CN117813755A - 平面驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平面驱动系统(1)，其具有至少一个定子单元(3)；定子单元(3)之上的定子面(5)；以及第一动子(101)和第二动子(102)，所述定子单元分别具有多个用于产生定子磁场的线圈组(4)。第一动子(101)和第二动子(102)分别具有多个用于产生动子磁场的磁体单元(105)，其中第一动子(101)和第二动子(102)在定子面(5)之上借助于定子磁场与动子磁场的交互作用能够至少沿第一方向(21)和第二方向(22)移动。耦联设备(110)布置在第一动子(101)和第二动子(102)之间，其中借助于耦联设备(110)能够构成第一动子(101)和第二动子(102)之间的连接。平面驱动系统(1)还具有控制单元(10)，所述控制单元设计用于将控制信号输出给定子单元(3)。定子单元(3)设计用于：根据控制信号对线圈组(4)通电，使得借助于定子磁场执行第一动子(101)和第二动子(102)的关于耦联设备(110)彼此协调的移动。

Description

平面驱动系统

技术领域

本发明涉及一种平面驱动系统和一种用于运行平面驱动系统的方法。

本专利申请要求德国专利申请DE 10 2021 121 530.7的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

背景技术

平面驱动系统尤其可以应用在自动化工程，特别是制造工程、运行工程和工艺工程中。借助于平面驱动系统，设施或机器的可移动元件可以在至少两个线性独立的方向上移动或定位。平面驱动系统可包括具有平面定子和可在定子上沿至少两个方向移动的动子的永励电磁平面马达。在此，平面定子可以装入任何安装位置中，并且例如，动子可以相对于地心法线方向布置在定子之上。这意味着：在切断平面驱动系统时，动子可以下放在定子上，进而可以保持在定子上。然而，也可以考虑其他装入位置，其中动子借助于通过定子产生的磁力保持在定子处，并且在此动子的重量通过磁力平衡。

在永励电磁平面马达中，通过定子单元的被通电的线圈组与动子的多个磁体装置的驱动磁体磁交互作用的方式，将驱动力施加到动子上。从现有技术中已知具有矩形且长形延伸的线圈组和动子的矩形且长形延伸的磁体装置的平面驱动系统。例如，在公开文献DE 10 2017 131 304 A1中描述这种平面驱动系统。借助这种平面驱动系统，动子可以尤其线性且平移移动。这意味着：借助这种平面驱动系统，动子在定子面之上可以平行于定子面自由移动且可以垂直于定子面以距定子面不同的间距移动，在所述定子面下方布置矩形且长形延伸的线圈组。此外，这种平面驱动系统能够：使动子倾斜几度并旋转几度。在此，最后提到的移动可以在定子面的任意点之上执行。通过动子可以倾斜或旋转几度的方式，提供对于大多数应用具有足够的自由度的平面驱动系统。然而还可能的是：平面驱动系统的使用目的需要其他的移动，所述移动无法借助于平面驱动系统的动子来执行。

发明内容

本发明的目的是：提供一种平面驱动系统，借助所述平面驱动系统实现布置在动子上的物体移动的更大自由度。本发明的另一目的是：提供一种用于这种平面驱动系统的相应的运行方法。

所述目的借助独立专利权利要求的平面驱动系统和用于运行平面驱动系统的方法来实现。在从属专利权利要求中分别说明有利的改进形式。

平面驱动系统具有：至少一个定子单元；定子单元之上的定子面；以及第一动子和第二动子，所述定子单元分别具有多个用于产生定子磁场的线圈组。第一动子和第二动子分别具有多个用于产生动子磁场的磁体单元。第一动子和第二动子在定子面之上借助于定子磁场与动子磁场的交互作用能够至少沿第一方向和第二方向移动。在此，可以提出：一个或多个定子单元布置在定子模块中并且定子面形成定子模块的连贯的面或者形成定子单元。定子面在此尤其可以基本上二维地沿第一方向和第二方向设计，使得第一动子和第二动子可以基本上平行于定子面移动。此外，在根据本发明的平面驱动系统中将耦联设备布置在第一动子和第二动子之间，第一动子和第二动子之间的连接能够借助于耦联设备构成。平面驱动系统还具有控制单元，所述控制单元设计用于将控制信号输出给定子单元。控制单元还可以设计用于：从布置在定子模块中的磁场传感器接收信号并且将所述信号用于确定第一动子或第二动子的位置。如果存在多个定子单元，则可以将控制信号输出给多个定子单元。如果在定子模块中布置一个或多个定子单元，则可以提出：将控制命令输出给定子单元设计为将控制命令输出给定子模块。定子单元设计用于：根据控制信号对线圈组通电，使得借助于定子磁场执行第一动子和第二动子的关于耦联设备彼此协调的移动。

通过协调执行的移动可以使布置在第一动子和/或第二动子上的物体必要时以如下自由度移动，所述自由度借助第一动子或第二动子分别本身单独是不可行的。如果在第一动子和第二动子之间构成连接，则协调的移动还可以包括：对线圈组通电，使得由第一动子和第二动子构成的整个系统移动，而不执行第一个动子和第二个动子的个体不同的移动。

定子模块可包括定子模块壳体，其中定子模块的定子单元分别布置在定子模块壳体内。

在一个实施方式中，所述连接能够在运行中脱开，并且定子单元设计用于：根据控制信号对线圈组通电，使得能够脱开和再次构成该连接。在所述实施方式中，平面驱动系设计用于：借助于耦联设备将第一动子和第二动子彼此连接，并且在运行中同样再次脱开在此形成的连接。由此，例如，在平面驱动系统应用在自动化技术中时，物体在例如第一动子上的移动可以以如下自由度移动，所述自由度在没有将第一动子与第二动子耦联的情况下是不可行的。

在一个实施方式中，控制单元能够在第一运行模式和第二运行模式中运行。在第一运行模式中根据耦联信息输出控制信号，使得考虑第一动子和第二动子存在的连接。在第二运行模式中根据解耦信息输出控制信号，使得第一动子和第二动子单独地移动。因此，在第一运行模式中，构成第一动子和第二动子之间的连接并且输出控制信号以用于第一动子和第二动子的共同的、协调的移动。在第二运行模式中，脱开在第一动子和第二动子之间的连接并输出控制信号，使得第一动子和第二动子能够单独且彼此独立地移动。

在一个实施方式中，第一动子具有第一耦联元件，并且第二动子具有第二耦联元件。第一耦联元件和第二耦联元件是耦联设备的一部分。在第一耦联元件和第二耦联元件之间能够构成形状配合的连接和/或机械力配合的连接和/或磁性力配合的连接。在此可以提出：形状配合的连接和/或机械力配合的连接和/或磁性力配合的连接通过以下方式构成：即第一动子和第二动子以预设的方式相对于彼此移动，直到构成相应的连接。在此，首先，控制单元在第二运行模式中运行，其中第一动子和第二动子可以单独地移动。于是，在构成连接后，可以切换到控制单元的第一运行模式中，并且第一动子和第二动子可以共同协调地移动。

在一个实施方式中，第一耦联元件和第二耦联元件提供在第一动子和第二动子之间的机械耦联。在一个实施方式中，第一耦联元件和第二耦联元件提供在第一动子和第二动子之间的磁性耦联。例如还可以提出：第一耦联元件和第二耦联元件提供机械耦联和磁性耦联。

在一个实施方式中，第一耦联元件包括凹部，并且第二耦联元件包括与凹部匹配或互补的凸起。通过将凸起插入到凹部中来构成所述连接。在此，可以通过第一动子和第二动子相对于彼此协调地移动，可以将凸起插入到凹部中。

在一个实施方式中，为了脱开连接能够将第一动子和/或第二动子从通过第一方向和第二方向限定的平面中倾斜。由此例如变得可行的是：借助于凸起和凹部实现第一动子和第二动子在通过第一方向和第二方向限定的平面中的形状配合的连接，并且第一动子和第二动子在所述平面中的移动基于形状配合的连接引起相应的另一动子的移动。在此，可以通过如下方式脱开连接：即第一动子和/或第二动子相应地从平面向外倾斜并且由此从凹部移除凸起。然后，第一动子和第二动子可以移动远离彼此，并且然后再次倾斜到平行于定子面的正常位置中，使得第一动子和第二动子然后可以再次单独且彼此独立地移动。

在一个实施方式中，第一动子和第二动子可以彼此相反地倾斜以脱开连接。

在一个实施方式中，第一耦联元件集成到第一动子的第一环绕边缘元件中，并且第二耦联元件集成到第二动子的第二环绕边缘元件。

在一个实施方式中，第一耦联元件和第二耦联元件包括磁体。在一个实施方式中，第一耦联元件和/或第二耦联元件的磁体能转动地受到支承。如果磁体可转动地受到支承，在此可以提供耦联设备，其中当第一动子和第二动子朝向彼此移动时，可转动地受到支承的磁体转动到如下位置中，使得在磁体之间在第一动子和第二动子之间构成相应的磁力，所述磁力引起第一动子和第二动子的连接。替代地，磁体也可以牢固地安装在预设的位置上，其中在这种情况下必要时必须考虑在可耦联性方面的限制。

在一个实施方式中，耦联设备设计用于：通过第二动子相对于第一动子的移动触发布置在第一动子上的元件的移动。因此，第二动子可用于：经由耦联设备将移动机械地传递至第一动子的元件上。在此，这可以借助在第一动子和第二动子之间的可脱开和不可脱开的连接来进行。

此外，提供一种用于运行这种平面驱动系统的方法，其中该平面驱动系统具有已经提到的特性。在所述平面驱动系统中，控制单元向定子单元输出控制信号，并且定子单元根据控制信号对线圈组进行通电，使得借助定子磁场执行第一动子和第二动子的彼此协调的移动。

在该方法的一个实施方式中，在运行中脱开连接，其中定子单元根据控制信号对线圈组通电，使得脱开和再次构成连接。

在该方法的一个实施方式中，控制单元可以在第一运行模式中和第二运行模式中运行。在第一运行模式中根据耦联信息输出控制信号，使得考虑第一动子和第二动子的连接。在第二运行模式中根据解耦信息输出控制信号，使得第一动子和第二动子单独地移动。

附图说明

根据附图更详细地解释本发明。在此示出：

图1示出平面驱动系统；

图2示出平面驱动系统的具有机械的耦联设备的两个动子；

图3示出平面驱动系统的具有另一机械的耦联设备的两个动子；

图4示出具有带有机械的耦联设备的动子的平面驱动系统的侧视图；

图5示出平面驱动系统的具有另一机械的耦联设备的两个动子；

图6示出具有带有另一机械的耦联设备的两个动子的平面驱动系统的侧视图；

图7示出具有带有另一机械耦联设备的多个动子的平面驱动系统的侧视图；

图8示出具有带有磁性耦联设备的多个动子的平面驱动系统的俯视图；

图9示出平面驱动系统的侧视图；

图10示出平面驱动系统的侧视图；

图11示出平面驱动系统的俯视图；

图12示出平面驱动系统的俯视图；

图13示出平面驱动系统的俯视图；

图14示出平面驱动系统的俯视图；

图15示出平面驱动系统的侧视图；

图16示出平面驱动系统的俯视图；

图17示出平面驱动系统的俯视图；

图18示出平面驱动系统的俯视图；

图19示出平面驱动系统的两个动子的等距视图；

图20示出平面驱动系统的两个动子的俯视图；

图21示出平面驱动系统的侧视图；

图22示出平面驱动系统的侧视图；

图23示出平面驱动系统的侧视图；

图24示出平面驱动系统的侧视图；

图25示出平面驱动系统的侧视图；

图26示出平面驱动系统的侧视图；和

图27示出平面驱动系统的侧视图。

具体实施方式

图1示出具有六个定子模块2的平面驱动系统1。定子模块2布置成，形成一对三个定子模块2的矩形。定子模块2的其他布置也是可以考虑的；也可以布置多于或少于六个的定子模块2。在右上示出的定子模块2中，草绘定子模块2的内部结构，其中定子模块2包括四个定子单元3，其中这四个定子单元3以正方形二对二的方式布置在定子模块2内。此外，为两个定子单元3示出：定子单元3包括线圈组4，其中线圈组4以不同的定向示出。线圈组4用于产生定子磁场。在示出的实施方式中，线圈组4设计为矩形的且长形延伸的线圈组4，然而也可以以不同的方式设计。在定子模块2的每个定子单元3中分别示出线圈组4中的三个单独的、矩形的且长形延伸的线圈。同样地，在未示出的实施方式中，不同数量的单独的矩形的且长形延伸线圈可以形成线圈组4。在此，线圈的纵向延伸平行于相应的定子单元3的棱边之一取向。在每个示出的线圈组4的下方，还存在另外的线圈，所述另外的线圈相对于其纵向延伸具有转动90度的取向。由长形延伸且矩形的线圈组4构成的所述网格可以多重彼此上下构成。实际上，定子单元3和线圈组4都不可见，因为它们由定子模块2的定子模块壳体7包围。

六个定子模块2在定子单元3之上形成连贯的定子面5。在此，定子面5通过定子模块壳体7限界。此外，设置有控制单元10，所述控制单元借助数据线路11与定子模块2之一连接。在定子模块2之间同样可以构成(未示出的)通信连接。控制单元10设计用于：将控制信号经由数据线路11输出给定子模块2或定子模块2之内的定子单元3，并且定子单元3设计用于：根据控制信号对线圈组4通电。在此，即使在其他定子模块2中未示出定子单元3或线圈组4，每个定子模块2都配设有定子单元3和线圈组4。通过通电，线圈组4可以提供定子磁场，其中借助于定子磁场可以使动子100在定子面5之上移动。

在图1中示出两个动子100，即第一动子101和第二动子102。在第一动子101和第二动子102中示出磁体单元105，所述磁体单元在图1中所选择则的等距视图中不可见，而是布置在第一动子101以及第二动子102之内。磁体单元105产生动子磁场。为了驱动定子面5之上的动子100，动子磁场可以与通过线圈组4产生的定子磁场交互作用，进而相应地驱动动子100。借助于通过线圈组4产生的定子磁场与通过磁体单元105产生的动子磁场的交互作用，动子100可以至少在第一方向21和第二方向22上移动。在此，第一方向21和第二方向22彼此垂直并且布置在通过定子面5限定的平面中。在一定程度上，动子100也可以垂直于第一方向21和第二方向22移动。此外，动子100可以在定子面5之上的任一位置处转动几度，并且从平行于定子面5的静止位置倾斜几度。第一动子101和第二动子102借助于耦联设备110彼此连接。因此，耦联设备110布置在第一动子101和第二动子102之间。借助于耦联设备110，可以构成第一动子101和第二动子102之间的连接。

控制单元10将控制信号输出给定子单元3或定子模块2，使得根据控制信号对线圈组4通电，使得借助于定子磁场执行第一动子101和第二动子102的关于耦联设备110彼此协调的移动。因为第一动子101和第二动子102通过耦联设备110连接，所以需要：在平面驱动系统1的运行中协调第一动子101和第二动子102的移动，由此整体上提供具有借助于耦联设备110连接的动子100的改进的平面驱动系统1。

在左上方示出的定子模块2中草绘了：定子模块2可以具有磁场传感器6，借助于所述磁场传感器可以确定磁场。磁场传感器6尤其设计用于：求出磁性单元105的动子磁场并将相应的测量信号输出给控制单元10。借助于所述测量信号，可以通过控制单元10确定动子100的位置。

在一个实施例中，第一动子101与第二动子102的通过耦联设备110提供的连接可以在运行中脱开。定子单元3或定子模块2设计用于：根据控制信号对线圈组4通电，使得第一动子101和第二动子102之间的连接能够脱开并再次构成。

图2示出第一动子101和第二动子102的俯视图，其中耦联设备110设计成，使得第一动子101和第二动子102可以移动，使得可以在第一动子101和第二动子102之间构成连接并且可以再次脱开。在此，第一动子101包括第一耦联元件111，所述耦联元件是耦联设备110的一部分。第二动子102包括第二耦联元件112，所述第二耦联元件同样是耦联设备110的一部分。现在，可以在第一耦联元件111和第二耦联元件112之间构成形状配合的连接和/或机械力配合的连接。为此，第一耦联元件111具有凹部121。第二耦联元件112具有与凹部121匹配的凸起122。第一动子101和第二动子102之间的连接通过以下方式构成：即凸起122插入到凹部121中。此外，还可以设置多于一个的凹部121和多于一个的凸起122。

在图2的实施例中，凹部121和凸起122是半圆形的。在此可以提出：第二动子102在第二方向22上朝向第一动子101移动，并且由此凸起122插入到凹部121中。现在，第一动子101和第二动子102之间的连接至少在第一方向21上由于形状配合的连接而是稳定的，并且只要在第二动子102下方不构成任何相反的驱动磁场，第一动子101在第一方向21上的移动自动引起第二动子102在第一方向21上的移动。特别地，驱动磁场可以构成为，使得第一动子101和第二动子102一起移动。

图1中示出的控制单元10可以针对图2中示出的动子100以第一运行模式和第二运行模式运行。在第一运行模式中，可以根据耦联信息输出控制信号，使得考虑第一动子101和第二动子102的连接。在第二运行模式中，根据解耦信息输出控制信号，使得第一动子101和第二动子102单独移动。因此，在第一运行模式中，控制单元10基于：第一动子101和第二动子102耦联，并相应地输出用于对线圈组4通电的控制信号。关于第一运行模式和第二运行模式的信息在此可以例如借助于定子模块2之一中在图1中示出的磁场传感器6来提供，其中磁场传感器6探测磁体单元105的磁场进而可以确定第一动子101或第二动子102的位置。如果所有定子模块2都具有磁场传感器6并且耦联设备110的尺寸已知，则可以从动子100的位置数据中得出关于耦联或解耦的结论。此外，关于第一动子101和第二动子102是否存在耦联或解耦的信息还可以存储在布置在第一动子101或第二动子102上的存储器中，并借助于无线数据通信传输给控制单元10。

图3示出具有耦联设备110的另外两个动子100，只要下面不描述差异，所述耦联设备如图2的耦联设备那样构造。凹部121和凸起122在图3中具有不同的形状，并且特别地相对于第一方向21和第二方向22分别倾斜地布置。因此，在耦联的状态下，即当第二动子102的凸起122插入第一动子101的凹部121中时，实现在第一方向21和第二方向22上至少部分形状配合且至少部分机械力配合的机械连接，因为可以一方面使用在凹部121和凸起122之间的摩擦力并且还使用凹部121和凸起122的形状将力从第一动子101传递到第二动子102上。只有通过平行于凸起122的移动才可以再次松开第一动子101和第二动子102之间的连接。

图4示出具有两个第一动子101和两个第二动子102的平面驱动系统1的侧视图。在图4的视图的左侧区域中，第一动子101和第二动子102在解耦状态下或在耦联前不久的状态下示出。耦联设备110又包括第一动子101的第一耦联元件111和第二动子102的第二耦联元件112。第一耦联元件111又包括凹部121，第二耦联元件112包括凸起122。在此，凹部121和凸起122布置成，使得如果第一动子101和第二动子102平行于定子面5，则凸起122无法插入到凹部121中。然而，如果第一动子101和/或第二动子102从平行于定子面5的位置倾斜，则第一动子101和第二动子102可以随后朝向彼此移动，使得凸起122布置在凹部121下方，并且将第一动子101和/或第二动子102置于平行于定子面5的静止位置中引起凸起122插入凹部121中。对于图4的示意图中右侧示出的两个动子100可见所述状态。

在图4的耦联机构中，第一动子101和第二动子102均从静止位置倾斜。然而，也可以提出：仅第一动子101或仅第二动子102应从静止位置倾斜以构成或脱开连接。如果如图4的示意图中右侧的两个动子100借助于耦联设备110构成连接，则第一动子101和第二动子102可以平行于定子面5一起移动，而这两个动子100之一的移动引起：再次脱开连接。此外，可以组合第一动子101和第二动子102的驱动力。

图4中的凹部121和凸起122以三角形横截面示出。然而，凹部121和凸起122的其他横截面也是可以考虑的。为了构成或脱开图4的平面驱动系统1中的第一动子101和第二动子102之间的连接，第一动子101和第二动子102彼此相反地倾斜。这意味着：在耦联设备110的区域中，即特别是在第一耦联元件111和第二耦联元件112的区域中，第一动子101相对于垂直于定子面5的第三方向23移动远离定子面5，并且第二动子102在第二耦联元件112的区域中相对于第三方向23朝定子面5移动。

图5示出另外两个动子100的俯视图，只要下面不描述差异，所述动子对应于图2至图3的动子100。在这种情况下，第一耦联元件111具有凹部121和凸起122。第二耦联元件112同样具有凹部121和凸起122。在此，第一耦联元件111的凹部121与第二耦联元件112的凸起122匹配。第二耦联元件112的凹部121与第一耦联元件111的凸起122匹配。凹部121和凸起122在该情况下燕尾形地设计，使得同样可以选择类似于图4的机构，以便通过将动子100彼此相反地倾斜并且然后朝向彼此移动并且然后通过再次置于水平位置中而凹部121容纳凸起122的方式，将第一动子101和第二动子102彼此连接。替代地在图4和图5的实施例中还可以提出：构成连接之前使第一动子101和第二动子102相对于第三方向23在不同的平面中移动。

在此，结合图2至图5解释的耦联设备110可以是围绕动子100的边缘区域的一部分。在图2至图5中，也分别仅示出与另一动子100的一个连接选项，但是也可以提出：凹部121或凸起122围绕动子100布置，以便在构成第一动子101和第二动子102动子100之间的连接之后以机械方式连接另外的动子。此外，还可以脱开第一动子101和第二动子102之间的连接，并且然后将第一动子101或第二动子102与另外的动子连接。在此，可以在第一方向21和第二方向22上进行连接。在此，通过机械连接的动子100尤其可以提供具有提高承载能力的平面驱动系统1，因为整体上可以使用多个动子100的磁体单元105的承载能力。

在图2、3和5的实施例中示出：第一耦联元件111可选地集成到第一动子101的第一环绕的边缘元件123中，并且第二耦联元件112可选地集成到第二动子102的第二环绕的边缘元件124中。

图6示出平面驱动系统1的侧视图，其中第一动子101同样可以与第二动子102连接。在此，在图6的左侧部分中，第一动子101和第二动子102彼此分离。耦联设备110又具有第一动子101的第一耦联元件111和第二动子102的第二耦联元件112，其中第一耦联元件111又具有凹部121并且第二耦联元件112又具有凸起122。在此，凹部121为定位销钻孔，并且凸起122为定位销。凸起122可以再次平行地插入到凹部121中，并且然后引起在第一动子101和第二动子102之间的在图6的右侧区域中示出的连接。由此，第一动子101和第二动子102尤其在第三方向23上彼此连接。

图7示出平面驱动系统1的侧视图，其中第一耦联元件111和第二耦联元件112具有彼此匹配的梳状结构127，其中梳状结构127同样又能够通过定位销或通过扁平小板形成。在此，又可以实现第一动子101和第二动子102在第三方向23上的稳定连接。

在图4、6和7的实施例中示出：第一耦联元件111和第二耦联元件112不是相应的动子100的相应的环绕的边缘元件的一部分。然而，显然地，这也可以针对图4、图6和图7的实施例的两个动子100分别如例如图2、图3和图5中示出的方式那样设置。

图8示出平面驱动系统1的俯视图，其中第一动子101和第二动子102彼此连接。在这种情况下，第一耦联元件111和第二耦联元件112包括磁体130。第一动子101的第一耦联元件111包括四个磁体130，与第二动子102的第二耦联元件112一样。磁体130分别具有北极131和南极132。磁体130布置在动子100上，使得在动子100彼此邻接的情况下，耦联设备110的北极131和南极132同样分别彼此相邻，进而可以构成磁力从而在第一动子101和第二动子102之间构成磁性力配合的连接。在此，在图8中，磁体130仅布置成，使得构成在第二方向22上的连接。在第二方向22上，动子100在此分别在朝向另一动子100的边缘区域中具有两个磁体130。然而，还可以附加地或替代地设有未示出的且指向第一方向21的磁体。磁体130还以可开关的方式构成，例如构成为电磁体。替代地，磁体130可以包括永磁体和电磁体，其中永磁体的磁场可以借助于电磁体抵消，进而可以“切断”磁体130。

在一个实施例中，第一耦联元件111和/或第二耦联元件112的磁体130可转动地受到支承。如果磁体130可转动地受到支承，则可以提供如下系统，其中通过使第一动子101和第二动子102相对于彼此移动，使得第一动子101的磁体130进入到第二动子102的磁体130的影响区域中，并且由于可转动性以摸索的方式对准，使得在第一动子101和第二动子102之间提供磁性力配合的连接。这样的系统在使用中特别灵活。

在此，整体上可以提出：如果一对磁体130的力不足够或者两对磁体130(如图8示出)的力不足够，则增加动子100上的磁体130的数量。与图8中的视图相反，磁体130同样可以再次集成到动子100的第一边缘元件123或第二边缘元件124中。

除了图2至图7的动子100的机械连接选项之外，还可以设有图8的实施例的磁体130。如果设有机械连接和磁性连接，则由此可以提供第一动子101和第二动子102的特别稳定的布置。

图9示出平面驱动系统1的侧视图，其中第一动子101和第二动子102之间的连接同样借助于耦联设备110提供。耦联设备110在此构成和设计为推杆114，通过第一动子101的移动，推杆114与第一动子101连接，位于第二动子102上的元件200在第二动子102上移动。在此，元件200的移动可包含在第二动子102之上的调位或从第二动子102向下推动。在此，元件200例如可以是借助于平面驱动系统1运输的产品。

图10示出平面驱动系统1的侧视图，其中耦联设备110设计为提升设备116。布置在第二动子102上的设置在元件凸起201上的元件200可以通过与第一动子101连接的提升设备116来提升。为此目的，提升设备116移动到元件200下方，并且然后提升第一动子101和/或降低第二动子102。在提升设备116接触元件200的时刻，在第一动子101和第二动子102之间构成连接，并且第一动子101和第二动子102又以协调的方式相对于彼此移动。元件200又可以是被运输的产品。

图11示出平面驱动系统1的俯视图，其中耦联设备110又设计为推杆114并且与第一动子101连接。又可以是产品的元件200布置在第二动子102上，其中元件200布置在转台210上。通过推杆114，元件200可以借助于转台210在第二动子102上转动。在推杆114接触元件200的时刻，在第一动子101和第二动子102之间再次建立连接，并且第一动子101和第二动子102相对于彼此进行协调移动。此外，可以提出：转台210可以具有(未示出的)凸起，推杆114可以附接在所述凸起处。由此可以转动元件200，而不被推杆114接触。

图12示出平面驱动系统1的俯视图，其中第一动子101同样与第二动子102连接，并且第一动子101和第二动子102以协调的方式移动。元件200布置在第三动子103上，所述元件又可以是由平面驱动系统1移动的产品。第一动子101和第二动子102分别具有夹紧杆118，借助所述夹紧杆可以夹紧元件200。在夹紧之后，第三动子103可以移开，并且元件200然后可以由第一动子101和第二动子102保持，并且例如转移到另一处理站或另一动子(分别未示出)处。在图12中示出由第一动子101、第二动子102和第三动子103构成的多个这样的系统，所述系统的不同之处在于夹紧杆118的形状。在上部的视图中，夹紧杆118分别直线地构成，并且在下部的视图中其分别成角度地构成。

图13示出平面驱动系统1的俯视图，其中第一动子101的耦联设备110的第一耦联元件111设计为齿条141。第二动子102的耦联设备110的第二耦联元件112设计为齿轮盘142。元件200布置在齿轮盘142上。如果第一动子101在第二动子102上沿着其以协调的方式移动，使得齿条141接合到齿轮盘142中，则可借助于所述移动使得可转动支承的齿轮盘142在第二动子102上转动，进而也可以使元件200转动。这也又需要第一动子101和第二动子102的彼此协调执行的移动。第一动子101和第二动子102又借助于耦联设备110连接。此外，可以借助于使第二动子102与齿轮盘142一起旋转来在第一动子101上产生元件的传递给齿条141的线性移动。这也又需要第一动子101和第二动子102的彼此协调执行的移动。第一动子101和第二动子102又借助于耦联设备110连接。

图14示出平面驱动系统1，其中耦联设备110设计为离合器145。第一动子101和第二动子102借助于离合器145彼此连接。通过仅沿第一方向21和/或第二方向22移动第一动子101，第二动子102可转动任意的旋转角度。在此可以提出：离合器145设计为固定的或可脱开的。

图15示出平面驱动系统1的侧视图，其中耦联设备110又包括具有齿条141的第一耦联元件111和具有齿轮盘142的第二耦联元件112。齿轮盘142在此具有内螺纹，借助所述内螺纹可以将螺杆143向上或向下移动，即沿第三方向23移动。这例如可应用在第二动子102套装到定子模块2上以便随后借助于螺杆143产生大的提升力，例如用于冲压、压制或夹紧时。在此，第一动子101和第二动子102之间的连接也可以通过使齿条141与齿轮盘142形成连接来进行。此外，具有齿条141的第一动子101还可被多次引导到齿轮盘142处，进而增加螺杆143的行程。

图16示出图15的平面驱动系统1的俯视图。如果第一动子101沿第一方向21移动，则经由齿条141和齿轮盘142将到齿条143上的移动转换成沿第三方向23的移动。

图17示出平面驱动系统1的俯视图，其中第一动子101和第二动子102之间的耦联设备110构成为板220，所述板在此设计为矩形。板220借助于转动支承件221分别与第一动子101和第二动子102连接。通过使第一动子101和第二动子102相对于彼此移动，使得布置在板220上的元件200能够相对于彼此置于任意的转动位置中。

图18示出平面驱动系统1的俯视图，只要在下文没有描述差异，所述平面驱动系统对应于图17的平面驱动系统1。在这种情况下，板220被设计为圆形并且同样经由转动支承件221与第三动子103连接。这还实现将元件200以任意转动角度旋转。类似地，在图17和图18的实施例中也可以设有多于两个或三个动子100。使用的动子100的数量越多，元件200也就越重。

图17和图18的平面驱动系统1的板220上的元件200又可以是与平面驱动系统1一起移动的产品。

图19示出第一动子101和第二动子102的等距视图。可转动地受到支承的起重机230布置在第二动子102上。耦联设备110布置在第一动子101和第二动子102之间。耦联设备110具有连接杆151，所述连接杆借助长孔152布置在可转动地受到支承的起重机230处。在此，借助于长孔152，第一动子101可朝向或远离第二动子102移动，而不触发可转动地受到支承的起重机230的转动运动。这可以在第二动子102不移动的情况下进行。耦联设备110还包括绳索连接件155，其中可转动地受到支承的起重机230通过第一动子101借助于绳索连接件155远离第二动子102的移动而降低，并且可转动地受到支承的起重机230通过第一动子101朝向第二动子102的移动而提升。为了支持这一点，还布置有弹簧233，借助所述弹簧将上部元件232从下部元件231中压出，其中下部元件231与第二动子102连接。通过经由绳索连接件155传递的抵抗弹簧233的力，上部元件232可相应地降低。代替绳索连接件155，也可以使用线绳和/或金属丝。可转动地受到支承的起重机230借助于第一动子101相对于第二动子102的协调移动，可围绕第二动子102相应地转动。因此，可以通过移动第一动子101，来借助于绳索连接件155调节起重机的高度，并且可以借助于第一动子101的相对移动来调节起重机230的转动方向。

图20示出两个动子100的俯视图，所述两个动子同样与耦联设备110连接。耦联设备110包括具有第一夹持器251和第二夹持器252的剪切元件250。第一夹持器251和第二夹持器252借助于转动元件222彼此连接。第一夹持器251还经由转动支承件221与第一动子101连接，并且第二夹持器252借助于转动支承件221与第二动子102连接。通过第一动子101和第二动子102的协调执行的相对移动，现在可以打开和闭合第一夹持器251和第二夹持器252，其中这可以用于保持元件200。

图21示出平面驱动系统1的侧视图，其中在这种情况下，动子100布置在定子模块2下方。这原则上是可行的，因为借助于定子磁场也可以为磁体单元105的磁场提供相应的保持力。第一动子101经由耦联设备110与第二动子102连接。耦联设备110还与第三动子103连接。耦联设备110还具有夹持器260，所述夹持器借助各一个夹持器杆261与第一动子101、第二动子102和第三动子103连接。通过使动子100彼此相对移动，可以控制夹持器260的位置还有夹持器260的张角。一根、多根或全部夹持器杆261也可以通过绳索代替。

图22示出平面驱动系统1的侧视图，其中两个定子模块2彼此相对地置布置，使得第一动子101布置在两个定子模块2的装置的第一侧上，并且第二动子102布置在两个定子模块2的装置的第二侧上。在此，两个定子模块2的定子面5彼此平行。在这种情况下，第一动子101和第二动子102之间的耦联设备110围绕定子模块2引导，并且又具有第一耦联元件111和第二耦联元件112，第一耦联元件和第二耦联元件经由被保持的元件200连接。通过第一动子101和第二动子102的彼此协调的移动，可以相应地调节元件200的位置或者使元件200脱开。通过定子磁场和动子磁场，可以将力50施加到动子100上，借助所述力，第一耦联元件111和第二耦联元件112作用于元件200上，从而将元件200固持。如果将动子100克服图22中示出的力50移动，则可以使元件200脱开。

图23示出在第一动子101和第二动子102已沿第一方向21移动之后的图22的平面驱动系统1。

图24示出在第一动子101已沿第一方向21移动并且第二动子102已沿与第一方向21相反的方向移动之后的图22的平面驱动系统1。因此，第二动子102与第一动子101反平行地移动。由此可以沿朝第一动子101的方向提升元件200。

图25示出平面驱动系统1的侧视图，所述平面驱动系统类似于图22至图24的平面驱动系统1构建。在所述实施例中，定子模块2不彼此相对地布置，而是其定子面5彼此成90度角的方式布置。否则，可以又通过平行于相应的定子面5移动第一动子101或第二动子102的方式来改变元件200的位置。此外，定子面5彼此间的其他角度也是可能的。

图26示出在第一动子101和第二动子102已经相应移动之后的图25的平面驱动系统1。

图27示出平面驱动系统1的侧视图，其中第一动子101和第二动子102借助于耦联设备110彼此连接，并且其中第一动子101和第二动子102能够以协调的方式移动。在此，第一动子101和第二动子102分别布置在定子模块2上方，其中在所述定子模块2之间布置有间隙，因此定子模块2彼此间隔开地布置。与耦联设备110连接的保持元件119保持元件200，所述元件又可以是由平面驱动系统1运输的产品。在所述实施例中，可以提出：可通过定子模块2之间的间隙接近元件200，例如用于处理步骤或用于目视检查，例如借助于相机进行目视检查。

附图标记清单

1平面驱动系统

2 定子模块

3 定子单元

4 线圈组

5 定子面

6 磁场传感器

7 定子模块壳体

10 控制单元

11 数据线路

21 第一方向

22 第二方向

23 第三方向

50 力

100 动子

101 第一动子

102 第二动子

103 第三动子

105 磁体单元

110 耦联设备

111 第一耦联元件

112 第二耦联元件

114 推杆

116 升降设备

118 夹紧杆

119 保持元件

121 凹部

122 凸起

123 第一边缘元件

124 第二边缘元件

127 梳状结构

130 磁体

131 北极

132 南极

141 齿条

142 齿轮盘

143 螺杆

145 离合器

151 连接杆

152 长孔

155 绳索连接件

200 元件

201 元件凸起

210 转台

220 板

221 转动支承件

222 转动元件

230 起重机

231 下部元件

232 上部元件

233 弹簧

250 剪切元件

251 第一夹持器

252 第二夹持器

260 夹持器

261 夹持器杆。

Claims (16)

1.一种平面驱动系统(1)，具有：至少一个定子单元(3)；在所述定子单元(3)之上的定子面(5)；以及第一动子(101)和第二动子(102)，所述定子单元分别具有多个用于产生定子磁场的线圈组(4)，其中所述第一动子(101)和所述第二动子(102)分别具有用于产生动子磁场的多个磁体单元(105)，其中所述第一动子(101)和所述第二动子(102)能够在所述定子面(5)之上借助于所述定子磁场与所述动子磁场的交互作用至少在第一方向(21)和第二方向(22)上移动，其中在所述第一动子(101)和所述第二动子(102)之间布置耦联设备(110)，其中借助于所述耦联设备(110)能够构成在所述第一动子(101)和所述第二动子(102)之间的连接，其中所述平面驱动系统(1)具有控制单元(10)，其中所述控制单元(10)设计用于：将控制信号输出给所述定子单元(3)，其中所述定子单元(3)设计用于：根据所述控制信号对所述线圈组(4)通电，使得借助于所述定子磁场执行所述第一动子(101)和所述第二动子(102)关于所述耦联设备(110)彼此协调的移动。

2.根据权利要求1所述的平面驱动系统(1)，其中所述连接能够在运行中脱开，其中所述定子单元(3)设计用于：根据所述控制信号对所述线圈组(4)通电，使得能够脱开和再次构成所述连接。

3.根据权利要求2所述的平面驱动系统(1)，其中所述控制单元(10)能够在第一运行模式和第二运行模式中运行，其中在所述第一运行模式中根据耦联信息输出所述控制信号，使得考虑所述第一动子(101)和所述第二动子(102)的连接，并且其中在第二运行模式中根据解耦信息输出所述控制信号，使得所述第一动子(101)和所述第二动子(102)单独地移动。

4.根据权利要求2或3所述的平面驱动系统(1)，其中所述第一动子(101)具有第一耦联元件(111)，并且所述第二动子(102)具有第二耦联元件(112)，其中所述第一耦联元件(111)和所述第二耦联元件(112)是所述耦联设备(110)的一部分，其中在所述第一耦联元件(111)和所述第二耦联元件(112)之间能够构成形状配合的连接和/或机械力配合的连接和/或磁性力配合的连接。

5.根据权利要求4所述的平面驱动系统(1)，其中所述第一耦联元件(111)和所述第二耦联元件(112)提供在所述第一动子(101)和所述第二动子(102)之间的机械耦联。

6.根据权利要求4或5所述的平面驱动系统(1)，其中所述第一耦联元件(111)和所述第二耦联元件(112)提供在所述第一动子(101)和所述第二动子(102)之间的磁性耦联。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的平面驱动系统(1)，其中所述第一耦联元件(111)包括凹部(121)，其中所述第二耦联元件(112)包括与所述凹部(121)匹配的凸起(122)，其中通过将所述凸起(122)插入到所述凹部(121)中来构成所述连接。

8.根据权利要求7所述的平面驱动系统(1)，其中为了脱开所述连接能够将所述第一动子(101)和/或所述第二动子(102)从通过所述第一方向(21)和所述第二方向(22)限定的平面中倾斜。

9.根据权利要求8所述的平面驱动系统(1)，其中为了脱开所述连接能够将所述第一动子(101)和所述第二动子(102)彼此相反地倾斜。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的平面驱动系统(1)，其中所述第一耦联元件(111)集成到所述第一动子(101)的第一环绕边缘元件(123)中，并且其中所述第二耦联元件(112)集成到所述第二动子(102)的第二环绕边缘元件(124)中。

11.根据权利要求4至10中任一项所述的平面驱动系统(1)，其中所述第一耦联元件(111)和所述第二耦联元件(112)包括磁体(130)。

12.根据权利要求11所述的平面驱动系统(1)，其中所述第一耦联元件(111)和/或所述第二耦联元件(112)的所述磁体(130)能转动地受到支承。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的平面驱动系统(1)，其中所述耦联设备(110)设计用于：通过所述第一动子(101)相对于所述第二动子(102)的移动触发布置在所述第二动子(102)上的元件(200)的移动。

14.一种用于运行平面驱动系统(1)的方法，所述平面驱动系统具有：至少一个定子单元(3)；在所述定子单元(3)之上的定子面(5)；以及第一动子(101)和第二动子(102)，所述定子单元分别具有多个用于产生定子磁场的线圈组(4)，其中所述第一动子(101)和所述第二动子(102)分别具有用于产生动子磁场的多个磁体单元(105)，其中所述第一动子(101)和所述第二动子(102)能够在所述定子面(5)之上借助于所述定子磁场与所述动子磁场的交互作用至少在第一方向(21)和第二方向(22)上移动，其中在所述第一动子(101)和所述第二动子(102)之间布置耦联设备(110)，其中借助于所述耦联设备(110)能够构成在所述第一动子(101)和所述第二动子(102)之间的连接，其中所述平面驱动系统(1)具有控制单元(10)，其中所述控制单元(10)将控制信号输出给所述定子单元(3)，其中所述定子单元(3)根据所述控制信号对线圈组(4)通电，使得借助于所述定子磁场执行所述第一动子(101)和所述第二动子(102)的彼此协调的移动。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在运行中脱开所述连接，其中所述定子单元(3)根据所述控制信号对所述线圈组(4)通电，以脱开并且再次构成所述连接。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述控制单元(10)能够在第一运行模式中和第二运行模式中运行，其中在所述第一运行模式中根据耦联信息输出所述控制信号，使得考虑所述第一动子(101)和所述第二动子(102)的连接，并且其中在所述第二运行模式中根据解耦信息输出所述控制信号，使得所述第一动子和所述第二动子单独地移动。