘730可以返回。因此托架734沿其倾斜轴线平移。

上下式管道输送机示于图52A-52C中。在这种形式中，返回管道750位于进入管道752下方。托架组件具有循环托架754，所述循环托架具有两对平行定子导轨756,758，所述两对平行定子导轨756,758由臂760接合。平行于所述导轨756,758的轴段762将臂760接合到转子764上。外部定子766使转子764和定子导轨756,758以180°的预定角度旋转，以使定子导轨交替地定位成与上管道和下管道752,754对齐。当托架754倾斜时，如图52B所示，物品746从托盘730落下。当托架754完成其180°旋转时，两组托架定子导轨756,758都与上管道和下管道752,754对准，因为两对导轨以旋转方式隔开180°。定子导轨被激励以将托盘730导引到用于上管道752的上导轨756上以及使托盘返回到下导轨758上以进行倒置的返回行程。管道754的顶板759在倒置的回程中形成输送表面。附接到下部返回管道760的开口端的刮削器760定位成在托盘730被沿着托架754推进时刮掉粘附到倒置托盘730的物品支撑表面762上的碎屑。与适才描述的其他输送机一样，通过磁体和铁质元件防止倒置的托盘730从托架754上掉落。

具有上部运送通道和下部返回通道的环形输送机769在图53中示出。上部运送通道770具有推进托盘730(与图7中的托盘相似)的一对定子导轨772,774(与图1中的定子轨道相似)。下部返回通道776具有一对倒置的定子导轨778,780。在该示例中，运送通道772和返回通道都支撑在同一框架782中。在输送机的两端处的托架组件中的旋转托架784在运送通道770和返回通道776之间传送托盘730，以形成环形输送路径。每个托架784具有四对平行的定子导轨786。四个右侧导轨限定右侧正方形788，并且四个左侧导轨限定左侧正方形790。正方形788,790通过轴792接合到电机794。所述电机以预定的90°增量旋转托架784，使得当所述托架784停止时，四对导轨786中的一对与运送通道770对准，而相对的一对导轨与返回通道776对准。与运送通道770和返回通道对准的定子导轨786被启动以将托盘730卸下到运送通道上以及从返回通道导引托盘。在托架和返回通道导轨786,778,780中的以及在托盘730中的吸引的磁性材料和铁质材料防止倒置或倾斜的托盘掉落。与图52A-52C中的托架754相似的托架可以与图53的输送机一起使用，反之亦然。

用于如图33中的输送机区段500和如图29A中的无裙部托盘450的环形输送机920示于图60中。沿着四个竖直引导轨道922的输送机定子在输送机902的相对端部处形成升降机924。每个升降机使托架926升高和降低，以在上部托盘运送通道928和下部托盘返回通道929之间传送托盘450。托架的嵌入式定子将托盘450从运送通道或返回通道导引到托架926上。然后，当升降机924使托架和所支撑的托盘升高或降低时，托架定子被解除激励。一旦托架926与运送通道928或返回通道929对准，托架定子就以相反的相位被重新激励以推进托盘450离开以及进入运送通道或返回通道。然后升降机924将托架926降低或升高到适当位置以接收下一个托盘450。托架926类似于图41的托架558，但是在每个角部的平移器壳体930中仅使用单轴竖直平移器。平移器壳体930在引导轨道922中行驶。运送通道928和返回通道929都由一个或多个输送机区段500构成，所述一个或多个输送机区段500为输送机托盘450提供悬浮式托盘引导件。

Claims (9)

1.一种用于洗涤输送机的导轨的导轨洗涤器，所述导轨洗涤器包括：

前轮和后轮，所述前轮和所述后轮沿着输送机的左输送机导轨和右输送机导轨行驶；

左洗涤轮和右洗涤轮，所述左洗涤轮和所述右洗涤轮具有与所述左输送机导轨和所述右输送机导轨接合的刷子；

流体箱；

喷嘴，所述喷嘴定位在所述左输送机导轨和所述右输送机导轨处，以将来自所述流体箱的流体喷射到所述左输送机导轨和所述右输送机导轨上；

驱动系统，所述驱动系统沿着所述左输送机导轨和所述右输送机导轨驱动所述导轨洗涤器。

2.如权利要求1所述的导轨洗涤器，所述导轨洗涤器还包括至少一个电机，所述至少一个电机耦接到所述前轮和所述后轮以形成所述驱动系统，并且耦接到所述左洗涤轮和所述右洗涤轮以使所述洗涤轮旋转。

3.如权利要求2所述的导轨洗涤器，所述导轨洗涤器还包括为所述至少一个电机供电的电池。

4.如权利要求1所述的导轨洗涤器，所述导轨洗涤器还包括平移器，所述平移器与所述输送机中的定子形成线性电机，以沿着所述左输送机导轨和所述右输送机导轨驱动所述导轨洗涤器。

5.如权利要求1所述的导轨洗涤器，所述导轨洗涤器还包括覆盖所述流体箱、所述左洗涤轮和所述右洗涤轮、所述前轮和所述后轮、所述喷嘴以及所述驱动系统的、具有前端部的盖，以及从所述前端部向外延伸的导轨刮削器，以从所述左输送机导轨和所述右输送机导轨刮除碎屑。

6.一种用于洗涤输送机的顶表面的洗涤器，所述洗涤器包括：

沿着输送机的顶表面行驶的前轮和后轮；

具有与所述输送机的所述顶表面接合的刷子的左洗涤轮和右洗涤轮；

流体箱；

喷嘴，所述喷嘴定位成将来自所述流体箱的流体喷射到所述输送机的顶表面上；

驱动系统，所述驱动系统沿着所述输送机的所述顶表面驱动所述洗涤器。

7.如权利要求6所述的洗涤器，所述洗涤器还包括至少一个电机，所述至少一个电机耦接到所述前轮和所述后轮以形成所述驱动系统，并且耦接到所述左洗涤轮和所述右洗涤轮以使所述洗涤轮围绕垂直于所述输送机的所述顶表面的轴线旋转。

8.如权利要求7所述的洗涤器，所述洗涤器还包括为所述至少一个电机供电的电池。

9.如权利要求6所述的洗涤器，所述洗涤器还包括平移器，所述平移器与所述输送机中的定子形成线性电机以沿着所述输送机的所述顶表面驱动所述洗涤器。

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