CN114616198A

CN114616198A - 输送机、输送系统以及输送机的制造方法

Info

Publication number: CN114616198A
Application number: CN201980101532.5A
Authority: CN
Inventors: 顾颢
Original assignee: ABB Schweiz AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2022-06-10
Also published as: US20220388789A1; EP4061752A4; EP4061752A1; US11780688B2; WO2021097806A1

Abstract

本公开的实施例提供了一种输送机(100)、具有该输送机(100)的输送系统(200)以及制造该输送机(100)的方法。输送机(100)包括：承载构件(110)，适于承载待输送物体；多个滚轮(120)，布置在承载构件(110)下方并且适于被引导以在第一方向(X)上沿着导轨(220)移动；以及第一磁啮合部(130)，被布置为在垂直于第一方向(X)的第二方向(Y)上从承载构件(110)的下表面延伸到靠近导轨(220)的位置并且适于与导轨(220)上的第二磁啮合部(210)相互作用以生成用于在第一方向(X)上驱动输送机(100)的驱动力。以这种方式，当在第二磁啮合部(210)处生成磁场时，输送机(100)上的第一磁啮合部(130)可以更好地与第二磁啮合部(210)相互作用，从而可以生成足够的驱动力以提高输送机(100)的承载能力。

Description

输送机、输送系统以及输送机的制造方法

技术领域

本公开的实施例总体上涉及一种输送机、一种具有该输送机的输送系统以及一种制造该输送机的方法。

背景技术

无尘室生产是很多世界领先行业的核心。这些行业包括制药、医疗、半导体等。例如，在计算机、通信和消费(3C)行业中，需要在无尘室(即，无尘环境)中组装各种产品。因此，需要将要组装的组件快速且安全地输送到无尘室。

在传统的方式中，支撑构件由齿条齿轮机构通过机械啮合来驱动，或者由皮带、滚轮和链板通过摩擦来驱动。在这种情况下，因机械啮合或摩擦而生成的颗粒不容忽视。

为了以简单结构和低成本来消除输送过程中的大部分接触，已经考虑使用磁输送机用于无尘室。然而，由于磁齿轮与齿条之间存在有形的磁场啮合，这种输送机的速度(400mm/s)受到限制，这成为进一步缩短生产周期的瓶颈。

发明内容

本公开的实施例提供了一种输送机、一种具有该输送机的输送系统以及一种制造该输送机的方法。

在第一方面，提供了一种输送机。输送机包括适于承载待输送物体的承载构件。输送机还包括布置在承载构件下方并且适于被引导以在第一方向上沿着导轨移动的多个滚轮。输送机还包括第一磁啮合部，该第一磁啮合部被布置为在垂直于第一方向的第二方向上从承载构件的下表面延伸到靠近导轨的位置，并且适于与导轨上的第二磁啮合部相互作用，以生成用于在第一方向上驱动输送机的驱动力。

第一方面的输送机提出了输送机上的新颖的磁啮合部布置，该磁啮合部可以从承载构件的下表面延伸，直到靠近导轨的位置。以这种方式，当在第二磁啮合部处生成磁场时，输送机上的第一磁啮合部可以更好地与第二磁啮合部相互作用，从而可以生成足够的驱动力以提高输送机的承载能力。

同时，输送机将在组装位置被提升。第一方面的第一磁啮合部使得更容易在第二磁啮合部的有形方向上将第一磁啮合部与第二磁啮合部分离。由于在分离期间磁力没有阶跃变化，所以提升运动更顺畅。

在一些实施例中，第一磁啮合部可以包括第一组磁架和第二组磁架。第二组磁架与第一组磁架相对布置在距离第一组磁架预定距离处，从而使第二磁啮合部位于第一组磁架与第二组磁架之间。

以这种方式，可以在第二磁啮合部周围布置多个磁架，该多个磁架从导轨突出，从而使第一磁啮合部与第二磁啮合部之间的磁耦合更加牢固。因此，磁输送机的驱动能力、尤其是输送机的速度和负载能力可以随着第二磁啮合部周围的磁场啮合而显著提高。

在一些实施例中，第一磁啮合部还可以包括固定在承载构件的下表面上的连接元件、以及连接到连接元件并且适于分别支撑第一组磁架和第二组磁架的一对第一支撑构件。

连接元件和一对第一支撑构件可以实现多组磁架与承载构件的简单且稳定的连接，这是实现本公开的磁架布置必不可少的中间结构。

在一些实施例中，第一组磁架和第二组磁架可以被布置为在相应第一支撑构件上相对于第二方向在相反方向上倾斜。

在一些实施例中，第一组磁架可以倾斜以与第二组磁架形成预定角度，并且该预定角度对应于由第二磁啮合部生成的磁极相对于第二方向的倾斜角的一半。

倾斜的第一组磁架和第二组磁架可以分别与第二磁啮合部相互作用，以在相同方向上生成驱动力，从而使得可以从两侧驱动输送机。通过第一磁啮合部和第二磁啮合部的这种倾斜布置，可以优化由磁场引起的驱动力，并且因此多个滚轮可以更平滑且更快速地滑动。

在一些实施例中，输送机还可以包括第三磁啮合部，第三磁啮合部布置在连接元件上并且适于与导轨上的第二磁啮合部相互作用，这可以进一步增加磁输送机的驱动能力。

在一些实施例中，输送机还可以包括固定在承载构件的下表面上的一对第二支撑构件。多个滚轮可以安装在相应第二支撑构件上，从而使得从连接元件的下端到磁啮合部的底部的第二高度大于第二磁啮合部的第一高度。

由于改变了啮合布置以提高驱动能力，因此可以调节输送机的高度以避免连接元件与第二磁啮合部之间的接触，因为在输送过程中可能由于摩擦而生成颗粒，这对于无尘环境来说是不期望的。第二支撑构件的布置可以提升输送机的高度，这使得第一磁啮合部保持在靠近第二磁啮合部的位置处，而不接触第二磁啮合部。

在一些实施例中，输送机还可以包括固定在相应第二支撑构件上的一对第三支撑构件、以及安装在相应第三支撑构件上并且适于限制输送机在导轨上的移动的限位构件。以这种方式，输送机可以保持在导轨上以确保输送过程平稳。

在第二方面，提供了一种输送系统。输送系统包括根据第一方面的输送机。输送系统还包括适于引导多个滚轮以在第一方向上移动输送机的导轨。输送系统还包括布置在导轨之间并且适于被驱动以在第三方向上旋转的驱动轴。进一步地，输送系统包括第二磁啮合部，第二磁啮合部包括布置在驱动轴上的多个磁齿轮并且适于随着驱动轴的旋转而旋转以生成磁场。

由于输送机的驱动能力增加，可以实现结构简单且成本低的输送系统，从而提高了输送系统的性能和效率。

在一些实施例中，输送系统可以包括适于驱动驱动轴的电机。

在第三方面，提供了一种输送机的制造方法。该方法包括提供适于承载待输送物体的承载构件；在承载构件下方布置多个滚轮。多个滚轮适于被引导以在第一方向上沿着导轨移动。该方法还包括布置第一磁啮合部，第一磁啮合部在垂直于第一方向的第二方向上从承载构件的下表面延伸到靠近导轨的位置，并且适于与导轨上的第二磁啮合部相互作用，以生成用于在第一方向上驱动输送机的驱动力。

以这种方式，第一方面的输送机可以以简单的结构和低成本制造。为了节省成本，可以将传统的磁输送机替换为根据第一方面的输送机，而无需更换输送系统中的其他组件，诸如导轨。

应当理解，发明内容并非旨在确定本公开的实施例的关键或基本特征，也不旨在用于限制本公开的范围。通过下面的描述，本公开的其他特征将变得容易理解。

附图说明

本公开的上述和其他目的、特征和优点将通过结合附图对本公开的示例性实施例的更详细的描述而变得更加清楚，其中在本公开的示例性实施例中，相同的附图标记通常表示相同的组件。

图1A和图1B示出了根据本公开的实施例的输送机的侧视图；

图2示出了根据本公开的实施例的具有输送机的输送系统的正视图；

图3A和图3B示出了本公开的实施例的倾斜磁架；

图4示出了根据本公开的实施例的具有输送机的输送系统的正视图；

图5A和图5B示出了根据本公开的其他实施例的具有输送机的输送系统的侧视图；以及

图6示出了图示根据本公开的实施例的输送机的制造方法的流程图。

在整个附图中，相同或相似的附图标记用于指示相同或相似的元件。

具体实施方式

现在将参考若干示例实施例来讨论本公开。应当理解，讨论这些实施例只是为了使本领域技术人员能够更好地理解并且因此实现本公开，而不是暗示对主题范围的任何限制。

如本文中使用的，术语“包括”及其变体应当理解为表示“包括但不限于”的开放术语。术语“基于”应当理解为“至少部分基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应当理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同或相同的物体。在下面可以包括其他定义(明确的和隐含的)。除非上下文另有明确说明，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。

除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变体被广泛使用并且涵盖直接和间接的安装、连接、支撑和耦合。此外，“连接”和“耦合”不限于物理的或机械的连接或耦合。在以下描述中，相同的附图标记和标记用于描述图中相同、相似或对应的部分。在下面可以包括其他定义(明确的和隐含的)。

如上所述，在计算机、通信和消费(3C)行业中，需要在无尘室(即，无尘环境)中组装各种产品。因此，需要将要组装的组件快速且安全地输送到无尘室。可能因机械啮合或摩擦而以常规方式生成颗粒。为了消除输送过程中的大部分接触，可以使用磁啮合组件进行输送。

然而，由于驱动力不足和磁场啮合较弱，输送机具有速度和负载能力限制。因此，期望一种具有高效率和低成本的输送机。

图1A和图1B示出了根据本公开的实施例的输送机的侧视图。在输送机100沿着X方向移动的情况下，例如，图1A可以从左侧(即，在Z方向上)示出输送机100，而图1B从右侧(即，在与Z方向相对的Z'方向上)示出输送机100。Z和Z'方向被布置为垂直于X方向。

如图所示，输送机100可以包括承载构件110。要输送的物体可以由承载构件110承载并且传送到目标目的地。多个滚轮可以布置在承载构件110下方。例如，如图所示，两对滚轮120₁、120₂和120₃、120₄(在下文中可以统称为滚轮120)可以安装在承载构件110下方。多个滚轮120可以被引导以沿着驱动方向X在特定轨道(未示出)上移动。

第一磁啮合部130可以被布置为在第二方向Y上从承载构件110的下表面延伸到靠近导轨的位置(未示出)，输送机100可以被引导以在该导轨上移动。第一磁啮合部130可以包括第一组磁架131₀-131₆(如图1A所示，并且下文中也可以统称为第一组磁架131)和第二组磁架132₀-132₆(如图1B所示，并且下文中也可以统称为第二组磁架132)。第二组磁架132可以与第一组磁架131相对布置。

应当理解，第一组磁架131₀-131₆和第二组磁架132₀-132₆可以被其他元件(例如，支撑元件)覆盖，并且因此在Z和Z'方向上看不到。如图1A和图1B所示的磁架的图示仅用于说明。

在一些实施例中，第一磁啮合部130可以包括一对第一支撑构件133，这对第一支撑构件133可以布置在承载构件110下方并且分别被配置为支撑第一组磁架131和第二组磁架132。

另外，在一些实施例中，输送机100还可以包括固定在承载构件110的下表面上的一对第二支撑构件121。多个滚轮120可以安装在相应第二支撑构件121上。

图2示出了根据本公开的实施例的具有输送机100的输送系统200的正视图。参考图2，可以进一步详细描述根据本公开的磁啮合布置。

如图2所示，输送机100的多个滚轮120可以被引导以在驱动方向X上沿着导轨220移动，例如，以将要在无尘室中安装的电子组件传送到目标目的地。第一磁啮合部130可以在Y方向上从承载构件110的下表面延伸到靠近导轨220的位置，Y方向可以垂直于驱动方向X。当在输送系统200的导轨220上的第二磁啮合部210处生成磁场时，第一磁啮合部130可以与第二磁啮合部210相互作用，以在驱动方向X上生成驱动力，从而使输送机100可以通过驱动力被驱动。

以这种方式，与传统的磁啮合布置相比，输送机100的第一磁啮合部130可以更靠近第二磁啮合部210设置，并且因此当在第二磁啮合部210处生成磁场时，可以更好地与第二磁啮合部210相互作用。通过使用这种新颖的磁啮合布置，可以生成足够的驱动力以提高输送机100的承载能力。

同时，输送机将在组装位置处被提升。第一方面的第一磁啮合部使得更容易在第二磁啮合部的有形方向上将第一磁啮合部与第二磁啮合部分离。由于在分离期间磁力没有阶跃变化，所以提升运动更顺畅。

如图2所示，第二组磁架132可以与第一组磁架131相对布置在距离第一组磁架131预定距离d处，从而使第二磁啮合部210位于第一组磁架131与第二组磁架132之间。

以这种方式，可以在第二磁啮合部210周围布置多个磁架131和132，多个磁架131和132可以从导轨220凸出，从而使第一磁啮合部130与第二磁啮合部210之间的磁耦合变得更加坚固。因此，磁输送机100的驱动能力、尤其是输送机100的速度和负载能力可以随着第二磁啮合部210周围的磁场啮合而显著提高。

此外，在一些实施例中，第一磁啮合部130还可以包括固定在承载构件110的下表面上的连接元件134、以及连接到连接元件134的一对第一支撑构件133，通过这对第一支撑构件133，可以分别支撑第一组磁架131和第二组磁架132。

通过使用连接元件和一对第一支撑构件，可以实现多组磁架与承载构件的简单且稳定的连接，这是实现本公开的磁架布置必不可少的中间结构。

如上所述，一对第二支撑构件121可以固定在承载构件110的下表面上，并且多个滚轮120可以安装在相应第二支撑构件121上。以这种方式，如图2所示，从连接元件的下端到磁啮合部的底部的高度H2大于第二磁啮合部的高度H1。

由于在Y方向上朝向导轨延伸的磁架布置的位置，可以调节输送机100的高度以避免连接元件143与第二磁啮合部210之间的接触，因为在输送过程中可能会因摩擦生成颗粒，这对于无尘环境来说是不期望的。第二支撑构件121可以提升输送机100的高度，从而保持第一磁啮合部130位于靠近第二磁啮合部210的位置，而不接触第二磁啮合部210。

在一些实施例中，输送机100还可以包括固定在相应第二支撑构件121上的一对第三支撑构件122、以及安装在相应第三支撑构件122上并且适于限制输送机在导轨220上的移动的限位构件123。例如，限位构件123可以形成为滚轮。作为一种选项，限位构件123也可以形成为限位块。以这种方式，输送机可以保持在导轨上以确保输送过程平稳。

此外，第一组磁架和第二组磁架可以被布置为在相应第一支撑构件上相对于方向Y倾斜，这可以进一步参考图3A和图3B，图3A和图3B示出了根据本公开的实施例的倾斜磁架在Z方向上的立体图。

如图3A所示，第一组磁架131₀-131₆和第二组磁架132₀-132₆可以被布置为在相应第一支撑构件133上相对于第二方向Y在相反方向上倾斜。

在一些实施例中，第一组磁架131₀-131₆中的每个可以倾斜以与第二组磁架132₀-132₆中的相应磁架形成预定角度。例如，图3B示出了在假定磁架131₀和磁架132₀位于同一平面时，磁架131₀与磁架132₀之间所形成的角度θ。

作为一种选项，预定角度θ可以对应于由第二磁啮合部210生成的磁极相对于方向Y的倾斜角的一半。通过第一磁啮合部和第二磁啮合部的这种倾斜布置，可以优化由磁场引起的驱动力，并且因此多个滚轮可以更平滑且更快速地滑动。

图4示出了根据本公开的实施例的具有另外的输送机100的输送系统200的正视图。图4所示的大多数组件和结构与图2所示的输送机相同或相似，此处不再赘述。

与图2所示的输送机不同，图4所示的输送机100还可以包括布置在连接元件134上的第三磁啮合部140。第三磁啮合部140还可以与导轨220上的第二磁啮合部210相互作用，从而可以进一步提高磁输送机的驱动能力。

通过说明图1A至图4中的实施例，已经解释了一种新颖的磁啮合布置。从附图和说明书中可以看出，由于第一磁啮合部与第二磁啮合部之间的磁啮合更加加强，可以增加输送机的驱动能力和承载能力。

本公开还提出了一种具有如上所述的输送机的输送系统。图5A和图5B示出了根据本公开的其他实施例的具有输送机的输送系统的侧视图。在输送机100沿着X方向移动的情况下，例如，图5A可以从左侧(在Z方向上)示出输送系统200，而图5B从右侧(在Z'方向上)示出输送系统200。参考图5A和图5B，以下将说明输送系统。

如图所示，输送系统200包括上面已经描述的输送机100。输送系统200还可以包括导轨220，导轨220可以引导输送机100的多个滚轮120，以使输送机100在驱动方向X上移动。

此外，输送系统200还可以包括驱动轴230。输送机100可以布置在导轨220之间。当向驱动轴230施加动力(power)时，驱动轴230可以被驱动以在旋转方向R上旋转。应当理解，仅示意性旋转方向R在图5A和图5B中示出，根据应用，旋转方向R可以设置为顺时针或逆时针。

此外，输送系统200还可以包括第二磁啮合部210，第二磁啮合部210包括布置在驱动轴230上的多个磁齿轮。多个磁齿轮可以被配置为随着驱动轴230的旋转而旋转，以生成磁场。

在一些实施例中，输送系统200还可以包括电机M，该电机M可以被配置为向驱动轴230施加动力，以驱动驱动轴进行旋转。

此外，提供了一种根据本公开的实施例的制造输送机的方法600。图6示出了说明根据本公开的实施例的输送机的制造方法的流程图。可以实现方法600以制造参考图1A至图4描述的输送机100。

在610处，提供承载构件以承载待输送物体。在620处，在承载构件下方布置多个滚轮。多个滚轮适于被引导以在第一方向上沿着导轨移动。

在630处，将第一磁啮合部布置为在垂直于第一方向的第二方向上从承载构件的下表面延伸到靠近导轨的位置。第一磁啮合部可以与导轨上的第二磁啮合部相互作用，以生成用于在第一方向上驱动输送机的驱动力。

应当理解，本公开的上述详细实施例仅用于例示或解释本公开的原理，并不用于限制本公开。因此，凡在本公开的精神和范围内所作的任何修改、等同替换和改进等均应当被包括在本公开的保护范围之内。同时，本公开的所附权利要求旨在涵盖落入权利要求的范围和边界或等同物的范围和边界内的所有变化和修改。

Claims

1.一种输送机(100)，包括：

承载构件(110)，适于承载待输送物体；

多个滚轮(120)，布置在所述承载构件(110)下方，并且适于被引导以在第一方向(X)上沿着导轨(220)移动；以及

第一磁啮合部(130)，被布置为在垂直于所述第一方向(X)的第二方向(Y)上从所述承载构件(110)的下表面延伸到靠近所述导轨(220)的位置，并且适于与所述导轨(220)上的第二磁啮合部(210)相互作用，以生成用于在所述第一方向(X)上驱动所述输送机(100)的驱动力。

2.根据权利要求1所述的输送机(100)，其中所述第一磁啮合部(130)包括：

第一组磁架(131)；以及

第二组磁架(132)，与所述第一组磁架(131)相对布置在距离所述第一组磁架(131)预定距离(d)处，从而使所述第二磁啮合部(210)位于所述第一组磁架(131)与所述第二组磁架(132)之间。

3.根据权利要求2所述的输送机(100)，其中所述第一磁啮合部(130)还包括：

连接元件(134)，固定在所述承载构件(110)的所述下表面上；以及

一对第一支撑构件(133)，连接到所述连接元件(134)，并且适于分别支撑所述第一组磁架(131)和所述第二组磁架(132)。

4.根据权利要求3所述的输送机(100)，其中所述第一组磁架(131)和所述第二组磁架(132)被布置为在相应第一支撑构件(133)上相对于所述第二方向(Y)在相反方向上倾斜。

5.根据权利要求4所述的输送机(100)，其中所述第一组磁架(131)倾斜以与所述第二组磁架(132)形成预定角度θ，并且其中所述预定角度θ对应于由所述第二磁啮合部(210)生成的磁极相对于所述第二方向(Y)的倾斜角的一半。

6.根据权利要求3所述的输送机(100)，其中所述输送机(100)还包括第三磁啮合部(140)，所述第三磁啮合部(140)布置在所述连接元件(134)上，并且适于与所述导轨(220)上的所述第二磁啮合部(210)相互作用。

7.根据权利要求3所述的输送机(100)，其中所述输送机(100)还包括固定在所述承载构件(110)的所述下表面上的一对第二支撑构件(121)，以及

其中所述多个滚轮(120)安装在相应第二支撑构件(121)上，从而使从所述连接元件(134)的下端到所述磁啮合部(210)的底部的第二高度(H2)大于所述第二磁啮合部(210)的第一高度(H1)。

8.根据权利要求1所述的输送机(100)，其中所述输送机(100)还包括

一对第三支撑构件(122)，固定在相应第二支撑构件(121)上；以及

限位构件(123)，安装在相应第三支撑构件(122)上，并且适于限制所述输送机(100)在所述导轨(220)上的移动。

9.一种输送系统(200)，包括：

根据权利要求1至8中任一项所述的输送机(100)；以及

导轨(210)，适于引导所述多个滚轮(120)在所述第一方向(X)上移动所述输送机(100)；

驱动轴(230)，布置在所述导轨(210)之间，并且适于被驱动以在第三方向(R)上旋转；以及

第二磁啮合部(210)，包括布置在所述驱动轴(230)上的多个磁齿轮，并且适于随着所述驱动轴(230)的所述旋转而旋转以生成磁场。

10.根据权利要求9所述的输送系统(200)，还包括适于驱动所述驱动轴(230)的电机(M)。

11.一种输送机(100)的制造方法，包括：

提供适于承载待输送物体的承载构件(110)；

在所述承载构件(110)下方布置多个滚轮(120)，所述多个滚轮(120)适于被引导以在第一方向(X)上沿着导轨(220)移动；以及

布置第一磁啮合部(130)，所述第一磁啮合部(130)在垂直于所述第一方向(X)的第二方向(Y)上从所述承载构件(110)的下表面延伸到靠近所述导轨(220)的位置，并且适于与所述导轨(220)上的第二磁啮合部(210)相互作用，以生成用于在所述第一方向(X)上驱动所述输送机(100)的驱动力。