DE102021204822A1

DE102021204822A1 - SENSOR ARRANGEMENT FOR A TRANSPORT DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A SENSOR ARRANGEMENT

Info

Publication number: DE102021204822A1
Application number: DE102021204822.6A
Authority: DE
Inventors: Andraz Logar; Beno Klopcic
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-05-12
Filing date: 2021-05-12
Publication date: 2022-11-17

Abstract

Es ist eine Sensoranordnung (40) für eine Transportvorrichtung (10), die insbesondere ein magnetisches Levitationssystem hat, und ein Verfahren zum Herstellen einer Sensoranordnung (40), bereitgestellt. Die Sensoranordnung (40) hat ein erstes Gehäuseteil (41), das Aufnahmeöffnungen (415, 416) zur Montage von Sensorkomponenten (111, 113, 114, 115, 116) aufweist, und das zudem Kopplungselemente (413, 414) aufweist, und ein zweites Gehäuseteil (42), das Aufnahmeöffnungen (425, 426) zur Aufnahme der an dem ersten Gehäuseteil (41) montierten Sensorkomponenten (111, 113, 114, 115, 116) aufweist, und das zudem Kopplungselemente (423, 424) aufweist, wobei die Kopplungselemente (413, 424; 423, 424) der Gehäuseteile (41, 42) derart ausgestaltet sind, dass die Kopplungselemente (413, 423; 414, 424) zum Koppeln der Gehäuseteile (41, 42) ineinander greifen, und wobei die Kopplungselemente (413, 424; 423, 424) der Gehäuseteile (41, 42) derart angeordnet sind, dass die Aufnahmeöffnungen (415, 416, 425, 426) für die Sensorkomponenten (111, 113, 114, 115, 116) zwischen den Gehäuseteilen (41, 42) angeordnet sind und die Gehäuseteile (41, 42) an mindestens einem Ende (412, 422) der Sensoranordnung (40) unterschiedlich lang aus der Sensoranordnung (40) auskragen.A sensor arrangement (40) for a transport device (10), which in particular has a magnetic levitation system, and a method for producing a sensor arrangement (40) are provided. The sensor arrangement (40) has a first housing part (41) which has receiving openings (415, 416) for mounting sensor components (111, 113, 114, 115, 116) and which also has coupling elements (413, 414), and a second housing part (42), which has receiving openings (425, 426) for receiving the sensor components (111, 113, 114, 115, 116) mounted on the first housing part (41), and which also has coupling elements (423, 424), wherein the coupling elements (413, 424; 423, 424) of the housing parts (41, 42) are designed in such a way that the coupling elements (413, 423; 414, 424) engage in one another for coupling the housing parts (41, 42), and the coupling elements (413, 424; 423, 424) of the housing parts (41, 42) are arranged in such a way that the receiving openings (415, 416, 425, 426) for the sensor components (111, 113, 114, 115, 116) between the housing parts ( 41, 42) are arranged and the housing parts (41, 42) on at least one end (412, 422) of the sensor arrangement (40) cantilever out of the sensor arrangement (40) for different lengths.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sensoranordnung für eine Transportvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Sensoranordnung, wobei die Transportvorrichtung insbesondere ein magnetisches Levitationssystem hat und/oder eine elektrische Maschine in Linearbauweise aufweist.The present invention relates to a sensor arrangement for a transport device and a method for producing such a sensor arrangement, the transport device having in particular a magnetic levitation system and/or having an electrical machine of linear design.

Zur Bewegung von Gegenständen sind magnetische Levitationssysteme verwendbar. Derartige Systeme sind insbesondere vorteilhaft, um bei einem Produktionsvorgang mindestens einen, insbesondere zerbrechlichen, Gegenstand an eine vordefinierte Position zu transportieren. Ein zerbrechlicher Gegenstand ist beispielsweise ein Wafer, eine Glasscheibe, ein Solarmodul oder dergleichen. Um eine Beschädigung der zerbrechlichen Gegenstände zu vermeiden, ist beim Umgang mit den Gegenständen besondere Vorsicht geboten.Magnetic levitation systems can be used to move objects. Such systems are particularly advantageous for transporting at least one object, in particular a fragile object, to a predefined position during a production process. A fragile object is, for example, a wafer, a pane of glass, a solar module or the like. To avoid damaging the fragile items, special care should be taken when handling the items.

Ein solches System hat einen Linearmotor, der nach einem Prinzip des umgekehrten Motors arbeitet. „Prinzip des umgekehrten Motors“ bedeutet, dass sich im Vergleich zu einer normalen Situation eines Linearmotors die entgegengesetzte Komponente bewegt, nämlich die Magnetplatte (sekundärer Teil des Motors), während sich bei einem normalen linearen Motor die Spule (primärer Teil des Motors) bewegt.One such system has a linear motor that operates on a reverse motor principle. “Reverse motor principle” means that compared to a normal situation of a linear motor, the opposite component moves, namely the magnet plate (secondary part of the motor), while in a normal linear motor the coil (primary part of the motor) moves.

Bei einer magnetischen Levitationsmaschine sind die Spulen derart angeordnet und elektrisch verschaltet, dass ein elektrischer Strom, der in den Spulen fließt, ein zu bewegendes Teil mit Magnetkraft in der Schwebe hält. Durch entsprechende Ansteuerung der Spulen nacheinander wird das Sekundärteil oder Rotor in eine Bewegung angetrieben.In a magnetic levitation machine, the coils are arranged and electrically connected in such a way that an electric current flowing in the coils keeps a part to be moved suspended with magnetic force. Appropriate activation of the coils one after the other drives the secondary part or rotor into a movement.

In einer Anlage zum Herstellen von Halbleiterelementen sind die mit elektrischen Bauteilen zu bestückenden Wafer oder sonstige Substrate mit hoher Präzision und ohne großen Ruck zu bewegen. Hierfür werden Positionssensoren verwendet, mit deren Hilfe die Wafer mit möglichst geringen Vibrationen jeweils an die gewünschte Position positionierbar sind.In a plant for the production of semiconductor elements, the wafers or other substrates to be fitted with electrical components must be moved with great precision and without great jolts. For this purpose, position sensors are used, with the help of which the wafers can be positioned in the desired position with as little vibration as possible.

Problematisch ist, dass in der elektrischen Maschine für die Sensoren und deren Verkabelung in der Regel wenig Platz zur Verfügung steht. Dies führt oft dazu, dass die Verkabelung mechanisch beschädigt wird. Dadurch ist gegebenenfalls keine elektrische Isolation von elektrischen Leitungen mehr gegeben, was Schäden an der elektrischen Maschine und/oder dem Sensor verursacht.The problem is that there is usually little space available in the electrical machine for the sensors and their wiring. This often leads to mechanical damage to the wiring. As a result, there may no longer be any electrical insulation of electrical lines, which causes damage to the electrical machine and/or the sensor.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sensoranordnung für eine Transportvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Sensoranordnung bereitzustellen, mit welchen die zuvor genannten Probleme gelöst werden können. Insbesondere sollen eine Sensoranordnung für eine Transportvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Sensoranordnung bereitgestellt werden, welche unaufwändig und kostengünstig eine kompakte und unaufwändige Bauweise der Transportvorrichtung, insbesondere deren elektrischer Maschine, bei größtmöglicher Betriebssicherheit und/oder Präzision gewährleisten.It is therefore the object of the present invention to provide a sensor arrangement for a transport device and a method for producing such a sensor arrangement, with which the aforementioned problems can be solved. In particular, a sensor arrangement for a transport device and a method for producing such a sensor arrangement are to be provided which ensure a compact and inexpensive design of the transport device, in particular its electrical machine, with the greatest possible operational reliability and/or precision.

Diese Aufgabe wird durch eine Sensoranordnung für eine Transportvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Die Sensoranordnung hat ein erstes Gehäuseteil, das Aufnahmeöffnungen zur Montage von Sensorkomponenten aufweist, und das zudem Kopplungselemente aufweist, und ein zweites Gehäuseteil, das Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme der an dem ersten Gehäuseteil montierten Sensorkomponenten aufweist, und das zudem Kopplungselemente aufweist, wobei die Kopplungselemente der Gehäuseteile derart ausgestaltet sind, dass die Kopplungselemente zum Koppeln der Gehäuseteile ineinander greifen, und wobei die Kopplungselemente der Gehäuseteile derart angeordnet sind, dass die Aufnahmeöffnungen für die Sensorkomponenten zwischen den Gehäuseteilen angeordnet sind und die Gehäuseteile an mindestens einem Ende der Sensoranordnung unterschiedlich lang aus der Sensoranordnung auskragen.This object is achieved by a sensor arrangement for a transport device according to claim 1. The sensor arrangement has a first housing part, which has receiving openings for mounting sensor components, and which also has coupling elements, and a second housing part, which has receiving openings for receiving the sensor components mounted on the first housing part, and which also has coupling elements, the coupling elements of the housing parts are designed in such a way that the coupling elements for coupling the housing parts engage in one another, and the coupling elements of the housing parts are arranged in such a way that the receiving openings for the sensor components are arranged between the housing parts and the housing parts cantilever out of the sensor arrangement at different lengths at least at one end of the sensor arrangement .

Die beschriebene Sensoranordnung hat eine sehr kompakte Bauweise. Dabei ermöglicht die Sensoranordnung, dass der Positionssensor sehr raumsparend zusammen mit den Leitungen für den elektrischen Anschluss des Sensors in einem Gehäuse integriert ist. Dabei ist die Verlegung der Leitungen derart gestaltet, dass die Leitungen sehr gut gegen mechanische Beschädigungen geschützt sind.The sensor arrangement described has a very compact design. The sensor arrangement enables the position sensor to be integrated in a housing in a very space-saving manner together with the lines for the electrical connection of the sensor. The routing of the lines is designed in such a way that the lines are very well protected against mechanical damage.

Außerdem ermöglicht die Sensoranordnung, dass der Positionssensor sehr raumsparend mit einem Temperatursensor kombinierbar ist. Auch in dieser Variante können die Leitungen für den elektrischen Anschluss der Sensoren sehr raumsparend und sicher geschützt gegen mechanische Beschädigungen zusammen in einem Gehäuse geführt werden.In addition, the sensor arrangement allows the position sensor to be combined with a temperature sensor in a very space-saving manner. In this variant, too, the cables for the electrical connection of the sensors can be routed together in one housing in a very space-saving manner and safely protected against mechanical damage.

Zudem bietet das aus den Gehäuseteilen montierte Gehäuse der Sensoranordnung eine ausreichende Belüftung der in dem Gehäuse montierten Sensoren und deren Komponenten.In addition, the housing of the sensor arrangement assembled from the housing parts offers sufficient ventilation of the sensors and their components assembled in the housing.

Insgesamt kann die Sensoranordnung durch deren beschriebene Ausgestaltung die Betriebssicherheit der Transportvorrichtung, insbesondere ihrer elektrischen Maschine, erhöhen.Overall, the sensor arrangement can increase the operational reliability of the transport device, in particular of its electrical machine, due to the configuration described.

Noch dazu führt die Sensoranordnung dazu, dass der Platzbedarf für den Positionssensor und den Temperatursensor einschließlich Verkabelung in der elektrischen Maschine gesenkt werden kann. Im Ergebnis hat die elektrische Maschine kleinere Abmessungen als bei der bisherigen Bauweise solcher Maschinen. Als Folge davon kann Material zur Herstellung der elektrischen Maschine eingespart werden. Dies trägt mit dazu bei, die Gesamtkosten für die Herstellung der elektrischen Maschine zu reduzieren.In addition, the sensor arrangement means that the space required for the position sensor and the temperature sensor, including cabling, in the electrical machine can be reduced. As a result, the electrical machine has smaller dimensions than in the previous design of such machines. As a result, material for manufacturing the electrical machine can be saved. This also contributes to reducing the overall costs for manufacturing the electrical machine.

Ein weiterer Vorteil der Sensoranordnung liegt darin, dass die Montage der Sensoren in der Sensoranordnung sehr unaufwändig möglich ist. A further advantage of the sensor arrangement lies in the fact that the sensors can be installed in the sensor arrangement in a very simple manner.

Dadurch nimmt die Montage weniger Zeit als bei bisherigen Vorrichtungen oder Maschinen in Anspruch.As a result, assembly takes less time than with previous devices or machines.

Außerdem ist das Gehäuse der Sensoranordnung derart gestaltet, dass eine Fehlmontage des Gehäuses selbst ausgeschlossen ist. Noch dazu ist das Gehäuse derart ausgestaltet, dass eine Fehlmontage der Sensoranordnung an der elektrischen Maschine oder Vorrichtung ausgeschlossen ist. Dies liefert einen wichtigen Beitrag zu einer fehlerfreien Montage der elektrischen Maschine bzw. der Transportvorrichtung. Dadurch wird die Montagesicherheit der elektrischen Maschine erhöht und der Ausschuss vermindert. Außerdem tragen auch diese Eigenschaften des Gehäuses mit zu einem sicheren Betrieb der elektrischen Maschine bzw. der Transportvorrichtung bei.In addition, the housing of the sensor arrangement is designed in such a way that incorrect assembly of the housing itself is ruled out. In addition, the housing is designed in such a way that incorrect assembly of the sensor arrangement on the electrical machine or device is ruled out. This makes an important contribution to error-free assembly of the electrical machine or the transport device. This increases the reliability of the assembly of the electrical machine and reduces rejects. In addition, these properties of the housing also contribute to safe operation of the electrical machine or the transport device.

Die beschriebene Sensoranordnung ist für alle Arten von elektrischen Maschinen einsetzbar, bei denen zumindest ein Positionssensor und/oder ein Temperatursensor benötigt werden/wird. Somit kann bei allen elektrischen Maschinen die Bauweise kompakter und weniger aufwändig als bisher gestaltet werden.The sensor arrangement described can be used for all types of electrical machines in which at least one position sensor and/or one temperature sensor is/are required. Thus, in all electrical machines, the design can be made more compact and less complex than before.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Sensoranordnung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous further refinements of the sensor arrangement are specified in the dependent claims.

Mindestens eine zuvor beschriebene Sensoranordnung kann Teil einer Transportvorrichtung sein, die zudem mindestens zwei Spulen zum Antreiben des Gegenstands entlang eines vorbestimmten Transportwegs aufweist, wobei die mindestens eine Sensoranordnung an mindestens einer der Spulen angeordnet ist, um die Position des Gegenstands an dem vorbestimmten Transportweg zu erfassen.At least one sensor arrangement described above can be part of a transport device which also has at least two coils for driving the object along a predetermined transport path, the at least one sensor arrangement being arranged on at least one of the coils in order to detect the position of the object on the predetermined transport path .

Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen einer Sensoranordnung nach Anspruch 13 gelöst. Hierbei weist die Sensoranordnung ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil auf, das Verfahren hat die Schritte: Montieren von Sensorkomponenten in Aufnahmeöffnungen des ersten Gehäuseteils, Anordnen von Kopplungselementen der Gehäuseteile derart zueinander, dass die Aufnahmeöffnungen für die Sensorkomponenten zwischen den Gehäuseteilen angeordnet sind, und Koppeln der Kopplungselemente des ersten Gehäuseteils und der Kopplungselemente des zweiten Gehäuseteils, dass die Kopplungselemente zum Koppeln der Gehäuseteile ineinander greifen und die Gehäuseteile an mindestens einem Ende der Sensoranordnung unterschiedlich lang aus der Sensoranordnung auskragen,The aforementioned object is also achieved by a method for producing a sensor arrangement according to claim 13. In this case, the sensor arrangement has a first housing part and a second housing part, the method has the steps: mounting sensor components in receiving openings of the first housing part, arranging coupling elements of the housing parts to one another in such a way that the receiving openings for the sensor components are arranged between the housing parts, and coupling the coupling elements of the first housing part and the coupling elements of the second housing part, that the coupling elements engage in one another for coupling the housing parts and that the housing parts protrude from the sensor arrangement at different lengths at at least one end of the sensor arrangement,

Das Verfahren erzielt dieselben Vorteile, wie zuvor für die Sensoranordnung angegeben.The method achieves the same advantages as indicated above for the sensor arrangement.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous further refinements of the method are specified in the dependent claims.

Das zuvor genannte Verfahren kann zudem den Schritt des Montierens der Sensoranordnung in einer Aussparung eines Kerns einer Spule einer Transporteinrichtung aufweisen.The aforementioned method can also include the step of mounting the sensor arrangement in a recess in a core of a coil of a transport device.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

1 ein schematisches Blockschaltbild einer Anlage mit einer Transportvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 eine dreidimensionale Draufsicht auf ein erstes Teil und ein zweites Teil einer Sensoranordnung für eine Transportvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
3 eine Untersicht unter das erste Teil der Sensoranordnung von 2, wenn das erste und zweite Teil von 2 als die Sensoranordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel montiert sind;
4 eine andere Seitenansicht der Sensoranordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
5 eine dreidimensionale Außenansicht der Sensoranordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
6 eine Ansicht einer Stirnseite der Sensoranordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und
7 eine Teilansicht eines Kerns einer Spule der elektrischen Maschine mit einer Kontur für die Montage der Sensoranordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

The invention is described in more detail below with reference to the attached drawing and using exemplary embodiments. Show it:

1 a schematic block diagram of a system with a transport device according to a first embodiment;
2 a three-dimensional plan view of a first part and a second part of a sensor arrangement for a transport device according to the first embodiment;
3 a bottom view under the first part of the sensor assembly of 2 , if the first and second part of 2 are mounted as the sensor assembly according to the first embodiment;
4 another side view of the sensor arrangement according to the first embodiment;
5 a three-dimensional external view of the sensor arrangement according to the first embodiment;
6 a view of an end face of the sensor arrangement according to the first embodiment; and
7 a partial view of a core of a coil of the electrical machine with a contour for mounting the sensor arrangement according to the first embodiment.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols unless otherwise stated.

1 zeigt eine Anlage 1 zur Herstellung eines oder mehrerer Halbleiterchips 2 auf der Basis eines Halbleiterwafers 3 oder zur Herstellung einer oder mehrerer Solarzellen. Die Solarzellen könnten die Basis eines Solarmoduls 4 bilden. Der Halbleiterwafer 3 und das Solarmodul 4 sind jeweils Gegenstände 3, 4, insbesondere zerbrechliche Gegenstände, die leicht brechen können. Daher sind die Gegenstände 3, 4 mit der gebotenen Sorgfalt zu behandeln, um deren Beschädigung zu verhindern. 1 1 shows a system 1 for producing one or more semiconductor chips 2 on the basis of a semiconductor wafer 3 or for producing one or more solar cells. The solar cells could form the basis of a solar module 4 . The semiconductor wafer 3 and the solar module 4 are objects 3, 4, respectively, particularly fragile objects that can be easily broken. Therefore, the objects 3, 4 are to be treated with due care in order to prevent damage to them.

Die Anlage 1 umfasst eine Transportvorrichtung 10 zum Transportieren der Gegenstände 3, 4. Zu diesem Zweck umfasst die Transportvorrichtung 10 erste bis vierte Spulen 11 bis 14, einen Wagen 15, der entlang eines über den Spulen 11 bis 14 positionierten Bewegungspfads 16 bewegbar ist, Multiplexer 17, 18, eine Steuereinheit 20 und Sensoren 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142.The plant 1 comprises a transport device 10 for transporting the objects 3, 4. To this end, the transport device 10 comprises first to fourth reels 11 to 14, a carriage 15 movable along a movement path 16 positioned above the reels 11 to 14, multiplexers 17, 18, a control unit 20 and sensors 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142.

Die Steuereinheit 20 umfasst ein Speichermodul 21, einen Sollwertgenerator 22 und ein Bestimmungsmodul 23. Der Sollwertgenerator 22 und das Bestimmungsmodul 23 könnten Teil einer Bewegungssteuereinheit sein, die Teil der Steuereinheit 20 ist und die nicht gezeigt ist. Die Steuereinheit 20 kann auch mindestens eine Antriebseinheit zum Bewegen der Spulen 11 bis 14 umfassen. Die Antriebseinheit(en) sind ebenfalls nicht gezeigt.The control unit 20 comprises a storage module 21, a setpoint generator 22 and a determination module 23. The setpoint generator 22 and the determination module 23 could be part of a motion control unit which is part of the control unit 20 and which is not shown. The control unit 20 can also include at least one drive unit for moving the coils 11 to 14 . The drive unit(s) are also not shown.

Die Transportvorrichtung 10 bildet mit den Spulen 11 bis 14 und dem Wagen 15 eine magnetische Levitationsmaschine. Die Spulen 11 bis 14 (Primärteil oder Stator) sind derart angeordnet und elektrisch verschaltet, dass ein elektrischer Strom, der in den Spulen 11 bis 14 fließt, den Wagen 15 (Sekundärteil oder Rotor) als ein zu bewegendes Teil mit Magnetkraft in der Schwebe hält. Durch entsprechende Ansteuerung der Spulen 11 bis 14 nacheinander wird der Wagen 15 (Sekundärteil oder Rotor) in eine Bewegung angetrieben, wie nachfolgend noch genauer beschrieben.The transport device 10 forms a magnetic levitation machine with the coils 11 to 14 and the carriage 15 . The coils 11 to 14 (primary part or stator) are arranged and electrically connected in such a way that an electric current flowing in the coils 11 to 14 keeps the carriage 15 (secondary part or rotor) floating with magnetic force as a part to be moved . By appropriately controlling the coils 11 to 14 one after the other, the carriage 15 (secondary part or rotor) is driven into a movement, as described in more detail below.

Die erste bis vierte Spule 11 bis 14 bilden somit einen Teil eines Linearmotors. Die Spulen 11 bis 14 können den Wagen 15 derart antreiben, dass der Wagen 15 in einer Bewegungsrichtung 30 beweglich ist, die in 1 durch einen schwarzen Pfeil dargestellt ist. Das heißt, der Wagen 15 wird zusammen mit dem darauf montierten Halbleiterwafer 3 entlang des Bewegungspfads 16 angetrieben. Dabei schwebt der Wagen 15 über die erste bis vierte Spule 11 bis 14. Die Bewegung des Wagens 15 entlang des Bewegungspfads ist eine kontaktlose Bewegung.The first to fourth coils 11 to 14 thus form part of a linear motor. The coils 11 to 14 can drive the carriage 15 in such a way that the carriage 15 is movable in a direction of movement 30 which is in 1 is represented by a black arrow. That is, the carriage 15 is driven along the moving path 16 together with the semiconductor wafer 3 mounted thereon. At this time, the carriage 15 flies over the first to fourth coils 11 to 14. The movement of the carriage 15 along the movement path is a non-contact movement.

Der Wagen 15 kann nur in eine Richtung der Bewegungsrichtung 30 bewegt werden. Alternativ ist der Wagen 15 in zwei Richtungen bewegbar, insbesondere in einer Hin- und Her-Bewegung, wie in 1 gezeigt.The carriage 15 can only be moved in one direction of the direction of movement 30 . Alternatively, the carriage 15 can be moved in two directions, in particular in a reciprocating movement, as in FIG 1 shown.

Die Bewegung des Wagens 15 kann durch die Sensoren 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142 erfasst werden. Zur Übertragung des Sensorsignals an die Multiplexer 17, 18 sind die Sensoren 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142 mit den Multiplexern 17, 18 über Sensorleitungen 115, 125, 135, 145 verbunden. Der Übersichtlichkeit sind in 1 nicht alle Sensorleitungen 115, 125, 135, 145 mit einem Bezugszeichen versehen.The movement of the carriage 15 can be detected by the sensors 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142. To transmit the sensor signal to the multiplexers 17, 18, the sensors 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142 are connected to the multiplexers 17, 18 via sensor lines 115, 125, 135, 145. For clarity are in 1 not all sensor lines 115, 125, 135, 145 are provided with a reference number.

Die Multiplexer 17, 18 übertragen die Sensorsignale über gemultiplexte Sensorkabel an die Steuereinheit 20.The multiplexers 17, 18 transmit the sensor signals to the control unit 20 via multiplexed sensor cables.

Die Sensoren 111, 112 sind der ersten Spule 11 zugeordnet, wobei der Sensor 111 ein Vorhandensein des Wagens 15 auf der linken Seite der Spule 11 in 1 erfasst und der Sensor 112 ein Vorhandensein des Wagens 15 auf der rechten Seite der Spule 11 in 1 erfasst.The sensors 111, 112 are associated with the first coil 11, the sensor 111 detecting a presence of the carriage 15 on the left side of the coil 11 in 1 and the sensor 112 detects a presence of the carriage 15 on the right side of the coil 11 in 1 detected.

Die Sensoren 121, 122 sind der zweiten Spule 12 zugeordnet, wobei der Sensor 121 ein Vorhandensein des Wagens 15 auf der linken Seite der Spule 12 in 1 erfasst und der Sensor 122 ein Vorhandensein des Wagens 15 auf der rechten Seite der Spule 12 in 1 erfasst.The sensors 121, 122 are associated with the second reel 12, the sensor 121 detecting a presence of the carriage 15 on the left side of the reel 12 in 1 and the sensor 122 detects a presence of the carriage 15 on the right side of the coil 12 in 1 detected.

Die Sensoren 131, 112 sind der dritten Spule 13 zugeordnet, wobei der Sensor 131 ein Vorhandensein des Wagens 15 auf der linken Seite der Spule 13 in 1 erfasst und der Sensor 132 ein Vorhandensein des Wagens 15 auf der rechten Seite der Spule 13 in 1 erfasst.The sensors 131, 112 are associated with the third coil 13, the sensor 131 detecting a presence of the carriage 15 on the left side of the coil 13 in 1 and the sensor 132 detects a presence of the carriage 15 on the right side of the coil 13 in 1 detected.

Die Sensoren 141, 142 sind der vierten Spule 14 zugeordnet, wobei der Sensor 141 das Vorhandensein des Wagens 15 auf der linken Seite der Spule 14 in 1 erfasst und der Sensor 142 das Vorhandensein des Wagens 15 auf der rechten Seite der Spule 14 in 1 erfasst.The sensors 141, 142 are associated with the fourth reel 14, the sensor 141 detecting the presence of the carriage 15 to the left of the reel 14 in 1 and the sensor 142 detects the presence of the carriage 15 on the right side of the coil 14 in 1 detected.

Ist der Wagen 15 über den Sensoren 112, 121 angeordnet, wird der Wagen von den Sensoren 112, 121 erfasst. Somit erkennt die Steuereinheit 20, dass der Wagen 15 bei der ersten und zweiten Spule 11, 12 positioniert ist. Mit anderen Worten erkennt die Steuereinheit 20 die erste und zweite Spule 11, 12 als die Position des Wagens 15. Abhängig von den vom Sollwertgenerator 21 erzeugten Sollwerten und der von der Steuereinheit 20 durchgeführten Steuerung steuert die Steuereinheit 20 die Aktivierung oder Deaktivierung der Spulen 11 bis 14, so dass sich der Wagen 15 zu der Position bewegt, die der Sollposition für den Wagen 15 entspricht.If the carriage 15 is arranged above the sensors 112, 121, the carriage is detected by the sensors 112, 121. Thus, the control unit 20 recognizes that the carriage 15 is at the first and second coil 11, 12 is positioned. In other words, the control unit 20 recognizes the first and second coils 11, 12 as the position of the carriage 15. Depending on the setpoint values generated by the setpoint generator 21 and the control carried out by the control unit 20, the control unit 20 controls the activation or deactivation of the coils 11 to 14 so that the carriage 15 moves to the position corresponding to the target position for the carriage 15.

Insbesondere können die Sensoren 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142 die tatsächliche Position oder Ist-Position des Wagens 15 erfassen und das Ergebnis an die Steuereinheit 20 weiterleiten, so dass die tatsächliche Position des Wagens 15 in dem Speichermodul 21 gespeichert wird. Zusätzlich kann das Bestimmungsmodul 23 die tatsächliche Geschwindigkeit oder Ist-Geschwindigkeit des Wagens 15 basierend auf der erfassten tatsächlichen Position des Wagens 15 bestimmen. Die tatsächliche Geschwindigkeit wird als erste Ableitung der tatsächlichen Position berechnet. Aufgrund des Rauschens werden jedoch keine Ableitungen höherer Ordnung verwendet. Daher berechnet das Bestimmungsmodul 23 nicht die tatsächliche Beschleunigung oder Ist-Beschleunigung, die die zweite Ableitung der tatsächlichen Position ist, oder den tatsächlichen Ruck oder Ist-Ruck, der die dritte Ableitung der tatsächlichen Position ist.In particular, the sensors 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142 can detect the actual position or actual position of the carriage 15 and forward the result to the control unit 20, so that the actual position of the carriage 15 in the memory module 21 is saved. In addition, the determination module 23 can determine the actual speed or actual speed of the carriage 15 based on the detected actual position of the carriage 15 . Actual speed is calculated as the first derivative of actual position. However, because of the noise, no higher-order derivatives are used. Therefore, the determination module 23 does not calculate the actual acceleration or actual acceleration, which is the second derivative of the actual position, or the actual jerk or actual jerk, which is the third derivative of the actual position.

Ferner kann das Bestimmungsmodul 23 basierend auf der erfassten tatsächlichen Position bestimmen, ob die erfasste tatsächliche Position mit einem Sollwert in einem Sollwertprofil für die Position des Wagens 15 identisch ist, die vom Sollwertgenerator 22 im Voraus eingestellt wurde.Further, the determination module 23 may determine whether the detected actual position is identical to a target value in a target profile for the position of the carriage 15 set by the target value generator 22 in advance based on the detected actual position.

Das heißt, durch das Bestimmungsmodul 23 werden zwei Dinge bestimmt, nämlich erstens ob sich der Wagen 15 innerhalb des Steuerbereichs einer Spule 11 bis 14 befindet, was auf der Position basiert, die von mindestens einem der Sensoren 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142 gemessen wird. Zweitens wird bestimmt, ob ein Unterschied zwischen der Sollposition und der tatsächlichen Position vorliegt. Basierend auf dem Bestimmungsergebnis wird mehr oder weniger Kraft auf die betroffenen Spulen 11 bis 14 ausgeübt. Somit wird die Ist-Position mit dem Sollwert bzw. Sollposition verglichen und basierend auf der Differenz zwischen der Ist-Position und dem Sollwert bzw. Sollposition bestimmt das Bestimmungsmodul 23, wie viel Leistung an die betroffenen Spulen 11 bis 14 abgegeben werden soll. Um eine gleichmäßige Bewegung des Wagens 15 zu erreichen, erzeugt der Sollwertgenerator Sollwertprofile.That is, two things are determined by the determination module 23, namely, first, whether the carriage 15 is within the control range of a coil 11 through 14, which is based on the position detected by at least one of the sensors 111, 112, 121, 122, 131 , 132, 141, 142 is measured. Second, it is determined whether there is a difference between the commanded position and the actual position. More or less force is applied to the affected coils 11 to 14 based on the determination result. The actual position is thus compared with the target value or target position and, based on the difference between the actual position and the target value or target position, the determination module 23 determines how much power should be delivered to the affected coils 11 to 14 . In order to achieve a uniform movement of the carriage 15, the setpoint generator generates setpoint profiles.

2 zeigt ein erstes Gehäuseteil 41 und ein zweites Gehäuseteil 42 einer Sensoranordnung 40 für beispielsweise den Sensor 111 in einer dreidimensionalen Ansicht genauer. Das erste und zweite Gehäuseteil 41, 42 sind miteinander koppelbar, um die Sensoranordnung 40 zu bilden. Das erste Gehäuseteil 41 kann insbesondere das Unterteil der Sensoranordnung 40 bilden. Das zweite Gehäuseteil 42 kann insbesondere den Deckel der Sensoranordnung 40 bilden. 2 shows a first housing part 41 and a second housing part 42 of a sensor arrangement 40 for, for example, the sensor 111 in a three-dimensional view in more detail. The first and second housing parts 41, 42 can be coupled to one another in order to form the sensor arrangement 40. The first housing part 41 can in particular form the lower part of the sensor arrangement 40 . The second housing part 42 can in particular form the cover of the sensor arrangement 40 .

Das erste Gehäuseteil 41 hat einen Grundkörper 410, der ein erstes Ende 411 und ein zweites Ende 412 aufweist. Der Grundkörper 410 hat eine längliche Form. Insbesondere hat der Grundkörper 410 zumindest teilweise eine stabförmige Ausgestaltung. Das zweite Ende 412 ragt seitlich über den Grundkörper 410 aus. Das zweite Ende 412 des Grundkörpers 410 ist breiter als das erste Ende 411 des Grundkörpers 410.The first housing part 41 has a base body 410 which has a first end 411 and a second end 412 . The main body 410 has an elongated shape. In particular, the base body 410 is at least partially rod-shaped. The second end 412 protrudes laterally beyond the base body 410 . The second end 412 of the base body 410 is wider than the first end 411 of the base body 410.

Der Grundkörper 410 hat Kopplungselemente 413, 414 zur Kopplung des Grundkörpers 410 mit dem zweiten Gehäuseteil 42. Das erste Kopplungselement 413 ist an dem ersten Ende 411 des Grundkörpers 410 angeordnet. Das zweite Kopplungselement 414 ist entlang der Länge des Grundkörpers 410 angeordnet. Das erste Kopplungselement 413 ist als Aussparung des Grundkörpers 410 ausgestaltet. Das zweite Kopplungselement 414 ist als Aussparung des Grundkörpers 410 ausgestaltet. Die Kopplungselemente 413, 414 sind jeweils an einer Seite des Grundkörpers 410 angeordnet. Jede der Aussparungen hat in ihrer Länge eine größere Abmessung als in der Breite. Die Kopplungselemente 413, 414 sind entlang der Länge des Grundkörpers 410 voneinander beabstandet.The base body 410 has coupling elements 413, 414 for coupling the base body 410 to the second housing part 42. The first coupling element 413 is arranged on the first end 411 of the base body 410. The second coupling element 414 is arranged along the length of the main body 410 . The first coupling element 413 is designed as a recess in the base body 410 . The second coupling element 414 is designed as a recess in the base body 410 . The coupling elements 413, 414 are each arranged on one side of the base body 410. Each of the recesses has a greater dimension in length than in width. The coupling elements 413, 414 are spaced apart from one another along the length of the base body 410.

Zudem hat der Grundkörper 410 Aufnahmeöffnungen 415, 416 zur Aufnahme von Sensorkomponenten, wie den Positionssensor 111, einen optional vorhandenen Temperatursensor 113, Leitungsverbinder 114, und Sensorleitungen 115, 116. Die Aufnahmeöffnungen 415, 416 sind als Nut oder Sacköffnung in dem Grundkörper 410 ausgebildet. Die Aufnahmeöffnungen 415 dienen zur Halterung der Sensoren 111, 113 an dem Grundkörper 410. Die Aufnahmeöffnungen 416 dienen zur Halterung der Leitungsverbinder 114 oder Sensorleitungen 115, 116 an dem Grundkörper 410.In addition, the base body 410 has accommodating openings 415, 416 for accommodating sensor components, such as the position sensor 111, an optionally present temperature sensor 113, line connector 114, and sensor lines 115, 116. The accommodating openings 415, 416 are designed as a groove or blind opening in the base body 410. Receiving openings 415 are used to hold sensors 111, 113 on base body 410. Receiving openings 416 are used to hold line connectors 114 or sensor lines 115, 116 on base body 410.

Die Aufnahmeöffnungen 415 können in ihrer Tiefe in dem Grundkörper 410 eine geringere Abmessung haben als die Sensorkomponenten hoch sind. Somit ragen beispielsweise der Temperatursensor 113, dessen Leitungsverbinder 114 am ersten Ende 411 des Grundkörpers 410 und die Sensorleitungen 116 zumindest teilweise aus der entsprechenden Aufnahmeöffnung 415 heraus. Der Temperatursensor 111 ist an zwei Leitungen 115 angeschlossen. Die Leitungen 115 übermitteln ein Signal, das eine Temperaturänderung durch eine proportional ablesbare Widerstandsänderung wiedergibt. Der Temperatursensor 111 kann somit die Temperatur in der Sensoranordnung 40 erfassen.The depth of the receiving openings 415 in the base body 410 can be smaller than the height of the sensor components. Thus, for example, the temperature sensor 113, its line connector 114 at the first end 411 of the base body 410 and the sensor lines 116 protrude at least partially from the corresponding receiving opening 415. The temperature sensor 111 is connected to two lines 115 . The lines 115 transmit a signal that a change in temperature by a proportional reading resistance change as gives. The temperature sensor 111 can thus detect the temperature in the sensor arrangement 40 .

Die Aufnahmeöffnungen 416 können in ihrer Tiefe in dem Grundkörper 410 die gleiche oder größere Abmessung haben als die Sensorkomponenten hoch sind. Somit können der Positionssensor 111 dessen Leitungsverbinder 114 am zweiten Ende 412 des Grundkörpers 410 und die Sensorleitungen 115 insbesondere vollständig in der entsprechenden Aufnahmeöffnung 416 aufgenommen sein, so dass die Sensorkomponenten nicht aus dem Grundkörper 410 herausragen. Der Positionssensor 111 ist an vier Leitungen 115 angeschlossen. Davon sind zwei Leitungen 115 für die Anregung mit elektrischem Strom vorgesehen. Zwei andere der vier Leitungen 115 sind zum Messen der elektrischen Spannung vorgesehen, die sich proportional zu einer magnetischen Flussdichte B bei dem Sensor 111 ausbildet. Der Positionssensor 111 kann ein analoger Hallsensor sein.The depth of the receiving openings 416 in the base body 410 can have the same or greater dimensions than the height of the sensor components. Thus, the position sensor 111 can have its line connector 114 at the second end 412 of the base body 410 and the sensor lines 115 can in particular be completely received in the corresponding receiving opening 416 so that the sensor components do not protrude from the base body 410 . The position sensor 111 is connected to four lines 115 . Of these, two lines 115 are provided for the excitation with electrical current. Two other of the four lines 115 are provided for measuring the electrical voltage, which develops proportionally to a magnetic flux density B at the sensor 111 . The position sensor 111 can be an analog Hall sensor.

Die Leitungen 115, 116 der Sensoren 111, 113 sind an der Aufnahmeöffnung 416 nebeneinander angeordnet.The lines 115, 116 of the sensors 111, 113 are arranged next to one another at the receiving opening 416.

An dem zweiten Ende 412 des Grundkörpers 410 sind Durchgangsöffnungen 417 angeordnet. Die Durchgangsöffnungen 417 sind verwendbar, um die Sensorleitungen 115, 116 auf die Rückseite des Grundkörpers 410 zu verlegen. Dadurch können die Sensorleitungen 115, 116 aus dem Inneren der Sensoranordnung 40 auf die Außenseite der Sensoranordnung 40 geführt werden.Through openings 417 are arranged at the second end 412 of the base body 410 . The passage openings 417 can be used to route the sensor lines 115, 116 to the rear of the base body 410. As a result, the sensor lines 115, 116 can be routed from the inside of the sensor arrangement 40 to the outside of the sensor arrangement 40.

Das zweite Gehäuseteil 42 hat einen Grundkörper 420, der ein erstes Ende 421 und ein zweites Ende 422 aufweist. Der Grundkörper 420 hat eine längliche Form. Mit anderen Worten, der Grundkörper 420 ist stabförmig ausgestaltet. Das zweite Ende 422 ist seitlich schmaler als der Grundkörper 420. Das zweite Ende 422 des Grundkörpers 420 ist schmaler als das erste Ende 421 des Grundkörpers 420.The second housing part 42 has a base body 420 which has a first end 421 and a second end 422 . The main body 420 has an elongated shape. In other words, the base body 420 is rod-shaped. The second end 422 is laterally narrower than the base body 420. The second end 422 of the base body 420 is narrower than the first end 421 of the base body 420.

Der Grundkörper 420 hat Kopplungselemente 423, 424 zur Kopplung des Grundkörpers 420 mit dem ersten Gehäuseteil 41. Das erste Kopplungselement 423 ist an dem ersten Ende 421 des Grundkörpers 420 angeordnet. Das zweite Kopplungselement 424 ist entlang der Länge des Grundkörpers 420 angeordnet. Das erste Kopplungselement 423 ist als Auskragung des Grundkörpers 420 ausgestaltet. Das zweite Kopplungselement 424 ist als Auskragung des Grundkörpers 420 ausgestaltet. Jede der Auskragungen hat in ihrer Länge eine größere Abmessung als in der Breite. Die Kopplungselemente 423, 424 sind entlang der Länge des Grundkörpers 420 voneinander beabstandet.The base body 420 has coupling elements 423, 424 for coupling the base body 420 to the first housing part 41. The first coupling element 423 is arranged on the first end 421 of the base body 420. The second coupling element 424 is arranged along the length of the main body 420 . The first coupling element 423 is designed as a projection of the base body 420 . The second coupling element 424 is designed as a projection of the base body 420 . Each of the projections has a greater dimension in length than in width. The coupling elements 423, 424 are spaced apart from one another along the length of the base body 420.

Zudem hat der Grundkörper 420 Aufnahmeöffnungen 425, 426 zur Aufnahme von Sensorkomponenten, wie den Positionssensor 111, den optional vorhandenen Temperatursensor 113, Leitungsverbinder 114, Sensorleitungen 115, 116. Die Aufnahmeöffnungen 425, 426 sind als Nut oder Sacköffnung in dem Grundkörper 420 ausgebildet. Die Kopplungselemente 423, 424 kragen quer aus der Ebene der Aufnahmeöffnungen 425, 426 aus, insbesondere senkrecht.In addition, the base body 420 has accommodating openings 425, 426 for accommodating sensor components, such as the position sensor 111, the optionally present temperature sensor 113, line connector 114, sensor lines 115, 116. The accommodating openings 425, 426 are designed as a groove or blind opening in the base body 420. The coupling elements 423, 424 project transversely out of the plane of the receiving openings 425, 426, in particular perpendicularly.

Die Aufnahmeöffnungen 425 dienen zur Halterung des Sensors 113 und der Leitungsverbinder 114 und der Sensorleitungen 116 an dem Grundkörper 420. Die Aufnahmeöffnung 426 dient zur Halterung der Sensorleitungen 115, 116 an dem Grundkörper 420.Receiving openings 425 are used to hold sensor 113 and line connectors 114 and sensor lines 116 on base body 420. Receiving opening 426 is used to hold sensor lines 115, 116 on base body 420.

Die Aufnahmeöffnungen 425 können in ihrer Tiefe in dem Grundkörper 420 eine geringere Abmessung haben als die Sensorkomponenten hoch sind. Somit ragen beispielsweise der Temperatursensor 113, dessen Leitungsverbinder 114 am ersten Ende 421 des Grundkörpers 420 und die Sensorleitungen 116 zumindest teilweise aus der entsprechenden Aufnahmeöffnung 425 heraus.The depth of the receiving openings 425 in the base body 420 can be smaller than the height of the sensor components. Thus, for example, the temperature sensor 113, its line connector 114 at the first end 421 of the base body 420 and the sensor lines 116 protrude at least partially from the corresponding receiving opening 425.

Die Aufnahmeöffnung 426 kann in ihrer Tiefe in dem Grundkörper 410 die gleiche oder größere Abmessung haben als die Sensorkomponenten hoch sind. Somit können der Positionssensor 111 und die Sensorleitungen 115 insbesondere gar nicht oder nur teilweise in der entsprechenden Aufnahmeöffnung 426 aufgenommen sein, wenn die Sensorkomponenten nicht oder nur teilweise aus dem Grundkörper 410 des ersten Gehäuseteils 41 herausragen, wie zuvor beschrieben.The depth of the receiving opening 426 in the base body 410 can have the same or greater dimensions than the height of the sensor components. Thus, the position sensor 111 and the sensor lines 115 can in particular not be accommodated at all or only partially in the corresponding receiving opening 426 if the sensor components do not or only partially protrude from the base body 410 of the first housing part 41, as previously described.

Werden die Gehäuseteile 41, 42 aneinander montiert, sind die Kopplungselemente 413, 423 und die Kopplungselemente 414, 424 miteinander zu koppeln. Dabei bilden die als Aussparung ausgestalteten Kopplungselemente 413, 414 des ersten Gehäuseteils 10 und die als Auskragung ausgestalteten Kopplungselemente 423, 424 des zweiten Gehäuseteils 20 jeweils einen Formschluss. Dadurch hat die Sensoranordnung 40 ein geschlossenes, zweiteiliges Gehäuse 41, 42. Das heißt, die Kopplungselemente 423, 424 des zweiten Gehäuseteils 20 und die Kopplungselemente 413, 423 des ersten Gehäuseteils 41 sind passgenau zueinander ausgestaltet. Die Kopplungselemente 423, 424 des zweiten Gehäuseteils 20 und die Kopplungselemente 413, 423 des ersten Gehäuseteils 41 greifen ineinander ein.If the housing parts 41, 42 are mounted on one another, the coupling elements 413, 423 and the coupling elements 414, 424 are to be coupled to one another. The coupling elements 413, 414 of the first housing part 10 designed as a recess and the coupling elements 423, 424 of the second housing part 20 designed as a projection each form a form fit. As a result, the sensor arrangement 40 has a closed, two-part housing 41, 42. This means that the coupling elements 423, 424 of the second housing part 20 and the coupling elements 413, 423 of the first housing part 41 are designed to fit one another precisely. The coupling elements 423, 424 of the second housing part 20 and the coupling elements 413, 423 of the first housing part 41 engage in one another.

Sind die Gehäuseteile 41, 42 als Sensoranordnung 40 aneinander montiert, wie beispielsweise in 3 gezeigt, überragt das erste Ende 421 des zweiten Gehäuseteils 42 das erste Ende 411 des ersten Gehäuseteils 41. Zudem überragt das zweite Ende 412 des ersten Gehäuseteils 41 das zweite Ende 422 des zweiten Gehäuseteils 42. In 3 ist das zweite Gehäuseteil 42 über dem ersten Gehäuseteil 41 angeordnet. Die Sensoranordnung 40 hat an ihrem ersten Ende 411, 421 eine vorbestimmte abgestufte Kontur. Die Sensoranordnung 40 ist an ihrem zweiten Ende 412, 422 eine vorbestimmte abgestufte Kontur. Die beiden Enden der Sensoranordnung 40 haben eine unterschiedliche Kontur.If the housing parts 41, 42 are mounted together as a sensor arrangement 40, as for example in 3 shown, the first end 421 of the second housing part 42 projects beyond the first end 411 of the first housing part 41. In addition, projects beyond the second End 412 of the first housing part 41, the second end 422 of the second housing part 42. In 3 the second housing part 42 is arranged above the first housing part 41 . The sensor assembly 40 has a predetermined stepped contour at its first end 411,421. The sensor assembly 40 has a predetermined stepped contour at its second end 412,422. The two ends of the sensor arrangement 40 have a different contour.

4 zeigt die Sensoranordnung 40 von der Seite. Gemäß 4 greifen die Kopplungselemente 413, 423 und die Kopplungselemente 414, 424 der Sensoranordnung 40 ineinander ein. Insbesondere bilden die Kopplungselemente 413, 423, 414, 424 eine Verzahnung. Durch die Ausgestaltung der Kopplungselemente 413, 423 sowie die Kopplungselemente 414, 424 sind die Gehäuseteile 41, 42 in einer vordefinierten Position aneinander montierbar. Zudem sind die Gehäuseteile 41, 42 durch das Ineinandergreifen, insbesondere die Verzahnung, der Kopplungselemente 413, 423 sowie der Kopplungselemente 414, 424 aneinander gehaltert. Dadurch sind die Kopplungselemente 413, 423, 414, 424 aneinander befestigt, insbesondere aneinander gesichert. 4 shows the sensor arrangement 40 from the side. According to 4 the coupling elements 413, 423 and the coupling elements 414, 424 of the sensor arrangement 40 engage in one another. In particular, the coupling elements 413, 423, 414, 424 form a toothing. Due to the configuration of the coupling elements 413, 423 and the coupling elements 414, 424, the housing parts 41, 42 can be assembled on one another in a predefined position. In addition, the housing parts 41, 42 are held together by the meshing, in particular the teeth, of the coupling elements 413, 423 and the coupling elements 414, 424. As a result, the coupling elements 413, 423, 414, 424 are fastened to one another, in particular secured to one another.

5 zeigt die Sensoranordnung 40 in einer Draufsicht auf ihr zweites Ende 421, 422 an den Grundkörpern 410, 420 von 2. Der Grundkörper 420 überragt den Grundkörper 410. Die Grundkörper 410, 420 bilden an dem zweiten Ende 411, 421 der Sensoranordnung 40 eine stufenförmige Kontur. Zudem bilden die Grundkörper 410, 420 an einer Seite der Sensoranordnung 40 eine stufenförmige Kontur 45. 5 shows the sensor arrangement 40 in a plan view of its second end 421, 422 on the base bodies 410, 420 of FIG 2 . The base body 420 protrudes beyond the base body 410. The base bodies 410, 420 form a stepped contour at the second end 411, 421 of the sensor arrangement 40. In addition, the base bodies 410, 420 form a stepped contour 45 on one side of the sensor arrangement 40.

Gemäß der Draufsicht auf die Sensoranordnung 40 von 6 kann die Sensoranordnung 40 in einen Kern 110 der Spule 11 gemäß 7 montiert werden, wie mit einem weißen Blockpfeil in 6 gezeigt. Gemäß 7 hat der Kern 110 hierfür eine stufenförmige Aussparung 110A, an welche die stufenförmige Kontur 45 der Gehäuseteile 41, 42 bzw. deren Grundkörper 410, 420 angelegt werden kann. In 7 ist nur ein Teil des Kerns 110 gezeigt.According to the top view of the sensor arrangement 40 of FIG 6 According to the sensor arrangement 40 in a core 110 of the coil 11 can 7 be assembled as with a white block arrow in 6 shown. According to 7 For this purpose, the core 110 has a stepped recess 110A, to which the stepped contour 45 of the housing parts 41, 42 or their base bodies 410, 420 can be applied. In 7 only a portion of core 110 is shown.

Insbesondere bildet der Kern 110 von 7 ein Blechpaket, also eine Einheit. Der Kern 110 ist aus einem weichmagnetischen oder aus einem magnetisierbaren Material gebildet, beispielsweise ferromagnetischen Material, insbesondere Eisen oder einem sonstigen geeigneten Metall.In particular, the core 110 of 7 a laminated core, i.e. a unit. The core 110 is formed from a soft magnetic material or from a magnetizable material, for example ferromagnetic material, in particular iron or another suitable metal.

Die Grundkörper 410, 420 dienen zum elektrischen Isolieren der Sensorkomponenten 111, 113, 114, 115, 116 von dem Kern 110. Das Material der Grundkörper 410, 420 ist ein elektrisch nicht leitfähiges Material, beispielsweise Kunststoff oder Harz oder ein sonstiges elektrisch nicht leitfähiges Material. Jeder der Grundkörper 410, 420 kann beispielsweise durch Spritzgießen oder durch dreidimensionalen Druck hergestellt sein. Das Material der Grundkörper 410, 420 kann sich zumindest teilweise unterscheiden.The base bodies 410, 420 serve to electrically insulate the sensor components 111, 113, 114, 115, 116 from the core 110. The material of the base bodies 410, 420 is an electrically non-conductive material, for example plastic or resin or another electrically non-conductive material . Each of the base bodies 410, 420 can be produced, for example, by injection molding or by three-dimensional printing. The material of the base bodies 410, 420 can differ at least in part.

Auf diese Weise stellt die Sensoranordnung 40 durch ihre Ausgestaltung, insbesondere ihre Form, eine korrekte Montage der Gehäuseteile 41, 42 der Sensoranordnung 40 aneinander sicher. Außerdem ist sichergestellt, dass die Sensoranordnung 40 in dem Kern 110 der Spule 11 richtig und platzsparend montierbar ist. Zudem stellt die Sensoranordnung 40 sicher, dass zwei Sensoranordnungen 40 von zwei nebeneinanderangeordneten Spulen 112, 121 direkt nebeneinander, insbesondere ohne Abstand dazwischen, angeordnet werden können.In this way, the sensor arrangement 40 ensures correct assembly of the housing parts 41, 42 of the sensor arrangement 40 on one another due to its configuration, in particular its shape. In addition, it is ensured that the sensor arrangement 40 can be installed correctly and in a space-saving manner in the core 110 of the coil 11 . In addition, the sensor arrangement 40 ensures that two sensor arrangements 40 of two coils 112, 121 arranged next to one another can be arranged directly next to one another, in particular without a distance between them.

Wie zuvor beschrieben, ist außerdem ein sehr vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen der Sensoranordnung 40 bereitgestellt. Dieses Verfahren ist bei einem Verfahren zum Herstellen der Transportvorrichtung 10 verwendbar.As previously described, a very advantageous method of manufacturing the sensor assembly 40 is also provided. This method is usable in a method for manufacturing the transport device 10 .

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel sind Kopplungselemente 413, 423, 414, 424 der Sensoranordnung 40 zumindest teilweise anders ausgestaltet als die zuvor beschriebenen Kopplungselemente 413, 423, 414, 424 der Sensoranordnung 40 gemäß dem vorangehenden Ausführungsbeispiel. Insbesondere kann zumindest eines der als Aussparung ausgestalteten Kopplungselemente 413, 414 des ersten Gehäuseteils 10 stattdessen als Auskragung ausgestaltet sein. Das entsprechende Kopplungselement 423, 424 des zweiten Gehäuseteils 20 ist dann als Aussparung ausgestaltet. Auch auf diese Weise kann der beschriebene Formschluss der Gehäuseteile 41, 42 gebildet werden.According to a second exemplary embodiment, coupling elements 413, 423, 414, 424 of sensor arrangement 40 are designed at least partially differently than previously described coupling elements 413, 423, 414, 424 of sensor arrangement 40 according to the preceding exemplary embodiment. In particular, at least one of the coupling elements 413, 414 of the first housing part 10 designed as a recess can instead be designed as a projection. The corresponding coupling element 423, 424 of the second housing part 20 is then designed as a recess. In this way, too, the form fit of the housing parts 41, 42 described can be formed.

Alternativ oder zusätzlich kann ein als Auskragung ausgestaltetes Kopplungselement, insbesondere ein Kopplungselement 423, 424 des zweiten Gehäuseteils 20 mindestens eine Einkerbung aufweisen, so dass in der Auskragung mehrere Zähne gebildet sind.Alternatively or additionally, a coupling element configured as a projection, in particular a coupling element 423, 424 of the second housing part 20, can have at least one notch, so that a plurality of teeth are formed in the projection.

Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Teil der Kopplungselemente 413, 423, 414, 424 als komplementäre Form für das entsprechend andere Kopplungselement des anderen Gehäuseteils 41, 42 ausgestaltet sein, um den Formschluss zwischen den Gehäuseteilen 41, 42 zu bilden. Insbesondere sind mindestens zwei verschiedene komplementäre Formen vorgesehen. Insbesondere ist mindestens eines der Kopplungselemente 413, 423, 414, 424 zahnförmig oder hakenförmig ausgestaltet.Alternatively or additionally, at least some of the coupling elements 413, 423, 414, 424 can be designed as a complementary shape for the corresponding other coupling element of the other housing part 41, 42 in order to form the form fit between the housing parts 41, 42. In particular, at least two different complementary shapes are provided. In particular, at least one of the coupling elements 413, 423, 414, 424 is tooth-shaped or hook-shaped.

Ansonsten wird und ist die Sensoranordnung 40 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf die gleiche Weise aufgebaut, wie zuvor in Bezug auf die Sensoranordnung 40 gemäß dem vorangehenden Ausführungsbeispiel beschrieben.Otherwise, the sensor arrangement 40 is and is according to the present exemplary embodiment constructed in the same way as previously described in relation to the sensor arrangement 40 according to the previous embodiment.

Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Anlage 1, der Sensoranordnungen 10 sowie des Verfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere können alle Merkmale und/oder Funktionen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beliebig kombiniert werden. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.All previously described configurations of the system 1, the sensor arrangements 10 and the method can be used individually or in all possible combinations. In particular, all the features and/or functions of the exemplary embodiments described above can be combined as desired. In addition, the following modifications in particular are conceivable.

Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind.The parts shown in the figures are shown diagrammatically and their precise configuration can deviate from the forms shown in the figures, as long as the functions described above are guaranteed.

Die Anlage 1 muss nicht dafür konfiguriert sein, einen Halbleiterchip 2 auf der Basis eines Halbleiterwafers 3 zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann die Anlage 1 dafür konfiguriert sein, mindestens ein anderes Produkt herzustellen, wobei die Gegenstände 3, 4 mit der Transportvorrichtung 10 befördert werden.The system 1 does not have to be configured to produce a semiconductor chip 2 on the basis of a semiconductor wafer 3 . Alternatively or additionally, the system 1 can be configured to produce at least one other product, with the objects 3 , 4 being conveyed with the transport device 10 .

Die Anzahl der Spulen 11, 12, 13, 14 kann beliebig gewählt werden.The number of coils 11, 12, 13, 14 can be chosen at will.

Die Anzahl der Positionssensoren 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142 in der Vorrichtung 10 ist beliebig wählbar. Zudem ist die Anzahl der Temperatursensoren 113 beliebig wählbar.The number of position sensors 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142 in the device 10 can be selected as desired. In addition, the number of temperature sensors 113 can be selected as desired.

Die Anzahl der Sensoranordnungen 40 ist beliebig wählbar. Jedoch ist es zur Vereinfachung der Montage und somit Erhöhung der Montagesicherheit der Vorrichtung 10 vorteilhaft, wenn für jeden der Positionssensoren 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142 eine Sensoranordnung 40 verwendet wird. Dadurch kann auch der Platzbedarf für die Sensoren 111, 112, 113, 121, 122, 131, 132, 141, 142 der Vorrichtung 10 minimiert werden.The number of sensor arrangements 40 can be selected as desired. However, in order to simplify the assembly and thus increase the assembly safety of the device 10, it is advantageous if a sensor arrangement 40 is used for each of the position sensors 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142. As a result, the space required for the sensors 111, 112, 113, 121, 122, 131, 132, 141, 142 of the device 10 can also be minimized.

Claims

Sensor arrangement (40) for a transport device (10), the sensor arrangement (40) having a first housing part (41) which has receiving openings (415, 416) for mounting sensor components (111, 113, 114, 115, 116), and which also has coupling elements (413, 414), and a second housing part (42) which has receiving openings (425, 426) for receiving the sensor components (111, 113, 114, 115, 116) mounted on the first housing part (41), and which also has coupling elements (423, 424), wherein the coupling elements (413, 424; 423, 424) of the housing parts (41, 42) are designed in such a way that the coupling elements (413, 423; 414, 424) are used to couple the housing parts (41, 42) engage in one another, and wherein the coupling elements (413, 424; 423, 424) of the housing parts (41, 42) are arranged in such a way that the receiving openings (415, 416, 425, 426) for the sensor components (111, 113, 114, 115, 116) are arranged between the housing parts (41, 42) and the housing parts (4 1, 42) at least one end (412, 422) of the sensor arrangement (40) cantilever out of the sensor arrangement (40) in different lengths.

Sensor arrangement (40) after claim 1 , wherein the housing parts (41, 42) at the at least one end (412, 422) of the sensor arrangement (40) together form a stepped contour.

Sensor arrangement (40) after claim 1 or 2 , wherein the housing parts (41, 42) on a side which is arranged transversely to the at least one end (412, 422) of the sensor arrangement (40), together form a stepped contour.

Sensor arrangement (40) according to one of the preceding claims, wherein the housing parts (41, 42) are made of electrically insulating material, and/or wherein the housing parts (41, 42) each have an elongated shape, the length of which is many times greater than their length width is.

Sensor arrangement (40) according to one of the preceding claims, wherein the coupling elements (413, 414) of the first housing part (41) are each designed as a recess in one side of the first housing part (41), and wherein the coupling elements (423, 424) of the second Housing part (42) are each designed as a projection which projects from a plane in which the receiving openings (425, 426) are arranged.

Sensor arrangement (40) according to one of the preceding claims, wherein the first housing part (41) has through openings (417) for sensor lines (115, 116) at one end (412), and wherein the coupling elements (413, 424; 423, 424) of the Housing parts (41, 42) are arranged in such a way that the first housing part (41) projects beyond the second housing part (42) at its end (412) with the through-openings (417), so that the through-openings (417) for the sensor lines (115, 116) are not covered by the second housing part (42) and are exposed.

Sensor arrangement (40) after claim 6 , wherein the receiving openings (415, 416) of the first housing part (41) have first receiving openings (415) for mounting a position sensor (111) and a temperature sensor (113), and second receiving openings (416) for laying sensor lines (115) of the position sensor (111) and from sensor lines (116) of the temperature sensor (113) next to each other to the end (412) with the passage openings (417).

Sensor arrangement (40) after claim 7 , wherein the first receiving opening (415) for the position sensor (111) is arranged closer to the end (412) with the through openings (417) than the first receiving opening (415) for the temperature sensor (113).

Sensor arrangement (40) according to one of the preceding claims, wherein the receiving openings (425, 426) of the second housing part (42) have a first receiving opening (425) for receiving sensor components of a temperature sensor (113), and a second receiving opening (426) for laying of sensor lines (115) of a position sensor (111) and of sensor lines (116) of a temperature sensor (113) next to one another to one end (422) of the second housing part (42).

Transport device (10) for transporting an object (3; 4), with at least two coils (11, 12, 13, 14) for driving the object (3; 4) along a predetermined transport path (16), and at least one sensor arrangement (40 ) according to any one of the preceding claims, wherein the at least one sensor arrangement (40) is arranged on at least one of the coils (20) to detect the position of the object (3; 4) on the predetermined transport path (16).

Transport device (10) after claim 10 , also having a carriage (15) for carrying the object (3; 4) along the predetermined transport path (16).

Transport device (10) after claim 10 or 11 , also having at least two sensors (111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142) for detecting the position of the carrier (15), each of the at least two sensors (111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142) in a sensor array (40), the two sensor arrays (40) being positioned such that two of the sensors (111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142) are adjacent a coil (11, 12, 13, 14) are positioned in a contour (111) of a core (110) of the coil (11, 12, 13, 14), and wherein the shape of the contour (111) has a predetermined arrangement of the sensor arrays (40 ) in the core (110).

Method for producing a sensor arrangement (40), the sensor arrangement (40) having a first housing part (41) and a second housing part (42), and the method having the steps of assembling sensor components (111, 113, 114, 115, 116 ) in receiving openings (415, 416) of the first housing part (41), arranging coupling elements (413, 424; 423, 424) of the housing parts (41, 42) to one another in such a way that the receiving openings (415, 416, 425, 426) for the sensor components (111, 113, 114, 115, 116) are arranged between the housing parts (41, 42), and coupling the coupling elements (413, 414) of the first housing part (41) and the coupling elements (423, 424) of the second housing part (42) that the coupling elements (413, 423; 414, 424) for coupling the housing parts (41, 42) engage in one another and the housing parts (41, 42) differ at at least one end (412, 422) of the sensor arrangement (40). protrude long from the sensor arrangement (40),

procedure after Claim 13 , also with the step of mounting the sensor arrangement (40) in a recess (111) of a core (110) of a coil (11; 21; 31; 41) of a transport device (10).