CN117136488A - 用平面驱动系统加工物体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用平面驱动系统(1)加工物体(20)的方法，其中所述平面驱动系统(1)具有：至少一个定子单元(3)，所述定子单元各自具有多个用于产生定子磁场的线圈组(4)；所述定子单元(3)上方的定子面(5)；以及至少一个转子(10)，所述转子具有多个用于产生转子磁场的磁体单元(11)。所述平面驱动系统(1)进一步具有至少一个旋转位置(7)，其中所述转子(10)可在所述旋转位置(7)上围绕垂直于所述定子面(5)的旋转轴(13)旋转。根据四个定子单元(3)的接触点确定所述旋转位置(7)。所述方法包括以下步骤：为所述线圈组(4)通电，使所述转子(10)运动到所述旋转位置(7)；为所述线圈组(4)通电，使所述转子(10)旋转；通过所述转子的旋转来加工所述物体(20)。

Description

用平面驱动系统加工物体的方法

技术领域

本发明涉及一种用平面驱动系统加工物体的方法。本发明还涉及一种被设置为用于实施根据本发明的方法的控制单元涉及一种具有这种控制单元的平面驱动系统。

本专利申请要求享有2021年4月12日的德国专利申请DE 10 2021 108 988.3的优先权，该申请的公开内容引入本文以供参考。

背景技术

平面驱动系统可用于自动化技术，特别是制造技术、搬运技术和工艺工程。平面驱动系统可用于在至少两个线性独立的方向上移动或定位设备或机器的可动元件。平面驱动系统可包括永久激励电磁平面马达，该平面马达具有平面定子和可在定子上沿至少两个方向运动的转子。

在永久激励电磁平面马达中，定子单元的通电线圈组与转子的多个磁体配置的驱动磁体发生磁性相互作用，从而对转子施加驱动力。现有技术中已知的平面驱动系统具有细长的矩形线圈组和细长的矩形转子磁体单元。例如，专利申请公开案DE 10 2017 131304 A1中就描述了这种平面驱动系统。有了这样的平面驱动系统，转子就可以进行线性平移运动。这意味着，通过这种平面驱动系统，转子布置在细长的矩形线圈组下的定子面上方，可平行于定子面自由运动，以及至少在距离定子面不同的距离上可以垂直于定子面进行运动。此外，这种平面驱动系统还能使转子倾斜几度和旋转几度。后两种运动可以在定子面的任意点上方进行。特别是，转子可以从正常位置转出20°。转子不可能在定子面的任意点上方进行完整旋转。

具有圆形线圈组的平面驱动系统是现有技术中已知的，参见2008年10月20-22日在美国密歇根州安阿伯市举行的2008ASME动态系统与控制会议DSCC2008论文集。圆形线圈组对于转子的旋转是有利的，但对于转子的线性平移运动却有相当大的缺点，可能导致不稳定的、忽动忽停的移行运动。

发明内容

本发明的目的是提供一种用平面驱动系统加工物体的方法，该方法对转子旋转加以利用。本发明的另一个目的是提供一种用于平面驱动系统的控制单元，通过该控制单元可以控制该方法。本发明的另一个目的是提供一种具有这种控制单元的平面驱动系统。

这些目的通过独立权利要求中的物体加工方法、控制单元和平面驱动系统而达成。从属权利要求中指出了有利的技术方案。

一种平面驱动系统，具有：至少一个定子单元，该定子单元具有多个用于产生定子磁场的线圈组；定子单元上方的定子面；以及至少一个转子，该转子具有多个用于产生转子磁场的磁体单元。线圈组可被设计成细长的矩形线圈组。至少一个定子单元可被设计成多个线圈组具有两个不同的互成直角的主要延伸方向，转子的磁体单元也互成直角。通过为线圈组通电，转子可以沿着两个主要延伸方向在定子面上方运动。此外，还可以将两个运动进行矢量叠加，从而实现转子在定子面上方的自由定位。就像在申请人以XPlanar名称销售的平面驱动系统中那样，定子面可由多个定子模块的顶面组成，每个定子模块中设有四个定子单元。平面驱动系统具有至少一个旋转位置，其中转子可在旋转位置上围绕垂直于定子面的旋转轴旋转。根据四个定子单元的接触点确定旋转位置。在一种用这种平面驱动系统加工物体的方法中，执行以下步骤：

-为线圈组通电，使转子运动到旋转位置；

-为线圈组通电，使转子旋转；

-通过转子的旋转来加工物体。

这种方法可以通过转子的旋转来加工放置在转子上的物体。如果定子面上方有多个旋转位置，则可以通过为线圈组通电的方式使转子运动到其中一个旋转位置，从而为加工物体提供一个灵活的系统。例如，可以设想多个转子各自携带一个物体，在一种等待队列中等待一个旋转位置成为空闲位置，然后运动到空闲的旋转位置，在那里旋转并在此过程中加工物体，然后在平面驱动系统内继续移行。

在该方法的一个实施方式中，物体是插入转子的容器支架中的容器。容器内可放置液体或物质，通过转子的旋转对物体所进行的加工，可特别是与容器的内容物(即例如液体或物质)有关。在该方法的一个实施方式中，通过转子在容器中的旋转来混合液体或分离物质。在这种情况下，转子、容器和容器支架的作用类似于离心机，因此可以在自动化系统中有效使用，例如在制造技术、搬运技术或工艺工程中。如果使用另一种运输系统来运输容器，则必须将容器从运输系统中取出，然后放入离心机中进行类似离心机的工艺步骤，然后在离心分离后再转回到运输系统中。如果可以直接通过转子上的容器进行离心分离步骤，则省去了这些转移步骤，整体上提供了更高效的物体加工方法。由于转子可以自由悬浮在定子面上方，并且转子与定子面之间没有机械连接，因此转子可以自由旋转，这样整体上就可以利用这种平面驱动系统轻松实现需要离心分离步骤的制程。

在该方法的一个实施方式中，容器支架具有多个已插入的容器。带有已插入容器的容器支架绕轴旋转对称。该轴穿过转子的中心点。这样就可以简单地设计出具有离心分离功能的平面驱动系统，且每个转子上有多个容器。通过这种方式，可以提高总体吞吐量。

在该方法的一个实施方式中，叶轮可旋转地安装在容器内。当转子处于旋转位置时，叶轮旋转轴与转子的旋转轴平行，并穿过旋转位置。在本实施例中，容器内的液体可通过叶轮进行搅拌。对叶轮的驱动方式可以是：改变转子的旋转速度，由于质量惯性，叶轮至少在某些时候具有与布置在转子上的容器不同的旋转速度。其中可设置成：首先转子被加速，叶轮最初的旋转速度低于转子，直至惯性被克服，并且叶轮以与转子相同的角速度旋转。然后，可以降低转子的角速度，其中由于质量惯性，叶轮最初继续比转子转得快，直至叶轮的角速度再度适应容器。此时可再度增大转子的角速度，叶轮可以再度比容器转得慢，直至角速度再度平衡。通过持续实施这一过程，可以实现对容器中液体的有效搅拌。

在该方法的一个实施方式中，转子包括叶轮。转子随叶轮一起旋转而产生流体流。流体流例如可包括液体流或气体流。例如，气体流可以是空气流，可用于冷却物体。带有叶轮的转子可以是平面驱动系统的一部分，其中物体通过其他转子在平面驱动系统内运动，在某些位置上，例如可以通过产生气体流来实现冷却。为此可设置成：带有物体的转子运动到预定位置，带有叶轮的转子运动到相邻的旋转位置。这样，就可以实现一个灵活的系统，其中带有叶轮的转子可以在不同的旋转位置冷却不同的物体，因此，与风扇被固定在某些位置的自动化系统相比，可以实现更加灵活的系统。

在该方法的一个实施方式中，带有物体的转子在旋转前运动至液体分配单元。将液体施加在物体上，然后通过转子在旋转位置上的旋转运动在物体上形成液体的旋转涂层(也称为旋涂层)。由于转子的旋转运动可以在平面驱动系统内进行，因此，这种情况下同样不需要将物体从运输系统转移到旋转系统再转移回来，因为物体可以在整个过程中留在转子上。当加工过程中需要对物体进行旋转涂布时，这也使得平面驱动系统的设置更加灵活。

在一个实施方式中，转子包括超出转子尺寸的十字转杆(Drehkreuz)。借助十字转杆对物体施加影响。例如，十字转杆可以拦停物体或允许物体通过。

在一个实施方式中，十字转杆影响物体流。例如，物体可以在辊道上沿着平面驱动系统运动，并被十字转杆拦停。通过旋转转子，十字转杆可以进一步运动，例如将物体沿着辊道推得更远，从而影响物体流。十字转杆可以在物体距离方面影响物体流中的物体。

还可以在平面驱动系统附近的运输系统上移动不同的物体，并为每个不同的物体提供单独的十字转杆。在这种情况下，可以设想由控制器将带有不同十字转杆的转子移动到旋转位置，使得总是与当前物体相匹配的十字转杆处于旋转位置。如果此时进一步移动相应的物体，而下一个物体需要不同的十字转杆，则可以将带有当前十字转杆的转子移开，将带有不同十字转杆的另一个转子移到旋转位置。这样就可以灵活地构建一个物体影响系统。

在该方法的一个实施方式中，借助摄像机来测定布置在转子上的物体的定向。通过旋转转子实现物体的定向。特别是，物体可以以四个不同的定向布置在转子上，每个定向以90°为步长。通过旋转转子，可以使所有转子上的所有物体都呈预定的定向。亦即，每个转子都可以例如旋转0°、90°、180°或270°，从而以正确的定向继续移动物体。

一种用于平面驱动系统的控制单元，包括计算单元，并被设置为用于输出控制信号。控制信号包括关于定子单元的线圈组的通电信息。根据控制信号为线圈组通电，以便实施根据本发明的方法。计算单元可用于根据更多信息(例如转子的位置数据和关于布置在转子上的物体的信息)来计算通电信息。其他传感器(如上文所述的摄像机或其他传感器)的信号也可以提供给计算单元。

一种平面驱动系统，具有至少一个定子单元，该定子单元具有多个用于产生定子磁场的线圈组。线圈组可被设计成细长的矩形线圈组。此外，包含至少一个定子单元的平面驱动系统还具有定子面。平面驱动系统还具有至少一个转子和多个用于产生转子磁场的磁体单元。通过定子磁场与转子磁场之间的磁耦合，转子可在定子面上方被驱动。平面驱动系统进一步具有根据本发明的控制单元。控制单元向平面驱动系统的定子单元输出控制指令。

在一个实施方式中，平面驱动系统包括至少一个定子模块。定子模块内设有至少一个定子单元。可以设想向所述一个定子模块或所述多个定子模块输出控制指令，并且定子模块包括用于为线圈组通电的控制器。

在一个实施方式中，每个定子模块中都布置有四个定子单元。定子单元呈方形排列，其中定子模块具有方形顶面。顶面是定子面的一部分。旋转位置布置在定子模块的中心、定子模块的外缘的中心或定子模块的一角。四个定子单元分别在上述各点处交汇，因此在这些位置上存在旋转位置，即转子可以旋转。

附图说明

现参照附图对本发明进行详细说明。其中：

图1为具有转子和旋转位置的平面驱动系统；

图2为平面驱动系统旋转时的俯视图；

图3为图2的平面驱动系统的侧视图；

图4为图2和图3的平面驱动系统旋转时的侧视图；

图5为转子设有容器支架的平面驱动系统；

图6为图5的平面驱动系统的侧视图；

图7为具有容器的平面驱动系统的侧视图；

图8为图7的平面驱动系统的俯视图；

图9为具有叶轮的平面驱动系统的侧视图；

图10为平面驱动系统在旋转涂布制程之前的侧视图；

图11为图10的平面驱动系统在旋转涂布制程期间的侧视图；

图12为转子上设有十字转杆的平面驱动系统；

图13为图12的平面驱动系统在传送物体时的情况；

图14为图12和图13的平面驱动系统在传送物体后的情况；

图15具有摄像机的平面驱动系统；

图16为用于收卷或展放物体的平面驱动系统；

图17为图16的平面驱动系统上卷绕有材料时的情况；

图18为用于在转子之间进行收卷和放卷的平面驱动系统；

图19为用于运输带子的平面驱动系统；

图20为另一个用于运输带子的平面驱动系统；以及

图21为另一个用于运输带子的平面驱动系统；

图22为用于传递旋转运动的平面驱动系统；以及

图23为另一个用于传递旋转运动的平面驱动系统。

具体实施方式

图1显示平面驱动系统1，通过该平面驱动系统可以实施根据本发明的物体加工方法。图1所示的平面驱动系统1具有六个定子模块2，其中定子模块2的排列方式是由二乘以三个定子模块2形成一个矩形。定子模块2的其他排列方式也是可以想象的，也可以设置多于或少于六个定子模块2。在图中右上侧所示的定子模块2中，绘示了定子模块2的内部结构，其中定子模块2包括四个定子单元3，其中四个定子单元3在一个定子模块2内部呈正方形二对二排列。此外，对于两个定子单元3，图中显示定子单元3包括线圈组4，其中线圈组4具有不同定向。线圈组4用于产生定子磁场。在图示的实施方式中，线圈组4被设计成细长的矩形线圈组4。在定子模块2的每个定子单元3中，各显示一个线圈组4的三个细长的矩形单体线圈。同样，在一个未图示的实施方式中，可以由另一种数量的细长矩形单体线圈组成一个线圈组4。其纵向延伸平行于定子单元3的一条边。在图示的每个线圈组4下方还存在其他线圈，以其纵向延伸看，这些线圈的定向旋转了90°。线圈组4的这种细长矩形线圈网格可以多次叠加形成。实际上，定子单元3和线圈组4都不可见，因为它们被定子模块2的壳体包围着。六个定子模块2在定子单元3上方形成一个连续的定子面5。此外还设有转子10，其中转子具有多个用于产生转子磁场的磁体单元11。当施加适当的电流时，线圈组4可与磁体单元11相互作用，从而使转子10在定子面5上方的平面驱动系统1内运动。定子面5因此定义了转子10的运动平面。线圈组4平行于外缘6布置。由于定子模块2的外缘6互成90°角，因此转子10的运动需要线圈组4有两种不同的定向。图1中的视图经过了简化，因为每个定子单元3中都布置有多个互成90°角的线圈组4，但只显示一个线圈组4。磁体单元11也与转子10的转子外缘12平行布置。此外，磁体单元11在转子10内部沿周向布置在转子外缘12处，并可分别与线圈组4相互作用，从而使转子平行于定子模块2的外缘6运动。此外，还可以叠加两个平行于外缘6的运动，这样转子10就可以在平行于定子面5的所有方向上运动。定子模块2中四个定子单元3的布置与申请人以XPlanar名称销售的用于平面驱动系统1的定子模块2相对应。作为替代方案，也可以在一个定子模块2中布置更多或更少的定子单元3。例如，每个定子模块2可以只包含一个定子单元3，也可以包含四个以上的定子单元3。

平面驱动系统1具有多个旋转位置7。旋转位置7总是以四个定子单元3在旋转位置7上相互接触的方式布置。这尤其意味着定子单元3的角点定义了旋转位置7，其中旋转位置7总是布置在定子单元3的四个角的交汇点上。具体而言，这些交汇点是定子模块2的中心、定子模块2的外缘6的中心或定子模块2的角区。在旋转位置7以外，转子10的旋转受到限制。亦即，在旋转位置7以外，转子10只能从静止位置转出预定角度，例如15°或20°，此时转子外缘12在静止位置上与外缘6平行。在旋转位置7上，转子10可以自由旋转，图1中转子旋转了45°。亦即，图1所示的转子10的定向只能在一个旋转位置7上实现。在图1中，转子10位于定子模块2的中心处，因而也处于旋转位置7。

图1中还显示控制单元8和通信线路9，其中控制单元9通过通信线路9与其中一个定子模块2连接。定子模块2可以相互传送通信信号。作为替代方案，也可以提供多条通信线路9，在这种情况下，每个定子模块2都可以连接到控制单元8(图1中未显示)。控制单元8被设置为通过通信线路9向定子模块2输出控制指令，其中定子模块2被设置为根据控制信号为线圈组4通电，从而控制转子10平行于定子面5运动到旋转位置7，并且当转子10布置在旋转位置7时，为线圈组4通电，以使转子10旋转或者说使转子10转动。此外，可以为线圈组4通电来使转子10垂直于定子面5运动。

图1所示的平面驱动系统1可用于自动化技术，特别是制造技术、搬运技术和工艺工程，以便对物体进行加工。例如，可将物体放置在转子10上，或通过支架固定在定子面5的上方，并用转子10进行相应加工。转子10可以在旋转位置7上进行旋转运动，这就为可能的物体加工提供了有利的新设计，下文将对此进行详细说明。为此，可以在定子面5的上方布置加工元件，加工元件的空间布置由转子10旋转时所处的旋转位置7规定。通过转子的旋转可以对物体进行加工，其中加工元件也作用于物体。此外，在转子旋转过程中，加工元件和转子10可以平行于旋转轴做相对运动。

其他图中可能包含与图1有关的附图标记。在进一步的描述中，这些附图标记可能不再被提及，因为用这些附图标记描述的平面驱动系统1的部件已结合图1进行了说明。

图2显示平面驱动系统1的俯视图，其六个定子模块2形成定子面5。转子10布置在类似于图1所示的旋转位置7上。转子10上设有物体20，在本例中是容器30。容器30通过容器支架31固定在转子10上。在转子10旋转期间，可以通过旋转对物体20进行加工。该加工尤其与容器30的内容物有关。

在图2中，转子10呈45°角。这意味着转子10目前正在旋转。亦即，控制单元8先输出控制信号，使线圈组4通电，从而使转子10运动到旋转位置7，然后输出控制信号，使线圈组4通电，从而使转子10旋转。

图3显示平面驱动系统1旋转前的侧视图。转子10位于其中一个定子模块2的上方，从而处于旋转位置7。物体20同样包括容器30，该容器通过容器支架31固定在转子10上。容器30内装有液体32。转子还可以围绕旋转轴13旋转。但在图3中，旋转尚未开始。

图4显示图2和图3的平面驱动系统1在转子10围绕旋转轴13旋转之后的情况。由于此时所出现的离心力的作用，液体32不再是平的，即表面与定子面5平行，而是液体32的液面33发生了弯曲。例如，这可用于混合容器内的液体32。例如，液体32可以由不同的亚组分组成，这些亚组分被逐一注入容器30中。通过图4所示的旋转和由此引发的液体32的液面33的弯曲，现在可以实现液体32的不同相的相互混合，并在旋转后产生均匀混合的液体32。

图5显示另一个平面驱动系统1的俯视图，在这种情况下，容器支架31具有多个已插入的容器30，每个容器30代表一个待加工的物体20。如图5所示，容器支架31呈矩形或方形，容器支架31的每个侧表面上都布置有可自由运动的容器30。如果此时旋转转子10，如图5所示，则可以在容器30内混合液体或分离物质。通过转子10而旋转的容器支架31可以达到离心机的效果。

图6显示图5的平面驱动系统1旋转时的侧视图。可以在容器30内部的液体32中放置固体34。由于离心力的作用，旋转将固体34压向容器30的外底面，因此液体32中的固体34很容易通过旋转分离出来。作为替代方案，也可以在容器30中放置任何其他类型的固体34，例如粉末状固体。也可以分离容器30中不同密度的液体32。带有已插入容器的容器支架31关于轴35旋转对称，其中轴35穿过转子10的中心点。

在图5和图6的实施例中，容器支架31是方形的，具有四个已插入的容器30。但也可以采用其他设计，例如，容器支架31的每一侧有一个以上的容器30，或者容器支架31是圆形的，并带有已插入的容器30。在一个实施例中，带有已插入容器30的容器支架31围绕轴35旋转对称。这种设计特别有利，因为它意味着带有已插入容器30的容器支架31的重心尽可能地穿过旋转轴13或轴35，因此转子10旋转期间的作用力尽可能小。

图7显示另一个平面驱动系统1的侧视图，其中物体20是转子10上已插入容器支架31中的容器30。容器30内部装有叶轮36，其中当转子10处于旋转位置7时，叶轮旋转轴37与旋转轴13平行，并穿过旋转位置7。容器30内还装有覆盖叶轮36的液体32。

图8显示图7的平面驱动系统1的俯视图，特别是容器32与布置在容器32内的叶轮36的俯视图。在本实施例中，可以设置成：转子10的角速度在旋转过程中周期性地增大和再度减小，其中转子10先发生旋转，而叶轮36由于质量惯性尚未一起旋转。由于液体32的旋转，叶轮36此时的加速度比转子10慢，但经过一段时间后达到与转子10相同的角速度。自这一刻起，转子10的旋转角速度会再度降低，其中叶轮36的质量惯性最初会使叶轮36转得比转子10快。一同旋转且在容器30的作用下速度减慢的液体32此时也会减慢叶轮36的运动速度，直至转子10和叶轮36再度以相同的角速度旋转。现在，转子10的旋转可以再度加速，从而导致叶轮36基于上述效果而再度加速。如此反复，直至液体32混合到所需的程度。

作为替代方案，可以设置成：叶轮36与容器30刚性连接。由于转子10的旋转，刚性安装的叶轮36使容器30中的惰性液体32起旋。通过改变转子10的旋转方向，可以产生额外的起旋效果。

图9显示平面驱动系统1的侧视图，其中转子10包括叶轮36。通过转子10的旋转以及由此引发的叶轮36的旋转，可以在转子10的上方产生流体流38，例如气体流或空气流。由于转子10可以运动到不同的旋转位置7，因此流体流38可以在平面驱动系统1的定子面5的不同位置产生，从而可以灵活地产生流体流38。

如图9所示，流体流38位于转子10上方。然而，叶轮36不同的几何设计也能产生流体流38，该流体流除了垂直于定子面5的分量(如图9所示)外还包括平行于定子面5的分量，或者仅包括平行于定子面5的分量。在后一种情况下，流体流38平行于定子面5。

如果带有叶轮36的转子10不是在空气中，而是在相应的气体中，也可以产生另一种气体流，而不是空气流形式的流体流38。

图10显示平面驱动系统1的侧视图，其中转子10和其他转子15位于定子模块2的定子面5的上方。转子10和其他转子15上各布置有一个物体20，其中转子10上方布置有用于分配液滴41的分配单元40。两个物体20上各设有一个液滴41。这意味着，在分配液滴41之后，对不在分配单元40下方的其他转子15发出了控制指令，使其他转子15运动到了另一个位置。

图11显示图10的平面驱动系统1在其他转子15旋转后的侧视图。通过围绕旋转轴13旋转，液滴41受到离心力作用，并在旋转过程中在物体20上形成平面旋转涂层，也称为旋涂层42。

因此，通过图10和图11所述的方法，可以将需要用其来产生旋转涂层(即旋涂层)的液滴41分配到布置在转子10上的物体20上，并通过转子旋转，即转子10围绕旋转轴13的旋转，实现旋转涂布。这一点特别有利，因为除了通过转子10传送物体20的任务之外，还可以通过转子10的旋转来完成旋转涂布，从而省去了从转子10到旋转涂布装置再返回的耗时的传送步骤。在整个过程中，物体20可以留在转子10上，从而实现更高效的自动化系统，例如在半导体行业。

图12显示平面驱动系统1的俯视图，其中六个定子模块2形成定子面5。定子模块2旁边设有辊道50，该辊道具有两条导轨51和布置在导轨51之间的辊子52。物体20可以在辊道50上运动。平面驱动系统1的转子10具有十字转杆55，其中十字转杆55突出于转子10之外，尤其是至少部分位于辊道50的上方。十字转杆55可将在辊道50上运动的物体20拦停，阻止其继续运动。转子10位于平面驱动系统1的旋转位置上。

图13显示转子10旋转45°后的图12的平面驱动系统1。由于十字转杆55不再限制物体20的运动，物体20可以继续在辊道50上运动。

图14显示图12和图13中的平面驱动系统1，与图13相比，转子10又旋转了45°，与图12相比，总共旋转了90°。十字转杆55现在再度位于辊道50上方，可以影响另一个物体。

在图12至图14的实施例中，其他物体，特别是各种物体，也可以在辊道50上运动。还可以设置成：不同的物体需要不同的十字转杆55，带有其他十字转杆55的其他转子10布置在平面驱动系统1中，并根据在辊道50上运动的物体20运动到旋转位置。作为辊道50的替代，也可以设置另一种运输构件，例如传送带或另一种运动轨道。

在图12至图14的实施例中，物体20受到伸出转子10外的十字转杆55的影响。特别是，十字转杆55可以对物体流产生影响。在一个优选实施例中，十字转杆55可在物体距离方面影响物体流中的物体20。带有十字转杆55的转子10可以平行于辊道50运动，因此可以在辊道50上的不同位置处用作十字转杆55。

图15显示平面驱动系统1的侧视图，其中在放置有物体20的转子10上方安装了摄像机60。通过摄像机60可以测定布置在转子10上的物体的定向，并通过旋转转子10实现物体20的任意定向。如果物体20可以以四种不同的定向布置在转子10上，并且根据摄像机60的图像通过旋转转子10来选择预定的定向，那么这一点就尤为有利。这样就能在自动化技术中更灵活地使用平面驱动系统1。

作为摄像机60的替代或补充，也可以设置条形码阅读器，其中可以通过转子10的旋转读取条形码。摄像机60尤其可被设置成适于读取条形码。

图16显示平面驱动系统1的侧视图，其中被设计成卷轴70的物体20布置在转子10上。转子10可以在旋转位置7上旋转。通过转子10的旋转，第一卷绕材料71和第二卷绕材料72可以在卷轴70上卷起或松开。可以考虑动态调整旋转速度，因为第一卷绕材料71或第二卷绕材料72的不同卷绕量会使直径大小发生变化，因此，例如，如果要保持第一卷绕材料71或第二卷绕材料72的恒定速度，就需要不同的旋转速度。此外，转子10可以垂直于定子面5运动，以便进行位置校正。此外，还可以倾斜转子5以进行位置校正。第一卷绕材料71或第二卷绕材料72可以由可旋转地安装在平面驱动系统1外部的卷轴(未图示)提供，或者可以卷绕在受驱卷轴上。进一步地，可以只提供第一卷绕材料71，或者也提供其他卷绕材料。此外，通过适当的装置，可以改变第一卷绕材料71相对于第二卷绕材料72的定向，从而与所示实施方式相反，第一卷绕材料71朝向定子面5，而第二卷绕材料72朝向远离定子面5的方向。这一过程也可以连续进行，从而使第一卷绕材料71和第二卷绕材料72准交织在卷轴70上。

图17显示图16的平面驱动系统1，其中第一卷绕材料71和第二卷绕材料72完全卷绕在卷轴72上。

图18显示平面驱动系统1的俯视图，其中同样被设计成卷轴70的物体20布置在转子10上。此外，平面驱动系统1具有四个其他转子15。转子10和其他转子15各处于一个旋转位置。其他转子15各自提供卷绕材料，其中每个其他转子15各提供一种卷绕材料。第一卷绕材料71、第二卷绕材料72、第三卷绕材料73和第四卷绕材料74从其他转子15上松开，转移到转子10上，并在该处被卷绕到卷轴70上。转子10和其他转子15的旋转速度仍可以动态调整。这样就形成了多层卷绕材料。

图19显示平面驱动系统1的横截面，其中可以借助布置在转子10上的辊子52来移动被设计成带子80的物体20。带子80可由多个这样的带有辊子52的转子10驱动。图19所示的带子80的设计方式是，在转子10旋转期间，辊子52并不垂直于定子面5，而是轻微倾斜。通过倾斜转子10来实现这一轻微倾斜。转子10即使在倾斜定向时也可以如上所述地围绕旋转轴13旋转。当然，辊子52也可以垂直于定子面5。

图20显示平面驱动系统1的另一个横截面，其中可以借助布置在转子10上的辊子52来移动被设计成带子80的物体20。辊子52被设计成锥形辊子81，并对带子80的形状进行补偿，使锥形辊子81可以垂直竖立。

图21显示平面驱动系统1的俯视图，其设计可以如图19或图20所示。物体20(在本例中为带子80)由多对辊子52导引，其中辊子52分别布置在一个转子10上，并且可以通过该转子进行旋转。因此，通过使每对辊子52的转子10以相反方向旋转，就可以运输带子80。亦即，带子80可以被导引、发生偏转或被运输。可根据可用的旋转位置7选择偏转位置或导引位置。通过转子10的同步旋转，可在带子的材料上产生张力。转子10在旋转过程中的倾斜可用于在顶部或底部压缩带子。

图22显示另一个平面驱动系统1的俯视图，其中转子10的旋转可用于驱动第二齿轮94形式的转轮。为此，转子10具有第一齿轮90，该第一齿轮与转子10固定连接，并通过链条91与第二齿轮94连接。第二齿轮94位于定子面5以外。转子10旋转时，该旋转运动可通过链条91传递到第二齿轮92。

图23显示另一个平面驱动系统1的俯视图，其中转子10的旋转也可用于驱动转轮，在本例中，该转轮的形式为第二皮带轮95。第二皮带轮92布置在其他转子15上，并通过皮带93(例如V形皮带或齿形皮带)与固定地布置在转子10上的第一皮带轮92连接。这样同样可以驱动第二皮带轮95形式的转轮。由于其他转子15不受旋转位置7的限制，因此可在平面驱动系统1的不同位置进行更灵活的旋转运动。

在图22和图23的实施例中，也可以使用其他类型的驱动装置如绳索驱动装置来代替借助于链条91和皮带93实现的驱动装置。此外，在图22的实施例中也可以使用皮带93，在图23的实施例中也可以使用链条91。

图1的控制单元9可以具有计算单元，并被设置为输出控制信号，其中控制信号可以包括关于定子单元3的线圈组4的通电信息。然后，可根据控制信号为线圈组4通电，从而执行转子10如图2至图23所示的运动。如前所述，平面驱动系统1可以包括控制单元9、转子10和定子模块2。

Claims (18)

1.一种用平面驱动系统(1)加工物体(20)的方法，其中所述平面驱动系统(1)具有：至少一个定子单元(3)，所述定子单元各自具有多个用于产生定子磁场的线圈组(4)；所述定子单元(3)上方的定子面(5)；以及至少一个转子(10)，所述转子具有多个用于产生转子磁场的磁体单元(11)，其中所述平面驱动系统(1)具有至少一个旋转位置(7)，其中所述转子(10)可在所述旋转位置(7)上围绕垂直于所述定子面(5)的旋转轴(13)旋转，其中根据四个定子单元(3)的接触点确定所述旋转位置(7)，所述方法包括以下步骤：

为所述线圈组(4)通电，使所述转子(10)运动到所述旋转位置(7)；

为所述线圈组(4)通电，使所述转子(10)旋转；

通过所述转子的旋转来加工所述物体(20)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述物体(20)是插入所述转子(10)的容器支架(31)中的容器(30)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中通过所述转子(10)在所述容器(30)中的旋转来混合液体(32)或分离物质。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述容器支架(31)具有多个已插入的容器(30)，其中带有所述已插入容器(31)的所述容器支架(31)绕轴(35)旋转对称，其中所述轴(35)穿过所述转子(10)的中心点。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中叶轮(36)可旋转地安装在所述容器(30)内，其中当所述转子(10)处于所述旋转位置(7)时，叶轮旋转轴(37)与所述旋转轴(13)平行，并穿过所述旋转位置(7)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中对所述叶轮(36)的驱动方式是：改变所述转子(10)的旋转速度，由于质量惯性，所述叶轮(36)至少在某些时候具有与布置在所述转子(10)上的所述容器(30)不同的旋转速度。

7.根据权利要求6所述的方法，其中先加速所述转子(10)，所述叶轮(36)最初的旋转速度低于所述转子(10)，直至惯性被克服，并且所述叶轮(36)以与所述转子(10)相同的角速度旋转，然后降低所述转子(10)的角速度，其中由于质量惯性，所述叶轮(36)最初继续比所述转子(10)转得快，直至所述叶轮(36)的角速度再度适应所述容器(30)，而后再度增大所述转子(10)的角速度，并且所述叶轮(36)再度比所述容器(30)转得慢，直至角速度再度平衡。

8.根据权利要求7所述的方法，其中通过为所述线圈组(4)通电来调节所述转子(10)的角速度。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述转子(10)包括叶轮(36)，其中所述转子(10)随所述叶轮(36)一起旋转而产生流体流(38)。

10.根据权利要求1所述的方法，其中带有所述物体(10)的所述转子(10)在旋转前运动至液体分配单元(40)，其中将液体施加在所述物体(20)上，并且通过所述转子(10)的旋转运动在所述物体(20)上形成所述液体的旋转涂层。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述转子(10)包括超出所述转子(10)的尺寸的十字转杆(55)，其中借助所述十字转杆(55)对物体(20)施加影响。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述十字转杆(55)影响物体流。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述十字转杆(55)在物体距离方面影响所述物体流中的物体(20)。

14.根据权利要求1所述的方法，其中借助摄像机(60)来测定布置在所述转子(10)上的所述物体(20)的定向，并且通过旋转所述转子(20)实现所述物体(20)的定向。

15.一种用于平面驱动系统(1)的控制单元(8)，包括计算单元，其中所述控制单元(8)被设置为用于输出控制信号，其中所述控制信号包括关于定子单元(3)的线圈组(4)的通电信息，其中根据所述控制信号为所述线圈组(4)通电，以便实施根据权利要求1至14中任一项所述的方法。

16.一种平面驱动系统(1)，具有至少一个定子单元(3)，所述定子单元各自具有多个用于产生定子磁场的线圈组(4)以及定子面(5)，所述平面驱动系统还具有至少一个转子(10)，所述转子具有多个用于产生转子磁场的磁体单元(11)，其中通过所述定子磁场与所述转子磁场之间的磁耦合，所述转子(10)可在所述定子面(5)上方被驱动，其中所述平面驱动系统(1)进一步具有根据权利要求15所述的控制单元(8)，其中所述控制单元(8)向所述平面驱动系统(1)的所述定子单元(3)输出控制指令。

17.根据权利要求16所述的平面驱动系统(1)，其中所述平面驱动系统(1)包括至少一个定子模块(2)，其中所述定子模块(2)内设有至少一个定子单元(3)。

18.根据权利要求17所述的平面驱动系统(1)，其中每个定子模块(2)中都布置有四个定子单元(3)，其中所述定子单元(3)呈方形排列，其中所述定子模块(2)具有方形顶面，其中所述顶面是所述定子面(5)的一部分，其中所述旋转位置(7)布置在所述定子模块(2)的中心和/或所述定子模块(2)的外缘(6)的中心和/或所述定子模块(2)的一角。