CN113950455B - 传送装置 - Google Patents

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Abstract

为了提供具有平面电机(2)的传送装置(1)，该传送装置使传送单元(3)的更高的运动灵活性成为可能，根据本发明规定：设置有至少两个具有彼此面对的传送平面(TEA，TEE)的平面电机(2A，2E)，其中在第一平面电机(2A)的传送平面(TEA)中设置有至少一个第一传送单元(3A3)，该第一传送单元通过一个连接单元(15)与至少一个设置在第二平面电机(2E)的传送平面(TEE)中的第二传送单元(3A4)连接。

Description

传送装置
技术领域
本发明涉及一种传送装置，其包括至少两个平面电机，所述平面电机分别构成一个传送平面，在该传送平面中至少一个传送单元能够二维移动，其中在每个平面电机上设置有驱动线圈，用于与一个传送单元的驱动磁铁以电磁方式配合作用，以使传送单元在相应的传送平面中移动。另外，本发明还涉及一种传送单元，其用于传送装置，该传送装置具有至少两个包括彼此面对的传送平面的平面电机，并且本发明涉及一种用于运行传送装置的方法。
背景技术
平面电机在现有技术中基本上是众所周知的。例如，US 9,202,719 B2公开了一个这样的平面电机的基本结构和工作原理。一个平面电机基本上具有一个传送平面，一个或者多个传送单元能够在该传送平面中二维移动。为此，在平面电机上通常在传送平面中分布地设置有驱动线圈，该驱动线圈由一个控制单元操控，以产生一个沿着所期望的移动方向运动的磁场。驱动磁铁(永久磁铁或者电磁铁)二维分布地设置在传送单元上，该驱动磁铁与磁场配合作用，从而将一个沿着所期望的移动方向的驱动力施加到传送单元上。在此，驱动线圈和驱动磁铁有利地如此设置，即除了沿着由传送平面形成的轴线的一维移动之外，传送单元还能够在传送平面中进行更复杂的二维移动。平面电机可以在生产过程中例如用作传送装置，其中能够实现具有复杂运动曲线的、非常灵活的传送过程。
在EP 3 172 156 B1和EP 3 172 134 B1中例如示出了一个平面电机作为传送装置的这样的应用。在此，例如两个平面电机彼此邻接地设置，并且传送单元能够在两个平面电机上移动。因此传送单元能够相互独立地在两个平面中移动。在另一个实施方式中，分别一个平面电机和一个或者多个连续输送机互动，用于对产品以一定的方式进行处理。平面电机的传送单元可以分别在一个竖直平面中单独地二维移动。平面电机尽管以此使竖直平面中的非常灵活的移动成为可能，然而在灵活性方面却受到连续输送机的限制。
WO 2018/176137 A1公开了一个传送装置，其具有两个间隔开的、平行的平面电机定子，这些平面电机定子分别构成一个传送平面，分别一个传送单元能够在这些传送平面中移动。传送单元与一个连接体铰接式连接，在该连接体上可以传送物体。通过传送单元的相对移动可以使物体沿着垂直于传送平面的方向移动。DE 195 31 520A1公开了一个类似的传送装置，其中传送单元可以在同一传送平面中移动。
在DE 10 2016 224 951 A1、WO 01/59409A2和WO 2016/012171 A1中公开了形式上为平面电机的、另外的传送装置。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种使更加灵活的传送过程成为可能的传送装置，其具有多个平面电机。
根据本发明，这个目的通过如下方式得以实现，即所述至少两个平面电机的传送平面彼此面对，其中在第一平面电机的传送平面中设置有至少一个第一传送单元，该第一传送单元通过一个连接单元与至少一个设置在第二平面电机的传送平面中的第二传送单元连接。通过相互连接的传送单元，能够进行非常灵活和复杂的运动过程，例如连接单元上的一个点的运动曲线由传送单元在相应的传送平面中的叠加的运动曲线组成。
优选在彼此面对的传送平面之间设置有一个设置角度，该设置角度最大为45°，其中该设置角度通过如下方式优选为0°，即传送平面彼此对置且相互平行地设置。
连接单元有利地是可调节的，用于使连接单元长度在所述至少两个传送单元的移动期间与所述至少两个传送单元之间的可变间距相匹配。因此提供了相互连接的传送单元的较高的运动自由度。
优选在连接单元上设置有至少一个用于接纳物体的接纳单元。通过这种方式，根据连接单元的结构设计，能够以简单的方式接纳并传送不同的物体。
根据另一个有利的构造设计规定：设置有两个具有彼此邻接的且彼此呈一个邻接角倾斜的传送平面的平面电机，其中设置有至少一个多重作用的传送单元，其中在该多重作用的传送单元上设置有至少第一驱动磁铁，用于与第一平面电机的驱动线圈以电磁方式配合作用，并且在该多重作用的传送单元上设置有至少第二驱动磁铁，用于与第二平面电机的驱动线圈以电磁方式配合作用，并且多重作用的传送单元能够在平面电机之一的传送平面中二维移动或者能够同时在第一和第二平面电机的邻接的各传送平面中一维移动。以此能够进行非常灵活和复杂的移动过程，例如一个多重作用的传送单元能够以传统的方式在邻接的各传送平面中的仅仅一个中移动。然而一个多重作用的传送单元也可以同时在两个邻接的传送平面中一维移动，例如为了能够一个产生更大的驱动力。另外特别有利的是，也可以将多重作用的传送单元从一个传送平面移交到一个邻接的传送平面上。
优选设置有一个双重作用的传送单元作为多重作用的传送单元，在该双重作用的传送单元上设置有一个基体，该基体具有两个相互呈一个与两个邻接的各传送平面之间的邻接角相对应的夹角设置的边，其中在一个边上设置有第一驱动磁铁并且在另一个边上设置有第二驱动磁铁。因此提供了一个稳定的传送单元。
如果多重作用的传送单元能够脱开联接成为至少两个单作用的传送单元的话，是特别有利的，其中在所述至少两个单作用的传送单元上分别设置有至少一个联接装置，用于将传送单元可分开地相互联接，以构成多重作用的传送单元。通过这种方式既能够利用单作用的传送单元的优点，也能够利用多重作用的传送单元的优点。在一个传送平面中二维移动的情况中，可以利用单作用的传送单元的更小的重量和更好的重量分布。在两个邻接的传送平面中一维移动的情况中，可以将单作用的传送单元重新联接成多重作用的传送单元，以利用更大的驱动力潜力。
所述两个邻接的传送平面之间的邻接角有利地在30°与150°之间，特别优选为90°。因此使一个例如具有互相垂直的传送平面的简单结构成为可能。
每个平面电机优选设置有至少一个用于控制相应的平面电机的驱动线圈的平面电机控制单元，其中所述至少两个平面电机的平面电机控制单元相互连接，以交换用于控制相应的平面电机的传送单元的控制信息，和/或平面电机控制单元与上一级的传送装置控制单元连接或者集成到该传送装置控制单元中。因此控制指令能够在各个平面电机之间交换并同步，以使传送单元的运动曲线相互协调。
优选至少一个平面电机由多个彼此邻接的传送段构成，这些传送段共同构成平面电机的传送平面，其中在每个传送段上设置有驱动线圈。以此能够实现模块化结构，从而能够利用一个标准化传送段提供具有不同大小的传送平面的平面电机。
另外，所述目的利用一个传送单元通过如下方式得以实现，即传送单元通过连接单元与至少一个其它的传送单元连接，该其它的传送单元能够在所述彼此面对的传送平面中的相应其它的传送平面中移动。
另外，所述目的通过如下方式得以实现，即至少一个在平面电机之一的传送平面中移动的传送单元通过一个连接单元与至少一个在至少一个另外的平面电机的传送平面中移动的传送单元连接，其中平面电机的驱动线圈由相应的平面电机控制单元操控，以便与传送单元的驱动磁铁配合作用以产生推进力。
附图说明
下面参照附图1至6详细阐述本发明，附图示例性地、示意性地和非限制性地示出本发明的有利构造设计。附图中：
图1a至1c为本发明传送装置的一个示例的前视图、俯视图和侧视图；
图2为驱动线圈在一个平面电机的传送段上的设置；
图3a为一个平面电机的单作用的传送单元的侧视图；
图3b为驱动磁铁在一个单作用的传送单元上的设置；
图4为一个平面电机的双重作用的传送单元的等比例示图；
图5借助一个传送装置的侧视图示出传送单元的联接过程；
图6为本发明传送装置的一个另外的示例，其具有两个通过一个连接单元相互连接的传送单元。
具体实施方式
在作为沿着图1c中的剖切线A-A的剖视图的图1a中示出了一个根据本发明的传送装置1的示例性构造。在传送装置1中设置有第一平面电机2A，该第一平面电机构成第一传送平面TEA。在所示出的示例中，第一传送平面TEA是一个竖直平面，其具有一个竖轴Z和一个纵轴X。第一平面电机2A在此由多个(i个)传送段TSi构成，这些传送段彼此邻接，以构成第一传送平面TEA。因此可以将一个平面电机2构成为模块化的，并且能够实现面积大小不同的传送平面TEi。然而，这个模块化结构当然只是可选的，并且平面电机2也可以只通过一个唯一的组件或者一个唯一的传送段TSi构成。
传送单元3能够在第一平面电机2A的第一传送平面TEA中二维移动。例如，能够实现仅仅在沿着竖轴Z或者纵轴X的方向上的轴向移动，或者能够实现在第一传送平面TEA中的一个具有Z坐标和X坐标的二维运动曲线，如通过传送单元3A的运动曲线BPA标出的那样。为此，在第一平面电机2A上设置有驱动线圈6，该驱动线圈由一个控制单元5A进行操控。可以在驱动线圈6上施加一个电压，以产生磁场。通过相应地操控并排设置的驱动线圈6可以产生一个基本上运动的磁场。驱动线圈6有利地如此设置在第一平面电机2A上，使得磁场能够在第一传送平面TEA中沿着任意方向延伸，以实现传送单元3的相应的运动曲线。传送平面TEi在此并不是指数学意义上的平面，而是一个通过相应的平面电机2限定的平坦的传送面，传送单元3可以在该传送面上移动。
在传送单元3上分别设置有驱动磁铁4、例如永久磁铁，该驱动磁铁与驱动线圈6配合作用，以在传送单元3上施加驱动力。根据对驱动线圈6的操控，因此产生一个运动的磁场，该磁场与驱动磁铁4配合作用，以使传送单元3移动。在运行中，在驱动线圈6与驱动磁铁4之间设置在传送单元3与相应的平面电机2之间的气隙。传送单元3除了在传送平面TEA(或者一般来说TEi)中的二维移动之外还能够沿着竖直方向进行一定的移动，即垂直于传送平面TEi移动。通过对驱动磁铁6的相应操控能够在有限的范围内扩大和减小所述气隙，由此能够使传送单元3沿着竖直方向移动。沿着竖直方向的可用移动空间的大小在此基本上取决于传送装置1的结构设计，特别是取决于驱动线圈6和磁铁4能产生的最大磁场，以及传送单元的质量和负载(例如传送的物体的重量)。根据传送装置1的大小和配置，沿着竖直方向的可用移动范围例如可以在少则数毫米至多则数厘米的范围内。
传送单元3能够以任意方式保持在平面电机2上或者传送平面TE上，例如为了保持气隙。为此可以在传送单元3上设置任何合适的导向元件。
然而，平面电机的结构和工作原理已是众所周知的，所以在此不再赘述。众所周知，一个平面电机2总是具有一个定子作为固定部件和至少一个传送单元3作为可动部件。众所周知，定子构成传送平面TE，在该传送平面中所述至少一个传送单元3能够通过驱动线圈6和驱动磁铁4的电磁式配合作用移动。驱动线圈6通常设置在定子上，而驱动磁铁4通常设置在传送单元3上。然而，众所周知，当然也可以考虑相反的方案，即驱动线圈6在传送单元3上，而驱动磁铁4在定子上。在图2中示出了一个将驱动线圈6设置在一个传送段TSi上的示例，下面还将进行详细说明。在图3a+3b和图4中示出了将驱动磁铁4设置在传送单元3上的示例。
在传送装置1中此外设置有至少一个第二平面电机2，该第二平面电机构成一个传送平面TEi。根据本发明，在传送装置1中设置有至少两个具有彼此面对的传送平面TEi的平面电机2，其中在一个平面电机2的传送平面TEi中设置有至少一个传送单元3，该传送单元通过一个连接单元15与至少一个设置在所述至少一个其它的平面电机2的传送平面TEi中的传送单元3连接，其中设置有平面电机控制单元5，用于对平面电机2的驱动线圈6进行操控，以便与传送单元3的驱动磁铁4配合作用，以使传送单元3在相应的传送平面TEi中移动。
在此，彼此面对的传送平面TEi还有利地彼此间隔开设置，它们因此优选彼此不邻接或者不相交。
优选在彼此面对的传送平面TEi之间设置有一个设置角度γ，其最大为45°，其中如果彼此面对的传送平面TEi相互对置和平行设置、即设置角度γ＝0°的话，是特别有利的。一般来说，设置角度γ是指相应的彼此面对的传送平面TEi的法向矢量之间的夹角。
在所示出的示例中，在传送装置1中设置有两个单作用的传送单元3A3、3A4，其中单作用的传送单元3A3可以在第一平面电机2A的传送平面TEA中移动，而传送单元3A4则可以在第五平面电机2E的传送平面TEE中移动。在所示出的示例中，第五平面电机2E相对第一平面电机2A如此设置，即，如在图1a至c中示出的那样，传送平面TEA、TEE彼此面对且相互平行地设置，设置角度γ因此为0°。然而，传送平面TEA、TEE当然也可以是相互倾斜的。
平面电机2A、2E例如也可以如此设置，即彼此面对的传送平面TEA、TEE相互呈一个最大45°的设置角度γ倾斜，如在图1b和图1c中虚线标出的那样。在此，第五平面电机2E例如可以相对第一平面电机2A如此设置，即第五平面电机2E’的传送平面TEE相对第一平面电机2A的传送平面TEA围绕Z轴呈一个设置角度yz倾斜(图1b)和/或相对第一平面电机2A的传送平面TEA围绕X轴呈一个设置角度yx倾斜(图1c)。彼此相对围绕Y轴的转动不受限制，因为传送平面TEA、TEE之间的设置角度γ并不由此改变。连接单元15在此设计为一个基本上刚性的连接杆，该连接杆铰接式地连接在两个传送单元3A3、3A4上。优选连接单元15设计为也可以调节的，以使连接单元长度在传送单元3A3、3A4移动期间与所述至少两个传送单元3A3、3A4之间的可变间距相匹配，如在图1c中通过长度差△L标出的那样。在连接单元15上例如还可以设置一个接纳单元16，用于接纳并传送一个(未示出的)物体。在图1c中仅仅简略示出了接纳单元16，具体的结构当然取决于传送装置1的应用和由专业人员决定。下面还将借助图6中的示例详细阐述连接单元15的功能。
然而，作为连接单元15当然也可以直接设置一个刚性的或者柔性的产品，该产品与两个或者多个传送单元3连接。通过这种方式，例如可以传送和/或例如由传送单元3绷紧或者拉伸柔韧的塑料薄膜或者织物。例如也可以考虑，绳索、电缆、金属丝等设置为连接单元15并且例如通过传送单元3的相对移动被绞合。
此外也可以考虑，作为至少两个传送单元3之间的连接单元15设置一个独立的平面电机2。然后可以由传送单元3使该平面电机2移动，一个传送单元3又能够在该平面电机2的传送平面TEi上二维移动。然而，代替一个平面电机2也可以设置一个众所周知的长定子直线电动机作为连接单元15。在长定子直线电动机的一个定子上，通常沿着移动方向依次相继地设置有多个驱动线圈，这些驱动线圈可以通电流，以产生一个运动的磁场。一个其上依次相继地设置有多个驱动磁铁的传送单元可以根据驱动线圈产生的磁场顺着定子沿着移动方向一维移动。作为连接单元15也可以设置连续输送机、诸如带式输送机或者链式输送机。从中可以看出，可以使用多种多样的实施方式的连接单元15，因此能够实现许多不同的运动过程。
当然，在传送装置1中还可以设置另外的平面电机2，该平面电机分别构成一个传送平面TEi，在该传送平面中一个或者多个传送单元3可以二维移动。在所示出的示例中，设置有第二平面电机2B，该平面电机构成第二传送平面TEB，其中平面电机2A、2B的传送平面TEA、TEB彼此邻接和相互呈一个确定的邻接角α倾斜。然而，所述至少两个平面电机2A、2B当然不必构成为结构上分开的单元，而是它们例如也可以实现为一个整体单元的形式，传送平面TEA、TEB设置在该单元上。在此，两个传送平面TEA、TEB相互正交，邻接角α因此为90度。但是，当然也可以考虑一个更小或者更大的邻接角α(特别是在30°与150°之间)。在第二平面电机2B上以与在第一平面电机2A上类似的方式设置有(未示出的)驱动线圈6，所述驱动线圈由一个平面电机控制单元5B操控，以便与传送单元3的驱动磁铁4电磁式配合作用，以使传送单元3在第二传送平面TEB中二维移动。
当然，还可以设置另外的平面电机2，在此例如第三平面电机2C、第四平面电机2D。第三和第四平面电机2C、2D的传送平面TEC、TED同样与第一平面电机2A的传送平面TEA直接邻接并相互正交。第三平面电机2C在此也与第二平面电机2B直接邻接，从而产生相互背离和平行的传送平面TEB、TEC。平面电机2B、2C、2D在此设计为基本上相同的，沿着竖直方向、纵向和横向Z、X、Y具有相同的尺寸。然而，第四平面电机2D在此沿着纵向X相对第二和第三平面电机2B、2C错开设置。当然这仅仅是示例性的，任何其它的配置也都是可能的。第五平面电机2E如此设置，即其传送平面TEE如已经说明的那样面朝第一平面电机2A的传送平面TEA并与之平行。因此产生了一个基本上对称的、具有一个对称面SYM(图1b)的传送装置1。这样，如第一平面电机2A一样，其它的平面电机2B、2C、2D、2E也都由多个彼此邻接的传送段TSi构成，在这些传送段上分别设置有驱动线圈6。通过模块化结构，例如利用仅仅一个类型的传送段TSi就能够实现一个具有多个平面电机2(其分别具有不同大小的传送平面)的传送装置1。
在所示出的示例中，为每个平面电机2A至2E分别设置有一个平面电机控制单元5A至5E，利用所述平面电机控制单元能够操控相应的平面电机2A至2E的驱动线圈6，如在图1b中示出的那样。平面电机控制单元5A至5E在此与一个上一级的传送装置控制单元7连接。然而，平面电机控制单元5A至5E当然也可以集成到上一级的传送装置控制单元7中。也可以规定，为每个传送段TSi或者一组传送段TSi分别设置一个段控制单元，该段控制单元也可以集成到一个平面电机控制单元5A至5E中。传送装置控制单元7在此与一个接口8(例如计算机)连接，经由该接口能够控制传送单元1。经由传送装置控制单元7能够使在不同平面电机2A至2E上移动的传送单元3的运动曲线相互同步或者相互协调，例如为了避免传送单元3或者利用传送单元传送的物体发生碰撞。在平面电机控制单元5A至5E上分别运行一个实现传送单元3的所期望的运动曲线的控制程序。
不同的传送单元3能够同时且相互独立地在传送装置1上移动。在所示出的示例中，在第一和第二平面电机2A、2B上分别设置有一个单作用的传送单元3A1、3A2。单作用的传送单元3A1、3A2因此能够在相应的传送平面TEA、TEB中基本上任意地移动。第一平面电机2A上所示出的单作用的传送单元3A1例如可以按照具有沿着竖直方向Z的坐标和沿着纵向X的坐标的运动曲线BPA在第一传送平面TEA中移动，如在图1a中标出的那样。第二平面电机2A上所示出的单作用的传送单元3A1例如可以按照图1b中示出的、具有沿着横向Y的坐标和沿着纵向X的坐标的运动曲线BPA在第二传送平面TEB中移动。
一个单作用的传送单元3A只在一个侧面上具有驱动磁铁4，如在图3a+3b中示例性示出的那样。一个单作用的传送单元3A因此通过如下方式只能在一个传送平面TEi中移动，即该单作用的传送单元3A的驱动磁铁4与相应的平面电机2的驱动线圈6配合作用。一个单作用的传送单元3A例如从第一传送平面TEA到第二传送平面TEB的移动是不可能的。然而，当然可以手动地，例如由使用者或者操作装置(例如起重机或者机器人)将单作用的传送单元3A从一个平面电机2的传送平面TEi上提起，放在另一个平面电机2的传送平面TEi上并在其上继续移动。
在传送装置1中也可以设置一个多重作用的传送单元3B、3C，该传送单元可以要么在一个平面电机2的传送平面TEi中二维移动，要么同时在至少两个平面电机2的邻接的传送平面TEi中一维移动。在多重作用的传送单元3B、3C上设置有：至少第一驱动磁铁4，该第一驱动磁铁设置用于与一个平面电机2的驱动线圈6以电磁方式配合作用；和至少第二驱动磁铁4，该第二驱动磁铁设置用于与一个具有邻接的传送平面TEi的平面电机2的驱动线圈6以电磁方式配合作用。
在所示出的示例中，设置有一个双重作用的传送单元3B，该传送单元具有一个基本上L形的基体9。在传送单元3B的L形基体9的一个边9A上设置有第一驱动磁铁4，该第一驱动磁铁与第一平面电机2A的驱动线圈6配合作用。在L形基体的第二边9B上设置有第二驱动磁铁4，该第二驱动磁铁与第二平面电机2B的驱动线圈6配合作用。L形基体9的边9A、9B之间的夹角基本上对应于第一与第二传送平面TEA、TEB之间的邻接角α，此处例如为90度。
所示出的示例中的双重作用的传送单元3B现在例如只能在第一平面电机2A的第一传送平面TEA中移动。为此由平面电机控制单元5A(或者传送装置控制单元7)相应地操控第一平面电机2A的驱动线圈6，以便与双重作用的传送单元3B的第一边9A上的第一驱动磁铁4配合作用，以产生一个驱动力。双重作用的传送单元3B因此例如能够按照具有坐标Z、X的运动曲线BPB1在第一传送平面TEA中移动。然而，双重作用的传送单元3B例如也可以只在第二平面电机2B的第二传送平面TEB中移动。为此由平面电机控制单元5B(或者传送装置控制单元7)相应地操控第二平面电机2B的驱动线圈6，用于与双重作用的传送单元3B的第二边9B上的第二驱动磁铁4配合作用，以产生一个驱动力。双重作用的传送单元3B因此例如能够按照具有坐标X、Y的运动曲线BPB2在第二传送平面TEB中移动。
然而，双重作用的传送单元3B也能够以特别有利的方式同时在第一平面电机2A的第一传送平面TEA和第二平面电机2B的第二传送平面TEB上一维移动。为此，由平面电机控制单元5A和/或平面电机控制单元5B(或者传送装置控制单元7)相应地操控第一平面电机2A的驱动线圈6和/或第二平面电机6的驱动线圈6，用于与双重作用的传送单元3B的第一边9A上的第一驱动磁铁4和/或第二边9B上的驱动磁铁4配合作用，以产生一个驱动力。因此双重作用的传送单元3B能够例如按照具有坐标X的运动曲线BPB3移动。这基本上对应于一个沿着两个邻接的传送平面TEA、TEB的相交线的方向的一维移动。例如，在传送重物时，如果两个平面电机2A、2B的驱动线圈6通电流，用于在双重作用的传送单元3B上产生一个更高的驱动力的话，会是有利的。
邻接的传送平面TEA、TEB的区域也可以以有利的方式用作一个使双重(或者多重)作用的传送单元3B例如从传送平面TEA移动到相邻的传送平面TEB上的移交点U(参见图1c)。通过这种方式能够实现相对复杂的移动模式。例如，双重作用的传送单元3B能够首先在第二平面电机2B的第二传送平面TEB中沿着横向Y移动直到移交点U为止(在图1c中从右向左)，其中经由第二平面电机2B的驱动线圈6进行移动控制。在移交点U中，有利地使双重作用的传送单元3B短暂停止，双重作用的传送单元3B可以从移交点U起在第一平面电机2A的传送平面TEA中移动，其中经由第一平面电机2B的驱动线圈6进行移动控制。双重作用的传送单元3B又可以从第一平面电机2A的传送平面TEA上移交到第四平面电机2D的传送平面TED上，等等。
然而，原则上也可以在不改变双重作用的传送单元3B的方向的情况下进行移交。例如，双重作用的传送单元3B可以按照运动曲线BPB3沿着纵向X移动，其中可以经由第二平面电机2B的驱动线圈6和/或经由第一平面电机2A的驱动线圈6进行驱动。第一平面电机2A可以在第二平面电机2B沿着纵向X的端部上接管驱动，并且可以由第一平面电机2A的驱动线圈6使双重作用的传送单元3B继续沿着纵向X和/或沿着竖直方向Z移动。在这个情况中，移交时不需要停顿。
在所示出的示例中还示出了一个三重作用的传送单元3C。该三重作用的传送单元3C具有一个基本上U形的基体10，该基体具有三个边10A、10B、10C，在这些边上分别设置有驱动磁铁4。在一个如在图1a至1c中相应构成的传送装置1中，因此例如可以经由三个平面电机2A、2C、2D(或者2E、2C、2D)同时进行驱动。然而，三重作用的传送单元3C当然也可以只在一个唯一的传送平面TEA-TEE中移动。
当然，也可以考虑一个(未示出的)4重、6重或者一般来说x重作用的传送单元3，该传送单元在4个、6个、...x个侧面上具有驱动磁铁4。因此可以使x重作用的传送单元3在x个传送平面TEi中同时一维移动，或者在x个传送平面TEi中的任意一个中二维移动。其上设置有驱动磁铁4的侧面的数量在此以有利的方式与可供使用的平面电机2及其彼此面对设置的传送平面TEi相匹配。
当然，也可以将一个多重作用的传送单元3B、3C通过一个连接单元15与另一个(多重或者单作用的)传送单元3连接，该另一个传送单元可以在另一个传送平面TEi中移动。例如，所示出的双重作用的传送单元3B可以与一个另外的(未示出的)相对置的双重作用的传送单元3B连接，该另外的传送单元可以在第二平面电机2B的传送平面TEB中和/或在第五平面电机2E的传送平面TEE中移动。为了实现移动中尽可能多的自由度，有利的是，一方面连接单元15与相应的传送单元3铰接式连接。另一方面有利的是，连接单元15设计为可调节的，以便例如当相互连接的传送单元3相互分离时可以改变长度。此外，连接单元15的可调节性也可以有利于能够将相互连接的传送单元3使用在不同的传送装置1上，这些传送装置的设计结构不同，特别是在两个彼此面对的传送平面TEi(相互连接的传送单元3在这些传送平面上移动)之间的间距方面。
在图2中示出了驱动线圈6设置在一个传送段TSi上的示例。传送段TSi如此设置在平面电机2上，使得驱动线圈6在运行中面朝传送单元3的驱动磁铁4，以构成一个传送平面TEi。传送段TSi在此具有一个基本上正方形的基面，当然也可以是任何其它的形状。为了使传送单元3在其中的二维移动成为可能，驱动线圈6分成线圈组6a、6b。线圈组6A、6B分别具有一个确定数量的驱动线圈6，其中线圈组6A、6B的驱动线圈6的定向不同。在所示出的示例中，每个线圈组6A、6B分别设置有四个驱动线圈6，并且线圈组6A、6B的驱动线圈6相互转动90度。
然而，其它的设置、分组和尺寸比当然也是可能的。例如也可以设置叠置的多层驱动线圈6。例如，在所示出的示例中可以设置另一层驱动线圈6，例如沿着Z方向在所示出的驱动线圈6下方(或者上方)。线圈组6A、6B在此可以有利地沿着Z方向交替设置。通过这种方式能够沿着轴向Y和X产生一个基本上连续的、运动的磁场。该设置此外允许传送单元3在传送平面TEi中的(在此具有坐标X和Y的)二维运动曲线。传送单元3围绕一个垂直于传送平面TEi的轴的旋转也是可能的(此处围绕Z轴)。
驱动线圈6优选设计为所谓的无铁芯的空心线圈，以降低传送单元3与传送段TSi之间的永磁引力。因此通过驱动磁铁4将传送单元3较小程度地吸向传送平面TEi的方向，这特别是在多重作用的传送单元3B、3C的情况下是有利的，以便便于从一个传送平面TEi到一个邻接的传送平面TEi上的移交。
在图3a中示出了一个单作用的传送单元3A的侧视图，而图3b则示出了该单作用的传送单元3A从下方观察驱动磁铁4的平面图。单作用的传送单元3A具有一个带有基本上矩形基面的基体9。驱动磁铁4以众所周知的方式设置在下侧面上，该下侧面在运行中面朝一个平面电机2的传送平面TEi。例如一个需传送的物体O可以设置在基体9的相对置的上侧面上。与传送段TSi上的驱动线圈6类似，驱动磁铁4也分成磁铁组4A、4B。在每个磁铁组4A、4B中设置有规定数量的驱动磁铁4，其中不同磁极的驱动磁铁4如在图3b中通过画有阴影线的和没有阴影线的驱动磁铁4标出的那样交替设置。一个磁铁组4A的驱动磁铁4的定向与相应另一个磁铁组4B的驱动磁铁不同。
在所示出的示例中，驱动磁铁4相互呈一个90度的夹角。磁铁组4B在此设置用于传送单元3A沿着Y方向的移动，而磁铁组4A则设置用于传送单元3A沿着X方向的移动。在此同样也可以考虑设置多层磁铁组4A、4B，类似于在驱动线圈6的前述线圈组6A、6B中那样。因此能够产生一个更高的驱动力并且使传送单元3A更加均匀地移动和更加精确地定位。当然，所示出的单作用的传送单元3A仅仅是示例性的，也可以考虑驱动磁铁4的其它的形状和其它设置。例如，一个单作用的传送单元3A可以设置有一个具有圆形基面的基体9。然后可以将驱动磁铁4呈环形设置，其中再次优选磁铁组4A、4B沿着圆周方向交替设置。
在图4中示出了一个双重作用的传送单元3B，借助图1a至c已经对该传送单元进行了说明。该双重作用的传送单元3B具有一个L形基体9，在其边9A、9B上分别设置有驱动磁铁4。边9A、9B之间的夹角在此当然优选对应于两个邻接的传送平面TEi之间的邻接角α，双重作用的传送单元3B应该在所述传送平面上移动。将驱动磁铁4设置在相应的边9A、9B上基本上与图3a+3b所示的单作用的传送单元3A的设置相对应。当然，在此同样也可以设置其它形状的基体9和/或驱动磁铁4的不同的排列。由于平面电机2的功能在现有技术中是基本上众所周知的，在此不再赘述。
然而，一个双重作用的传送单元3B不必强制性地具有构成为相同的边9A、9B。例如可以考虑，如在图4中虚线示出的那样，边9A、9B之一比相应第二边9A、9B长。然后在延长边9A1、9B1上可以比在相应其它的边9A、9B上设置更多数量的驱动磁铁4，例如两倍的数量，由此例如实现了更大的驱动力潜力。当然也可以将两个边9A、9B设计得更长(9A1、9B1)，以分别扩大驱动磁铁4的数量。然而，一条边(此处第一边9A)例如也可以侧向延长，如通过图4中虚线画出的边段9A2那样。同样，可以类似地在相同的侧面上扩展边9B，或者例如作为补充方案或者备选方案在相互对置的侧面上，如通过边段9B2标出的那样。然而，边也可以在驱动磁铁4的数量和/或大小方面有所不同。由此可以看出，具有许多如何能够构成一个多重作用的传送单元的可能性。具体的结构设计当然由专业人员决定，并且有利地与相应计划的应用相匹配。
在图5中示出了本发明的一个另外的有利构造设计。图5中的传送装置1基本上对应于图1c中的传送装置，其中只示出了图1c中的相关的左上部区域。在邻接的传送平面TEA、TEB的区域中设置有一个双重作用的传送单元3B。该双重作用的传送单元3B与图1a至1c中的传送单元的不同之处在于：双重作用的传送单元3B能够脱开联接成为至少两个单作用的传送单元3Ax、3Ay。为此，在所述至少两个单作用的传送单元3Ax、3Ay上分别设置有至少一个联接装置11，用于将传送单元3Ax、3Ay可分开地相互联接，以构成多重作用的传送单元3B。
在断开联接之后，单作用的传送单元3Ax能够以传统的方式在第一平面电机2A的传送平面TEA中移动。另一个单作用的传送单元3Ay可以类似地在第二平面电机2B的传送平面TEB中移动。经由相应的平面电机2A、2B的驱动线圈6进行驱动和移动控制。在此仅仅示意性地标出了联接装置11。优选联接装置11是标准化的并且在每个传送单元3Ax、3Ay上是相同的，以便能够将任意的传送单元3A相互联接成一个多重作用的传送单元。可以通过移动本身进行联接/断开联接，或者也可以主动进行，例如通过联接装置11上的相应的执行器。结构设计基本上可以是任意的，例如可以考虑一个机械式联接装置11、例如形状锁合式或者力锁合式，或者一个磁性联接装置11。
传送单元3Ax、3Ay当然也可以重新联接成一个双重作用的传送单元3B。为此传送单元3Ax、3Ay例如在相应的传送平面TEA、TEB上相向运动，使得它们在两个传送平面TEA、TEB彼此邻接的区域中碰接，如通过箭头象征性表示的那样。优选自动地进行联接，例如在两个传送单元3Ax、3Ay接触时。在联接之后，两个传送单元3Ax、3Ay一起移动，基本上形成一个传送单元组合体3Axy，该传送单元组合体对应于一个双重作用的传送单元3B。联接的传送单元组合体3Axy的移动可能性在此基本上对应于上面借助图1a至c说明的双重作用的传送单元3B的移动可能性。当不再希望或者需要联接时，可以将联接的传送单元组合体3Axy重新分开，每个传送单元3Ax、3Ay又能够单独地在相应的传送平面TEA、TEB上移动。
与前面示出的双重作用的传送单元3B相比，将两个传送单元3Ax、3Ay联接可以是有利的。一方面，当传送单元组合体3Axy沿着纵向X顺着两个传送平面TEA、TEB移动时，可以利用(通过第一和第二平面电机2A、2B的驱动线圈6构成的)双重驱动装置的更高的驱动力潜力。然而，另一方面，为了只在一个传送平面TEA、TEB中移动，可以重新将传送单元组合体3Axy分开。因此，例如在在(此处)竖直的传送平面TEA中移动期间可以利用一个单作用的传送单元3A的更好的重量分布，因为在这个传送单元中重心比在一个多重作用的传送单元3B、3C的情况下更加接近传送平面TEA。
图1c中的双重作用的传送单元3B的基体9的L形轮廓(特别是边9B)具有的重心与单作用的传送单元3A相比沿着Y方向更加远离传送平面TEA。当图1c中的双重作用的传送单元3B例如在第一(竖直的)传送平面TEA中沿着竖直方向Z向上移动时，由于重力的作用，这比在一个单作用的传送单元3A的情况下导致围绕纵轴X的更高的倾斜力矩。特别是在加速过程(此处沿着Z方向向上)中，倾斜力矩也许能够变高到不允许的程度，这在最坏的情况下可能导致双重作用的传送单元3B脱离平面电机2A。以此类似，利用传送单元3A至3C传送的物体(未示出)由于其额外的质量也可能以类似的方式促成达到一个更高的倾斜力矩，这在设计传送装置1时和在规划传送单元3的移动时是必须要考虑的。所以将单作用的传送单元3A联接成一个传送单元组合体(或者基本上联接成一个多重作用的传送单元)是有利的，因为为了仅仅在一个传送平面TEi中的移动可以将传送单元组合体重新分开。
当然，也可以通过一个连接单元15将分别具有一个或者多个联接装置11的单作用或多重作用的传送单元3与一个或者多个其它的单作用或多重作用的、能够在另一个传送平面TEi中移动的(具有或者没有联接装置11的)传送单元3连接。因此进一步提高了传送装置1的灵活性，因为可以进行许多不同的组合。
在图6中示出了传送装置1的一个另外的构造设计。传送装置1在此具有两个相互间隔开设置的平面电机2F、2G，其中两个传送平面TEF、TEG彼此面对和相互平行(设置角度γ＝0°)。然而，也具有可能性：传送平面TEF、TEG相互呈一个设置角度γ≤45°倾斜，如已经借助图1c和图1b的第五平面电机2E’示出的那样。在平面电机2F、2G的传送平面TEF、TEG中分别设置有单作用的传送单元3A1、3A2，这些传送单元能够在相应的传送平面TEF、TEG中二维移动。如在前述示例中那样，经由两个(未示出的)平面电机控制单元和/或经由一个上一级的传送单元控制单元进行移动控制，所述传送单元控制单元操控平面电机2F、2G的驱动线圈，以与传送单元3A1、3A2的驱动磁铁4配合作用。当然，平面电机2F、2G也可以由传送段TSi模块式构成。在此不对工作原理进行赘述。
两个传送单元3A1、3A2通过一个连接单元15连接。连接单元15可以设计为刚性的或者柔性的。连接单元15例如可以具有一个基本上刚性的杆，该杆如在图6中示出的那样与两个传送单元3A1、3A2铰接式连接。如已经述及的那样，连接单元15优选设计为可调节的，从而连接单元15的长度在传送单元3A1、3A2移动期间是可变的。这是有利的，因为传送单元3A之间的间距在移动期间可以改变。
例如，第一平面电机2F的传送单元3A可以执行标出的运动曲线BPA1，而第二平面电机2G的传送单元3A则可以执行标出的运动曲线BPA2。因此两个传送单元3A1、3A2基本上可向着相反的方向移动，由此传送单元3A1、3A2之间的间距如通过图6中的长度差△L标出的那样增大。然而，间距也可以减小，例如当传送平面TEF、TEG非平行设置，而是相互倾斜设置时。在所示出的传送平面TEF、TEG平行的情况中，优选连接单元15的长度能够在最小长度与最大长度之间调节。在此，最小长度例如对应于直接相对的传送单元3A1、3A2之间的间距，而最大长度则对应于当传送单元3A1、3A2位于传送平面TEF、TEG沿对角线对置的角点EPF、EPG上时这些传送单元之间的间距。
通过设置一个连接单元15能够执行很复杂的移动模式。例如通过为两个传送单元3A1、3A2事先给定一定的运动曲线BPA1、BPA2，能够产生连接单元15的一个中心点MP(或者任意其它的点)的一个所期望的、合成的运动曲线，该运动曲线由运动曲线BPA1、BPA2重叠而产生。例如，也可以在连接单元15上设置一个或者多个接纳单元16(例如如示出的挂钩)，用于接纳和传送一个或者多个物体。因为一个平面电机2还使传送单元3A围绕竖轴的旋转成为可能，例如也可以执行接纳单元16的枢转运动，如在图6中通过传送单元3A1上的箭头和用虚线画出的接纳单元16标出的那样。
例如也可以设置第二对传送单元3B、3A4，其具有一个连接单元15，其中该连接单元15当然也可以设计为不同的。双重作用的传送单元3B和单作用的传送单元3A4在此例如与一个刚性的支承架连接。以此也可以进行两个连接单元15之间的规定的相对移动，因此可以进一步提高传送装置1的灵活性。例如可以考虑，一个连接单元15的接纳单元16将一个物体移交给另一个连接单元15的一个接纳单元16等等。通过这种方式可以利用传送装置1执行多种多样的运动过程。例如传送单元3A1、3A2可以如此移动，即通过设置在连接单元15上的接纳单元16接纳一个在第二连接单元15上传送的物体O1。在所示出的示例中，接纳单元16设计为挂钩，而在物体O1上设置有一个用于与挂钩钩连的吊环。如已经述及的那样，代替双重作用的传送单元3B与单作用的传送单元3A4之间的刚性支承架，例如也可以设置一个独立的平面电机2、长定子直线电动机或者一个连续输送机。因此两个传送单元3B、3A4的运动能够通过一个另外的或者多个运动自由度叠加。
当然，也可以考虑与另外的平面电机2的组合，例如通过将两个平面电机2F、2G利用一个另外的平面电机2H连接，该平面电机构成一个(下部的水平的)传送平面TEH，该传送平面于是与传送平面TEF、TEG正交。在传送平面TEH中，例如又可以设置一个单作用的传送单元3A3，借助该传送单元使一个另外的物体O2移动，该另外的物体可以在运动曲线相应同步的情况下由接纳单元16接纳。当然，两个以上的传送单元3也可以通过一个或者多个连接单元15连接，或者可以在传送单元3上分别设置一个或者多个联接装置11。从中可以看出，除了所示出的方案之外，还有许多另外的构造设计是可能的。平面电机2、(单作用和/或多重作用的)传送单元3、联接装置11和连接单元15的具体选择、数量和组合当然在技术人员的衡量范围内。

Claims (17)

1.一种传送装置(1)，其包括至少两个平面电机(2)，所述平面电机分别构成一个传送平面(TEA，TEE)，在该传送平面中至少一个传送单元(3)能够二维移动，其中在每个平面电机(2)上设置有驱动线圈(6)，用于与传送单元(3)的驱动磁铁(4)以电磁方式配合作用，以使传送单元(3)在相应的传送平面(TEi)中移动，其特征在于：所述至少两个平面电机(2A，2E)的传送平面(TEA，TEE)彼此面对，其中在第一平面电机(2A)的传送平面(TEA)中设置有至少一个第一传送单元(3A3)，该第一传送单元通过连接单元(15)与至少一个设置在第二平面电机(2E)的传送平面(TEE)中的第二传送单元(3A4)连接。
2.如权利要求1所述的传送装置(1)，其特征在于：在彼此面对的传送平面(TEA，TEE)之间设置有设置角度(γ)，该设置角度最大为45°。
3.如权利要求2所述的传送装置(1)，其特征在于：该设置角度(γ)通过如下方式为0°，即传送平面(TEA，TEE)彼此对置且相互平行地设置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的传送装置(1)，其特征在于：连接单元(15)是可调节的，用于使连接单元长度在所述至少两个传送单元的移动期间与所述至少两个传送单元(3A3，3A4)之间的可变间距相匹配。
5.如权利要求1至3中任一项所述的传送装置(1)，其特征在于：在连接单元(15)上设置有至少一个用于接纳物体(O)的接纳单元(16)。
6.如权利要求1至3中任一项所述的传送装置(1)，其特征在于：设置有两个具有彼此邻接的且彼此呈邻接角(α)倾斜的传送平面(TEA，TEB)的平面电机(2A，2B)，其中设置有至少一个多重作用的传送单元(3B，3C)，其中在该多重作用的传送单元(3B，3C)上设置有至少第一驱动磁铁(4)，用于与第一平面电机(2A)的驱动线圈(6)以电磁方式配合作用，并且设置有至少第二驱动磁铁(4)，用于与第二平面电机(2B)的驱动线圈(6)以电磁方式配合作用，并且多重作用的传送单元(3B)能够在平面电机(2A，2B)之一的传送平面(TEA，TEB)中二维移动或者能够同时在第一和第二平面电机(2A，2B)的邻接的传送平面(TEA，TEB)中一维移动。
7.如权利要求6所述的传送装置(1)，其特征在于：设置双重作用的传送单元(3B)作为多重作用的传送单元(3B，3C)，在该双重作用的传送单元上设置有基体(9)，该基体具有两个相互呈一个与两个邻接的传送平面(TEA，TEB)之间的邻接角(α)相对应的夹角设置的边(9A，9B)，其中在一个边(9A)上设置有第一驱动磁铁(4)并且在另一个边(9B)上设置有第二驱动磁铁(4)。
8.如权利要求6所述的传送装置(1)，其特征在于：多重作用的传送单元(3B，3C)能够脱开联接成为至少两个单作用的传送单元(3A)，其中在所述至少两个单作用的传送单元(3A)上分别设置有至少一个联接装置(11)，用于将传送单元(3A)可分开地相互联接，以构成多重作用的传送单元(3B，3C)。
9.如权利要求6所述的传送装置(1)，其特征在于：所述两个邻接的传送平面(TEA，TEB)之间的邻接角(α)在30°与150°之间。
10.如权利要求9所述的传送装置(1)，其特征在于：所述两个邻接的传送平面(TEA，TEB)之间的邻接角(α)为90°。
11.如权利要求1至3中任一项所述的传送装置(1)，其特征在于：每个平面电机(2A至2E)设置有至少一个用于控制相应的平面电机(2A至2E)的驱动线圈(6)的平面电机控制单元(5A至5E)，其中所述至少两个平面电机(2A至2E)的平面电机控制单元(5A至5E)相互连接，以交换用于控制相应的平面电机(2A至2E)的传送单元(3)的控制信息，和/或平面电机控制单元(5A至5E)与上一级的传送装置控制单元(7)连接或者集成到该传送装置控制单元中。
12.如权利要求1至3中任一项所述的传送装置(1)，其特征在于：至少一个平面电机(2A)由多个彼此邻接的传送段(TSi)构成，这些传送段共同构成平面电机(2A)的传送平面(TEA)，其中在每个传送段(TSi)上设置有驱动线圈(6)。
13.一种用于传送装置(1)的传送单元系统，该传送装置具有至少两个包括彼此面对的传送平面(TEA，TEE)的平面电机(2A，2E)，其中该传送单元系统具有传送单元(3A3)，在该传送单元上设置有驱动磁铁(4)，用于与平面电机(2A)的驱动线圈(6)配合作用，以使传送单元(3A3)在相应的平面电机(2A)的传送平面(TEA)中二维移动，其特征在于：传送单元(3A3)通过连接单元(15)与至少一个其它的传送单元(3A4)连接，该其它的传送单元能够在所述彼此面对的传送平面(TEA，TEE)中的相应其它的传送平面(TEE)中移动，连接单元(15)是可调节的，以使连接单元长度与所述至少两个传送单元(3A3，3A4)之间的可变间距相匹配，并且连接单元(15)与所述至少两个传送单元(3A3，3A4)铰接式连接。
14.如权利要求13所述的传送单元系统，其特征在于：至少一个传送单元(3A4)构造为多重作用的传送单元(3A4)，其中在该多重作用的传送单元上设置有至少第一驱动磁铁(4)，用于与第一平面电机(2G)的驱动线圈(6)以电磁方式配合作用，并且设置有至少第二驱动磁铁(4)，用于与第二平面电机(2H)的驱动线圈(6)以电磁方式配合作用，并且多重作用的传送单元(3A4)能够在平面电机(2G，2H)之一的传送平面(TEG，TEH)中二维移动或者能够同时在第一和第二平面电机(2G，2H)的邻接的传送平面(TEG，TEH)中一维移动。
15.如权利要求13或14所述的传送单元系统，其特征在于：在连接单元(15)上设置有至少一个用于接纳物体(O)的接纳装置(16)。
16.一种用于运行传送装置(1)的方法，该传送装置具有至少两个包括彼此面对的传送平面(TEA，TEE)的平面电机(2A，2E)，其中设置在平面电机(2A，2E)上的驱动线圈(6)分别由一个平面电机控制单元(5A，5E)操控，其特征在于：至少一个在其中一个平面电机(2A)的传送平面(TEA)中移动的传送单元(3A3)通过连接单元(15)与至少一个在至少一个另外的平面电机(2E)的传送平面(TEE)中移动的传送单元(3A4)连接，其中平面电机(2A，2E)的驱动线圈(6)由相应的平面电机控制单元(5A，5E)操控，以便与传送单元(3A3，3A4)的驱动磁铁(4)配合作用以产生推进力。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述至少两个通过连接单元(15)相互连接的传送单元(3A3，3A4)中的至少一个通过联接装置(11)在彼此邻接的且彼此呈一个邻接角(α)倾斜的传送平面(TEi)的区域中与邻接的传送平面(TEi)的传送单元(3)联接成双重作用的传送单元。
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