TWI591006B - 多模式及多間距輸送機系統 - Google Patents

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傑夫 李
布萊德 諾西
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Description

多模式及多間距輸送機系統
本專利申請案一般而言係有關於輸送機系統及方法，更具體而言係有關於模組化輸送機系統及方法，其在允許托板進行多間距移動之獨立控制下提供與傳統輸送機系統及多個移動元件之整合。
傳統機械輸送機系統中有一些基本限制，諸如使用一條用於在各處理站之間輸送托板之輸送帶。首先，通常對輸送帶之速度有相當多的限制。其主要原因在於各托板通常被機械止動機構所止動，例如為了在一處理站中進行處理。因此，若該帶式輸送機進行高速作業，則無論托板載運何種零件進行處理在一托板與機械止動裝置之間的強大撞擊有可能發出刺耳的聲音。第二，通常對於單獨之托板不可能改變其加速及速度輪廓。例如，若第一托板為空且第二托板上裝載有易損的零件，則通常不可能快速地使第一托板加速至高速而採用更緩和的加速及一不同之速度輪廓來控制第二托板。此限制會影響生產線之時延(latency)及產量，其原因在於空的托板通常將必須以與裝載托板相同之速度流動。第三，一帶式輸送機通常並非雙向的，從而可導致生產線之次最佳設計。第四，該帶式輸送機通常僅提供有限之彈性或可程式性，諸如能夠在一個處理站中具有多個止動位置或者當生產線被調整/改變時能夠非常快速地改變處理站之位置。最後，由帶式輸送機所提供之資料獲取能力通常相當有限。例如，通常無法隨時瞭解各托板及其等之成分負載位於輸送機中之何處。因此，例如也許難以瞭解有多少個托板在一特定處理站中排隊。
亦知悉使用蝸形凸輪之傳統輸送機系統，但亦具有一些局限性。例如，蝸形凸輪系統可具有或者形成降低之位置重複性，由於在凸輪溝槽中的現有的或者形成之作用。蝸形凸輪系統一般亦無或者具有非常有限之彈性或可程式性。
由於該等及其他原因，一實質上在獨立控制下之具有多個移動元件或托板之輸送機系統可適於各種類型之用途。
在文獻中可知悉在實質上獨立控制下之具有多個托板之輸送機系統，但具有種種局限性。例如，在某些涉及線性馬達的情況下，搬運車或者托板無法定位且停止在沿輸送機的任意點，但僅定位且停止於設置有線性馬達之處。這使得改變處理站的位置較為困難。此外，難以隨時精確指出一正在移動之托板的位置。
在另一涉及一動磁式線性直流無刷馬達且具有複數個沿軌道移動的移動元件之傳統系統中，對於各移動元件裝置需要有位置/換相感測器的獨立軌道，以便系統僅可容納相對少量之移動元件。第二，線性馬達之長度受限於一伺服控制機構(被描述成單晶片微電腦)，其僅可處理及容納有限數量之位置/換相感測器及相連之電流產生控制電路。第三，定子電樞之繞組基本上屬於線性步進馬達，其代表沿定子電樞存在不均勻的磁阻，從而導致相對顯著之鑲齒效應及一迅速移動之推力產生。最後，定子電樞之無鐵心設計亦導致相對低的平均推力產生，因而並不適於一般之輸送機系統應用。
一些具有獨立控制之傳統輸送機系統，在空間局限性及/或材料要求方面存在著缺點。例如，一些磁導向輸送機無法繞過不良品或空的托板，或者當發現一不良品或空的托板時無法繞過一卸載站。一些傳統輸送機系統需要一個較大的佔據面積，其原因在於：要求為托板移動提供一完整的環，或者零件裝載/卸載站需要額外之模組。
雖然獨立控制輸送機系統可具有各種益處，但對成本的關注將常會需求廉價之傳統機械輸送機，這取決於所涉及之輸送用途。
因此，存在著對以下之需求：因此，產生對經改良之用於輸送之允許多模式輸送、材料的多間距移動裝置、系統及方法之需求，以及對經改善之機械輸送機之需求。
根據本發明之一態樣，提供一輸送機系統，其包括：包括一控制系統之一軌道部分；由控制系統控制之一驅動系統；由驅動系統驅動之複數個移動元件；一托板支撐裝置；複數個托板，其係配置成與移動元件嚙合且在托板支撐裝置上移動；及複數個沿軌道部分設置之工作站，各工作站距離各其他工作站有預定間距，其中在各工作站中有至少一些間距是不同的，其中控制系統、驅動系統及移動元件係配置成使該複數個托板之各托板基於各工作站的間距獨立行進經過工作站。
在一特定情況下，各工作站可具有一預定之週期時間且在各工作站中至少一些週期時間可為不同，其中控制系統、驅動系統及移動元件可配置成使該複數個托板之各托板基於各工作站的週期時間獨立行進經過工作站。
在一特定情況下，該驅動系統可包括一磁驅動系統，且各移動元件可包括一磁導體。
在另一特定情況下，可為各工作站設置一工作站鎖定機構，該鎖定機構係配置成將一托板於週期時間內鎖定在工作站中的位置。在此情況下，該工作站鎖定機構可在釋放與移動元件的嚙合之前先將托板鎖定在位置上，且在釋放托板之前允許移動元件之嚙合。
在另一情況下，一上滑行裝置及一下滑行裝置可支撐在軌道部分之移動元件。該上滑行裝置可發生傾斜，以提供將移動元件固定在上滑行裝置與下滑行裝置之間的壓力。
在某些情況下，該等工作站包括具有多個托板位置之工作站，可在一時間上操作一個以上之托板，以便為不同的週期時間進行調整。
在某些情況下，該控制系統包括一移動元件追蹤系統，該移動元件追蹤系統包括：為移動元件設置之一編碼器條；設置於軌道部分之複數個編碼器讀取頭，其係配置成當移動元件移動經過編碼器讀取頭的位置時讀取該編碼器條。在此情況下，該編碼器條包括沿編碼器條上交錯之複數個索引點。
根據另一態樣，提供一輸送機系統，其包括：一進給站，該進給站包括：設置用以固定自一進給輸送機中接收的各托板且自單獨地自進給部分釋放各托板之一單獨挑出器；一與進給站連接之軌道部分，該軌道部分包括：複數個移動元件，其係配置成自進給部分與托板嚙合；一軌道；一工作站；一控制系統，其係配置成獨立控制該移動元件沿軌道向工作站移動及自工作站中移動出；及一出料站，其係配置成自軌道部分接收各托板且將各托板送至與軌道部分連接之出料輸送機，以進行另外的處理。
在某些情況下，該軌道包括一磁驅動系統。
在某些情況下，該移動元件經由一嚙合系統與各托板嚙合及分離，該嚙合系統包括：一移動元件部分，其係被偏壓使其嚙合，但可在一工作站中使其分離；及一設置於該工作站之工作站部分，其係配置成當該移動元件進入該工作站時該工作站元件使移動元件自托板上分離。
在某些情況下，該移動元件經由一嚙合系統與各托板進行嚙合及分離，該嚙合系統包括：設置於移動元件上之一框架；設置於框架上之向嚙合位置偏壓之一活動銷；設置於工作站中之一活動凸輪機構，當行進時被配置成對抗偏壓進行作業以收回該活動銷，從而與托板分離，且當被收回時允許該活動銷與該托板嚙合。
在某些情況下，該工作站進一步包括：一工作站鎖定機構，其係當被啟動時將托板鎖定於在工作站中之位置，其中該工作站鎖定機構係配置成與凸輪機構一同作業，以便該托板隨時與該工作站或者該移動元件進行嚙合。
根據本發明之另一態樣，提供一模組化多模式輸送機系統，該輸送機系統包括：至少一個線性驅動軌道部分，其係配置成對移動元件進行獨立控制且使其沿軌道部分移動；及至少一個機械驅動軌道部分，其具有與線性驅動軌道部分相同的組態，但其中該線性驅動被一蝸形凸輪驅動系統替代且對移動元件進行控制且蝸形凸輪驅動系統使其沿軌道部分移動。
在一特定情況下，該模組輸送機可進一步包括一用以監視移動元件的移動之控制系統，其中該控制系統包括一移動元件追蹤系統，該移動元件追蹤系統包括：一設置於移動元件上之編碼器條；複數個設置於軌道部分之編碼器讀取頭，該編碼器讀取頭係配置成當移動元件移動經過編碼器讀取頭位置時讀取該編碼器條。
在另一特定情況下，該蝸形凸輪驅動系統可包括：一圓柱形凸輪；形成於圓柱形凸輪之複數個凸輪溝槽；使蝸形凸輪旋轉之一驅動系統；及包括複數個凸輪從動件之各移動元件；其中複數個凸輪溝槽係配置成與複數個凸輪從動件之各自一個接觸以使移動元件移動。在此情況下，該凸輪溝槽可配置成提供即使該蝸形凸輪正在旋轉一移動元件亦不被驅動之一段時間。
在另一特定情況下，該線性驅動軌道部分可包括一磁驅動系統。
根據本發明之另一態樣，提供一蝸形凸輪輸送機系統，其包括：一蝸形凸輪包括：一圓柱形凸輪；複數個形成於圓柱形凸輪上之凸輪溝槽；一使蝸形凸輪旋轉之驅動系統；及一移動元件，其包括：複數個凸輪從動件，其中該複數個凸輪溝槽係配置成與該複數個凸輪從動件中之各自一個接觸以使移動元件移動。
在一特定情況下，該凸輪溝槽係配置成提供即使該蝸形凸輪正在旋轉一移動元件亦不被驅動之一段時間。
在另一特定情況下，該蝸形凸輪輸送機系統可進一步包括一用以監視移動元件之移動之控制系統，其中該控制系統包括一移動元件追蹤系統，其包括：一設置於移動元件上之編碼器條；及複數個設置於軌道部分之編碼器讀取，該編碼器讀取頭係配置成當移動元件移動經過編碼器讀取頭位置時讀取該編碼器條。
根據本發明之另一態樣，提供為一凸輪驅動系統形成一凸輪輪廓之方法，該凸輪驅動系統包括將平板凸輪的動作轉換成線性動作以便驅動一驅動裝置之一平板凸輪及一凸輪從動件；該方法包括：設置與位於在空間上的平板凸輪位置有關位置之凸輪從動件接觸之一線性致動器；提供一處理器來控制線性致動器之移動；為該線性致動器之移動決定初始移動輪廓；基於驅動裝置之試驗運行來調整最初的移動輪廓以形成一最終移動輪廓；基於最終的移動輪廓來計算一凸輪輪廓；且輸出凸輪輪廓用於形成一平板凸輪。
為了對本中所述示例性實施例有深入瞭解，本文中陳述了許多細節。然而，一般技術者應瞭解，本發明所描述之實施例可在無該等細節的情況下得以實施。在其他情況下，對眾所皆知的方法、步驟及元件並未加以詳細描述，以便不遮蔽本文所描述之實施例。再者，無論如何該敍述並不被認為是限制本發明所描述實施例之範圍，但僅敍述本文所述各種實施例之實施。本發明所敍述之實施例並不期望限制於任一示例性實施例之細節、或者限制於為多個或所有示例性實施例所共有之細節。申請人、發明者或所有者保留所有他們在本文所描述的任何實施例中所具有之所有權利，例如在連續申請案中所申請實施例之權利，且並不旨在廢棄、放棄任何該實施例，或者藉由揭示本文將任何該實施例奉獻給公眾。
圖1顯示一模組化輸送機系統20之一般示意圖，其係用以提供系統之一般敍述。
該系統20包括一進給輸送機25，其係將將托板30輸送至一軌道部分35。該進給輸送機25，例如可為：一帶式輸送機、文獻中已知之輸送機或類似物。當該托板30到達進給站40時，其等被偵測且被一固定機構45諸如一閘、鎖或類似物固定於進給站40。實際上，可將數個托板30固定於進給站40中，這取決於該系統20之作業狀態。一安裝在軌道部分35中之移動元件50在進給站40中與托板30嚙合，且在自固定機構45上分離後，該移動元件50使托板30移動至鄰接於軌道部分35之托板軌道55上，且以獨立控制方式將該托板30輸送至工作站60。正如將被瞭解般，該托板30可包括一些裝置(未圖示)來降低托板軌道55上之摩擦以允許移動元件50使托板30移動。在工作站60中，該托板30被該移動元件50準確定位，然後被一設置於工作站60中之鎖定機構(在圖1中未圖示)固定於一處。該工作站60通常包括一裝置(未圖示)，以便托板30可在一工件(未圖示)諸如一零件、裝置或類似物上完成一作業，例如一抓放或者其他作業。雖然托板30停留於工作站60中，但該移動元件50可自托板30上分離且自由移動來收集一後繼之托板30，而另一移動元件50可返回且與位於工作站60中之托板30連接。以此方式，各托板30自工作站60移動至另一工作站60，係藉由使複數個移動元件50軌道部分35移動而完成，各移動元件50係被獨立控制。
在進行多個作業而一特定托板30係在工作站60(多作業)中之情形時，移動元件50可仍然保持與托板30嚙合之狀態，而該托板30係在工作站60中且可提供作業所需之任何x-軸移動。在此情況下，應瞭解，該自托板30移動至第一工作站60之移動元件50可仍然保持與托板30嚙合之狀態，在此情況下，當作業完成後，移動元件50會返回以收集一新的托板30。或者，一第二移動元件50會與托板30嚙合進行各種作業。該特定配置將取決於沿軌道部分35之不同工作站60之作業之時序。
一般而言，各托板30然後可被獨立且準確地移動/分度經過任何數量之工作站60(圖示有四個)且經過任何數量之軌道部分35(圖示有二個)。
在所有工作站60之末端，使各托板30移動至一出料站65，在此處移動元件50使各托板30移動至一出料輸送機70且使其分離。從而釋放該托板30，且被出料輸送機70載運至攜帶至下一個處理作業(未圖示)。在一些實施例中，可將一感測器(未圖示)設置於該出料站65中或者設置於該出料輸送機70上以監測緩衝器直至下一個處理單元，以便使輸送機系統20減慢或者停止，若緩衝器是滿的或者正在變滿。如同該進給輸送機，該出料輸送機亦可為一傳統輸送機，諸如一帶式輸送機或類似物。
傳統進給及出料輸送機與獨立控制軌道部分之該組合，提供一成本較低之模組化輸送機系統，其原因是為各軌道部分35使用低價的傳統托板30及有限數量的獨立控制之移動元件50。使用較便宜之傳統輸送機類型亦允許生產線設計中之彈性，藉由允許進行要求在軌道部分執行詳細的控制，且在傳統輸送機上執行之作業。
當可將各工作站60設置於沿軌道部分35之任意點，且可基於獨立控制而相當容易地調整時，由軌道部分35所提供之模組化及獨立控制亦使得更容易地為模組化輸送機系統20更換機械設備。進而，模組化允許複數個軌道部分35包括在一起以提供如特定處理所需大小之處理面積以及調整所需平面佈置之彈性。
圖2圖示模組化輸送機系統20之軌道部分35。該軌道部分35係一個或一個以上移動元件50(僅圖示一個)之特徵，移動元件50係配置成沿一軌道75行進。該軌道75包括一框架80，該框架80係配置成將該移動元件50支撐於上滑行裝置85及下滑行裝置90上。在授予Peltier之美國專利RE39,747中更詳細地描述了軌道部分35的一些作業原理，籍此作為參考併入本文中。
該模組化輸送機系統20可由複數個軌道部分35組成，該軌道部分35係機械性自備且可快速容易地相互分離，以便實質上模組化。在本實施例中，該軌道部分35係安裝於一支撐物上(未圖示)，以便相互對準及接近，從而形成一更長之軌道。為了被模組化，較佳的是各軌道部分35包含所有的為該軌道部分35提供電能且對其進行控制之電子電路。
圖3圖示軌道部分35之一展開圖。該框架80包含一線性驅動機構95，該線性驅動機構95係形成為一包括複數個埋入線圈105之定子電樞100，埋入線圈105係被單獨激勵以便由定子電樞100所產生的電感磁通量在正常方向上鄰接於所欲控制之特定移動元件50，但不影響鄰接之移動元件50。該線圈105係排列成一連串之獨立的類似多相之線圈或者線圈組，其中將各組中之線圈重疊，籍此使線圈中心間隔開。該框架80亦包括一向定子電樞100提供電能之匯流排110。用於使各移動元件50移動之驅動力係產生於由各移動元件50及該定子電樞100所產生之磁動(MMF)力，意即由定子電樞100及移動元件50所提供之相應的磁通量之趨勢進行定位。一伺服控制系統(以下描述)沿軌道部分35之長度為各移動元件50產生分離及獨立的移動MMFs，以便利用一路徑輪廓獨立地控制各移動元件50，該路徑輪廓通常獨立於任何其他移動元件50。就結構而言，該軌道部分35因此可大體上被分類為具有多個移動元件50之動磁式線性無刷馬達。
圖4A及圖4B顯示該移動元件50之透視圖，圖5顯示該軌道部分35、移動元件50及托板30之剖視圖。如圖4A中所示，各移動元件50包括一本體115，其包含有一個或一個以上之永久磁鐵120，其係設置用以產生一正常取向至軌道部分35之磁通量。在圖4A之示例性組態中，各移動元件50之磁結構包括兩個產生推力之永久磁鐵120，排列成改變北-南順序。永磁材料可包括釹-鐵-硼、鋁-鎳-鈷及陶瓷(肥粒鐵)基磁鐵，通常係根據所需之氣隙通量密度及移動元件50磁結構之物理尺寸加以選擇。
如圖4A、圖4B及圖5中所示，各移動元件50之特徵為沿軌道75之上及下滑行裝置85、90行進之上輪125及下輪130。在此特定實施例中，該上輪125被傾斜以與傾斜之上滑行裝置80相配，從而在移動元件50上產生一向下的力且有助於防止該移動元件50自軌道75上分離。應瞭解，替代之配置可提供同樣的功能。亦為該移動元件50設置一防側傾塊135，該防側傾塊135可與該框架80互相影響，若有一碰撞或類似物有助於防止移動元件50發生側傾。該移動元件50亦可包括協助使任何靜電集聚消散之靜電刷145。
如進一步在圖4A及圖5中所見，各移動元件50包括一延伸物150，一編碼器條155(例如，一光透射或光反射條、一磁條、其他類型之回饋系統或類似物)安裝在該衍生物150上。該延伸物150係配置成編碼器條155與安裝在相應的自軌道75中延伸出之延伸物165上之編碼器讀取頭160相互作用(見圖5)。該編碼器讀取頭160係配置成讀取該編碼器條155，無論是以光學、機械或者其他方式。該編碼器條155與編碼器讀取頭160形成一編碼器系統157。期望內嚙合結構防止該編碼器系統157在軌道75擁擠及防止灰塵及其他碎片。該編碼器系統157係使用於在該移動元件位置-偵測子系統使用，在以下將更詳細描述。在此點，較佳的是將編碼器讀取頭160放置於軌道75上而不是放置於移動元件50上，該移動元件50並非以任何方式被拴住因而對其移動性未有限制。
如圖4B中所見，該移動元件50亦包括一允許該移動元件50與托板30嚙合之嚙合機構170(亦被稱為托板嚙合機構之移動元件部分)。在此特定實施例中，該嚙合機構170包括設置有銷180之一安裝板175(亦被稱為一框架)。該安裝板175上載入有彈簧，以便銷180位於移動元件50上之一延伸位置。以下於圖6A及圖6B中更詳細描述該嚙合機構170。熟習該項技術者應瞭解，亦可考慮替代之嚙合機構，包括非接觸嚙合機構諸如磁嚙合機構。
圖6A及圖6B顯示在工作站60中移動元件50與托板30之分離。如圖6A中所示，該移動元件50達到與一托板30嚙合之工作站60。作為第一階段，一工作站鎖定機構185與托板30嚙合從而將該托板30固定在鄰接於工作站60之位置。在圖6B中，作為第二階段，使一設置於工作站60(在此情況下，一活動凸輪有時被稱為托板嚙合機構之工作站部分)中之托板嚙合機構190行進，以使安裝板175及銷180自移動元件50中降低，以便該移動元件50自托板30上分離。該移動元件50然後自由地沿軌道部分35移動，而該托板30仍然被鎖定在工作站60中。
圖7A至圖7C顯示移動元件50與托板30之嚙合。圖7A顯示該移動元件50接近工作站60，而該托板30被工作站鎖定機構185鎖定於此工作站60中。該托板嚙合機構190亦仍然保持向上述圖6B所述位置之托板30行進。圖7B顯示在工作站60中該移動元件50與托板嚙合機構190嚙合，以便該在移動元件50上之安裝板175及銷180在與零件托板30嚙合之前被降低。在圖7C中，作為第一階段，該托板嚙合機構190已經被收回，以允許該安裝板175及銷180上升且與零件托板30嚙合。在嚙合之後，作為第二階段，將該工作站鎖定機構185收回以允許該托板30隨移動元件50移動而移動。
使用一個二階段機構可保證零件托板在自工作站60中釋放之前與移動元件50嚙合，或者在與移動元件50分離之前被鎖定於該工作站60中。期望此方法可確保該托板30始終準確地定位於工作站60或者與移動元件50連接。
圖8A為輸送機系統20中所使用一示例性控制架構之方塊圖。如圖8A中所示，該輸送機系統20包括一控制整個輸送機系統20之中央控制器200、及一部分控制器205，其係用於各個輸送機系統20中所使用之軌道部分35(圖示有四個部分控制器205)。如上所述，該輸送機系統20可由複數個模組化軌道部分35形成，代表控制區，其係由一部分控制器205所引導。該中央控制器200可檢測移動元件50(較佳的是唯一地定址)之目標資料，且當移動元件50達到其目標時接收確認消息。如此般，該中央控制器200可用於過程(意即生產線)控制。該中央控制器200亦可藉由監測該部分控制器205而發揮監督診斷作用(例如，藉由嚙合於一連續輪詢(polling)處理)以便決定任何部分控制器205是否出現故障。亦應瞭解，該中央控制器200亦可向進給輸送機25及出料輸送機70提供控制，例如經由進給控制器207及出料控制器209。
圖8B為一軌道部分35之一示例性控制系統210之方塊圖。該控制系統210包括經由一輸入/輸出(I/O)或網路模組215與中央控制器200連接之該部分控制器205。在此實施例中，該部分控制器205在一點對點通信網路中相互連接，以便各部分控制器205經由一通信線路220與前一個及後一個部分控制器205連接。應瞭解，其他各種實施例可包括使用該中央控制器200在部分控制器205或類似物之間傳遞資訊/資料。
該部分控制器205亦可經由輸入/輸出(I/O)或者網路模組215與其他裝置諸如可程式邏輯控制器(PLCs)(未圖示)連接。該PLCs可向軌道部分35提供生產線站-處理指令，諸如沿軌道75為一移動元件50指示下一個目標，或者提供站-特殊動作指令，使一特定移動元件50停止於鄰接於工作站60之處。例如，一典型之二軸站控制器或者PLC可藉由提供脈衝訊號而作業，以便使移動元件50沿軌道75之移動與一站端接器(未圖示)或類似物沿橫軸之移動同步，藉以各脈衝代表一移動元件50之增量的移動指令。較佳的是，提供與PLC之直接連接降低頻寬的數量，其被要求將此資訊經過中央控制器200進行傳輸，藉此實質上排除對軌道部分35之長度及處理能力潛在的局限性。
如圖所示，各部分控制器205與在相應的軌道部分35之該定子電樞100及線圈105連接，且按照獨立軌跡或者“移動”指令為位元元元於此處之各移動元件50控制該線圈105。
各軌道部分35亦包括電量平衡電子器件225，其可包括例如電流放大器、電流感測電路、溫度感測器、電壓感測器及類似物。該部分控制器205可定期地輪詢電量平衡電子器件225，以便獲得由該等感測器所提供之診斷資料。
各部分控制器205亦與位於軌道部分35之該編碼器讀取頭160連接。該部分控制器205係用於執行一閉環數位伺服控制系統，該閉環數位伺服控制系統藉由分析位元於其軌道部分35中之各移動元件50的絕對位置，而控制該移動元件50之移動。該部分控制器205使用一移動元件位置回饋子系統，其將所量測之移動元件位置資料提供至部分控制器205。參照圖4A、圖4B及圖5，當一特定移動元件50之該編碼器條155移動經過一特定編碼器讀取頭160時，產生信號且引起該部分控制器205按照編碼器條155之行進方向更新移動元件50之位置。該部分控制器205提供對編碼器160進行取樣之處理且解析位於相關的軌道部分35之各移動元件50的位置。總而言之，該處理在隨時可將任何特定移動元件50之編碼器條155僅與一編碼器160加以結合，以便特定移動元件50之絕對位置，可基於相關編碼器(或者更具體而言其讀取頭160)的固定位置及編碼器條155與相關編碼器160的相對位置而計算出。此外，當該編碼器條155同時與兩個編碼器160嚙合時，該處理將該移動元件50之相關性或者“所有權”自目前的編碼器160轉換或者傳動至鄰接之經嚙合之編碼器160。以此方式，一特定移動元件50之位置可在整個控制區被連續追蹤。當一移動元件50越過控制區時，發生一相似的過程，此外該鄰接之部分控制器205形成一資料結構以追蹤該特定移動元件50的位置，且一旦傳遞完成，則對在(目前)前一控制區中之該移動元件50之該資料結構進行偵測。
作為一實例，若每吋400線等級之編碼器條155經過一特定編碼器讀取頭160向前移動一吋，該移動將引起一相關的計數器變化+/-400，這取決於行進方向。此類型之編碼器讀取頭160以及相關的編碼器條155可購得，例如自美國華盛頓之美國數位公司購得。該編碼器條155可進一步包括一具有沿條交錯之複數個索引點之增量的編碼器部分(未圖示)，以便可基於讀取少至二個索引點對該移動元件50進行定位。
熟習該項技術者應瞭解，該編碼器系統157可為光學的或者可為另一替代系統。例如，一被動式可讀取裝置可為一磁條，而該編碼器讀取頭可為相應的磁偵測器。該各種實施例可提供非常細微的解析度。
圖9A～圖9I顯示該輸送機系統20在一多週期時間、多間距間距配置中之作業。如圖9A中所示，托板F位於第一工作站S1，而托板E位於進給等待處理之單獨挑出器。在此階段，移動元件1與托板E嚙合，移動元件2與托板F嚙合。在圖9B中，移動元件2已使托板F行進至在第一工作站與第二工作站S2之間的中間位置。在此同時，移動元件1使托板E移動至第一工作站S1。
在圖9C中，移動元件1及2返回移動至該軌道，以便移動元件1對準在進給模擬器中之托板D且與其嚙合，而移動元件2在第一工作站S1中對準托板E且與其嚙合。在此同時，移動元件3、4、5、6及7對準托板F、G、H、I、J且與其嚙合。在圖9D中，移動元件1至7與相關的托板一同行進且在第一工作站S1釋放托板D，托板E及F位於第二工作站S2，托板G及H位於第三工作站S3及托板I及J位於在第三工作站S3與第四工作站S4之間的中間位置。如圖9D所示，該托板可獨立定位於具有可變間距且可同時在多個托板上作業之工作站60。
在圖9E中，移動元件1及2返回至軌道之起點，以便移動元件1位於與在進給單獨挑出器上之托板C鄰接且與其嚙合之處，且移動元件2定位於鄰接於在第一工作站S1中之托板D且與其嚙合。如圖9F中所示，移動元件1及2然後使托板C及D前進，以便使該托板C定位於第一工作站S1而使托板D定位於在第一工作站S1與第二工作站S2之間的中間位置。該移動使托板D行進至工作站S2，該工作站2係作為一“2上”工作站而作業。
如圖9G中所示，移動元件1至13定位於鄰接於托板B至N處，且與其嚙合。在圖9H中，移動元件1至13前進，使托板B經過N沿軌道向前行進。托板B係位於該第一工作站S1，使托板C及托板D移動進入第二工作站S2，使托板E及F移動進入第三工作站S3，使托板G、H、I、J移動進入第四工作站S4，最後使托板K、L、M、N移動至出料輸送機上，被運送進行另外的處理。在圖9I中，該移動元件1及2返回至軌道起點，在此軌道起點移動元件1鄰接於托板A且與之嚙合，以及移動元件2鄰接於在工作站S1中的托板B且與其嚙合。在此點，該過程反復持續進行。
應瞭解，圖9A至圖9I僅顯示工作站、托板及移動元件之一個可能的配置，以圖示輸送機系統20能夠使托板行進經過具有多間距、多週期時間之一過程，且工作站基於相關之週期時間在一特定時間在一個以上之托板上作業。
當處理諸如上述之磁線性驅動系統時，一個問題為該移動元件50之添加或者去除。為了克服此問題，可為一模組化軌道部分提供一延伸物，例如長度大約為300～600mm(12～24吋)，並不為編碼器或者馬達部分設置該延伸物。就移除或者添加而言，該移動元件50可以手動方式移動至該延伸物部分且被移除，或者被放置於該延伸物部分且被推回至一裝有動力裝置之軌道部分。
在該模組化輸送機系統中，可藉由在進給站設置一獲取零件資訊之感測器或者讀取器(未圖示)，而對零件追蹤資料進行追蹤。當該托板30移動經過該軌道部分時，零件資料可然後與獨立的移動元件50或者工作站60結合。如此般，可在整個軌道部分35正確地追蹤零件資料及位置。
當發生一些種類之系統故障且必須重設系統以便確認個別的移動元件50及位置時，可採用一種方法使系統之該移動元件50重定方向。在一特定實施例中，可以手動方式使所有移動元件50移動至一下游位置。在啟動時，該系統可使所有的移動元件50向上遊移動至一預設的目標位置，在此點上移動元件IDs可由可程式邏輯控制器連續性地指定。在ID被指定後，該移動元件50可被PLC放開且達到一專用的拾取位置目標。在某些情況下，下遊移動元件50可被放開至上游固定目標，直至大部分下遊移動元件50已被送至其拾取位置目標。應瞭解，固定目標之數量將取決於實體佈局。此類型之恢復序列可被PLC進行協調且益處為通常不需要RFID或IR或者其他移動元件ID系統。
可為各軌道部分35或者軌道部分35之各組合可設置機械及軟體限制，以便防止移動元件50在軌道部分35或者軌道部分35之組合的末端脫離。
由於該模組化輸送機系統20包括裝有動力裝置之軌道部分與機械進給及出料輸送機，操作員站可設置於為提供獨立控制之較高能量軌道部分35之保護區外。從而為操作員提供更大的安全性。使用機械進給及出料輸送機允許在生產線中的中間區提供更多的緩衝彈性。例如，一傳統輸送機可放置於二個線性-驅動區之間，以允許更便宜的緩衝，若一線性-驅動區處於任何原因被停止。適當使用緩衝可改良設備總體效能(OEE)。
此組合模組化輸送機系統20具有優於傳統系統之益處：該托板之尺寸並不受限於底盤間距及可設置於一托板上之多個零件。在該軌道部分35上，可使各移動元件50獨立移動，以便當在另一工作站60中執行一多作業時允許在工作站60中的偏移，且在軌道部分35可自所有側面接觸零件。進而，由於在軌道部分35上之正確的分度，該移動元件50可提供x-軸移動，從而與工作站60中之y及z軸裝置協調移動。
通常期望本發明所揭示之模組化輸送機系統20之實施例提供若干優於傳統輸送機系統之益處。例如，使用相對廉價的用於零件輸送之傳統輸送機降低成本，而軌道部分35之獨立控制之移動元件50可用於位置之準確控制。進而，該軌道部分35之電磁結構在位置準確的位置時可提供平順之推力及高速。再者，該分散式控制系統使得各移動元件50被分離且獨立控制，而簡單地與用於進給及出料輸送機之生產線處理控制器相連接。最後，該輸送機系統20可由分離的、自攜的模組化軌道部分35及進給及出料輸送機所構成，而對輸送機系統的長度或者由其控制的移動元件50的數量卻有很少的實際限制。
圖10A顯示將模組化軌道部分35與一機械輸送機400一同使用之另一實施例。在此情況下，並非是一傳統帶式輸送機，該機械輸送機400包括一設置於模組化化軌道部分35’之蝸形凸輪405，模組化軌道部分35’已使線性驅動裝置移動(或者關閉)，被稱為一無動力裝置的軌道部分35’。如圖10A中所示，可為抓放元件410設置裝有動力裝置之軌道部分35或者無動力裝置的軌道部分35’。圖10B顯示使抓放元件移動之本實施例之一視圖。在此實施例中，該移動元件50係配置成移動且離開裝有動力裝置之軌道部分35且沿無動力裝置的軌道部分35’移動。如同上述實施例，可為該移動元件50設置一與移動元件50嚙合之托板30，以便當該移動元件50沿裝有動力裝置及無動力裝置的軌道部分35及35’移動時，該托板30隨該移動元件50移動而移動。
當一移動元件50一裝有動力裝置之軌道部分35移動至一無動力裝置的軌道部分35’時，移動元件50之驅動自線性驅動裝置75轉換至蝸形凸輪405。圖10C及圖10D更詳細地顯示該蝸形凸輪405及移動元件50。該蝸形凸輪405包括一在移動元件50上與一個或一個以上之凸輪從動件420(在此情況下為一滾筒銷)嚙合之凸輪溝槽415(或者在本實施例中為多溝槽-二個溝槽415)且使移動元件50沿該無動力裝置的軌道部分35’行進。圖10C及圖10D顯示該溝槽415之間距如何與凸輪從動件420相互作用，將圓周動作轉換成線性動作。可使該蝸形凸輪405向前旋轉或者向後旋轉，並且旋轉方向決定移動元件50經過在該凸輪溝槽415中之嚙合滾筒銷420之動作方向。該凸輪溝槽415可被組態成各種類型之移動元件50沿無動力裝置的軌道部分35’之移動，包括短的停留時間、間距移動、連續移動或類似物。圖10E顯示一溝槽415之一組態，包括一溝槽起點配置425以允許該溝槽415收集該凸輪從動件420。
應瞭解，該蝸形凸輪使得無動力裝置的軌道部分35’亦將被組態成為模組化部分，該模組化部分可與裝有動力裝置之軌道部分35(線性驅動)或者其他他無動力裝置的軌道部分35’連接，其中二個蝸形驅動405可相互連接，以提供一組裝線之更長的蝸形驅動405及無動力裝置的軌道部分35’。
以上描述了來自裝有動力裝置之軌道部分35的元件之實施例，諸如編碼器系統157可停留在其發揮作用之處。在編碼器系統157的情況下，該編碼器系統157可停留於無動力裝置的軌道部分35’及移動元件50上，以便允許當移動元件50沿無動力裝置的軌道部分35’移動時對其進行準確追蹤。使用一具有一線性驅動裝置或一機械驅動裝置之標準模組化軌道部分，諸如期望該蝸形凸輪405允許創建彈性自動化系統。
應瞭解各種實施例可允許該托板30獨立於該移動元件50(如上述最初實施例之進給輸送機25及出料輸送機70中)且可藉由與移動元件50(與蝸形凸輪405相互作用)嚙合而使該托板30在無動力裝置的軌道部分進行，或者直接利用蝸形凸輪405使該托板30行進，例如，在托板30上設置凸輪從動件(未圖示)且使托板30自移動元件上分離，類似於移動元件50之嚙合及分離。
本實施例之一期望之益處是能夠在不更換至不同的軌道系統的情況下，自非同步(有動力裝置的軌道部分)運行至同步運行(無動力裝置的軌道部分)。可平順地自非同步運行轉為同步運行(有時稱為“連續動作”)並且返回至非同步運行，或者，開始是同步運行然後至非同運行，均係在一單一模組化軌道環境中。應瞭解，軌道部分35及35’之模組化，使得具有任何所需數量的驅動系統之相互轉換成功，以便建立一組裝線或類似物。
在一些實施例中，抓放動作可由一獨立的抓放驅動系統430所控制(如圖10A中所示)，在此情況下可使用一PLC(可程式邏輯控制器)(未圖示)來使抓放與移動元件移動控制協調。在其他實施例中，抓放動作可直接與移動元件動作耦合(以下進一步描述)，在此情況下該蝸形凸輪405(提供托板動作)及該抓放裝置410可被一普通驅動裝置驅動。在此情況下，通常更為重要的是使蝸形凸輪405經歷連續移動。在此情況下，仍然能夠藉由提供跟隨蝸形凸輪405圍繞其圓周的旋轉移動而移動之凸輪溝槽415，而暫時中止一移動元件50(或者托板30)之移動。此組態可產生即使該蝸形凸輪405正在旋轉該移動元件50/托板30亦不會移動之一簡短的“死區”。應瞭解，任何暫時的中止或者死區將受限於蝸形凸輪之圓周及旋轉速率。
在圖10A～圖10E中所示之實施例中，能夠利用線性驅動驅動托板隨蝸形凸輪移動之期望的益處，諸如：
a.使用以較低成本蝸形凸輪為基礎之動作控制，適於使用處理所要求的線性驅動控制之彈性；
b.能夠將以大型凸輪為基礎之系統解耦成為多區(模組化)，從而提供經改良之整合彈性、維護/可服務性，且在各使用線性伺服控制之凸輪區之間提供靈活的緩衝；及
c.能夠在以凸輪為基礎之區域執行液體充填及其他濕場作業，藉此防止線性驅動部分遭受潛在之液體損害。
在某些情況下，該蝸形凸輪405較佳的是使用二個與二個滾筒銷(凸輪從動件420)配合之凸輪溝槽/導軌415，該兩個滾筒銷係設置於移動元件50上以提供引導線(如圖S10A至圖10E中所示)。圖10C至圖10E顯示具有2個平行溝槽(有時被稱為“雙溝”)之示例性蝸形凸輪。在蝸形凸輪405上該溝槽-起點425之該圓形(角形)位置係配置成使正在到達之移動元件50之滾筒銷420嚙合，如圖10E中所見。圖11A至圖11C顯示在無動力裝置的軌道部分35’中之移動元件50。當該移動元件50到達該無動力裝置的部分35’時，該蝸形凸輪405開始旋轉且該溝槽-起點425(見圖10E)與定位於靠近移動元件50前部之第一滾筒銷420A(見圖11C)嚙合，從而將第一滾筒銷420A攜帶至第一溝槽415A中。在蝸形凸輪405上的二個溝槽415A與溝槽B之間的距離導致與第一溝槽415A及第二溝槽415B連接之溝槽-起點425之各自的角形偏移。第二滾筒銷420B然後被第二溝槽415B所嚙合。在該蝸形凸輪405上變化之溝槽415之形狀可允許改變動作期間之速度及加速度，所上所述，這對於連續驅動系統尤其是蝸形凸輪405及該抓放裝置410均係由一單一驅動裝置(以下討論)所驅動之一系統尤為重要。使用具有二個或二個以上凸輪從動件420之二個或二個以上溝槽415，亦提供定位移動元件50之附加的穩定性，其原因在於該凸輪溝槽415及該凸輪從動件420可定位，以便各凸輪溝槽415向各個凸輪從動件420的不同側面施加壓力，以便凸輪從動件420將在溝槽415中起很少的作用。
期望之益處包括：
a.由於使用二個溝槽415因而具有良好的公差位置重複性；
b.磨損之下降，為凸輪及滾筒銷提供較長的使用壽命；以及
c.蝸形凸輪可更易於設計成適合於所需之間距及所需之動作輪廓(例如托板加速度及速度、連續動作相對於托板在站中之停留時間)。
使用二個或更多之凸輪溝槽415及凸輪從動件420之附加益處為：該蝸形凸輪405能夠藉由與第一(意即向前)凸輪從動件420A嚙合而將該移動元件50拉出裝有動力裝置之軌道部分35，接著，藉由經由第二凸輪從動件420B連續地向移動元件50施加向前的力而將該移動元件50“推”至一後繼之裝有動力裝置之軌道部分35或類似物上，甚至在第一凸輪從動件420A已分離後。雖然未圖示，但應瞭解第一及第二凸輪從動件420A及420B可實際定位於在該移動元件略前或者略後之延伸物上，這取決於系統之特定用途。
如上所述，複數個驅動裝置可用於驅動該蝸形凸輪405及抓放單元410(對該蝸形凸輪405而言為一個或一個以上，對該抓放單元410而言為一個或一個以上)。該多驅動方案為抓放操縱之作業提供更大的彈性，例如若在凸輪驅動部分需要有一較長的托板的止動。一雙驅動之一實例更詳細地示於圖12A及圖12B。在此情況下，當抓放驅動裝置440繼續作業時，該蝸形凸輪驅動裝置435可被中止。如上所述，一單一(普通)驅動方案可使該推板之停止成為可能，但一般達短於蝸形凸輪之單一旋轉的時段(經由凸輪溝槽415的過程/外形而實現)。多驅動系統需要經由PLC而同步化。在某些情況下，使用伺服馬達作為一抓放單元410之驅動源可使PLC在任何時刻“瞭解”移動元件50及該抓放單元410之目前位置。當使用多驅動時，期望之益處包括：
a.解耦區的彈性，而不另外使用解耦驅動裝置及類似物。該解耦可藉由簡單地“關閉”各自的區/站合而達成。不必由機械裝置進行分解。
一抓放驅動440之一例包括一凸輪驅動抓放，更詳細地示於圖13A～圖13D。在此情況下，旋轉凸輪500A及500B分別驅動水準及垂直動作。旋轉凸輪500A及500B驅動凸輪從動件505(僅顯示505A)，該凸輪從動件505係由凸輪杆510A及510B支撐。該凸輪杆510A及510B為連接之傳動系統515A及515B，將動作傳遞成適當的水準及垂直抓放動作。該凸輪杆510A及510B亦與氣缸520A及520B相連，例如一氣壓缸或類似物。該氣壓缸520及20B起保持凸輪從動件505A與旋轉凸輪500A及500B接觸之彈簧的作用(經由該凸輪杆510A及510B)。圖13B顯示抓放單元之功能原理。該抓放單元410之耦合及解耦，係藉由以氣動方式利用壓縮空氣延伸或者收回氣缸520A或520B而完成。當嚙合時，氣缸520A或者520B將杆向下拉至旋轉凸輪500A或者500B，但由於在氣缸520A或520B中空氣的壓縮性而亦起空氣彈簧之作用。圖13C及圖13D顯示使用氣缸520A及520B作為一空氣彈簧(向下箭號522)或者與該抓放裝置(向上箭號523)分離。此系統之期望之益處包括：
a.利用滾筒從動件505A降低對經淬火之旋轉凸輪500A的磨損(圖13b)；及
b.能夠經由可程式控制使抓放動作停止(該氣壓缸可被拉長以使凸輪脫離且因而使抓放移動停止)。圖13C及13D顯示如何實現凸輪杆/凸輪從動件嚙合/分離。一PLC可控制該氣壓缸，這取決於處理產品的抓放要求。
抓放驅動之另一實例為一線性啟動抓放(圖13E)。如圖13E所示，線性致動器(伺服或者其他方式)525A及525B係置放在氣壓缸之位置且使旋轉凸輪500A及500B移動。在此情況下，該抓放係由該線性致動器525A及525B所驅動，以便可經由該線性致動器525A及525B之電腦控制而容易地調整抓放移動之x及y尺寸(見箭號527)。期望之益處包括：
a.可程式之垂直及水準動作提供在無經加工的凸輪輪廓下快速形成抓放動作輪廓之可能性；
b.在不必換出凸輪的情況下，為不同產品或者處理要求改變抓放的垂直及水準動作之可程式彈性。
在本實例中，該線性致動器525A及525B可選擇性地僅使用於初步允許在形成一移動輪廓時快速、有效地調整抓放移動。在使用線性致動器525A及525B進行調整之後，可基於最終的移動輪廓形成硬體凸輪，且該硬體凸輪然後可被放置在其位置且一旦凸輪輪廓已形成則利用氣壓缸520A及520B取代線性致動器525A及525B來驅動抓放裝置。該線性致動器525A及525B之初次使用有助於形成用於所需動作之最適當的凸輪輪廓時，避免需要重工或者浪費凸輪材料(例如，由於對凸輪進行再切而進行各調整)。
在某些情況下，不宜用一傳統凸輪系統來替代該線性致動器525A及525B。例如，線性致動器525A及525B之可程式性可提供其他益處，調整與生產線環境中隨時間推移發生變化之其他變數有關之移動輪廓。若在一產品的處理中作出改變，則可利用線性致動器525A及525B之可程式性來調整該抓放動作進行補償。在一個對生產線有嚴格的驗證要求之醫療產品/裝置市場中，若預先已對線性致動器525A及525B之可程式態樣進行了驗證，則由於小的變化而不必對整個過程進行再確認。另一益處為在類型變化方面之彈性增加，這可藉由調整程式或者甚至選擇各自的生產參數(包括一適當之動作輪廓)而達成。在該抓放單元410中以行進中之方式使用線性致動器525A及525B亦可使視覺控制之抓放控制稱為可呢個，例如能夠包括一視覺系統，該視覺系統基於一零件的以視覺所決定之位置，向線性致動器525A及525B提供回饋來調整抓放裝置的移動。當一個零件在托板上之排列或位置在托板與托板之間不同時，該系統可用於提高夾持過程之準確度。
亦如上所述，一單一驅動裝置可用於蝸形凸輪405及抓放單元410。圖14A、圖14B、圖14C及圖14D顯示一單一驅動系統600之一例，其中蝸形凸輪405及一抓放系統605均係由單一驅動裝置610所驅動。在此情況下，該抓放系統605包括複數個頂部承載式抓放單元410。如圖14B～圖14D中所示，本實施例之單驅動610係使用雙軸動作控制。尤其是，該單一驅動裝置610使用一齒輪箱(未具體顯示)，其係配置成一驅動馬達615具有二個驅動軸620驅動抓放系統605以及經由一傳動帶625驅動該蝸形凸輪405。在此情況下，該驅動軸620可適合於該單一驅動裝置610，以便兩者並不完全旋轉但在整個弧形範圍的動作(向後及向前)中相互連接，且向聯動裝置630提供運動以驅動各抓放單元410之橫向及垂直動作。此配置之期望之益處包括：
a.藉由以單一驅動裝置610驅動在多個區驅動所有抓放單元410及蝸形凸輪405，而降低驅動成本；
b.當使移動元件50之動作與凸輪抓放單元410進行機械耦合時減少程式；
c.在沿驅動軸620中的任意處定位抓放單元410之便利及彈性，導致快速設置及快速重組態；
d.在沿無動力裝置的軌道部分35’上的任意處，使整套抓放單元410重新定位；
e.與可替換的抓放組態相比，減小之佔據面積佔用較小的空間；以及
f.降低抓放之成本。
雖然以一無動力裝置的軌道部分35’描述了單一驅動系統605，但應瞭解，此功能可用於使用有蝸形凸輪405及抓放單元410之許多類型之輸送機系統。進而，應瞭解，雖然在上述實施例已使用了術語“抓放”，但其他類型之適當工作站亦可實施來代替抓放單元410。
以上以某種程度的特殊性揭示了本發明之實施例，用來進行描述但並非用以限制。熟習該項技術者將瞭解，在不脫離本申請案之精神及範圍的情況下，可對該實施例進行許多修改與變更。
雖然以上描述提供了一個或更多之處理或裝置之實例，但較佳的是其他處理或者裝置可在該發明揭示之範圍內。亦應瞭解，該處理及裝置係使用硬體或者軟體元件或者其一適當之組合來實施。可提供軟體作為在一實體電腦媒體或類似物上之指令，用以在一計算裝置之處理器中執行。
20．．．模組化輸送機系統
30．．．托板
35．．．軌道部分
35’．．．軌道部分
40．．．進給站
45．．．固定機構
50．．．移動元件
60．．．工作站
65．．．出料站
70．．．出料輸送機
75．．．軌道
80．．．框架
85．．．上滑行裝置
90．．．下滑行裝置
95．．．線性驅動機構
100．．．定子電樞
105．．．埋入線圈
110．．．匯流排
115．．．本體
125．．．上輪
130．．．下輪
135．．．防側傾塊
150．．．延伸物
155．．．編碼器條
157．．．編碼器系統
160．．．編碼器讀取頭
165．．．延伸物
170．．．嚙合機構
175．．．安裝板
180．．．銷
185．．．工作站鎖定機構
190．．．托板嚙合機構
200．．．中央控制器
205．．．部分控制器
207．．．進給控制器
209．．．出料控制器
210．．．示例性控制系統
215．．．網路模組
220．．．通信線路
225．．．電量平衡電子器件
400．．．機械輸送機
405．．．蝸形凸輪
410．．．抓放元件
415．．．凸輪溝槽
415A．．．第一溝槽
415B．．．第二溝槽
420．．．凸輪從動件
420A．．．第一滾筒銷
420B．．．第二滾筒銷
425．．．第一溝槽起點配置
430．．．抓放驅動系統
435．．．蝸形凸輪驅動裝置
440．．．抓放驅動裝置
500A、500B．．．旋轉凸輪
505．．．凸輪從動件
510A、510B．．．凸輪杆
515A、515B．．．傳動系統
520A、520B．．．氣缸
522．．．向下箭號
523．．．向上箭號
525A、525B．．．線性制動器
527．．．箭號
600．．．單一驅動系統
605．．．抓放系統
610．．．單一驅動裝置
615．．．驅動馬達
620．．．驅動軸
625．．．傳動帶
630．．．聯動裝置
在此所包括之圖式說明了本發明之物件、方法及裝置之各種實例，且並不期望以任何方式限制本申請案之範圍。在圖式中：
圖1為一模組化輸送機系統之一示意圖；
圖2為圖1之模組化輸送機系統之一軌道部分之透視圖；
圖3為圖2之軌道部分之展開圖；
圖4A及圖4B為圖2之軌道部分之移動元件之透視圖；
圖5為軌道部分、移動元件及零件托板之一剖視圖；
圖6A及圖6B為軌道部分、移動元件及托板之剖視圖，其顯示移動元件與托板之嚙合；
圖7A至圖7C為顯示移動元件與托板之嚙合之詳細透視圖；
圖8A及圖8B為用以控制圖2之軌道部分之一示例性分散式控制架構之方塊圖；
圖9A至圖9I顯示在不同位置且提供多循環、多間距移動之輸送機系統；
圖10A顯示一模組化輸送機系統之另一實施例，其中將一裝有動力裝置之軌道部分與一無動力裝置的軌道部分包括一蝸形凸輪驅動系統一同使用；
圖10B顯示圖10A之實施例但無抓放元件；
圖10C顯示使用該旋轉之蝸形凸輪且經由在該蝸形凸輪中之凸輪溝槽中之滾筒銷引導各移動元件在線性軌道上移動；
圖10D顯示滾筒銷嚙合於該凸輪溝槽中；
圖10E顯示在蝸形凸輪上之凸輪溝槽中之溝槽起點開口；
圖11A～圖11C顯示該蝸形凸輪以及其與該移動元件之嚙合；
圖12A及圖12B顯示一雙驅動蝸形凸輪及抓放系統；
圖13A顯示一抓放裝置之一凸輪驅動系統；
圖13B顯示圖13A之凸輪驅動系統之其他細節；
圖13C及圖13D顯示凸輪從動件杆之嚙合及分離之功能及原理(站/區之耦合及解耦)；
圖13E顯示電驅動致動器替代凸輪軸；
圖14A～圖14D顯示一單驅動蝸形凸輪及取放系統。
20．．．模組化輸送機系統
30．．．托板
35．．．軌道部分
40．．．進給站
45．．．固定機構
50．．．移動元件
60．．．工作站
65．．．出料站
70．．．出料輸送機

Claims (12)

  1. 一種輸送機系統，其包括：一軌道部分，其具有一控制系統，被該控制系統所控制的一驅動系統，被該驅動系統所驅動的複數個移動元件，及一托板支撐裝置；及複數個托板，其係配置成與該等移動元件嚙合且在該托板支撐裝置上移動；及沿著該軌道部分設置的複數個工作站，各工作站間具有一預定的間距，至少某些在各工作站間的間距為不同，且各工作站具有一預定的週期時間，至少某些工作站的週期時間為不同，使該複數個工作站包括至少一具有複數托板位置的工作站；及其中該控制系統、驅動系統及移動元件係配置以基於該等工作站的間距與週期時間而使該複數個托板的各托板獨立於其他托板前進經過該等工作站。
  2. 如申請專利範圍第1項之輸送機系統，其中該驅動系統包括一磁驅動系統且每一移動元件包括一磁導體。
  3. 如申請專利範圍第1項之輸送機系統，其中每一工作站設有一工作站鎖定機構，該工作站鎖定機構係配置成於該週期時間內將一托板的位置鎖定在工作站中。
  4. 如申請專利範圍第3項之輸送機系統，其中該工作站鎖定機構在放開與移動元件的嚙合之前先將該托板的位置鎖定，且在放開該拖板之前允許該移動元件的嚙合。
  5. 一種輸送機系統，其包括：一軌道部分，其具有一控制系統，被該控制系統所控制的一驅動系統，被該驅動系統所驅動的複數個移動元件，及一托板支撐裝置；及複數個托板，其係配置成與該等移動元件嚙合且在該托板支撐裝置上移動；及沿著該軌道部分設置的複數個工作站，各工作站間具有一預定的間距，至少某些在各工作站間的間距為不同；其中該控制系統、驅動系統及移動元件係配置成使該複數個托板之各托板基於各工作站之間距而獨立前進經過各工作站；其中一上滑行裝置及一下滑行裝置將該等移動元件支撐於軌道部分，且使該上滑行裝置傾斜以提供將移動元件固定在該上滑行裝置與該下滑行裝置之間的壓力。
  6. 如申請專利範圍第5項之輸送機系統，其中該控制系統包括一移動元件追蹤系統包括：設置於移動元件上的一編碼器條；設置在該軌道部分的複數個編碼器讀取頭，該等編碼器讀取頭係配置成當移動元件移動經過該編碼器讀取頭位置時讀取該編碼器條。
  7. 如申請專利範圍第6項之輸送機系統，其中該編碼器條包括沿條交錯的複數個索引點。
  8. 一種輸送機系統，其包括：一進給站，其包括：一單獨挑出器其係設置用於固定自一進給輸送機接收之托板且自進給部分將該等托板放開；與該進給站相連的一軌道部分，該軌道部分包括：複數個移動元件，係係配置成自進給部分與各托板嚙合；包括一驅動系統的一軌道；沿著該軌道設置的複數個工作站，各工作站間具有一預定的間距，至少某些在各工作站間的間距為不同，且各工作站具有一預定的週期時間，至少某些工作站的週期時間為不同，使該複數個工作站包括至少一具有複數托板位置的工作站；及控制該驅動系統的一控制系統，其係配置成獨立控制該等移動元件，使其沿該軌道向工作站移動及自工作站中移動出；一出料站，其係配置成自軌道部分接收各托板且將各托板饋進至與軌道部分相連的一出料輸送機，進行其他處理；及其中該控制系統、驅動系統及移動元件係配置以基於該等工作站的間距與週期時間而使該複數個托板的各托板獨立於其他托板前進經過該等工作站。
  9. 如申請專利範圍第8項之輸送機系統，其中該驅動系統包括一磁驅動系統。
  10. 如申請專利範圍第8項之輸送機系統，其中該移動元件經由一 嚙合系統與托板嚙合及脫離，該嚙合系統包括：一移動元件部分其被施加偏壓用以被嚙合，但可與一工作站分離；一工作站部分，設置於工作站中且配置成當移動元件進入該工作站時，該工作站元件自托板中使移動元件分離。
  11. 一種輸送機系統，其包括：一進給站，其包括：一單獨挑出器，其係設置用於固定自一進給輸送機接收之托板且自進給部分將該等托板放開；與該進給站相連的一軌道部分，該軌道部分包括：複數個移動元件，係係配置成自進給部分與各托板嚙合；一軌道；一工作站；一控制系統，其係配置成獨立控制該等移動元件，使其沿該軌道向工作站移動及自工作站中移動出；一出料站，其係配置成自軌道部分接收各托板且將各托板饋進至與軌道部分相連的一出料輸送機，進行其他處理；其中該軌道包括一磁驅動系統；及其中每一個移動元件部分包括：設置於移動元件中的一框架；設置於該框架的一銷，該框架被施加偏壓在嚙合位置；及 該工作站部分包括：設置在工作站中的一活動凸輪，當該活動凸輪行進時，該活動凸輪被配置成用以操作對抗偏壓以收回該銷以與該托板分離，且當被收回時允許該銷與托板嚙合。
  12. 如申請專利範圍第11項之輸送機系統，其中該工作站進一步包括：一工作站鎖定機構，其當被啟動時將托板鎖定於在該工作站中之位置；其中該工作站鎖定機構係配置成與活動凸輪合作以使該托板隨時與該工作站或者該移動元件嚙合。
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