WO2023186856A1 - Transporteinheit und zugehöriges montageverfahren - Google Patents

Transporteinheit und zugehöriges montageverfahren Download PDF

Info

Publication number
WO2023186856A1
WO2023186856A1 PCT/EP2023/057918 EP2023057918W WO2023186856A1 WO 2023186856 A1 WO2023186856 A1 WO 2023186856A1 EP 2023057918 W EP2023057918 W EP 2023057918W WO 2023186856 A1 WO2023186856 A1 WO 2023186856A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnet
unit
cover
recess
transport unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/057918
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas STÖTTNER
Alexander Dicker
David DAXECKER
Original Assignee
B&R Industrial Automation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by B&R Industrial Automation GmbH filed Critical B&R Industrial Automation GmbH
Publication of WO2023186856A1 publication Critical patent/WO2023186856A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby

Definitions

  • the present invention generally relates to the field of plant engineering, in particular to the field of automation technology.
  • the present invention relates to a transport unit for a transport device in the form of a long stator linear motor.
  • This transport unit includes a magnet unit which has at least one return plate and a magnet arrangement with at least one magnet.
  • the magnet unit has a cover unit which has an outside, which also forms an outside of the magnet unit, and an inside opposite the outside, which faces the magnet arrangement.
  • the present invention relates to an associated assembly method for a transport unit for a transport device in the form of a long stator linear motor with a magnet unit.
  • Linear motors are electric drive machines that are used in many different areas of industry, e.g. in machine tools, positioning systems, handling and/or conveyor systems, etc.
  • a linear motor pushes a driven object on a straight or curved path or sets the object directly into a translational movement.
  • a linear motor has a primary part (stator) and a secondary part (rotor) that is movable relative to the primary part and is pulled over a travel or transport route by means of a moving (electro-)magnetic field.
  • Linear motors can, for example, be designed as synchronous machines, self-excited or externally excited, or as asynchronous machines.
  • stator linear motors differ from short stator linear motors and long stator linear motors.
  • the primary part - i.e. the stator - is shorter or smaller than the secondary part.
  • the secondary part - i.e. the rotor - is shorter or smaller than the primary part.
  • Long stator linear motors which are expressly understood to mean linear long stator linear motors with movements in one direction of movement, as well as planar long stator linear motors with movements in a plane of movement, which are often also referred to as planar motors, are often used in electromagnetic transport and/or conveying systems.
  • long stator linear motors have a number of drive coils, which, for example in the case of linear long stator linear motors, are next to each other along a direction of movement or, for example, in a plane of movement in the case of planar motors are arranged. The arrangement of the drive coils forms the long stator of the long stator linear motor.
  • the long stator linear motor forms at least part of the transport route along which the individual rotors are moved as transport units.
  • the drive coils can be energized individually or in groups by applying a coil voltage to generate an electromagnetic field. By regulating the current supply to the drive coils, a magnetic field can be generated which can be moved along a desired direction of movement.
  • linear long stator linear motors both in the form of linear long-stator linear motors and in the form of planar motors - are well known, which is why they will not be discussed in more detail here.
  • linear long stator linear motors are known, for example, from the documents WO 2015/042409 A1 and EP 3 109 998 B1.
  • the documents US 9,202,719 B1 and WO 2021/105155 A1 show, for example, long stator linear motors in the form of planar motors.
  • a magnet arrangement with magnets which can be designed either as permanent magnets or as electromagnets.
  • a magnetic excitation field is generated by the magnets of the magnet arrangement.
  • the magnetic excitation field of the magnet arrangement in particular if it comprises so-called drive magnets, with the magnetic field generated by the drive coils, a force is exerted on the transport unit, by which the transport unit is held in position above a stator surface on the one hand and on the other hand by a controlled change in the The magnetic field generated by the drive coils is moved over the stator surface.
  • a transport unit or usually a plurality of transport units can be moved along one direction of movement or freely in one plane of movement in two directions of movement along a desired or predeterminable transport route over the stator surface.
  • the magnet arrangement which comprises at least one magnet, but usually several magnets, is often applied directly to a so-called yoke plate or magnetic plate.
  • the magnetic plate or the yoke plate can have recesses or depressions in which the magnet arrangement is received.
  • recesses for receiving the magnet arrangement usually have to be made in the return plate in a complex manner using a cutting process, such as precision milling.
  • the back plate forms together with the Magnet arrangement is a magnet unit which is arranged on the transport unit, especially on a base unit.
  • the magnet unit can also have a cover unit. The cover unit is also attached around the magnets.
  • the document US 10,974,914 B2 shows, for example, a transport unit with a magnet unit, which has a cover unit for covering the magnet arrangement.
  • a housing seal is provided to seal the cover unit from the base body of the transport unit and thus the magnet arrangement.
  • the cover unit provides the transport unit with an easy-to-clean surface when the transport device is used in a sterile environment and prevents contaminating substances (e.g. dust, bacteria, etc.) from accumulating in the magnet arrangement and contaminating the sterile environment.
  • a linear motor system for use in a moist or chemical-containing environment is known from EP 2 390 992 B1.
  • This linear motor system has a coil arrangement, from which an electromagnetic field and a force on a magnet arrangement are generated by applying electrical energy.
  • the magnet arrangement acts as a runner or transport unit with which a load is moved along the coil arrangement.
  • the magnet arrangement comprises a plurality of magnets which are attached to a magnet carrier plate made of stainless steel.
  • a stainless steel cover assembly can then be attached to the magnet support plate to cover and enclose the magnets in the housing.
  • a sealing ring made of an elastomer can be attached in a groove provided for this purpose.
  • cover units for covering the magnet arrangement may only have relatively small wall thicknesses.
  • very thin sheets - for example of a maximum of approx. 0.5 mm - are used.
  • such thin sheets have the disadvantage that they may deform easily and therefore do not lie completely flat on the magnets of the magnet unit. The resulting unevenness in the cover unit can then lead to problems due to the small distance between the magnet unit of the transport unit and the stator surface - such as contact between the transport unit and the stator surface.
  • Document EP 3 160 012 A1 shows a secondary part of a linear motor in which a magnet carrier designed as a laminated laminated core is provided.
  • the magnets of the secondary part are attached to the magnet carrier using two angles and covered by a cover which has first and second webs, the first webs protruding between the magnets and the second webs, which run perpendicular to the first webs, for attaching the Angles serve.
  • the magnets are held in position by means of a magnetic field generated by coils in the assembly device until the secondary part is screwed on.
  • the secondary part known from EP 3 160 012 A1 therefore has a complicated structure and can only be assembled with increased assembly effort. Furthermore, the secondary part is not suitable for automated assembly.
  • Magnetic plate for a linear motor is also known from document DE 102012 016 543 A1.
  • the magnets are arranged on an iron plate and are covered by a woven cloth and a protective layer made of synthetic resin applied thereon, the synthetic resin layer being produced by synthetic resin injection molding.
  • the protective layer is made of synthetic resin using an injection mold whose surface must basically have the same area as the magnet on the iron plate. Slight deviations between the magnet arrangement and the injection mold can result in defects in the sealing and/or flatness of the magnetic plate. Presentation of the invention
  • the invention is therefore based on the object of specifying a transport unit for a transport device in the form of a long stator linear motor and an associated assembly method, through which the stability, flatness and sealing capability of a magnet unit of the transport unit is improved in a simple manner.
  • a transport unit of the type mentioned at the beginning with a magnet unit which has at least one magnet unit with at least one drive magnet, a return plate or magnetic plate and a cover unit.
  • the cover unit has an outside, which also forms an outside of the magnet unit, and an inside opposite the outside, which faces the magnet arrangement.
  • the inside of the cover unit has a recess for receiving the magnet arrangement, the recess in the inside of the cover unit having struts which divide the recess into recesses.
  • the at least one magnet of the magnet arrangement can be inserted into the recesses formed by the struts.
  • the main aspect of the proposed solution is that flatness requirements for the magnet unit, which are primarily necessary due to a small air gap between the transport unit and the stator surface, can be implemented much better.
  • the magnet unit in which the magnet arrangement is inserted into the cover unit, can ideally be used in a small installation space with a very high level of flatness in transport devices in the form of a long stator linear motor.
  • the struts provided in the recess on the inside of the cover unit significantly increase the stability of the cover unit compared to magnet units in which covers made of thin sheets were previously used, although the size of the magnet unit and/or the installation space remains the same.
  • the magnet unit can be more easily sealed against dust, moisture and protection.
  • the at least one magnet of the magnet arrangement is used either as a drive magnet, whose magnetic field interacts with a magnetic field generated by the drive coils of a stator of the long stator linear motor, or as a position magnet, with the help of which a position of the transport unit on the long stator linear motor can be determined.
  • the recesses in the recess on the inside of the cover unit are then open Receiving the at least one magnet of the magnet arrangement is designed. This means that the recesses are adapted to a shape of the at least one drive magnet or the at least one position magnet.
  • the magnet arrangement has at least one further magnet, which is a position magnet, in addition to the at least one magnet, which is a drive magnet.
  • the magnet arrangement then includes both drive and position magnets.
  • the cover unit of the magnet unit of the transport unit according to the invention is designed such that the recess in the inside of the cover unit also has at least one recess, which is designed to accommodate the at least one further magnet (e.g. position magnet).
  • the at least one further magnet e.g. position magnet
  • a separate and correspondingly shaped recess can be formed, for example by means of struts in the recess on the inside of the cover unit.
  • At least one recess in the recess of the inside of the cover unit, which is formed by the struts can advantageously be designed such that at least a second magnet can be inserted into the at least one recess in addition to a first magnet of the magnet arrangement.
  • the first magnet can be a drive magnet and the recess can be designed such that a position magnet (as a second magnet) can also be inserted into the recess.
  • the number of recesses is also adapted to a number of magnets in the magnet arrangement.
  • the number of recesses is ideally adapted to the number of drive magnets. If, for example, only position magnets are provided in the magnet arrangement, the number of recesses is adapted to their number.
  • the magnet arrangement includes, for example, both drive magnets and position magnets
  • a number of recesses can be adapted to the number of total magnets - ie drive and position magnets, provided that a separate recess is provided for each magnet of the magnet arrangement.
  • the number of recesses can also only be adapted to the number of drive magnets in the magnet arrangement, whereby the position magnets can then be inserted, for example, into recesses which are designed to accommodate a drive and a position magnet.
  • a particularly expedient embodiment of the transport unit according to the invention provides that the cover unit is made in one piece.
  • the cover unit can be produced very easily using a machining process, for example as a milled part.
  • a machining process for example as a milled part.
  • the cover unit has a wall thickness of 0.1 millimeters, usually 0.3 millimeters to one millimeter, between the base in the respective recess and the outside.
  • Adhesive pockets are expediently provided in the recesses formed by the struts.
  • a fastening means - for example adhesive or an adhesive film - can be attached to the adhesive pockets in order to better fasten the magnets of the magnet arrangement in the recesses.
  • a cover plate is provided, which is arranged on the return plate, which is inserted on the magnet arrangement in the recess of the cover unit, in order to better seal the magnet unit, for example, against the ingress of dust, dirt, moisture, etc.
  • an adhesive film can be arranged between the return plate - for example for improved fixation of the cover plate and for additional sealing.
  • the transport unit has a base body to which, for example, further units, such as guide elements, payload, possibly control units, sensors, etc. are attached.
  • the magnet unit can also be attached to the base body in a detachable or non-detachable manner. Furthermore, at least one position magnet can be attached to the base body, provided that it is not included in the magnet unit or the magnet arrangement of the magnet unit.
  • the magnet unit itself can form the base body of the transport unit. Then, for example, guide elements, etc., but also the payload can be attached directly to the magnet unit. The actual base body of the transport unit is then saved and the transport unit can, for example, be designed to be particularly space-saving or small in size.
  • a cover unit is first provided.
  • the cover unit has an outside, from which the outside of the magnet unit is formed, and an inside opposite the outside, which has a recess which is divided into recesses by struts.
  • a magnet arrangement is then inserted into the recess, with magnets of the magnet arrangement being inserted into the recesses formed by the struts.
  • a fastening agent e.g. adhesive, adhesive film
  • adhesive e.g. adhesive, adhesive film
  • a return plate is inserted into the recess on the inside of the cover unit.
  • an adhesive layer can be applied, for example to ensure distance compensation between the magnet arrangement and the yoke plate and to ensure better fixation of the yoke plate.
  • a magnet unit and thus a transport unit for a long stator linear motor can be assembled in a simple manner, which have a high level of flatness and stability. Furthermore, the assembly process can be carried out very easily, at least partially automated.
  • the return plate is covered with a cover plate.
  • An adhesive film can be arranged between the return plate and the end plate.
  • the end plate cannot be connected to the cover unit in a non-detachable manner - for example by welding.
  • An expedient development of the method provides that after inserting the inference plate into the recess of the cover unit or after connecting the cover plate to the cover unit, the magnet unit is detachably or non-detachably attached to a base body of the transport unit.
  • the magnet unit itself can form the base body of the transport unit after inserting the return plate into the recess of the cover unit or after connecting the cover plate to the cover unit.
  • at least only guide elements are attached to the magnet unit.
  • FIGS. 1 to 5a and 5b show advantageous embodiments of the invention by way of example, schematically and in a non-restrictive manner. This shows
  • Fig.1 exploded view of a preferred embodiment
  • Fig. 2 shows a longitudinal section through the preferred embodiment of the magnet unit in an assembled state
  • Fig. 3 shows a detail from the longitudinal section through the preferred embodiment of the magnet unit in the assembled state
  • Fig. 5 shows an installation step with which a fully assembled magnet unit is attached to a base body of a transport unit
  • Figure 1 shows an example of an exploded view of a preferred embodiment of a magnet unit 1 for a transport unit, which can be used in a transport device in the form of a long stator linear motor.
  • Long stator linear motors are expressly understood to mean linear long stator linear motors with movements in one direction of movement, as well as planar long stator linear motors with movements in a plane of movement, which are often also referred to as planar motors.
  • the magnet unit 1 has a cover unit 2, the outside 3 of which also forms an outside of the magnet unit 1.
  • An inside 4 of the cover unit 2 opposite the outside 3 faces a magnet arrangement 5.
  • the magnet arrangement 5 can, for example, comprise at least one magnet 6, 7, which can be used, for example, as a drive magnet 6 or as a so-called sensor or position magnet 7.
  • the magnet arrangement 5 has a large number of magnets 6, 7.
  • the magnet arrangement 5 - as shown by way of example in Figure 1 - can have both types of magnets.
  • the magnet arrangement 5 includes, for example, in addition to at least one drive magnet 6 or usually several drive magnets 6, also at least one, but usually several, sensor or position magnets 7.
  • a position of a transport unit on a transport route of a transport device can be determined can be determined, whereby a smaller number of sensor sensors are required for position detection. or position magnets 7 - compared to the drive magnets 6 - may be sufficient.
  • the inside 4 of the cover unit 2 has a recess 8.
  • This recess 8 is divided into recesses 10a, 10b by at least one strut 9.
  • the recess 8 has several struts 9 and thus several recesses 10a, 10b.
  • the magnets 6, 7 of the magnet arrangement 5 can be inserted into the recesses 10a, 10b in the recess 8.
  • a number and design of the recesses 10a, 10b are adapted, for example, to a number, size, shape, etc. of the magnets 6, 7 of the magnet arrangement 5.
  • the magnet arrangement 5 has, for example, a large number of drive magnets 6 and several position magnets 7.
  • the number of recesses 10a, 10b corresponds, for example, to the number of drive magnets 6. Furthermore, for example, two different recess shapes 10a, 10b are provided, which differ, for example, in shape and size.
  • a first recess shape 10a is designed, for example, such that a drive magnet 6 can be inserted into the respective recess 10a.
  • a second recess shape 10b is, for example, designed such that a sensor or position magnet 7 can also be inserted into the respective recess 10b in addition to a drive magnet 6.
  • two recess shapes 10a, 10b can be formed by the struts 9 in the recess 8, which are adapted to a respective shape of the drive magnets 6 or the position magnets 7. That is, there is, for example, a first recess shape 10a into which the drive magnets 6 are inserted, and a second recess shape 10b into which the position magnets 7 can be inserted.
  • recesses 10a can, for example, have the same size and/or shape, provided that the drive magnets 6 also have the same size and/or shape. Analogously, only one recess shape 10b can also be provided if the magnet arrangement only has position magnets 7.
  • the cover unit 2 is made in one piece.
  • the recess 8, the struts 9 and the recesses 10a, 10b can be attached very easily to the inside 4 of the cover unit 2 using a machining process, such as milling.
  • a wall thickness between a base of the respective recesses 10a, 10b and the outside 3 of the cover unit 2 can, for example, have a thickness of 0.1 millimeters, usually from 0.3 millimeters to 1 millimeter.
  • the can Cover unit 2 can be made of stainless steel, for example, whereby the excitation field of the magnets 6, 7, in particular the drive magnets 6, is hardly or not at all influenced by the cover unit 2 due to the small wall thickness - especially in the recesses 10a, 10b.
  • the magnet unit 1 has a yoke plate 11 or magnetic plate 11.
  • the inference plate 11 can also be inserted into the recess 8 in the inside 4 of the cover unit 2 and is arranged on the magnet arrangement 5 inserted into the cover unit 2.
  • the return plate 11 arranged on the magnet arrangement 5 forms, together with an edge 12 of the cover unit 2, an inside of the magnet unit 1.
  • the edge 12 of the cover unit 2 is formed by an outer edge of the inside 4 of the cover unit 2 and an edge of the recess 8.
  • the magnet unit 1 shown in FIG. 1 it can be attached to a base body 18 of the transport unit in the fully assembled state, for example.
  • the outer edge of the inside 4 of the cover unit 2 has a gradation.
  • 12 through holes 13 are provided in the edge, into which fastening means 20 (e.g. screws, bolts, etc.) can be inserted.
  • a cover plate 14 can also be provided.
  • the cover plate 14 can be connected to the cover unit 2 in a non-detachable manner, for example by welding. Furthermore, an adhesive film 15 can be provided between the inference plate 11 and the cover plate 14.
  • Figure 2 shows an example of a longitudinal section through the fully assembled or assembled magnet unit 1, which is shown in Figure 1 in the form of an exploded view.
  • the cover unit 2 again shows the cover unit 2 with the outside 3, which also forms the outside of the magnet unit 1, and the inside 4, from which the inside of the magnet unit 1 is at least partially formed.
  • the magnets 6, 7 of the magnet arrangement 5 are inserted into the recess 8 in the inside 4 of the cover unit 2 or into the recesses 10a, 10b formed by the struts 9.
  • the inference plate 11 is inserted into the recess 8 of the cover unit 2, with the inference plate 11 resting on the magnet arrangement 5.
  • the yoke plate 11 After inserting the yoke plate 11, it can form the inside of the magnet unit 1 together with the edge 12 of the inside 4 of the cover unit 2 with a side facing away from the magnet arrangement 5.
  • the through holes 13 In the edge 12 of the cover unit 2 the through holes 13 can again be seen, into which Fastening means 20, such as screws, etc., can be inserted in order to attach the magnet unit 1 to the base body of a transport unit.
  • an adhesive layer 17 can be attached, for example between the magnet arrangement 5 and the yoke plate 11, to compensate for the distance.
  • the adhesive layer 17 is shown in detail in the following Figure 3.
  • the cover plate 14 can additionally be attached to the side of the return plate 11 facing away from the magnet arrangement 5.
  • the cover plate 14 can be connected to the cover unit 2 in a non-detachable manner, for example by welding.
  • an adhesive film 15 can be arranged between the inference plate 11 and the cover plate 14.
  • FIG. 3 shows an example of an enlarged detailed view of the longitudinal section through the magnet unit 1 in the assembled state in an edge region.
  • the reference numbers from Figures 1 and 2 were again retained.
  • Figure 3 again shows the cover unit 2 with the outside 3, which also forms the outside of the magnet unit 1, and the inside 4, which has the recess 8.
  • An outer edge of the cover unit 2 or the magnet unit 1 forms the edge 12 of the cover unit 2 with the recess 8.
  • two struts 9 and three recesses 10a, which are formed by the struts 9, are shown in FIG.
  • the magnets 6, 7 of the magnet arrangement 5, for example drive magnets 6, are inserted into the recesses 10a.
  • An adhesive pocket 16 is provided at the base of a respective recess 10a.
  • adhesive or an adhesive film can be attached for improved fixation of the magnets 6, without the flatness of the magnet unit 1 being negatively affected.
  • the recesses 10b, into which, for example, drive magnets 6 are inserted together with position magnets 7 or only position magnets 7, can also have adhesive pockets 16.
  • the return plate 11 is again arranged on the magnet arrangement 5 or on the magnets 6, 7.
  • An adhesive layer 17, for example, can be attached between the magnets 6, 7 and the return plate 11 to compensate for the distance, so that the return plate 11 rests as evenly as possible on the magnet arrangement 5. If the side of the return plate 11 facing away from the magnets 6, 7 forms the inside of the magnet unit 1 together with the inside 4 or the edge 12 of the cover unit 2, then the return plate 11 can, for example, be flush with the inside 4 of the cover plate 2.
  • the edge of the recess 8 can be designed in a step shape, so that the inference plate 11 is approximately flush with a step in the edge of the recess 8.
  • the end plate 14 can, for example, rest on the step in the edge of the recess 8 and, for example, be non-detachably connected or welded to the cover unit 2.
  • FIG. 4a shows a perspective view of the inside 4 of the cover unit 2 at the start of assembly S1 of the magnet unit 1, which starts, for example, with the cover unit 2 being made available.
  • the cover unit 2 is made in one piece, for example made of stainless steel.
  • a recess 8 which is divided into several recesses 10a, 10b by struts 9.
  • different recess shapes 10a, 10b can be provided, which are adapted, for example, to the shape, function, size, etc. of the magnets 6, 7 of the magnet arrangement 5.
  • FIG 4a for example, two different recess shapes 10a, 10 are shown.
  • An adhesive pocket 16 can be provided at the bottom of the respective recess 10a, 10b.
  • the recess 8 with the struts 9 and recesses 10a, 10b with the adhesive pockets 16 can be attached to the inside 4 of the cover unit 2, for example by means of a machining process (e.g. milling).
  • through holes 13 can be provided in the edge 12 of the cover unit 2, which is delimited by the outer edge of the cover unit 2 and the edge of the recess 8. The through holes 13 can be used to attach the fully assembled magnet unit 1 to the base body of the transport unit, provided that the magnet unit 1 does not itself form the transport unit or the base body of the transport unit.
  • Figure 4b again shows a perspective view of the inside 4 of the cover unit 2 with the recess 8 after a first assembly step S2.
  • the magnet arrangement 5, which includes, for example, drive magnets 6 and/or position magnets 7, is inserted into the cover unit 2.
  • the magnets 6, 7 can be inserted, for example, into the corresponding recesses 10a, 10b in the recess 8 of the cover unit 2.
  • adhesive or an adhesive film can be applied to the adhesive pockets 16 in order to connect the magnets 6, 7 to the cover unit.
  • Figure 4c shows a further perspective view of the inside 4 of the cover unit 2 after a second assembly step S3.
  • the inference plate 11 is inserted into the recess 8 in the inside 4 of the cover unit 2.
  • an adhesive layer 17 can be introduced, for example, to compensate for the distance between the inserted magnet arrangement 5 and the return plate 11.
  • the magnet unit 1 can be installed, for example, in a transport unit if, for example, only minimal dust protection, moisture protection, etc. is required.
  • the outside 3 of the cover unit 2 forms the outside of the magnet unit 1 and the inside 4 of the cover unit 2, together with the yoke plate 11, forms the inside of the magnet unit 1 or that side of the magnet unit 1 with which the magnet unit 1 is attached, for example, to a base body 18 of the transport unit is attached.
  • the magnet unit 1 can be closed, for example, with an end plate 14 in a closing step S4.
  • a perspective view of the inside of the magnet unit 1 or the inside 4 of the cover unit 2 after the closure step S4 is shown in Figure 4d.
  • closing step 4 the return plate 11 is covered with a cover plate 14.
  • An adhesive film 15 (not visible in Figure 4d) can be inserted between the return plate 11 and the end plate 14.
  • the end plate 14 is then non-detachably connected to the cover unit 2 in closing step S4.
  • the end plate 14 can be welded, for example, to the cover unit 2, especially to the edge of the recess 8 and the edge 12 of the cover unit 2.
  • the magnet unit 1 created in assembly steps S1, S2, S3, S4 can be used as a transport unit in planar motors, for example.
  • a payload to be transported is attached directly to the outside 3 of the cover unit 2.
  • the magnet unit 1 can either be used as a base body for a transport unit or installed in a transport unit.
  • Such an installation step S5 for installation in a transport unit is shown as an example in FIG.
  • Figure 5 shows a perspective view of the base body 18 of the transport unit, on which elements 19 are provided for attaching guide elements, as well as the inside of the magnet unit 1, which is from the inside 4 of the cover unit 2 or the edge 12 of the cover unit 2 and from the cover plate 14 is formed. If no cover plate 14 is provided, the inside of the magnet unit 1 can be formed by the inside 4 of the cover unit 2 - ie the edge 12 of the cover unit 2 and the return plate 11.
  • installation step S5 the magnet unit 1 is attached with the inside - ie with the inside 4 of the cover unit 2 and the cover plate 14 - to an underside of the base body 18 of the transport unit.
  • fasteners 20 such as screws
  • the magnet unit 1 is then releasably fixed to the base body 18 of the transport unit using the fasteners or screws 20.
  • fasteners or screws 20 other releasable or non-releasable fastening variants of the magnet unit 1 to the base body 18 are also conceivable - such as gluing, riveting, clamping, etc.
  • Guide elements, such as wheels, rollers, etc., can then be attached to the base body 18 on elements 19 provided for this purpose become.
  • the fully assembled magnet unit 1 itself to form the base body 18 of the transport unit. Then, in installation step S5, for example, the guide elements (e.g. rollers, wheels, etc.) are attached directly to the magnet unit 1.
  • the guide elements e.g. rollers, wheels, etc.
  • the payload can then also be attached directly to the magnet unit 1 or to the outside 3 of the cover unit 2.
  • the actual base body 18 of the transport unit, to which all other components (eg guide elements, payload, etc.) are usually attached, can be saved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Transporteinheit für eine Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors. Diese Transporteinheit umfasst eine Magneteinheit (1), welche zumindest eine Rückschlussplatte (11) und eine Magnetanordnung (5) mit zumindest einem Magnet (6, 7) aufweist. Weiterhin weist die Magneteinheit (1) eine Abdeckeinheit (2) mit einer Außenseite (3) und einer der Außenseite (3) gegenüberliegenden Innenseite (4) auf, wobei die Außenseite (3) der Abdeckeinheit (2) die Außenseite der Magneteinheit (1) bildet und die Innenseite (4) der Abdeckeinheit (2) der Magnetanordnung (5) zugewandt ist. Die Innenseite (4) der Abdeckeinheit weist eine Vertiefung (8) zum Aufnehmen der Magnetanordnung (5) auf. Diese Vertiefung (8) weist dabei Verstrebungen (9) auf, welche die Vertiefung (8) in Ausnehmungen (10a, 10b) unterteilen. In die durch die Verstrebungen (9) gebildeten Ausnehmungen (10a, 10b) ist der zumindest eine Magnet (6, 7) der Magnetanordnung einfügbar, wobei der zumindest ein Magnet (6, 7) ein Antriebsmagnet (6) oder ein Positionsmagnet (7) ist. Weiterhin kann in die durch die Verstrebungen (9) gebildeten Ausnehmungen (10a, 10b) – sofern bei der Magnetanordnung (5) vorgesehen – neben dem zumindest einen Magnet (6), insbesondere zumindest einem Antriebsmagnet, zumindest ein weiterer Magnet, insbesondere zumindest ein Positionsmagnet, eingefügt werden. Weiterhin betrifft die Erfindung ein zugehöriges Montageverfahren einer Magneteinheit (1) für die Transporteinheit für eine Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors.

Description

Transporteinheit und zugehöriges Montageverfahren
Technisches Gebiet
Die gegenständliche Erfindung betrifft allgemein das Gebiet des Anlagenbaus, insbesondere den Bereich der Automatisierungstechnik. Im Speziellen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Transporteinheit für eine Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors. Diese Transporteinheit umfasst eine Magneteinheit, welche zumindest eine Rückschlussplatte und eine Magnetanordnung mit zumindest einem Magnet aufweist. Weiterhin weist die Magneteinheit einen Abdeckeinheit auf, welche eine Außenseite aufweist, die auch eine Außenseite der Magneteinheit bildet und eine der Außenseite gegenüberliegende Innenseite, welche der Magnetanordnung zugewandt ist. Weiterhin betrifft die gegenständliche Erfindung ein zugehöriges Montageverfahren für eine Transporteinheit für eine Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors mit einer Magneteinheit.
Stand der Technik
Linearmotoren sind elektrische Antriebsmaschinen, welche in vielen verschiedenen Bereichen in der Industrie z.B. in Werkzeugmaschinen, Positioniersystemen, Handhabungs- und/oder Fördersystemen, etc. zum Einsatz kommen. Im Gegensatz zu einer rotierend arbeitenden Maschine, welche ein vor ihr angetriebenes Objekt in eine drehende Bewegung versetzt, schiebt ein Linearmotor ein angetriebenes Objekt auf geradliniger oder gekurvter Bahn bzw. versetzt das Objekt direkt in eine Translationsbewegung. Dazu weist ein Linearmotor einen Primärteil (Stator) und einen relativ zum Primärteil bewegbar angeordneten Sekundärteil (Läufer) auf, welcher mittels eines bewegten (elektro-) magnetischen Felds über eine Fahr- bzw. Transportstrecke gezogen wird. Linearmotoren können beispielsweise als Synchronmaschinen, selbsterregt oder fremderregt, oder als Asynchronmaschinen ausgeführt sein. Weiterhin kann zwischen Kurzstatorlinearmotoren und Langstatorlinearmotoren unterschieden werden. Dabei ist beim Kurzstatorlinearmotor der Primärteil - d.h. der Stator - kürzer oder kleiner als der Sekundärteil. Beim Langstatorlinearmotor ist der Sekundärteil - d.h. der Läufer kürzer oder kleiner als der Primärteil.
Langstatorlinearmotoren, worunter ausdrücklich lineare Langstatorlinearmotoren mit Bewegungen in einer Bewegungsrichtung, als auch planare Langstatorlinearmotoren mit Bewegungen in einer Bewegungsebene, welche häufig auch als Planarmotoren bezeichnet werden, verstanden werden, werden häufig in elektromagnetischen Transport- und/oder Fördersystemen eingesetzt. Im Wesentlichen weisen Langstatorlinearmotoren eine Anzahl an Antriebsspulen auf, welche z.B. bei linearen Langstatorlinearmotoren entlang einer Bewegungsrichtung nebeneinander oder z.B. bei Planarmotoren in einer Bewegungsebene angeordnet sind. Die Anordnung der Antriebsspulen bildet dabei den Langstator des Langstatorlinearmotors. Wird der Langstatorlinearmotor als Transporteinrichtung eingesetzt, so bildet der Langstator zumindest einen Teil der Transportstrecke, entlang welcher die einzelnen Läufer als Transporteinheiten bewegt werden. Dazu können die Antriebsspulen durch Anlegen einer Spulenspannung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes einzeln oder in Gruppen bestromt werden. Durch Regelung der Bestromung der Antriebsspulen kann ein Magnetfeld erzeugt werden, welches entlang einer gewünschten Bewegungsrichtung bewegbar ist.
Aufbau, Funktionsweise sowie Steuerung von Langstatorlinearmotoren - sowohl in der Ausprägung als lineare Langstatorlinearmotoren als auch in der Ausprägung als Planarmotoren sind hinlänglich bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird. Beispiele für lineare Langstatorlinearmotoren sind z.B. aus den Schriften WO 2015/042409 A1 und EP 3 109 998 B1 bekannt. Die Schriften US 9,202,719 B1 und WO 2021/105155 A1 zeigen beispielsweise Langstatorlinearmotoren in Form von Planarmotoren.
An der Transporteinheit, mit welcher bei einer Anwendung eines Langstatorlinearmotors als Transporteinrichtung beispielsweise Objekte, Gegenstände, Produkte, Behältnisse, etc. bewegt werden, ist ein Magnetanordnung mit Magneten vorgesehen, welche entweder als Permanentmagnete oder als Elektromagnete ausgeführt sein können. Von den Magneten der Magnetanordnung wird ein magnetisches Erregungsfeld erzeugt. Durch Zusammenwirken des magnetischen Erregungsfelds der Magnetanordnung, insbesondere wenn diese so genannte Antriebsmagnete umfasst, mit dem von den Antriebsspulen erzeugten Magnetfeld wird eine Kraft auf die Transporteinheit ausgeübt, von welcher die Transporteinheit einerseits in Position über einer Statorfläche gehalten wird und andererseits durch eine geregelte Veränderung des von den Antriebspulen erzeugten Magnetfelds über die Statorfläche bewegt wird. Durch entsprechende Steuerung der Bestromung der Antriebsspulen kann damit eine Transporteinheit bzw. meist eine Vielzahl von Transporteinheiten entlang einer Bewegungsrichtung oder frei in einer Bewegungsebenen in zwei Bewegungsrichtungen entlang einer gewünschten bzw. vorgebbaren Transportstrecke über die Statorfläche bewegt werden.
Die Magnetanordnung, welche zumindest einen Magnet, meist allerdings mehrere Magnete umfasst, ist häufig direkt auf einer so genannten Rückschlussplatte oder auch Magnetplatte aufgebracht. Dazu kann die Magnetplatte bzw. die Rückschlussplatte Ausnehmungen bzw. Vertiefungen aufweisen, von welchen die Magnetanordnung aufgenommen wird. Derartige Ausnehmungen zur Aufnahme der Magnetanordnung müssen allerdings meist aufwendig mittels eines spanenden Verfahrens, wie z.B. mittels Präzisionsfräsens in der Rückschlussplatte angebracht werden. Die Rückschlussplatte bildet gemeinsam mit der Magnetanordnung eine Magneteinheit, welche an der Transporteinheit, vor allem an einer Grundeinheit angeordnet ist. Zum Schutz der Magnetanordnung - beispielsweise vor Verschmutzung, Staub, Feuchtigkeit, Beschädigung, etc. - kann die Magneteinheit weiterhin eine Abdeckeinheit aufweisen. Die Abdeckeinheit wird zusätzlich um die Magnete angebracht.
Die Schrift US 10,974,914 B2 zeigt beispielsweise eine Transporteinheit mit einer Magneteinheit, welche eine Abdeckeinheit zum Abdecken der Magnetanordnung aufweist. Zusätzlich ist noch eine Gehäusedichtung vorgesehen, um die Abdeckeinheit gegenüber dem Grundkörper der Transporteinheit und damit die Magnetanordnung abzudichten. Durch die Abdeckeinheit weist die Transporteinheit bei einem Einsatz der Transporteinrichtung in einer sterilen Umgebung eine leicht zu reinigende Oberfläche auf und es wird verhindert, dass verunreinigende Substanzen (z.B. Staub, Bakterien, etc.) sich in der Magnetanordnung ansammeln und die sterile Umgebung verunreinigen.
Weiterhin ist aus der Schrift EP 2 390 992 B1 ein Linearmotorsystem für eine Einsatz in einer feuchten oder chemikalienhaltigen Umgebung bekannt. Dieses Linearmotorsystem weist eine Spulenanordnung auf, von welcher durch Anlegen elektrischer Energie ein elektromagnetisches Feld und eine Krafteinwirkung auf eine Magnetanordnung erzeugt wird. Die Magnetanordnung fungiert als Läufer bzw. Transporteinheit, mit welcher eine Last entlang der Spulenanordnung bewegt wird. Die Magnetanordnung umfasst dabei eine Mehrzahl an Magneten, welche auf einer Magnetträgerplatte aus Edelstahl angebracht sind. Eine Abdeckeinheit aus Edelstahl kann dann an der Magnetträgerplatte angebracht werden, um die Magnete abzudecken und im Gehäuse einzuschließen. Zusätzlich kann zur besseren Abdichtung zwischen der Abdeckeinheit und Magnetträgerplatte in einer dafür vorgesehenen Rille ein Dichtungsring aus einem Elastomer angebracht werden.
Da allerdings zwischen der Magneteinheit der Transporteinheit und der Statorfläche des Langstatorlinearmotors nur eine sehr geringer Luftspalt von wenigen Millimetern (z.B. 2 mm) besteht, dürfen Abdeckeinheiten zum Abdecken der Magnetanordnung nur relativ geringe Wandstärken aufweisen. Insbesondere bei nachträglich angebrachten Abdeckeinheiten werden daher beispielsweise sehr dünne Bleche - beispielsweise von maximal ca. 0,5 mm - verwendet. Derartig dünne Bleche weisen allerdings den Nachteil auf, dass sie sich gegebenfalls leicht verformen und daher nicht völlig eben bzw. plan auf den Magneten der Magneteinheit anliegen. Die dadurch entstehenden Unebenheiten der Abdeckeinheit können dann aufgrund des geringen Abstands zwischen der Magneteinheit der Transporteinheit und der Statorfläche zu Problemen führen - wie z.B. zu einem Kontakt zwischen der Transporteinheit und der Statoroberfläche. Dadurch kann es beispielsweise zu Problemen beim Bewegen der Transporteinheit entlang der Transportstrecke und gegebenenfalls zu Beschädigungen der Transporteinheit und/oder der Statorfläche kommen. Weiterhin ist eine Abdichtung der Magneteinheit, auf welche z.B. nachträglich eine Abdeckeinheit aufgebracht wird, nur schwierig zu realisieren. Bei dem aus der Schriften US 10,974,914 B2 und EP 2 390 992 B1 bekannten Transporteinheiten sind beispielsweise Dichtungen z.B. aus einem Elastomer vorgesehen, um die Magneteinheit und die Abdeckeinheit besser abzudichten. Eine derartige Abdichtung ist allerdings vor allem bei nachträglicher Anbringung der Abdeckeinheit und wegen des geringen Abstands zwischen der Magneteinheit der Transporteinheit und der Statorfläche nur sehr schwer zu realisieren.
In der Schrift EP 3 160 012 A1 wird ein Sekundärteil eines Linearmotors gezeigt, bei welchem ein als laminiertes Blechpaket ausgeführter Magnetträger vorgesehen ist. Auf dem Magnetträger werden mit Hilfe von zwei Winkeln die Magnete des Sekundärteils angebracht und von einer Abdeckung abgedeckt, welche erste und zweite Stege aufweist, wobei die ersten Stege die zwischen die Magnete ragen und die zweiten, zu den ersten Stegen senkrecht verlaufenden Stege zum Anbringen der Winkel dienen. Während der Montage werden die Magnete mittels eines Magnetfelds, welche von Spulen in der Montagevorrichtung erzeugt wird, in Position gehalten, bis der Sekundärteil verschraubt ist. Der aus der Schrift EP 3 160 012 A1 bekannte Sekundärteil weist damit einen komplizierten Aufbau auf und kann nur mit erhöhtem Montageaufwand zusammengesetzt werden. Weiterhin ist der Sekundärteil nicht für eine automatisierte Montage geeignet.
Weiterhin ist aus der Schrift KR 20110080879 A bekannt, auf der T rägerplatte einen gitterartigen Rahmen aus Kunststoff z.B. mittels Klebstoffs in Kombination mit einer formschlüssigen Verbindung anzubringen. Der Rahmen dient einer Positionierung der Magnete auf der Trägerplatte sowie einem Schutz der Magnete z.B. vor verunreinigenden Substanzen. Auf dem Kunststoffrahmen wird zusätzlich eine Abdeckung angebracht. Auch diese Magneteinheit weist eine relativ komplexes Montageverfahren auf. Weiterhin kann es durch auf die Transporteinheit im Betrieb wirkenden Kräfte kann es zu Beschädigungen am Kunststoffrahmen kommen, sodass es ist fraglich, in wie weit der Kunststoff rahmen den Magneten die notwendige Stabilität und den entsprechenden Schutz bieten kann.
Aus der Schrift DE 102012 016 543 A1 ist ebenfalls Magnetplatte für einen Linearmotor bekannt. Dabei sind die Magnete auf einer Eisenplatte angeordnet und werden von einem gewebten Tuch und einer darauf angebrachten Schutzschicht aus Kunstharz abgedeckt, wobei die Kunstharzschicht mittels Kunstharzspritzgießens hergestellt wird. Diese Magnetplatte weist allerdings den Nachteil auf, dass die Schutzschicht aus Kunstharz mit einer Spritzgießform hergestellt wird, deren Fläche grundsätzlich die gleiche Fläche wie der Magnete auf der Eisenplatte aufweisen muss. Bei geringfügigen Abweichungen zwischen der Magnetanordnung und der Spritzgussform kann es damit schon zu Mängeln in der Abdichtung und/oder Ebenheit bei der Magnetplatte kommen. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Transporteinheit für ein Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors sowie ein zugehöriges Montageverfahren anzugeben, durch welche Stabilität, Ebenheit und Abdichtungsmöglichkeit einer Magneteinheit der T ransporteinheit auf einfache Weise verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Transporteinheit für eine Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors sowie ein zugehöriges Montageverfahren für eine Magneteinheit für eine derartige Transporteinheit gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch eine Transporteinheit eingangs angeführter Art, mit einer Magneteinheit, welche zumindest eine Magneteinheit mit zumindest einem Antriebsmagnet, eine Rückschlussplatte oder Magnetplatte sowie einen Abdeckeinheit aufweist. Dabei weist die Abdeckeinheit eine Außenseite, welche auch eine Außenseite der Magneteinheit bildet, und eine der Außenseite gegenüberliegende Innenseite auf, welche der Magnetanordnung zugewandt ist. Weiterhin weist die Innenseite der Abdeckeinheit eine Vertiefung zum Aufnehmen der Magnetanordnung auf, wobei die Vertiefung in der Innenseite der Abdeckeinheit Verstrebungen aufweist, welche die Vertiefung in Ausnehmungen unterteilen. In die durch die Verstrebungen gebildeten Ausnehmungen ist der zumindest eine Magnet der Magnetanordnung einfügbar.
Der Hauptaspekt der vorgeschlagenen Lösung besteht darin, dass Ebenheitsanforderungen an die Magneteinheit, welche vor allem durch einen geringen Luftspalt zwischen der Transporteinheit und der Statorfläche notwendig sind, wesentliche besser umgesetzt werden können. Die Magneteinheit, bei welcher die Magnetanordnung in die Abdeckeinheit eingefügt werden, kann idealerweise auf geringem Bauraum mit einer sehr hohen Ebenheit in Transporteinrichtungen in Form eines Langstatorlinearmotors eingesetzt werden. Durch die in der Vertiefung an der Innenseite der Abdeckeinheit vorgesehenen Verstrebungen wird zusätzliche eine Stabilität der Abdeckeinheit gegenüber Magneteinheiten, bei welchen bisher Abdeckungen aus dünnen Blechen eingesetzt wurden, wesentlich erhöht, obwohl eine Baugröße der Magneteinheit und/oder der Bauraum gleichbleibt. Weiterhin kann die Magneteinheit leichter gegen Staub, Feuchtigkeit und Schutz abgedichtet werden.
Der zumindest eine Magnet der Magnetanordnung ist entweder als Antriebsmagnet, dessen Magnetfeld mit einem von den Antriebsspulen eines Stators des Langstatorlinearmotor erzeugten Magnetfeld zusammenwirkt, oder als Positionsmagnet, mit dessen Hilfe eine Position der Transporteinheit am Langstatorlinearmotor ermittelt werden kann, verwendet. Die Ausnehmungen in der Vertiefung in der Innenseite der Abdeckeinheit sind dann zur Aufnahme des zumindest einen Magnet der Magnetanordnung ausgestaltet. Das bedeutet, dass die Ausnehmungen an eine Form des zumindest eine Antriebsmagnet bzw. des zumindest einen Positionsmagnet angepasst sind.
Es ist weiterhin günstig, wenn die Magnetanordnung neben dem zumindest einen Magnet, welcher ein Antriebsmagnet ist, zumindest einen weiteren Magnet, welcher ein Positionsmagnet ist, aufweist. D.h. die Magnetanordnung umfasst dann sowohl Antriebs- als auch Positionsmagnet. Idealerweise ist für derartigen Magnetanordnungen die Abdeckeinheit der Magneteinheit der erfindungsgemäßen Transporteinheit derart ausgestaltet, dass die Vertiefung in der Innenseite der Abdeckeinheit zumindest auch eine Ausnehmung aufweist, welche zur Aufnahme des zumindest einen weiteren Magnet (z.B. Positionsmagnet) ausgestaltet ist. Damit kann in der Vertiefung der Abdeckeinheit nicht nur der zumindest eine Antriebsmagnet, sondern zumindest auch ein weiterer Magnet, insbesondere ein Positionsmagnet, eingefügt werden, sofern der zumindest eine Positionsmagnet nicht an einer anderen Position der Transporteinheit angebracht ist. Dabei kann für einen Aufnahme des zumindest einen weiteren Magnet bzw. Positionsmagnet, z.B. mittels Verstrebungen in der Vertiefung an der Innenseite der Abdeckeinheit eine eigene und entsprechend ausgeformte Ausnehmung gebildet werden.
Alternativ kann in vorteilhafter Weise zumindest eine Ausnehmung in der Vertiefung der Innenseite der Abdeckeinheit, welche von den Verstrebungen gebildet wird, derart ausgestaltet sein, dass in die zumindest eine Ausnehmung zusätzlich zu einem ersten Magnet der Magnetanordnung zumindest ein zweiter Magnet einfügbar ist. Dabei kann beispielsweise der erste Magnet ein Antriebsmagnet sein und die Vertiefung derart ausgeführt sein, dass zusätzlich auch ein Positionsmagnet (als zweiter Magnet) in die Ausnehmung einfügbar ist.
Idealerweise ist auch die Anzahl der Ausnehmungen an eine Anzahl der Magnete der Magnetanordnung angepasst. Weist beispielsweise die Magnetanordnung nur Antriebsmagnete aus, so ist die Anzahl der Ausnehmungen idealerweise an die Anzahl der Antriebsmagnete angepasst. Sind in der Magnetanordnung z.B. nur Positionsmagnete vorgesehen, so ist die Anzahl der Ausnehmungen an deren Anzahl angepasst.
Umfasst die Magnetanordnung beispielsweise sowohl Antriebsmagnete als auch Positionsmagnete, so kann z.B. eine Anzahl von Ausnehmungen an die Anzahl der gesamten Magnete - d.h. Antriebs- und Positionsmagnete angepasst sein, sofern für jeden Magnet der Magnetanordnung eine eigene Ausnehmung vorgesehen ist. Alternativ kann bei Antriebs- und Positionsmagneten in der Magnetanordnung die Anzahl der Ausnehmungen auch nur an die Anzahl der Antriebsmagnete der Magnetanordnung angepasst sein, wobei die Positionsmagnete dann z.B. in Ausnehmungen eingefügt werden können, welche zur Aufnahme eines Antriebs- und eines Positionsmagneten ausgestaltet sind.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transporteinheit sieht vor, dass die Abdeckeinheit einteilig aufgeführt ist. Die Abdeckeinheit kann dazu sehr einfach mittels eines zerspannenden Verfahrens beispielsweise als Frästeil hergestellt werden. Durch eine einteilige Ausgestaltung der Abdeckeinheit kann vor allem eine sehr hohe Ebeneinheit und Stabilität erreicht werden, selbst wenn die Abdeckeinheit zwischen einem Grund der jeweiligen Ausnehmung und der Außenseite der Abdeckeinheit eine relativ geringe Wandstärke aufweist. Idealerweise weist die Abdeckeinheit zwischen dem Grund in der jeweiligen Ausnehmung und der Außenseite eine Wandstärke von 0,1 Millimeter, üblicherweise 0,3 Millimeter bis zu einem Millimeter auf. Dadurch wird ein Erregungsfeld des zumindest einen Antriebsmagneten der Magnetanordnung, wenn überhaupt, nur geringfügig beeinflusst.
Zweckmäßigerweise sind in den durch die Verstrebungen gebildeten Ausnehmungen Klebetaschen vorgesehen. In den Klebetaschen kann ein Befestigungsmittel - beispielsweise Klebstoff oder eine Klebefolie - angebracht werden, um die Magnete der Magnetanordnung besser in den Ausnehmungen zu befestigen.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist ein Abdeckblech vorgesehen, welche auf der Rückschlussplatte angeordnet ist, welche auf der Magnetanordnung in der Vertiefung der Abdeckeinheit eingelegt ist, um die Magneteinheit besser z.B. vor Eindringen von Staub, Schmutz, Feuchtigkeit, etc. abzudichten. Idealerweise kann zwischen der Rückschlussplatte - beispielsweise zur verbesserten Fixierung des Abdeckblechs sowie für eine zusätzliche Abdichtung - eine Klebefolie angeordnet sein.
Es ist weiterhin günstig, wenn die T ransporteinheit einen Grundkörper aufweist, an welchem beispielsweise weitere Einheiten, wie z.B. Führungselemente, Nutzlast, gegebenfalls Steuereinheiten, Sensoren, etc. angebracht sind. Am Grundkörper kann auch die Magneteinheit lösbar oder nicht lösbar angebracht sein. Weiterhin kann am Grundkörper zumindest ein Positionsmagnet angebracht werden, sofern dieser nicht von der Magneteinheit bzw. der Magnetanordnung der Magneteinheit umfasst wird.
Alternativ kann die Magneteinheit selbst den Grundkörper der Transporteinheit bilden. Dann sind z.B. Führungselemente, etc., aber auch die Nutzlast direkt an der Magneteinheit anbringbar. Dabei wird dann der eigentliche Grundkörper der Transporteinheit eingespart und die Transporteinheit kann z.B. besonders platzsparend bzw. mit geringer Baugröße ausgeführt werden.
Weiterhin erfolgt die Lösung der angeführten Aufgabe, durch ein Verfahren zum Montieren einer Magneteinheit für eine erfindungsgemäße Transporteinheit, welche in einer Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotor eingesetzt wird. Dabei werden zumindest folgende Montageschritt ausgeführt. Es wird zuerst eine Abdeckeinheit bereitgestellt. Dabei weist die Abdeckeinheit eine Außenseite, von welcher die Außenseite der Magneteinheit gebildet wird, und eine der Außenseite gegenüberliegende Innenseite auf, welche eine Vertiefung aufweist, die durch Verstrebungen in Ausnehmungen unterteilt wird.
Dann wird eine Magnetanordnung in die Vertiefung eingefügt, wobei Magnete der Magnetanordnung in die von den Verstrebungen gebildeten Ausnehmungen eingelegt werden. Idealerweise kann vor einem Einlegen der Magnete der Magnetanordnung in dafür vorgesehenen Klebetaschen am Grund der Ausnehmungen ein Befestigungsmittel (z.B. Klebstoff, Klebefolie) aufgebracht werden.
Nach dem Einfügen der Magnetanordnung wird eine Rückschlussplatte in die Vertiefung auf der Innenseite der Abdeckeinheit eingelegt. Dabei kann vor einem Einlegen der Rückschlussplatte auf die eingefügte Magnetanordnung eine Klebstoffschicht aufgebracht werden, um beispielsweise für einen Distanzausgleich zwischen der Magnetanordnung und der Rückschlussplatte und für eine bessere Fixierung der Rückschlussplatte zu sorgen.
Durch dieses Verfahren kann auf einfache Weise eine Magneteinheit und damit eine Transporteinheit für einen Langstatorlinearmotor zusammengefügt werden, welche eine hohe Ebenheit und Stabilität aufweisen. Weiterhin kann das Montageverfahren sehr einfach zumindest teilweise automatisiert durchgeführt werden.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Rückschlussplatte mit einem Abschlussblech abgedeckt wird. Dabei kann zwischen der Rückschlussplatte und dem Abschlussblech ein Klebefolie angeordnet werden. Weiterhin kann das Abschlussblech nicht lösbar - z.B. durch Verschweißen - mit der Abdeckeinheit verbunden werden. Durch Anbringen des Abdeckblechs und gegebenenfalls der Klebefolie kann die Magneteinheit sehr einfach vor Eindringen von z.B. Staub, Schmutz, Feuchtigkeit, etc. geschützt werden.
Eine zweckmäßige Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass nach Einlegen der Rückschlussplatte in die Vertiefung der Abdeckeinheit oder nach Verbinden des Abdeckblechs mit der Abdeckeinheit die Magneteinheit lösbar oder nicht lösbar an einem Grundkörper der T ransporteinheit angebracht wird.
Alternativ kann die Magneteinheit nach Einlegen der Rückschlussplatte in die Vertiefung der Abdeckeinheit oder nach Verbinden des Abdeckblechs mit der Abdeckeinheit selbst den Grundkörper der Transporteinheit bilden. Dazu werden an der Magneteinheit z.B. zumindest nur noch Führungselemente angebracht.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5a und 5b näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt
Fig.1 Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer
Magneteinheit einer Transporteinrichtung
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die bevorzugte Ausführungsform der Magneteinheit in einem montierten Zustand
Fig. 3 einen Detailausschnitt aus dem Längsschnitt durch die bevorzugte Ausführungsform der Magneteinheit im montierten Zustand
Fig. 4a bis 4d Ablaufschritte des erfindungsgemäßen Montageverfahrens zum Montieren einer beispielhaften Ausführungsform einer Magneteinheit einer T ransporteinrichtung
Fig. 5 einen Einbauschritt, mit welchem eine fertig montierte Magneteinheit an einem Grundkörper einer T ransporteinheit angebracht wird
Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt beispielhaft eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Magneteinheit 1 für eine Transporteinheit, welche in einer Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors einsetzbar ist. Unter Langstatorlinearmotoren werden dabei ausdrücklich lineare Langstatorlinearmotoren mit Bewegungen in einer Bewegungsrichtung, als auch planare Langstatorlinearmotoren mit Bewegungen in einer Bewegungsebene, welche häufig auch als Planarmotoren bezeichnet werden, verstanden.
Die Magneteinheit 1 weist dabei eine Abdeckeinheit 2 auf, deren Außenseite 3 auch eine Außenseite der Magneteinheit 1 bildet. Eine der Außenseite 3 gegenüberliegende Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 ist einer Magnetanordnung 5 zugewandt. Die Magnetanordnung 5 kann beispielsweise zumindest einen Magnet 6, 7 umfassen, welcher z.B. als Antriebsmagnet 6 oder als so genannte Sensor- oder Positionsmagnet 7 eingesetzt werden kann. Üblicherweise - wie auch in Figur 1 dargestellt - weist die Magnetanordnung 5 eine Vielzahl an Magneten 6, 7 auf. Weiterhin kann die Magnetanordnung 5 - wie in Figur 1 beispielhaft dargestellt - beide Magnettypen aufweisen. D.h. die Magnetanordnung 5 umfasst z.B. neben zumindest einem Antriebsmagnet 6 bzw. meist mehreren Antriebsmagneten 6 auch zumindest einen, meist allerdings mehrere Sensor- oder Positionsmagneten 7. Mit Hilfe der Sensor- bzw. Positionsmagneten 7 kann z.B. eine Position einer Transporteinheit auf einer Transportstrecke einer Transporteinrichtung ermittelt werden, wobei für eine Positionserfassung auch eine geringere Anzahl an Sensor- oder Positionsmagneten 7 - im Vergleich zu den Antriebsmagneten 6 - ausreichend sein kann.
Die Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 weist eine Vertiefung 8 auf. Diese Vertiefung 8 ist durch zumindest eine Verstrebung 9 in Ausnehmungen 10a, 10b unterteilt. In der in Figur 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform weist die Vertiefung 8 mehrere Verstrebungen 9 und damit mehrere Ausnehmungen 10a, 10b auf. In die Ausnehmungen 10a, 10b in der Vertiefung 8 sind die Magnete 6, 7 der Magnetanordnung 5 einfügbar. Eine Anzahl und Ausgestaltung der Ausnehmungen 10a, 10b sind dabei beispielsweise an eine Anzahl, Größe, Form, etc. der Magnete 6, 7 der Magnetanordnung 5 angepasst. Bei der in Figur 1 dargestellte Ausführungsform der Magneteinheit 1 weist die Magnetanordnung 5 z.B. eine Vielzahl an Antriebsmagneten 6 sowie mehrere Positionsmagnete 7 auf. Die Anzahl der Ausnehmungen 10a, 10b entspricht dabei z.B. der Anzahl der Antriebsmagnete 6. Weiterhin sind beispielsweise zwei unterschiedliche Ausnehmungsformen 10a, 10b vorgesehen, welche sich z.B. in Form und Größe unterscheiden. Eine erste Ausnehmungsform 10a ist beispielsweise derart ausgestaltet, dass in die jeweilige Ausnehmung 10a ein Antriebsmagnet 6 einfügbar ist. Eine zweite Ausnehmungsform 10b ist z.B. derart ausgestaltet, dass in die jeweilige Ausnehmung 10b zusätzlich zu einem Antriebsmagneten 6 auch ein Sensor- oder Positionsmagnet 7 eingelegt werden kann.
Alternativ können durch die Verstrebungen 9 in der Vertiefung 8 auch zwei Ausnehmungsformen 10a, 10b gebildet werden, welche an eine jeweilige Form der Antriebsmagnete 6 bzw. der Positionsmagnete 7 angepasst sind. D.h. es gibt z.B. eine erste Ausnehmungsform 10a, in welche die Antriebsmagnete 6 eingelegt werden, und eine zweite Ausnehmungsform 10b, in welche die Positionsmagnete 7 einfügbar sind. Umfasst die Magnetanordnung 5 beispielsweise nur Antriebsmagnete 6, da z.B. keine Positionsmagnete 7 vorgesehen sind oder diese an einer anderen Position der Transporteinheit angeordnet sind, so kann die Vertiefung 8 beispielsweise auch nur Ausnehmungen 10a aufweisen, welche nur zum Ausnehmen der Antriebsmagneten 6 ausgestaltet sind. Diese Ausnehmungen 10a können z.B. dieselbe Größe und/oder Form aufweisen, sofern auch die Antriebsmagnete 6 dieselbe Größe und/oder Form aufweisen. Analog kann ebenfalls nur eine Ausnehmungsform 10b vorgesehen sein, wenn die Magnetanordnung nur Positionsmagnete 7 aufweist.
Die Abdeckeinheit 2 ist einteilig ausgeführt. Die Vertiefung 8, die Verstrebungen 9 sowie die Ausnehmungen 10a, 10b können dabei sehr einfach mittels eines zerspannenden Verfahrens, wie z.B. Fräsen, an der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 angebracht werden. Eine Wandstärke zwischen einem Grund der jeweiligen Ausnehmungen 10a, 10b und der Außenseite 3 der Abdeckeinheit 2 kann beispielsweise eine Dicke von 0,1 Millimeter, üblicherweise von 0,3 Millimeter bis 1 Millimeter aufweisen. Weiterhin kann die Abdeckeinheit 2 z.B. aus Edelstahl gefertigt sein, wodurch durch die Abdeckeinheit 2 aufgrund der geringen Wandstärke - vor allem bei den Ausnehmungen 10a, 10b - das Erregungsfeld der Magnete 6, 7, insbesondere der Antriebsmagnete 6, kaum bis überhaupt nicht beeinflusst wird.
Weiterhin weist die Magneteinheit 1 eine Rückschlussplatte 11 oder Magnetplatte 11 auf. Die Rückschlussplatte 11 ist ebenfalls in die Vertiefung 8 in der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 einlegbar und ist auf der in die Abdeckeinheit 2 eingefügten Magnetanordnung 5 angeordnet. Die an der Magnetanordnung 5 angeordnete Rückschlussplatte 11 bildet gemeinsam mit einem Rand 12 der Abdeckeinheit 2 eine Innenseite der Magneteinheit 1. Der Rand 12 der Abdeckeinheit 2 wird durch eine äußere Kante der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 sowie eine Kante der Vertiefung 8 gebildet.
Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Magneteinheit 1 kann diese im fertig montierten Zustand beispielsweise an einem Grundkörper 18 der Transporteinheit angebracht werden. Dazu weist z.B. die äußere Kante der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 eine Abstufung auf. Weiterhin sind zum Fixieren der Magneteinheit 1 am Grundkörper der Transporteinheit im Rand 12 Durchgangslöcher 13 vorgesehen, in welche Befestigungsmittel 20 (z.B. Schrauben, Bolzen, etc.) eingebracht werden können.
Ist weiterer Schutz vor Staub, Feuchtigkeit, etc. bzw. eine weitere Abdichtung der Magneteinheit 1 notwendig - z.B. um eine IP6x-Schutzklasse zu erreichen, welche einen Schutz gegen Eindringen von Staub angibt, so kann weiterhin ein Abdeckblech 14 vorgesehen sein. Das Abdeckblech 14 kann mit der Abdeckeinheit 2 z.B. nicht lösbar, z.B. mittels Verschweißens, verbunden sein. Weiterhin kann zwischen der Rückschlussplatte 11 und dem Abdeckblech 14 eine Klebefolie 15 vorgesehen sein.
Figur 2 zeigt beispielhaft einen Längsschnitt durch die fertig zusammengefügte bzw. montierte Magneteinheit 1 , welche in Figur 1 in Form einer Explosionsdarstellung gezeigt ist. Der Einfachheit halber wurden die Bezugszeichen aus Figur 1 beibehalten. Dabei zeigt Figur 2 wieder die Abdeckeinheit 2 mit der Außenseite 3, welche auch die Außenseite der Magneteinheit 1 bildet, und der Innenseite 4, von welcher zumindest teilweise die Innenseite der Magneteinheit 1 gebildet wird. In die Vertiefung 8 in der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 bzw. in die durch die Verstrebungen 9 gebildeten Ausnehmungen 10a, 10b sind die Magnete 6, 7 der Magnetanordnung 5 eingefügt. Weiterhin ist die Rückschlussplatte 11 in die Vertiefung 8 der Abdeckeinheit 2 eingelegt, wobei die Rückschlussplatte 11 auf der Magnetanordnung 5 aufliegt. Nach Einlegen der Rückschlussplatte 11 kann diese zusammen mit dem Rand 12 der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 mit einer der Magnetanordnung 5 abgewandten Seite die Innenseite der Magneteinheit 1 bilden. Im Rand 12 der Abdeckeinheit 2 sind wieder die Durchgangslöcher 13 zu sehen, in welche Befestigungsmittel 20, wie z.B. Schrauben, etc., einbringbar sind, um die Magneteinheit 1 am Grundkörper einer Transporteinheit anzubringen.
Um möglichst genau bzw. eben auf den Magneten 6, 7 der Magnetanordnung 5 aufzuliegen, kann für einen Distanzausgleich beispielsweise zwischen der Magnetanordnung 5 und der Rückschlussplatte 11 eine Klebeschicht 17 angebracht sein. Die Klebeschicht 17 ist im Detail in der folgenden Figur 3 gezeigt.
Für eine verbesserte Abdichtung der Magneteinheit 1 kann an der von der Magnetanordnung 5 abgewandten Seite der Rückschlussplatte 11 zusätzlich das Abdeckblech 14 angebracht sein. Das Abdeckblech 14 kann mit der Abdeckeinheit 2 nicht lösbar- z.B. mittels Verschweißens - verbunden sein. Weiterhin kann zwischen der Rückschlussplatte 11 und dem Abdeckblech 14 eine Klebefolie 15 angeordnet sein.
In Figur 3 ist beispielhaft eine vergrößerte Detailansicht des Längsschnitts durch die Magneteinheit 1 im montierten Zustand in einem Randbereich dargestellt. Dabei wurden wieder die Bezugszeichen aus den Figuren 1 und 2 beibehalten. Figur 3 zeigt wieder die Abdeckeinheit 2 mit der Außenseite 3, welche auch die Außenseite der Magneteinheit 1 bildet, und der Innenseite 4, welche die Vertiefung 8 aufweist. Eine äußere Kante der Abdeckeinheit 2 bzw. der Magneteinheit 1 bildet mit der Vertiefung 8 den Rand 12 der Abdeckeinheit 2. Weiterhin sind in Figur 3 beispielhaft zwei Verstrebungen 9 sowie drei Ausnehmungen 10a dargestellt, welche durch die Verstrebungen 9 gebildet werden. In die Ausnehmungen 10a sind die Magnete 6, 7 der Magnetanordnung 5, z.B. Antriebsmagnete 6, eingelegt. Dabei ist an einem Grund einer jeweiligen Ausnehmung 10a eine Klebetasche 16 vorgesehen. In diesen Klebetaschen 16 kann zum verbesserten Fixieren der Magnete 6 z.B. Klebstoff oder eine Klebefolie angebracht werden, ohne dass eine Ebenheit der Magneteinheit 1 dadurch negativ beeinflusst wird. Die Ausnehmungen 10b, in welche z.B. Antriebsmagnete 6 gemeinsam mit Positionsmagneten 7 oder nur Positionsmagnete 7 eingefügt sind, können ebenfalls Klebetaschen 16 aufweisen.
An der Magnetanordnung 5 bzw. an den Magneten 6, 7 ist wieder die Rückschlussplatte 11 angeordnet. Zwischen den Magneten 6, 7 und der Rückschlussplatte 11 kann für einen Distanzausgleich z.B. eine Klebeschicht 17 angebracht sein, damit die Rückschlussplatte 11 möglichst eben auf der Magnetanordnung 5 auf- bzw. anliegt. Falls die von den Magneten 6, 7 abgewandten Seite der Rückschlussplatte 11 gemeinsam mit der Innenseite 4 bzw. dem Rand 12 der Abdeckeinheit 2 die Innenseite der Magneteinheit 1 bildet, dann kann die Rückschlussplatte 11 z.B. bündig mit der Innenseite 4 der Abdeckplatte 2 abschließen. Ist - wie beispielhaft in Figur 3 dargestellt - zum staubdichten Verschließen der Magneteinheit 1 ein Abschlussblech 14 sowie eine Klebefolie 15 vorgesehen, so kann z.B. die Kante der Vertiefung 8 stufenförmig ausgeführt sein, sodass die Rückschlussplatte 11 annähernd bündig mit einer Stufe in der Kante der Vertiefung 8 abschließt. Das Abschlussblech 14 kann beispielsweise auf der Stufe in der Kante der Vertiefung 8 aufliegen und z.B. mit der Abdeckeinheit 2 nicht lösbar verbunden bzw. verschweißt werden.
In den Figuren 4a bis 4d werden beispielhaft einzelne Schritte S1, S2, S3, S4 einer Montagereihenfolge bzw. eines Verfahrens zum Zusammenfügen oder Montieren der Magneteinheit 1 gezeigt, dabei wurden wieder die Bezugszeichen aus den vorangegangenen Figuren 1 bis 3 beibehalten. Weiterhin wurde der Einfachheit halber nur jene Bezugszeichen benutzt, welche für den jeweiligen Montageschritt S1, S2, S3, S4 relevant sind.
Figur 4a zeigt eine Perspektive Ansicht der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 zu Montagebeginn S1 der Magneteinheit 1, welcher beispielsweise mit einem Bereitstellen der Abdeckeinheit 2 startet. Die Abdeckeinheit 2 ist einteilig z.B. aus Edelstahl ausgeführt. In der Innenseite 4 ist eine Vertiefung 8 angebracht, welcher durch Verstrebungen 9 in mehrere Ausnehmungen 10a, 10b unterteilt ist. Es können beispielsweise unterschiedliche Ausnehmungsformen 10a, 10b vorgesehen sein, welche z.B. an die Form, die Funktion, die Größe, etc. der Magneten 6, 7 der Magnetanordnung 5 angepasst sind. In Figur 4a sind z.B. zwei unterschiedliche Ausnehmungsformen 10a, 10 dargestellt. Am Grund der jeweiligen Ausnehmung 10a, 10b kann eine Klebetasche 16 vorgesehen sein. Die Vertiefung 8 mit den Verstrebungen 9 sowie Ausnehmungen 10a, 10b mit den Klebetaschen 16 können beispielsweise mittels eines zerspannenden Verfahrens (z.B. Fräsen) in der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 angebracht werden. Weiterhin können im Rand 12 der Abdeckeinheit 2, welcher von der äußeren Kante der Abdeckeinheit 2 und der Kante der Vertiefung 8 begrenzt wird, Durchgangslöcher 13 angebracht sein. Die Durchgangslöcher 13 können zum Anbringen der fertig montierten Magneteinheit 1 am Grundkörper der Transporteinheit genutzt werden, sofern die Magneteinheit 1 nicht selbst die Transporteinheit oder den Grundkörper der Transporteinheit bildet.
Figur 4b zeigt wieder eine Perspektive Ansicht der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 mit der Vertiefung 8 nach einem ersten Montageschritt S2. Im ersten Montageschritt S2 wird die Magnetanordnung 5, welche z.B. Antriebsmagnete 6 und/oder Positionsmagnete 7 umfasst, in die Abdeckeinheit 2 eingefügt. Die Magnete 6, 7 können dazu z.B. in die entsprechenden Ausnehmungen 10a, 10b in der Vertiefung 8 der Abdeckeinheit 2 eingelegt werden. Vor dem Einlegen der Magnete 6, 7 kann beispielsweise in den Klebetaschen 16 Klebstoff oder eine Klebefolie aufgebracht werden, um die Magnete 6, 7 mit der Abdeckeinheit zu verbinden.
Figur 4c zeigt eine weitere, Perspektive Ansicht der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 nach einem zweiten Montageschritt S3. Im zweiten Montageschritt S3 wird die Rückschlussplatte 11 in die Vertiefung 8 in der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 eingelegt. Vor dem Einlegen der Rückschlussplatte 11 , welche auf der Magnetanordnung 5 in der Vertiefung 8 angeordnet ist, kann beispielsweise für einen Distanzausgleich zwischen der eingefügten Magnetanordnung 5 und der Rückschlussplatte 11 eine Klebstoffschicht 17 eingebracht werden. Nach dem zweiten Montageschritt S3 kann die Magneteinheit 1 beispielsweise in eine Transporteinheit eingebaut werden, wenn z.B. nur ein geringer Staubschutz, Feuchteschutz, etc. erforderlich ist. Dabei bilden die Außenseite 3 der Abdeckeinheit 2 die Außenseite der Magneteinheit 1 und die Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 gemeinsam mit der Rückschlussplatte 11 die Innenseite der Magneteinheit 1 bzw. jene Seite der Magneteinheit 1 , mit welcher die Magneteinheit 1 z.B. an einem Grundkörper 18 der Transporteinheit angebracht wird.
Ist ein hoher Schutz gegen Staub, Verschmutzung, Feuchtigkeit, etc. gefordert, so kann in einem Verschlussschritt S4 die Magneteinheit 1 beispielsweise mit einem Abschlussblech 14 verschlossen werden. Dazu ist in Figur 4d eine Perspektive Ansicht der Innenseite der Magneteinheit 1 bzw. der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 nach dem Verschlussschritt S4 dargestellt. Im Verschlussschritt 4 wird die Rückschlussplatte 11 mit einem Abschlussblech 14 abgedeckt. Dabei kann zwischen Rückschlussplatte 11 und dem Abschlussblech 14 eine Klebfolie 15 (in Figur 4d nicht sichtbar) eingefügt werden. Das Abschlussblech 14 wird dann im Verschlussschritt S4 mit der Abdeckeinheit 2 nicht lösbar verbunden. Dazu kann das Abschlussblech 14 z.B. mit der Abdeckeinheit 2, vor allem mit der Kante der Vertiefung 8 und dem Rand 12 der Abdeckeinheit 2 verschweißt werden.
Die in den Montageschritten S1, S2, S3, S4 erstellte Magneteinheit 1 kann beispielsweise bei Planarmotoren als Transporteinheit eingesetzt werden. Dabei wird z.B. eine zu transportierende Nutzlast direkt auf der Außenseite 3 der Abdeckeinheit 2 angebracht.
Für einem Einsatz in einem linearen Langstatorlinearmotor kann die Magneteinheit 1 entweder als Grundkörper für eine Transporteinheit genutzt oder in eine Transporteinheit eingebaut werden. Ein derartiger Einbauschritt S5 für einen Einbau in eine T ransporteinheit ist beispielhaft in Figur 5 dargestellt.
Figur 5 zeigt eine Perspektive Ansicht des Grundkörpers 18 der Transporteinheit, an welchem Elemente 19 zum Anbringen von Führungselementen vorgesehen sind, sowie der Innenseite der Magneteinheit 1 , welche von der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 bzw. dem Rand 12 der Abdeckeinheit 2 und vom Abdeckblech 14 gebildet wird. Ist kein Abdeckblech 14 vorgesehen, so kann die Innenseite der Magneteinheit 1 von der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 - d.h. dem Rand 12 der Abdeckeinheit 2 und der Rückschlussplatte 11 - gebildet werden. Im Einbauschritt S5 wird die Magneteinheit 1 mit der Innenseite - d.h. mit der Innenseite 4 der Abdeckeinheit 2 und dem Abdeckblech 14 - an einer Unterseite des Grundkörpers 18 der Transporteinheit angebracht. Dazu werden im Einbauschritt S5 in die Durchgangslöcher 13 in der Abdeckeinheit 2 Befestigungsmittel 20, wie z.B. Schrauben, eingebracht. Mit den Befestigungsmittel bzw. Schrauben 20 wird die Magneteinheit 1 dann lösbar am Grundkörper 18 der Transporteinheit fixiert. Es sind allerdings auch anderen lösbare oder nicht lösbare Befestigungsvarianten der Magneteinheit 1 am Grundkörper 18 denkbar - wie z.B. Kleben, Vernieten, Klemmen, etc. Am Grundkörper 18 können dann an dazu vorgesehenen Elementen 19 Führungselemente, wie z.B. Räder, Rollen, etc., angebracht werden.
Alternativ ist es auch möglich, dass die fertig montierte Magneteinheit 1 selbst den Grundkörper 18 der Transporteinheit bildet. Dann werden im Einbauschritt S5 beispielweise die Führungselemente (z.B. Rollen, Räder, etc.) direkt an der Magneteinheit 1 angebracht.
Die Nutzlast kann dann ebenfalls direkt auf der Magneteinheit 1 bzw. auf der Außenseite 3 der Abdeckeinheit 2 angebracht werden. Der eigentliche Grundkörper 18 der Transporteinheit, an welchen sonst alle weiteren Komponenten (z.B. Führungselemente, Nutzlast, etc.) üblicherweise befestigt werden, kann dabei eingespart werden.
Bezugszeichenliste
1 Magneteinheit
2 Abdeckeinheit
3 Außenseite der Abdeckeinheit
4 Innenseite der Abdeckeinheit
5 Magnetanordnung
6 Antriebsmagnete
7 Positions- oder Sensormagnete
8 Vertiefung in der Innenseite der Abdeckeinheit
9 Verstrebungen
10a Ausnehmungen zum Aufnehmen von Antriebsmagneten
10b Ausnehmungen zum Aufnehmen von Antriebs- und Positionsmagneten
11 Rückschlussplatte oder Magnetplatte
12 Rand der Abdeckeinheit
13 Durchgangslöcher zum Befestigen der Magneteinheit
14 Abschlussblech
15 Klebefolie
16 Klebetasche
17 Klebeschicht
18 Grundkörper der Transporteinheit
19 Element zum Anbringen von Führungselementen
20 Befestigungsmittel
51 Montagebeginn
52 erster Montageschritt
53 zweiter Montageschritt
54 Verschlussschritt
S5 Einbauschritt

Claims

Patentansprüche
1. T ransporteinheit für eine T ransporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors mit einer Magneteinheit (1), welche zumindest aufweist:
- Magnetanordnung (5) mit zumindest einem Magnet (6, 7);
- eine Rückschlussplatte (11) und
- eine Abdeckeinheit (2) mit einer Außenseite (3), welche auch eine Außenseite der Magneteinheit (1) bildet, und eine der Außenseite (3) gegenüberliegende Innenseite (4), welche der Magnetanordnung (5) zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite (4) der Abdeckeinheit (2) eine Vertiefung (8) zum Aufnehmen der Magnetanordnung (5) aufweist, dass die Vertiefung (8) in der Innenseite (4) der Abdeckeinheit (2) Verstrebungen (9) aufweist, welche die Vertiefung (8) in Ausnehmungen (10a, 10b) unterteilen, und dass in die durch die Verstrebungen (9) gebildeten Ausnehmungen (10a) der zumindest eine Magnet (6, 7) der Magnetanordnung (5) einfügbar ist.
2. Transporteinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Magnet (6, 7) der Magnetanordnung (5) ein Antriebsmagnet (6) oder ein Positionsmagnet (7) ist.
3. Transporteinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanordnung (5) neben dem zumindest einen Magnet (6), welcher ein Antriebsmagnet (6) ist, zumindest einen weiteren Magnet (7), weicher ein Positionsmagnet (7) ist, aufweist, und dass die Vertiefung (8) in der Innenseite (4) der Abdeckeinheit (2) zusätzlich eine Ausnehmung (10b) aufweist, welche zur Aufnahme des zumindest einen weiteren Magnet (7) ausgestaltet ist.
4. Transporteinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Ausnehmung (10b) in der Vertiefung der Innenseite der Abdeckeinheit derart ausgestaltet ist, dass in die zumindest eine Ausnehmung (10b) zusätzlich zu einem ersten Magnet (6), welcher ein Antriebsmagnet (6) ist, ein zweiter Magnet (7), weicher ein Positionsmagnet (7) ist, einfügbar ist.
5. Transporteinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der Ausnehmungen (10a, 10b) zumindest an eine Anzahl der Magneten (6) der Magnetanordnung (5) angepasst ist.
6. Transporteinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckeinheit (2) einteilig ausgeführt ist.
7. Transporteinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckeinheit (2) zwischen einem Grund der jeweiligen Ausnehmung (10a, 10b) und der Außenseite (3) der Abdeckeinheit (2) eine Wandstärke von 0,1 Millimeter bis 1 Millimeter aufweist. Transporteinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den durch die Verstrebungen (9) gebildeten Ausnehmungen (10a, 10b) Klebetaschen (16) vorgesehen sind. Transporteinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Abdeckblech (14) vorgesehen ist, welches auf der Rückschlussplatte (11) angeordnet ist. Transporteinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Rückschlussplatte (11) und dem Abdeckblech (14) eine Klebefolie (15) angeordnet ist. T ransporteinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (1) eine Grundkörper (18) der Transporteinheit bildet, an welche direkt Führungselemente anbringbar sind. Transporteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit einen Grundkörper (18) aufweist, an welcher die Magneteinheit (1) lösbar oder nicht lösbar angebracht ist. Verfahren zum Montieren einer Magneteinheit für eine T ransporteinheit für eine Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Montageschritte ausgeführt werden:
- Bereitstellen (S1) einer Abdeckeinheit (2) mit einer Außenseite (3), von welche die Außenseite der Magneteinheit (1) gebildet wird, und einer der Außenseite (3) gegenüberliegenden Innenseite (4) mit einer Vertiefung (8), welche durch Verstrebungen (9) in Ausnehmungen (10a, 10b) unterteilt wird;
- Einfügen (S2) einer Magnetanordnung (5) in die Vertiefung (8), wobei Magnete (6, 7) der Magnetanordnung (5) in die von den Verstrebungen (9) gebildeten Ausnehmungen (10a, 10b) eingelegt werden; und
- Einlegen (S3) einer Rückschluss platte (11) in die Vertiefung (8) auf der Innenseite (4) der Abdeckeinheit. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussplatte (11) mit einem Abschlussblech (14) abgedeckt wird (S4), wobei zwischen der Rückschlussplatte (11) und dem Abschlussblech (14) ein Klebefolie (15) angeordnet wird und wobei das Abschlussblech mit der Abdeckeinheit (2) nicht lösbar verbunden wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einfügen der Magnetanordnung (5) in Klebetaschen am Grund der Ausnehmungen (10a, 10b) ein Befestigungsmittel aufgebracht wird (S2). Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einlegen der Rückschlussplatte (11) auf die eingefügte Magnetanordnung (5) eine Klebstoffschicht (17) aufgebracht wird (S3). Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einlegen der Rückschlussplatte (11) oder nach Verbinden des Abdeckblechs (14) mit der Abdeckeinheit (2) die Magneteinheit (1) lösbar oder nicht lösbar an einem Grundkörper (18) der Transporteinheit angebracht wird (S5). Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einlegen der Rückschlussplatte (11) oder nach Verbinden des Abdeckblechs (14) mit der Abdeckeinheit (2) von an der Magneteinheit (1) ein Grundkörper (18) der Transporteinheit gebildet wird und dass an der Magneteinheit (1) zumindest Führungselemente angebracht werden (S5).
PCT/EP2023/057918 2022-03-28 2023-03-28 Transporteinheit und zugehöriges montageverfahren WO2023186856A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT501992022 2022-03-28
ATA50199/2022 2022-03-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023186856A1 true WO2023186856A1 (de) 2023-10-05

Family

ID=85937361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/057918 WO2023186856A1 (de) 2022-03-28 2023-03-28 Transporteinheit und zugehöriges montageverfahren

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023186856A1 (de)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110080879A (ko) 2010-01-07 2011-07-13 순환엔지니어링 주식회사 선형모터용 이물질 차폐형 마그넷 웨이 및 그 제조방법
DE102012016543A1 (de) 2011-08-25 2013-02-28 Fanuc Corporation Magnetpatte mit einem gewebten textil, linearmotor mit der magnetplatte und verfahren zur herstellung der magnetplatte
KR20140115738A (ko) * 2013-03-22 2014-10-01 주식회사 위시스 리니어 모터용 고정자 및 그 제조방법
WO2015042409A1 (en) 2013-09-21 2015-03-26 Magnemotion, Inc. Linear motor transport for packaging and other uses
US9202719B2 (en) 2011-10-27 2015-12-01 The University Of British Columbia Displacement devices and methods for fabrication, use and control of same
EP3160012A1 (de) 2015-10-20 2017-04-26 Etel S. A.. Sekundärteil eines linearmotors
EP3109998B1 (de) 2015-06-23 2019-08-07 B&R Industrial Automation GmbH Verfahren und langstatorlinearmotor zur übergabe einer transporteinheit an einer übergabeposition
EP2390992B1 (de) 2010-05-27 2019-10-30 Anorad Corporation Abgedichtetes Linearmotorsystem
US10974914B2 (en) 2017-02-13 2021-04-13 Ats Automation Tooling Systems Inc. Linear motor conveyor system and moving elements therefor providing a reduced tooling pitch
WO2021105155A1 (de) 2019-11-27 2021-06-03 B&R Industrial Automation GmbH Transporteinrichtung

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110080879A (ko) 2010-01-07 2011-07-13 순환엔지니어링 주식회사 선형모터용 이물질 차폐형 마그넷 웨이 및 그 제조방법
EP2390992B1 (de) 2010-05-27 2019-10-30 Anorad Corporation Abgedichtetes Linearmotorsystem
DE102012016543A1 (de) 2011-08-25 2013-02-28 Fanuc Corporation Magnetpatte mit einem gewebten textil, linearmotor mit der magnetplatte und verfahren zur herstellung der magnetplatte
US9202719B2 (en) 2011-10-27 2015-12-01 The University Of British Columbia Displacement devices and methods for fabrication, use and control of same
KR20140115738A (ko) * 2013-03-22 2014-10-01 주식회사 위시스 리니어 모터용 고정자 및 그 제조방법
WO2015042409A1 (en) 2013-09-21 2015-03-26 Magnemotion, Inc. Linear motor transport for packaging and other uses
EP3109998B1 (de) 2015-06-23 2019-08-07 B&R Industrial Automation GmbH Verfahren und langstatorlinearmotor zur übergabe einer transporteinheit an einer übergabeposition
EP3160012A1 (de) 2015-10-20 2017-04-26 Etel S. A.. Sekundärteil eines linearmotors
US10974914B2 (en) 2017-02-13 2021-04-13 Ats Automation Tooling Systems Inc. Linear motor conveyor system and moving elements therefor providing a reduced tooling pitch
WO2021105155A1 (de) 2019-11-27 2021-06-03 B&R Industrial Automation GmbH Transporteinrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3582376B1 (de) Beförderungsvorrichtung mit sicherheitsfunktion
DE102010010353B4 (de) Linearmotor
EP3382412A1 (de) Permanentmagnetanordnung für mr-apparaturen mit axial und lateral verschiebbaren, drehbar gelagerten ringbaugruppen
EP1092259A1 (de) Synchronlinearmotor
DE19853250B4 (de) Sekundärteil für einen Linearmotor
EP1301981B1 (de) Sekundärteil eines linearmotors und verfahren zu dessen herstellung
AT523564A1 (de) Transporteinrichtung
DE19839784A1 (de) Synchronmotor mit beweglichem Teil mit Permanentmagneten
EP2299560A1 (de) Verfahren zum Einbringen eines Rotors einer Synchronmaschine in den Stator oder zum Anordnen eines Rotors um einen Stator herum sowie Montagevorrichtung hierfür
DE102006009311B4 (de) Bremsvorrichtung für Linearmotor und Verfahren zur Positionierung eines beweglichen Abschnitts des Linearmotors
DE102009059323A1 (de) Linearmotor
WO2023186856A1 (de) Transporteinheit und zugehöriges montageverfahren
WO2006082134A1 (de) Linearmotor mit kraftwelligkeitsausgleich
EP2429065B1 (de) Permanentmagneterregte elektrische Maschine
DE102013102922B4 (de) Linearmotor und Verfahren zur Herstellung eines gasgelagerten Läufers eines Linearmotors
EP4066354A1 (de) Transporteinrichtung
EP3582386A1 (de) Bewegungsvorrichtung mit entkoppelten positionsreglern
EP1696541A1 (de) Nicht rotierender Linearaktuator
EP3627673B1 (de) Segmentiertes sekundärteil für einen linearmotor
EP3743306B1 (de) Transporteinheit für einen langstatorlinearmotor
DE102004062340B4 (de) Elektromagnetischer Antrieb mit Flußleitstücken
WO2023186907A1 (de) Transporteinheit und zugehöriges montageverfahren
EP2069163A1 (de) Magnetanordnung für magnetschwebefahrzeuge und verfahren zu ihrer herstellung
DE102014108923A1 (de) Ventilantrieb, Ventil sowie Verfahren zur Steuerung eines Ventilantriebs
EP1495235A1 (de) Magnetf hrungseinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23715498

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)