一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

传送装置的制作方法

2022-10-27 00:01:09 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种形式上为平面电机的传送装置,该传送装置包括:至少一个传送段,该传送段构成一个传送平面;和至少一个传送单元,该传送单元能够在所述传送平面中至少二维运动,其中在所述传送段上设置有驱动线圈或者可运动的永久磁铁并且在所述传送单元上设置有驱动磁铁或者反之亦然,其中所述驱动线圈或者所述可运动的永久磁铁与所述驱动磁铁磁性地配合作用,用以使传送单元在传送平面中至少二维运动。另外,本发明还涉及一种用于形式上为平面电机的传送装置的传送单元以及一种用于运行形式上为平面电机的传送装置的方法。


背景技术:

2.平面电机基本上在现有技术中是众所周知的。例如us 9,202,719 b2公开了一个这样的平面电机的基本结构和工作原理。一个平面电机基本上具有一个通常由一个或者多个传送段构成的传送平面,一个或者多个传送单元可以在该传送平面中至少二维运动。一个作用到传送单元上的驱动力通过传送段的磁场和传送单元的磁场的配合作用产生。为了使传送单元沿一定的运动方向运动,至少磁场之一,即传送段和/或传送单元的磁场必须是时变的,以便随着传送单元的运动而变化。然而,大多数情况下只有一个磁场,一般来说是传送段上的那个磁场是时变的,而相应另一个磁场,一般来说是传送单元上的那个磁场通常是恒定不变的。
3.时变磁场例如可以通过线圈(电磁铁)或者运动的(例如:旋转的)永久磁铁产生,它们既可以设置在传送单元上,也可以设置在传送段上。线圈通常也称为驱动线圈。非时变的、即恒定不变的磁场一般借助永久磁铁产生。这些部件通常称为驱动磁铁。根据平面电机的实施方式,这些部件同样既可以设置在传送单元上,也可以设置在传送段上。由于操控更加简单,驱动线圈常常设置在平面电机的传送段上,而驱动磁铁则设置在传送单元上。
4.一般来说,驱动线圈由一个控制单元操控,以便沿着所期望的运动方向产生运动磁场。驱动磁铁至少二维分布地设置在传送单元上,这些驱动磁铁与运动磁场配合作用,使得可以将事先规定的力和力矩沿传送单元的运动自由度的方向(最大三个平移的运动自由度和三个旋转运动自由度)任意地施加到所述传送单元上。使传送单元沿着运动自由度之一的方向运动的力和力矩通常称为驱动力。由传送段施加到传送单元上、用于保持当前运动状态的力和力矩通常称为悬浮力。通过悬浮力例如可以在传送单元与传送段之间产生和保持一个气隙,和/或对过程力或者过程力矩进行补偿。即使在传送平面未水平定向的情况中,例如也能够通过相应的悬浮力使传送单元的位置保持恒定不变。
5.为了使传送单元能够二维运动(这是平面电机的特点),传送段和传送单元的磁场需要二维地配合作用,其中两个磁场之一必须在至少两个维度上是时变的,或者两个磁场必须在至少一个维度上是时变的。在此,驱动线圈和驱动磁铁有利地设置成,使得除了沿着由传送平面构成的轴线的一维运动之外,传送单元还能够在传送平面中进行更复杂的二维运动。如果驱动线圈和驱动磁铁有利地设置成使得传送单元能够借助于驱动力和悬浮力在
所有六个自由度的方向被引导和运动,就可以省略机械式引导。在这个情况中,人们通常称之为无轴承平面电机。
6.平面电机例如可以用作生产过程中的传送装置,其中能够实现具有复杂运动轮廓的、非常灵活的传送过程。
7.在ep 3 172 156 b1和ep 3 172 134 b1中例如示出了一个平面电机作为传送装置的这类应用。在此,例如两个平面电机彼此接界地设置,并且传送单元能够在两个平面电机上运动。因此传送单元能够相互独立地在两个平面中运动。在另一个实施方式中,分别一个平面电机和一个或者多个连续输送机互动,用以以一定的方式对产品进行处理。平面电机的传送单元可以分别在一个竖直平面中单独地二维运动。平面电机尽管以此允许在竖直平面中的非常灵活的运动,但是在灵活性方面却受到连续输送机的限制。
8.wo 2018/176137 a1公开了一种形式上为平面电机的传送装置,其中传送单元通过较复杂的机械结构相互牢固连接。所述机械结构用作一种操纵设备。通过传送单元的相对运动操作所述操纵设备,例如用以进行竖直的升降运动。


技术实现要素:

9.因此本发明的目的是提供一种形式上为平面电机的传送装置以及一种对应的传送单元,其使更灵活的过程控制成为可能。
10.根据本发明,这个目的通过如下方式得以实现,即在所述传送装置中设有至少一个联接单元,在传送单元上和在联接单元上分别设置有至少一个用于将所述传送单元与联接单元可分开地联接的联接设备,所述传送单元和所述联接单元能够通过在传送平面中的相对运动利用联接设备至少暂时联接成一个组合体,并且联接设备在联接的组合体中配合作用,以限制所述传送单元与所述联接单元之间在至少一个运动自由度中的相对运动。在此,作为联接单元,优选设有要么一个另外的传送单元,要么一个用于接纳物体的物体载体。如果作为联接单元设有一个另外的传送单元的话,然后所述至少两个传送单元可以通过所述联接设备联接成一个传送单元组合体,其中所述传送单元可以共同在传送平面中运动。若作为联接单元设有一个物体载体,则所述传送单元可以与该物体载体联接成一个物体载体组合体,其中该物体载体组合体中的物体载体可以通过传送单元在传送平面中运动。在此,所述联接设备优选设计为形锁合的和/或力锁合的。通过构成一个传送单元组合体,例如可以比利用一个单个或者说单独的传送单元产生更大的力。因此例如可以比利用一个单个的传送单元传送更大的负荷。因此还能够有利地吸收作业过程的更大的过程力,和/或能够传送更大的物体。所述物体载体组合体例如具有以下优点:可以使用不同的物体载体,这些物体载体例如只通过相对运动就能够简单地交换。
11.优选所述联接设备分别具有锁定设备的至少一部分,其中所述锁定设备构造为用于在额外的运动自由度中限制组合体中传送单元与联接单元之间的相对运动。在此,优选可以通过传送单元与联接单元之间的相对运动操作所述锁定设备,或者在所述传送装置中设有用于操作所述锁定设备的操作单元。通过这种方式确保了所述组合体不会非预期地解锁并导致传送单元与联接单元脱开联接。
12.优选所述操作单元构造为位置固定的、优选机械式或者磁性的操作单元,和/或至少在所述传送单元(其中还包含传送单元上用于接纳产品的产品载体)或者所述联接单元
上设有用于操作所述锁定设备的操作单元和用于操作该操作单元的致动器。因此可以根据既存的限制条件以不同的方式操作所述锁定设备。
13.有利的是,在所述传送单元的联接设备中设有至少一个联接元件并且在所述联接单元的联接设备中设有至少一个接纳单元或者反之亦然,其中所述联接元件设置用于与接纳单元配合作用,以将传送单元与联接单元可分开地联接。通过这种方式建立了形锁合联接,利用该形锁合联接可以阻止多个运动自由度。
14.优选所述锁定设备具有至少一个夹紧元件和至少一个与该夹紧元件配合作用的夹紧开口,其中所述夹紧元件设置在联接元件上并且所述夹紧开口设置在接纳单元中或者反之亦然。通过这种方式能够简单地阻止一个额外的运动自由度。
15.所述联接设备有利地分别具有至少一个磁性元件,其中该磁性元件设置用于在传送单元与联接单元之间产生磁引力。通过这种方式,联接设备可以设计为纯磁性的,或者可以设置辅助联接过程的磁铁。
16.另外,所述目的利用一种传送单元通过如下方式得以实现,即在所述传送单元上设有至少一个联接设备,该联接设备构造为用于通过传送单元与联接单元之间在传送平面中的相对运动使所述传送单元与联接单元可分开地联接成一个组合体,其中联接设备在联接的组合体中与联接单元配合作用,以在至少一个运动自由度中限制传送单元与联接单元之间的相对运动,其中所述联接设备优选构造为形锁合的和/或力锁合的。
17.此外,所述目的利用一种方法通过如下方式得以实现,即所述至少一个传送单元在传送平面中相对于联接单元运动或者反之亦然,并且所述传送单元和所述联接单元通过相对运动利用联接设备联接成一个组合体,其中优选在联接状态中操作所述锁定设备。
18.有利的是,将另外的传送单元用作联接单元,将传送单元联接成一个传送单元组合体,并且该传送单元组合体通过如下方式在传送平面中运动,即所述至少两个传送单元之一的驱动磁铁中的至少部分与传送段的驱动线圈或者可运动的驱动磁铁磁性地配合作用,或者所述至少两个传送单元之一的驱动线圈的至少部分或者可运动的驱动磁铁的至少部分与传送段的驱动磁铁磁性地配合作用。
19.所述传送单元组合体有利地移入一个工作站,在该工作站中实施一个作业过程,其中过程力作用到所述传送单元组合体上和/或为所述传送单元组合体装载至少一个物体,其中所述传送单元组合体在所述作业过程完成之后脱开联接分成为所述至少两个传送单元。
附图说明
20.下面将参照图1至17b详细阐述本发明,附图示例性、示意性和非限制性地示出了本发明的有利的构造设计。附图中示出:
21.图1a至1b为一个形式上为平面电机的传送装置的示例的俯视图和前视图;
22.图2为驱动线圈在一个传送段上的可能的布置;
23.图3a至3b为可运动的永久磁铁在一个传送段上的可能的布置;
24.图4a至4b为一个形式上为平面电机的传送装置的传送单元的侧视图和底视图,该传送单元带有一个联接设备;
25.图4c为一个带有联接设备的传送单元的底视图,包括驱动磁铁的备选的布置;
26.图5为两个带有多个联接设备的传送单元的俯视图;
27.图6为一个带有卡口式锁闭装置的联接设备;
28.图7为两个带有一个联接设备和一个外部操作单元的传送单元的俯视图;
29.图8至10分别为两个带有联接设备的传送单元处于脱开联接状态和联接状态中的侧视图;
30.图11a至11c分别为两个带有磁性联接设备的传送单元的俯视图;
31.图12a至12f为一个传送单元组合体的不同变型方案;
32.图13为一条具有本发明的传送装置的灌瓶生产线;
33.图14a至17b为一个传送单元与一个物体载体联接的不同实施例。
具体实施方式
34.在图1a中示出了根据本发明的传送装置1的一个示例性构造设计的俯视图。图1b示出了所述传送装置1的前视图。该传送装置1具有一个定子2,其构成一个传送平面te。在所示出的示例中,所述传送平面te是一个水平面,包括一根竖轴线z、一根纵轴线x和一根横轴线y。然而,一个其它的布置当然也是可能的,例如竖直的或者成一定角度倾斜的布置。这主要取决于传送装置1的所期望的用途。定子2在此由多个(i个)传送段tsi构成,这些传送段彼此接界,以构成所述传送平面te。由此可以将传送装置1构成为模块化的,从而能够实现面积大小不同的传送平面tei。然而,这个模块化的结构当然仅仅是可选的,所述定子2也可以只通过一个唯一的组件构成。一个或者多个传送单元(以下一般标注附图标记3)可以在定子2的传送平面te中至少二维运动。在所示出的示例中,它们是传送单元3a、3b。例如,运动只能沿着一个顺着纵轴线x或者横轴线y的轴向进行,或者也可以是一个包括y坐标和x坐标的二维运动轮廓,如通过传送单元3b的运动轮廓bpb简略示出的那样。在传送装置1的相应实施方式中,也可以至少有限地使用四个其它的运动自由度。
35.为此,在定子2上、特别是在传送段tsi上设有驱动线圈6,这些驱动线圈由一个(或者多个)平面电机控制单元5(硬件和/或软件)操控。例如缠绕的线圈或者设置在电路板上的所谓pcb线圈(pcb=printed circuit board(印刷电路板))用作驱动线圈6。可以在该驱动线圈6中通入电流,以产生磁场。一个对此可能需要的功率电子系统可以设置在所述平面电机控制单元5中或者所述定子2上(例如传送段tsi上)。通过相应地操控并排设置的驱动线圈6可以产生一个基本上运动的磁场。所述驱动线圈6有利地按如下方式设置在定子2上,即磁场能够在传送平面te中沿任意方向延伸,以实现传送单元3的相应的运动轮廓。传送平面te在此并不是指数学意义上的平面,而是一个通过相应的定子2限定的平坦或平面传送面,传送单元3可以在该传送面上运动。驱动线圈6可以在定子2上设置在一个平面中,例如以多个分别错位90
°
的线圈组(参照图2)或者以鱼骨形布置(参照例如:jansen,j.w.,2007.magnetically levitated planar actuator with moving magnets.in:electromechanical analysis and design eindhoven:technische universiteit eindhoven doi:10.6100/ir630846)设置。然而,所述驱动线圈6也可以设置在多个上下叠置的平面中,如下面还将说明的那样。
36.在图1a 1b示出的示例中,驱动线圈6沿z方向分两层上下叠置。在第一层中,驱动线圈6y如此定向,使得它们可以用于在传送单元3上沿y和z方向产生力。在第二层中,驱动
线圈6x如此定向,使得它们可以用于在传送单元3上沿x和z方向产生力。两个层基本上完全在整个传送平面te上延伸,以为所述传送单元3构成一个尽可能大的运动区域。如在图1b中可以看到的那样,在所示出的示例中,带有驱动线圈6y的第一层沿z方向比带有驱动线圈6x的第二层更接近表面,因此更接近传送单元3。当然,这仅仅是示例性的,并且布置也可以反过来。
37.驱动线圈6x和6y也不是必须相互垂直定向。也可以再设置另外一层或者多层驱动线圈6。此外,一层的驱动线圈6可以与相邻层中的驱动线圈6成任意角度设置。然而,驱动线圈6的总体既允许沿x方向,也允许沿y方向的运动。驱动线圈6优选设计为所谓的无铁芯空心线圈,用以减少传送单元3与定子2的传送段tsi之间的永磁引力。由此,传送单元3可以更小程度地被驱动磁铁4拉向传送平面te的方向。在传送单元3上分别设置有驱动磁铁4,例如永久磁铁,该驱动磁铁与所述驱动线圈6配合作用,以在传送单元3上施加驱动力。
38.根据对驱动线圈6的操控,因此产生一个运动磁场,该磁场与所述驱动磁铁4配合作用,以使传送单元3运动。在运行中,在定子2的驱动线圈6与一个传送单元3的驱动磁铁4之间设有一个气隙。传送单元3除了在传送平面te中的二维运动之外还能够沿竖直方向进行一定的运动,即垂直于传送平面te运动,在此沿z方向的运动。所述驱动线圈6因此还产生沿z方向的(悬浮)力。通过对驱动线圈6的相应操控,能够在有限的范围内扩大和减小所述气隙,由此能够使传送单元3沿竖直方向运动。沿竖直方向的可用运动空间的大小在此基本上取决于传送装置1的结构设计,特别是取决于驱动线圈6和驱动磁铁4能产生的最大磁场,以及传送单元的质量和负载(例如传送的物体的重量)。沿竖直方向的可用运动范围根据传送装置1的大小和配置例如可以在少则数毫米至多则数厘米的范围内。传送单元3a、3b围绕z轴以及在一定范围内也围绕y和x轴的旋转运动也是可能的。
39.在所示出的示例中,可以省却对传送单元3的外部支承。所述传送单元3完全通过该传送单元3的驱动磁铁4和传送段tsi的驱动线圈6所产生的磁(悬浮)力悬浮,该磁力在此沿z方向作用。然而,驱动线圈6与驱动磁铁4之间所期望的气隙不一定完全是通过磁力产生或者保持,而是也可以以任意其它的方式对所述传送单元3进行支承。例如任何合适的机构都可以为此目的配合作用,例如机械式、磁式、电磁式、气动式等等。在所示出的示例中,设有一个平面电机控制单元5,利用该平面电机控制单元可以操控定子2的驱动线圈6。所述平面电机控制单元5例如也可以与一个(未示出的)上一级控制单元连接,例如为了共同控制和同步多个定子2或者多个传送装置1。
40.然而,所述平面电机控制单元5当然也可以集成在所述上一级控制单元中。也可以规定,为每个传送段tsi或者一组传送段tsi分别设置一个段控制单元(硬件和/或软件),该段控制单元也可以集成到一个平面电机控制单元5或者上一级控制单元中或者构造为单独的单元。所述平面电机控制单元5和/或所述上一级控制单元例如可以与未示出的用户界面例如计算机连接,经由该计算机可以控制传送单元1。通过所述平面电机控制单元5和/或所述上一级控制单元可以使传送单元3的运动轮廓相互同步或者相互协调,例如用以避免传送单元3或者由传送单元传送的物体相互碰撞。在所述平面电机控制单元5上运行一个实现传送单元3的所期望的运动轮廓的控制程序。然而,平面电机的结构和工作原理已是众所周知的,所以在此不再赘述。
41.根据本发明,在所述传送装置1中设有至少一个传送单元3a和至少一个联接单元
50,其中在传送单元3a上和在联接单元50上分别设置有至少一个用以将传送单元3a与联接单元50可分离联接的联接设备11。传送单元3a和联接单元50通过在传送平面te中的相对运动能够利用联接设备11至少暂时联接成一个组合体,其中所述联接设备11在联接成的组合体中配合作用,用以在至少一个运动自由度中限制传送单元3a与联接单元50之间的相对运动。根据本发明的第一备选方案,所述至少一个联接单元50在此可以是一个另外的传送单元3b,其中所述至少两个传送单元3a、3b可以通过联接设备11联接成一个传送单元组合体tv。传送单元3a、3b在联接状态中可以共同在传送平面te中运动。根据本发明的第二备选方案,所述至少一个联接单元50可以是一个用于接纳物体o的物体载体ot,其中传送单元3a可以与该物体载体ot联接成一个物体载体组合体ov,在该物体载体组合体中物体载体ot可以通过传送单元3a在传送平面te中运动。下面参照图1a至图13进一步详细解释第一备选方案。参照图14a至17b进一步详细解释第二备选方案。
42.在根据图1a 1b的示例中,设有至少两个传送单元3,此处是传送单元3a、3b,在该传送单元上分别设置有至少一个联接设备11,其用于将所述传送单元3a、3b可分开地和优选直接地联接。通过所述联接设备11可以将传送单元3a、3b至少暂时联接成一个传送单元组合体tv,如在图1a中示出的那样。在此,传送单元组合体tv由平面电机控制单元5控制,作为一个部分在传送平面te中运动。由此,能够利用传送装置1实现非常灵活的生产过程。例如传送单元组合体tv可以用于比一个单个的传送单元3a、3b产生更大的驱动力和悬浮力。
43.例如这可以用于利用传送单元组合体tv传送较重物体,利用一个单个的传送单元3a、3b可能无法使这些物体运动或者只能使之不充分地运动。当物体例如只设置在一个传送单元3a上时,一个(或者多个)联接的传送单元3b、3c等例如可以在加速阶段辅助所述(承载着物体的)传送单元3a。然而,传送单元组合体tv也可以用于扩大用于需传送的物体的面积。在传送单元组合体tv中,在一定的限制条件下(取决于传送单元3的质量、传送的物体的质量、联接的传送单元3的数量)能够实现节能,因为利用一个(或者多个)传送单元3能够使一个(或者多个)另外的传送单元3运动。“联接”在本发明范围内应理解为:联接的传送单元3a、3b之间的相对运动在至少两个运动自由度中受到限制。“可分开的”在这种情况下应理解为:可以通过传送单元3的运动控制进行联接/脱开联接,例如可以通过传送装置1的所述平面电机控制单元5或者通过上一级控制单元实现这一点。
44.在图1a 1b所示出的示例中,所述传送单元3a、3b分别具有一个基面为基本上矩形的基体9。在该基体9的四个侧面的每一个侧面上设置有一个联接设备11。该联接设备11在此仅仅示意性示出,并且有利地设计为相互兼容的。这一般意味着:一个传送单元3的每个联接设备11优选都可以与另外的传送单元3的每个联接设备11联接。为此,联接设备11优选设计为标准化的,并且在每个传送单元3上都是相同的,以便能够将任意的传送单元3相互联接。然而,在不同的传送单元3上当然也可以设置不同类型的、互不兼容的联接设备11。例如,如果希望只将限定的传送单元3联接,而其它的传送单元3不联接的话,就会是这种情况。
45.联接设备11构造为用于在至少一个运动自由度中、优选在至少两个运动自由度中限制传送单元组合体tv中联接的传送单元3a、3b的相对运动。在图1a所示出的示例中,传送单元组合体tv的联接的联接设备11例如设计为只阻止沿x方向的平移运动自由度,而沿其余五个运动自由度方向所述传送单元3a、3b之间的(至少有限的)相对运动依然是可能的
(两个沿y和z方向的平移运动自由度和三个围绕三个轴线x、y、z的旋转运动自由度)。
46.为了联接,例如可以由平面电机控制单元5使所述传送单元3a、3b沿纵向x(或者任意其它的方向)相对聚拢运动,如通过图1b中的箭头示出的那样,并且在相互接触时通过联接设备11可分开地联接。当然,也可以使所述传送单元3a、3b之一静止不动,而仅仅使相应另外的传送单元3a、3b向着静止不动的传送单元3a、3b的方向运动,以进行联接。例如,可以通过传送单元3a、3b本身的运动实现联接(例如由于所述传送单元3a、3b的惯性之故和/或通过在所述传送单元3a、3b上产生相应的驱动力)。联接设备11在图1a 1b中仅仅是示意性地示出,并且如在后续的示例中还将详细说明的那样,可以构成为多种方式,优选形锁合的或者力锁合的。
47.此外,在所述传送单元3a、3b上可以分别设有至少一个(在图1a 1b中未示出的)可被主动或者被动操作的锁定设备的一部分,通过该锁定设备可以在一个额外的运动自由度中限制联接状态中的所述传送单元3a、3b的相对运动。由此例如可以防止非预期的分离。可以通过需联接的传送单元3a、3b的相对运动操作被动的锁定设备。“相对运动”就此而论应理解为一个运动自由度中的相对运动,或者理解为不同运动自由度中的一系列相对运动(例如按顺序为平移和旋转)。为了主动操作锁定设备(锁定和/或解锁),例如可以在所述传送单元3a、3b中的至少一个上设置一个合适的(未示出的)操作单元。然而,例如也可以通过一个外部操作单元操作所述锁定设备。例如可以在传送装置1中设置一个位置固定的外部操作单元,外部操作单元例如可以设置在传送段tsi上,如下面还将参照图7详细说明的那样。就可主动操作的锁定设备的情况来说,操作单元例如可以是一个合适的电动式致动器或者一个合适的永久磁铁或者电磁铁。就可被动操作的锁定设备的情况来说,可以设置一个合适的预紧件、例如弹簧蓄能器,其为锁定设备提供操作能量,如还将参照图5详细说明的那样。在可主动操作的锁定设备的情况中,例如可以经由一个设置在相应的传送单元3上的电储能器进行对设置在所述传送单元3a、3b上的操作单元的供电,或者以感应的方式通过定子2的驱动线圈6供电。此外,如还将参照图10详细说明的那样,可以通过重力来操作所述锁定设备。
48.在联接后,传送单元组合体tv可以以传统的方式在传送平面te中运动,类似于各单个传送单元3a、3b。此外,通过平面电机控制单元5或者通过上一级控制单元进行对传送单元组合体tv的运动控制。根据联接设备11的结构设计,在传送单元组合体tv中,如果只有所述至少两个传送单元之一3a或3b的驱动磁铁4与定子2的驱动线圈6配合作用的话,也可以是足够的。然后相应另外的传送单元3a或者3b基本上被牵引。在一个传送单元组合体tv中,也可以只有联接的传送单元3a、3b之一的部分驱动磁铁4与定子2的驱动线圈6配合作用。这主要有利于产生力矩,例如用于对传送单元组合体tv的不均匀的负载进行补偿。
49.如果需要较高的驱动力的话,例如在传送较重物体时和/或在倾斜的传送平面te上,为了产生驱动力,传送单元组合体tv的两个传送单元3a、3b的驱动磁铁4当然都可以与定子2的驱动线圈6配合作用。可以通过传送单元3a、3b本身的运动(例如通过在所述传送单元3a、3b上产生一个相反作用的驱动力)重新断开传送单元组合体tv的联接。也可以考虑通过分离力辅助分离过程。例如可以设置一个合适的分离设备,诸如一个分离弹簧或者一个电动式致动器,或者也可以以磁性的方式施加分离力。联接设备11的结构设计可以是多种多样的,例如可以考虑一个机械式联接设备11(例如通过形锁合或者力锁合)、一个磁性联
接设备11或者上述可能性的任意组合。下面还将参照图4至图11c详细阐述可能的具体实施例。
50.在图2中示出了驱动线圈6在定子2的一个传送段tsi上的备选的布置方式。所述传送段tsi设置为使驱动线圈6在运行中面朝传送单元3的驱动磁铁4,以构成传送平面te。所述传送段tsi在此具有一个基本上正方形的基面,当然也可以是任何其它的形状。为了使传送单元3能够在传送平面te中二维运动,驱动线圈6在此分成线圈组6a、6b,它们交替地在同一个平面中并排设置。所述线圈组6a、6b因此沿z方向与定子2的表面或者传送单元3的驱动磁铁4保持等距。所述线圈组6a、6b分别具有一个确定数量的驱动线圈6,其中所述线圈组6a、6b的驱动线圈6的定向不同。在所示出的示例中,每个线圈组6a、6b分别设置有四个驱动线圈6,并且所述线圈组6a、6b的驱动线圈6相互转动90度。然而,其它的布置方式、分组和尺寸比当然也是可能的,诸如上述驱动线圈6的鱼骨形布置。在此,优选在传送单元3上设置驱动磁铁4的已知的二维-哈尔巴赫阵列,其中相邻的驱动磁铁4(=永久磁铁)的磁化方向分别围绕所述驱动磁铁4的纵轴线相互倾斜90
°

51.例如,在根据图2的变型方案中也可以沿z方向设有多层驱动线圈6,其中线圈组6a、6b在此沿z方向有利地交替设置。由此,可以沿轴向y和x产生一个基本上连续的运动的磁场。如图1a 1b中的变型方案那样,根据图2的驱动线圈6的布置允许传送单元3在传送平面te中的二维运动轮廓,此处具有x和y的坐标。传送单元3围绕一个垂直于传送平面tei的轴线旋转也是可能的(此处:围绕z轴)。
52.在图3a 3b中示出了传送段tsi的一个备选的构造设计,其中在一个/数个传送段tsi上设有可运动的永久磁铁pm,代替驱动线圈6。图3a示出了所述传送段tsi的俯视图,其中以撕开的方式示出了顶面的一部分(该顶面在运行中面朝传送单元3)。图3b示出了所述传送段tsi的侧视图。为了产生一个时变(即在时间上改变)的(运动)磁场,永久磁铁pm可以由控制单元5操控,使得这些永久磁铁以一定的方式运动。在图3a中示意性示出了可运动的永久磁铁pm在传送段tsi上的示例性布置方式。所述永久磁铁pm在此设计为圆柱体形的,分别具有一个磁北极和磁南极,如通过画阴影线的面示出的那样。
53.如在图3a 3b中通过箭头示出的那样,此处,通过永久磁铁pm可以分别围绕一根旋转轴线ra旋转,实现了可运动性。在此,所述旋转轴线ra分别对应于永久磁铁pm的圆柱体轴线。所述旋转轴线ra在此垂直于传送平面te,因此沿z方向延伸。在所示出的示例中,每个永久磁铁pm都配置有一个用于驱动相应永久磁铁pm的驱动单元ae、例如电动机。然而,这当然只是示例性的,也可以通过一个驱动单元ae分别操控成组的多个永久磁铁pm。驱动单元ae可以由控制单元5提供电流/电压,用以使永久磁铁pm以所期望的方式转动。通过永久磁铁pm的时移旋转,可以产生一个所期望的时变磁场,即沿一定方向的运动磁场,该磁场与传送单元3的驱动磁场4产生的磁场配合作用,用以对所述传送单元3施加一个驱动力以及一个悬浮力。然而,这只是示例性的,也可以设置带有其它旋转轴线-例如x或者y轴线-的永久磁铁pm。一般来说,可运动的永久磁铁pm可以基本上分散设置在整个传送段tsi上,或者,例如当不应在传送平面te的每个点上产生驱动力/悬浮力时,只在所述传送段tsi的一部分上延伸。
54.在图4a中示出了一个传送单元3的侧视图,而图4b则示出了所述传送单元3的驱动磁铁4的底视图。图4c示出了驱动磁铁4的一个备选的布置方式。所述传送单元3具有一个基
面基本上为矩形的基体9。驱动磁铁4以已知的方式设置在下侧面上,该下侧面在运行中面朝定子2的传送平面te。在基体9的相对置的上侧面上例如可以安置一个需传送的物体o。原则上在所谓的1维布置(图4b)与2维布置(图4c)之间加以区分。与传送段tsi上的驱动线圈6类似,驱动磁铁4在此也被分成磁铁组4a、4b。在每个磁铁组4a、4b中设有一定数量的驱动磁铁4,其中不同磁极或者磁化方向的驱动磁铁4交替设置,如在图4b中通过阴影线画出的和非阴影线画出的驱动磁铁4示出的那样。一个磁铁组4a的驱动磁铁4在几何方面与相应其它的磁铁组4b的驱动磁铁4的定向不同。
55.所述已知的哈尔巴赫阵列也已经证明是有利的,其中接界的驱动磁铁4的磁化方向分别相互转动了90
°
。然而一般来说,一个磁铁组4a、4b内相邻驱动磁铁4的磁化方向也可以相互转动一个不同的角度,例如45
°
。哈尔巴赫阵列的优点是,磁铁组4a、4b的一侧(优选面朝所述传送平面te的那侧)上的磁流大于对置侧上。如果磁铁组4a、4b的相应最外侧的驱动磁铁4比该磁铁组4a、4b居间的驱动磁铁4具有减小的磁铁宽度、特别是具有一半的磁铁宽度的话,则可以实现磁铁组4a、4b的磁场的特别有利的正弦磁场图。
56.在图4b示出的示例中,相邻磁铁组4a、4b的驱动磁铁4相互成90度的角度。磁铁组4b例如可以设置用于使传送单元3沿y方向运动。为此,所述磁铁组4b可以与根据图1a 1b的构造设计的驱动线圈6y配合作用,或者与根据图2的构造设计的线圈组6b配合作用。磁铁组4a可以以类似的方式设置用于使传送单元3沿x方向运动。为此,所述磁铁组4a可以与根据图1a 1b的构造设计的驱动线圈6x配合作用,或者与根据图2的构造设计的线圈组6a配合作用。然而,如果使所述传送单元3转动90度的话,磁铁组4b也可以与驱动线圈6x或者线圈组6a配合作用用以沿着x方向运动,磁铁组4a也可以与驱动线圈6y或者线圈组6b配合作用用以沿着y方向运动。
57.在2维布置(图4c)的情况中,不同极性或者磁化方向的各个驱动磁铁4成棋盘状设置,如通过不同的阴影线示出的那样。然而,所示出的1维和2维布置当然仅仅是示例性的,显而易见,可以具有许多1维和2维布置的各种可能性。所示出的传送单元3的基体9的正方形形状也只是示例性的,也可以考虑其它的形状。例如也可以设置一个传送单元3,其具有一个基面为圆形的基体9。于是,驱动磁铁4可以设置成环形,其中再次优选磁铁组4a、4b沿圆周方向交替设置。
58.在此应该指出,参照图1a至图4c示出的传送装置1的实施方式当然仅仅是示例性的,而不是限定性的。如开头已经述及的那样,所述传送装置1特别是也可以具有基本上相反的结构,该结构当然同样也包括在本发明中。这意味着,例如也可以在所述传送单元3上产生时变磁场,而在定子2的传送段tsi上产生非时变磁场。所述驱动线圈6或者所述可运动的永久磁铁pm可以为此而设置在传送单元3上,并且所述驱动磁铁4可以设置在定子2的传送段tsi上。为了使所述传送单元3运动,然后相应地操控驱动线圈6或者可运动的永久磁铁pm。为此,例如可以在所述传送单元3上分别设置一个单独的控制单元。例如可以通过一个合适的储能器进行对控制单元和驱动线圈6或者可运动永久磁体pm的供电。
59.在图5中示意性地示出了两个传送单元3a、3b从上方观察的俯视图。传送单元3a、3b在此构成为相同的,并且分别具有一个基面为基本上正方形的基体9。在所述传送单元3a、3b的四个侧面中的每一侧上都设有一个联接设备11。该联接设备11在此设计为纯机械式的并且构成为使得传送单元组合体tv中联接的传送单元3a、3b(参照图1a)之间的相对运
动在所有六个运动自由度中都受到限制或者阻止。因此传送单元3a、3b可以基本上直接相互刚性地联接在一起,使得所产生的传送单元组合体tv表现为基本上就像一个双倍大小的单个传送单元。联接设备11在此分别具有一个联接元件11a和一个接纳单元11b,它们相互保持一定的间距设置在基体9的侧面上。当然,根据联接应当具有的刚性和应该限定多少运动自由度,也可以设置更多或者更少的联接元件11a和接纳单元11b。
60.所述联接元件11a在此设计为圆锥体形的销栓,而设置对应的圆柱体形联接孔15作为接纳单元11b。作为锁定设备,在此在联接孔15中设有通过预紧件14预紧的夹紧元件13,在联接元件11a中设有夹紧开口12,其中夹紧元件13为了锁定目的而卡锁在对应的夹紧开口12中。这当然仅仅是示例性的,可以设置许多其它已知的锁定设备。在此可以以被动的方式通过传送单元3a、3b的相对运动实现对锁定设备的操作。所述预紧件14在此构造为弹簧,并且将夹紧元件13朝向圆柱体形联接孔15的轴线方向预紧。在所示出的示例中,在每个夹紧元件11a上分别设有一个形式上为环槽的夹紧开口12。当然,也可以设置多种和/或其它形状的夹紧开口12。所述夹紧元件13在此例如可以构造为相对置的球体的形式。当然,相反的变型方案也是可能的,即在联接元件11a上设置一个或者多个夹紧元件13,而在联接孔15中设置一个或者多个夹紧开口12。也可以考虑一个混合变型方案,其既在联接元件11a上,也在联接孔15中包括夹紧开口12和夹紧元件13。
61.为了将两个传送单元3a、3b联接起来,这些传送单元可以在一个传送平面te内相对运动,使得一个传送单元3a的联接元件11a插入相应另外的传送单元3b的对应联接孔15中。在此,在所示出的示例中,夹紧元件13被联接元件11a克服预紧件14的预紧力径向向外推压。当达到一个相应的位置时,所述夹紧元件13(此处:球体)卡锁到夹紧开口12(此处:环槽)中,(它们共同构成锁定设备),由此结束联接过程并且同时完成锁定。所述两个传送单元3a、3b现在相互直接联接成一个传送单元组合体tv。只要在沿x方向作用到夹紧元件13上的相反的力作用(例如:驱动力或者惯性力)低于规定的分离力,那么通过(共同构成锁定设备的)对应的夹紧元件13和夹紧开口12阻止了沿x方向的平移运动自由度。例如可以通过如下方式实现锁定设备的解锁,即施加足够大的相反力,例如通过在所述传送单元3a、3b上产生驱动力,以克服预紧件14的预紧力使夹紧元件13再次脱离夹紧开口12。
62.然而,例如也可以在所述传送单元3a、3b上设置一个合适的(在图5中未示出的)操作单元,用以操作锁定设备以进行锁定和/或解锁。当然,也不是强制性地必须在传送装置1运行期间通过传送单元3a、3b的运动建立一个传送单元组合体tv。例如也可以在传送装置1之外例如通过人工手动操作将传送单元3a、3b联接成一个传送单元组合体tv,然后放到定子2的传送平面te上。当然,在脱开联接时也可以类似地进行。然而,如果在运行期间能够自动进行联接/脱开联接的话,有利于实现传送装置1的尽可能灵活的过程控制。
63.如在图6中示意性示出的那样,例如也可以设置一个众所周知的卡口式锁闭装置作为锁定设备。在此,在联接设备11的接纳单元11b上设有一个l形夹紧开口12,并且在对应的联接元件11a上设有一个径向凸起的夹紧元件13。为了将联接设备11联接,首先需要传送单元3a、3b沿轴向相对运动,如通过直箭头示出的那样。在联接之后,可以通过锁定设备以如下方式锁定联接设备11,即在联接元件11a与接纳单元11b之间进行相对旋转,如通过弯曲的箭头示出的那样。在此,是否只转动所述联接元件11a,只转动接纳元件11b或者二者都转动,并不重要。为了操作锁定设备,例如可以在所述两个传送单元3a、3b中的至少一个上
设有一个合适的操作单元。作为补充方案或者备选方案,为了操作或者为了辅助操作,例如也可以设置一个合适的(未示出的)预紧件。然而,原则上也可以通过传送单元3a、3b之间的一系列相对运动实现通过卡口式锁闭装置对两个传送单元3a、3b的联接和锁定,例如至少一个传送单元3a、3b在联接之前首先相对于相应另外的传送单元3a、3b进行围绕x或者y轴的相对旋转运动,使得夹紧元件13与夹紧开口12对齐。然后所述传送单元3a、3b进行相对平移运动(例如沿x方向),使得夹紧元件13插入l形夹紧开口12的轴向部段中。最后,当所述夹紧元件13与l形夹紧开口12的沿着圆周方向延伸的部段对齐时,进行相对旋转运动返回初始位置,由此联接过程和锁定过程完成。通过相反的过程实现锁定设备的解锁和联接设备11的脱开联接。由此,可以简单地、在无需外部能量的情况下进行形锁合联接和锁定,从而即使在轴向力较大的情况中也不会导致传送单元组合体tv非预期地分离。
64.如已经述及的那样,也可以在一个或者多个传送单元3上设置一个或者多个(未示出的)致动器。例如可以设置一个电动式致动器作为操作单元,用以操作锁定设备。由此,与图5中示出的纯机械式联接设备11相比,例如可以减小联接过程所需的力。在此,可以经由一个设置在相应的传送单元3上的储能器(例如蓄电池)为所述致动器(或者多个致动器)供给能量。然而,也可以考虑从定子2到致动器的感应式能量传递,由此可以省却单独的储能器。
65.然而,例如也可以将传送单元3的一个磁铁组4a、4b用作对操作单元进行操作的致动器。为此,例如所述磁铁组4a、4b中的至少一组(或者一个未示出的额外的磁铁组)相对于另外的磁铁组可运动地设置在传送单元3上。例如可以考虑一个可相对所述另外的磁铁组线性滑移的或者旋转的磁铁组。在此,可运动的磁铁组以合适的方式与操作单元连接,以实施操作相应锁定设备所需的运动并产生必要的操作力和/或操作力矩。因此通过对所述驱动线圈6的相应操控,可以产生所述可运动的磁铁组与另外的(固定的)磁铁组之间的相对运动,通过该相对运动可以对操作单元进行操作。然而,作为操作锁定设备以外的备选方案或者补充方案,一个或者多个致动器也可以满足更进一步的功能。例如可以在一个传送单元3上设置一个(未示出的)用于需传送物体的操纵单元。作为操纵单元,例如可以设置用于将物体固定在传送单元3上的夹紧设备和/或用于使物体相对传送单元3转动的旋转设备和/或用于提升物体的提升设备等等。
66.然后可以再次由一个或者多个致动器实现对操纵单元的驱动。因此可以进一步提高所述传送装置1的灵活性,例如可以通过所述操纵单元将物体从一个传送单元3转交给另外的传送单元3。例如,也可以通过所述操纵单元将物体从一个传送单元3转交给一个设置在所述传送装置1中的工作站,在该工作站中进行生产过程的一个确定的作业步骤,例如物体的清洁、装配或者加工。然而,物体例如也可以通过所述操纵单元从一个传送位置被置入到工作站内的一个作业位置,而无需转交该物体。该物体然后可以由所述传送单元3以所期望的方式在工作站内运动,以实施确定的作业过程。
67.图7示出了两个联接成一个传送单元组合体tv的传送单元3a、3b从上部观察的俯视图。所述传送单元3a、3b分别具有一个基体9。左侧传送单元3a的联接设备11具有一个接纳单元11b,右侧传送单元3b的联接设备11具有一个联接元件11a。联接元件11a例如也可以设计为圆柱体形的销栓,接纳单元11b可以设计为对应的圆柱体形联接孔15(与图5相似)。作为锁定设备,在此在联接孔15中也设有夹紧元件13,在联接元件11a中设有与所述夹紧元
件配合作用的夹紧开口12,其中所述夹紧元件13为了锁定联接设备11卡锁在对应的夹紧开口12中。
68.在此可以与根据图5的示例相似地通过相对运动实现传送单元3a、3b的联接。在此也通过相对运动以如下方式实现对联接状态中联接设备11的锁定,即所述夹紧元件13卡锁在对应的夹紧开口12中。为了解锁锁定设备,在此设有一个外部操作单元。该外部操作单元可以如所示出的那样设置在传送装置1的一个位置固定的结构22上。该位置固定的结构22在此例如可以是传送段tsi的一部分。然而,所述外部操作单元当然也可以设置在一个(未示出的)第三传送单元上。在这个实施方式中,在左侧传送单元3a上设有一个操作孔19,其将联接孔15与所述传送单元3a的基体9的一侧面连接。在联接元件11a的自由端部上设有倾斜的第一操作面18a,该操作面围绕竖轴线(此处:z轴)成一定角度倾斜,并且该操作面在联接状态中面朝操作孔19。所述操作单元在此具有圆柱体形的操作杆21,其可以插入左侧传送单元3a的操作孔19中,以便与右侧传送单元3b的联接元件11a的操作面18配合作用,用以将锁定设备解锁。为此,在所述操作杆21的自由端部上可以设置一个与第一操作面18a互补的、倾斜的第二操作面18b,这便于分离过程。
69.为了解锁锁定设备,传送单元组合体tv可以在传送平面te中相对操作单元运动,从而操作杆21与操作孔19对齐。然后,所述传送单元组合体tv可以向操作单元方向(此处:沿y方向)运动,使得操作杆21紧压在联接元件11a的第一操作面18a上,从而克服预紧件14的力将夹紧元件13从联接元件11a中与其配合作用的夹紧开口12中压出。因此锁定设备被解锁,传送单元3a、3b可以从所述传送单元组合体tv中脱开联接。当然也可以通过如下方式手动解锁锁定设备,即例如用一个合适的工具穿过操作孔19操作联接元件11a的第一操作面18。
70.将多个传送单元3联接成一个传送单元组合体tv也可以特别有利于吸收工作站中作用的过程力,例如作业过程的在外部作用的过程力。为此,例如首先由一定数量(至少两个)的传送单元3构成所述传送单元组合体tv,例如在工作站外部(例如在传送平面te中或者手动地)。然后,可以将所述传送单元组合体tv在传送平面te中移入工作站区域中,在该工作站中进行一个确定的作业过程,其中过程力作用到所述传送单元组合体tv上。在作业过程完成之后,所述传送单元组合体tv可以移出工作站区域并且脱开联接重新成为各单个传送单元3。如果所述传送单元组合体tv由两个以上的传送单元3构成的话,当然也可以只使一个(或者多个)传送单元3脱开联接,而其余的传送单元3可以继续作为更小的传送单元组合体tv运动。通过在工作站区域中构成一个传送单元组合体tv,能够吸收更大的过程力,因为与仅仅一个传送单元的情况相比,有更多的驱动磁铁4可供使用。
71.传送单元组合体tv的另一个优点例如是,与一个单个的传送单元3相比,可以实现更大的加速度,这是因为一方面有更多数量的驱动磁铁4可供使用,这些驱动磁铁可以同时与更多数量的驱动线圈6配合作用,以使传送单元组合体tv加速;另一方面,由于所述传送单元组合体tv比一个单个的传送单元3具有更大的几何尺寸,能够更好地保持加速过程中产生的扭矩(加速力矩)。加速力矩特别是通过所述传送单元组合体tv的重心与驱动磁铁4(在这些驱动磁铁上驱动力作用到传送单元组合体tv上)之间沿z方向的距离而产生,并且可以通过如下方式至少部分得到补偿,即所谓的调整力矩经由那些与传送单元组合体tv的驱动磁铁4配合作用的驱动线圈6产生,所述驱动磁铁沿x和/或y方向(根据运动方向而定)
与传送单元组合体tv的重心间隔开。
72.联接的传送单元组合体tv的另一个优点例如是,与一个未联接的传送单元组合体tv相比,力和力矩在联接状态中始终经由联接设备11传递,而不是经由传送的物体传递,因此并未给所述物体增加额外负荷。当然,到目前为止参照图5至7说明的实施方式仅仅是示例性的,也可以考虑备选的结构设计,专业人员可以根据所希望的用途从中选出合适的联接设备11、锁定设备或者操作单元。当然,这以类似的方式也适用于根据图8至11的、下面还将详细说明的实施方式。尽管所示出的联接设备11设置在传送单元3的侧面,这一点当然也不是限定性的。合适的联接设备11例如作为备选方案或者补充方案可以设置在传送单元3的表面上,例如设置在传送单元3的与驱动磁铁4对置的上侧面上和/或下侧面上。此外,联接设备11也可以具有用于单独联接或者用于辅助联接的磁性元件。下面参照图8至11解释另外的示例性构造设计。
73.在图8中,在上部区域中示出了两个传送单元3a、3b,其上分别设置有一个联接设备11。在下部区域中示出了联接成传送单元组合体tv的状态中的传送单元3a、3b。传送单元3b的联接设备11具有至少一个联接元件11a,其设置在基体9的与驱动磁铁4对置的上侧面上,并且在左侧超出基体9侧向伸出。当然,这仅仅是示例性的,也可以设置多个联接元件11a。所述联接元件11a可以设计为任意的,例如设计为圆柱体形的销栓、设计为具有矩形横截面的杆,等等。另外的传送单元3a的联接设备11在此具有至少一个接纳单元11b,其同样设置在基体9的上侧面上。
74.联接元件11a和接纳单元11b可以以任意方式与相应的传送单元3a、3b连接,例如粘接、拧接,或者也可以集成在传送单元3a、3b的基体9中。为了将传送单元3a、3b联接成传送单元组合体tv,所述接纳单元11b设置用于接纳其中一个传送单元3b的联接元件11a。为此例如可以设置一个联接孔15,所述联接元件11a优选可通过两个传送单元3a、3b的相对运动插入该联接孔中。一旦联接元件11a与联接孔15对齐,此处为了联接只需沿x方向的运动。在所示出的示例中,所述联接元件11a设计为圆柱体形的销栓,如在图8中通过阴影线画出的横截面示出的那样,并且联接孔15相应地设计为圆柱体形的孔,该孔沿x方向在接纳单元11b内延伸。
75.在所述传送单元组合体tv中,两个传送单元3a、3b之间的相对运动在至少一个运动自由度中通过联接受到限制,此处沿y方向受到限制。然而,通过将联接元件11a和联接孔15设计为圆柱体形的,也使围绕一个此处沿x方向延伸的、共同的联接轴线ka的一定的相对旋转运动成为可能。当然,在此可以同样再设置一个合适的(未示出的)锁定设备,用于将联接元件11a力锁合或者形锁合地锁定在接纳单元11b中。例如,可以将在图5中说明的、一个或者多个带有预紧件14的夹紧元件13与一个或者多个对应的夹紧开口12的组合设置为作锁定设备。当然也可以考虑一个带有作为操作单元的致动器的主动锁定设备。当然,在此每个传送单元3a、3b也可以设置多个联接设备11,如虚线示出的那样。在此,每个联接设备11当然也可以具有多个联接元件11a和/或多个接纳单元15。
76.在图9中示出了配合作用的联接设备11的一个备选的构造设计。在上部区域中,再次示出了两个分开的传送单元3a、3b,而在下部区域中所述传送单元3a、3b联接成了一个传送单元组合体tv。在此至少一个联接孔15作为接纳单元11b直接设置在传送单元3a的基体9中。在相应另外的传送单元3b的基体9的上侧面上,再次设置有至少一个联接元件11a,其与
所述至少一个接纳单元11b相对应。联接孔15的形状可以设计为基本上任意的。优选根据联接状态中的传送单元3a、3b在传送单元组合体tv中所期望的运动自由度选择联接孔15的形状。
77.在所示出的示例中,联接孔15设计为圆柱体形的孔,其竖直地(沿z方向)部分延伸到基体9中。在联接元件11a的下侧面上设有一个圆柱体形的凸起部16,其部分地竖直向下延伸。例如在根据图5和图7的实施方式中,为了联接传送单元3a、3b,只需在传送平面te中(沿x和y方向)的运动即可,而在根据图9的实施方式中还需要传送单元3a、3b沿垂直于定子2的传送平面te的竖轴线(在此:沿z方向)的相对运动。例如,传送单元3a可以相对于传送单元3b沿z方向降低(和/或传送单元3b可以相对传送单元3a升高),可以通过平面电机控制单元5操控相应的驱动线圈6实现这一点。
78.由此减小了传送单元3a的驱动磁铁4与定子2之间的气隙,和/或增大了传送单元3b的驱动磁铁4与定子2之间的气隙。在传送单元通过在传送平面中te(沿x和y方向)的运动定位成使得传送单元3a的接纳单元11b的联接孔15与传送单元3b的联接元件11a的凸起部16对齐之后,传送单元3a就可以重新沿z方向升高,和/或传送单元3b可以降低,以完成联接。也可以以类似的方式将围绕x、y和z轴的旋转用于联接或者分开联接。在所示出的示例中,传送单元3a、3b在两个平移运动自由度(x,y)中的相对运动完全受到限制,而第三平移运动自由度(z)则是部分受限。此外,两个旋转运动自由度(围绕x和y轴)完全受到限制,并且根据联接设备11的结构设计和传送单元3a、3b的形状,围绕z轴的旋转运动自由度则是至少部分受限。
79.然而,根据传送单元3a、3b的形状,可能发生传送单元3a、3b围绕竖直的联接轴线ka的一定的相对运动,例如当一个或者两个传送单元3a、3b具有基面为圆形的基体9时,或者当联接状态中的两个基体9之间设有一定距离时(当然也适用于所有其它的实施方式)。然而,如果基体9如在图9中那样分别拥有矩形基面,并且传送单元3a、3b在联接状态中直接紧靠的话,则围绕z轴(此处:联接轴线ka)的旋转运动自由度也受到限制。当然,在根据图9的实施方式中每个传送单元3a、3b同样也可以设置多个联接设备11,和/或一个联接设备11可以具有多个接纳单元11b和/或联接元件11a。
80.图10示出了配合作用的联接设备11的另一个实施方式。在上部区域中,再次示出了两个分开的传送单元3a、3b,在下部区域中所述传送单元3a、3b联接成一个传送单元组合体tv。在此一个联接孔15作为接纳单元11b直接设置在传送单元3a的基体9中。在相应另外的传送单元3b的基体9的侧面再次设置有一个联接元件11a,其与所述至少一个用于联接的接纳单元11b相对应。所述联接孔15例如可以设计为圆柱体形的孔或者具有其它的形状,例如矩形横截面的槽的形状。所述联接元件11a可以相应地构造为用于与所述联接孔15配合作用。
81.作为用于锁定一个额外的运动自由度(此处:沿x方向)的锁定设备,在所述联接元件11a中设有至少一个夹紧开口12,在所述联接孔15中设有至少一个夹紧元件13,其与所述夹紧开口12配合作用,以锁定联接设备11。所述夹紧元件13沿z方向可滑移地设置在一个为此而设置的开口中,如通过双箭头示出的那样。当然,也可以设置多个夹紧元件13和夹紧开口12。在这个实施方式中,锁定设备的锁定操作通过重力进行,而锁定设备的解锁操作以磁性方式进行。为此设有一个外部操作单元be,其例如可以设置在传送装置1的一个位置固定
的结构22上,例如设置在传送段tsi上。操作单元be具有第一操作磁铁23a,其可以构造为永久磁铁或者电磁铁。在夹紧元件13上设置有第二操作磁铁23b、优选永久磁铁,其可以与所述第一操作磁铁23a配合作用,用以沿竖直方向在夹紧元件13上产生一个将该夹紧元件13提起的磁力。
82.为了锁定所述锁定设备,例如设有夹紧元件13的传送单元3a可以移向位置固定的操作单元be,使得所述夹紧元件13如所示出的那样位于操作单元be之下的区域中。在这个位置中,操作磁铁23a、23b配合作用,以将所述夹紧元件13竖直提起并保持在提起的位置中。设有联接元件11a的传送单元3b然后可以相对于相应另外的传送单元3a运动,使得传送单元3a、3b通过如下方式联接成一个传送单元组合体tv,即所述联接元件11a与对应的联接孔15配合作用。联接孔12在联接状态中位于提起的夹紧元件13下方。在这个位置中,传送单元3a、3b或者传送单元组合体tv例如可以同时向一个方向(例如x方向和或y方向)运动,以将夹紧元件13的第二操作磁铁23b移离第一(位置固定的)操作磁铁23a的磁场。当不再有足够的磁力向上作用于所述夹紧元件13时,该夹紧元件13就沉入夹紧开口12中,联接设备11被锁定。可选地,也可以沿竖直方向在所述夹紧元件13与传送单元3a的基体9之间设置一个预紧件,用于加速或者辅助锁定。然而,应该如下地选择预紧力,即它无论如何都可以通过磁力被克服。
83.然而,如果操作单元be的第一操作磁铁23a构造为电磁铁,那么传送单元组合体tv例如也可以保留在操作单元be的区域中,并且电磁铁可以断开。因此消除了作用到夹紧元件13上的磁力fm,使得所述夹紧元件13由于重力(和可选地额外的预紧力)之故竖直地沉入夹紧开口12中,以锁定联接设备11。为了解锁锁定设备,基本上可以通过如下方式反向操作,即传送单元组合体tv移入操作单元be的区域中,以将夹紧元件13提起。设置有联接元件11a的传送单元3b然后可以相对于相应另外的传送单元3a从该传送单元3a移离。
84.然而,原则上也可以在没有外部磁力fm的情况下进行锁定设备的锁定操作。例如,在夹紧元件13上和/或在联接元件11a上可以设置合适的、配合作用的倾斜接触面。例如,可以在夹紧元件13上设置一个合适的第一坡口24a,其面朝夹紧开口15的开放侧。在联接元件11a的自由端部上可以设置一个对应的第二坡口24b。由此仅仅通过所述两个传送单元3a、3b的相对运动就能够进行锁定设备的锁定。通过沿x方向的相对运动能够产生一个沿x方向的力,联接元件11a利用该力作用于夹紧元件13。通过配合作用的坡口24a、24b,可以产生一个沿竖直方向作用于夹紧元件的提升力。夹紧元件13可以通过该提升力被提升到联接元件11a的周面高度并且可以卡锁到夹紧开口12中。在此,在夹紧元件13面朝联接孔15的内端部的那侧上未设置坡口。因此例如可以再次通过外部操作单元be和磁力fm实现锁定设备的解锁。
85.在图11a至11c中示出了本发明的另一个示例性的构造设计。在图11a中示出了两个传送单元3a、3b从上方观察的俯视图。如前所述,传送单元3a、3b再次分别具有一个基面为矩形的基体9。在所述传送单元3a、3b的四个侧面上分别设有联接设备11。该联接设备11在此具有不同磁化的磁性元件17a、17b,如通过画影线的和未画影线的面所示出的那样。为了将传送单元3a、3b联接,优选使这些传送单元彼此相对运动,直到在磁性元件17a、17b之间建立一个足够小的距离,使得所述磁性元件17a、17b相互配合作用为止。所述磁性元件17a、17b然后产生一个相互对指的引力,由此以纯磁性的方式将传送单元3a、3b联接成一个
传送单元组合体tv。在这种情况下,因此通过磁力或者通过与之相关的摩擦力基本上纯力锁合地实现联接。
86.在图11b中示出了一个可能的传送单元组合体tv。由于在配合作用的联接设备11中分别只设有一个磁性元件17a、17b,所以也可以实现一种传送单元3a、3b具有一定偏移的(此处:沿y方向)传送单元组合体tv1,其中可以沿y方向进行基本上无级的相对定位。由此例如也可以实现与第三传送单元3c的联接,如虚线示出的那样。为了使传送单元组合体tv重新脱开联接,例如可以由定子2产生大于磁引力的相反驱动力(此处:沿x方向)。然而,也可以通过剪切运动实现脱开联接,即传送单元3a、3b沿相反方向切向运动,此处:沿y方向。
87.在图11c中示出了传送单元组合体tv的另一个示例,其由两个相互磁性联接的传送单元3a、3b构成。传送单元3a、3b的联接设备11在此分别具有多个并排设置的、不同磁化的磁性元件17a、17b。为了联接,传送单元3a的联接设备11的磁性元件17a分别与另外的传送单元3b的联接设备11的磁性元件17b配合作用,以产生一个磁引力(此处:沿x方向)。由于相应两个对置的同性磁性元件17b、17b相斥并且对置的异性磁性元件17a、17b相吸,可以实现一个将传送单元3a、3b彼此锁定在一定的相对位置中的锁定方式。
88.在所示出的示例中,各四个磁性元件17a、17b分别交替地、并排地设置在传送单元3a、3b的联接设备11中。在传送单元组合体tv中左侧传送单元3a的联接设备11的全部四个磁性元件17a、b与右侧传送单元3b的联接设备11的全部四个磁性元件17a、b配合作用。然而,类似于在根据图11b的传送单元组合体tv中,偏移的联接也是可能的。然而,与每个联接设备11具有仅仅一个磁性元件17a、17b的变型方案(图11a 11b)不同,两个传送单元3a、3b之间的偏移(此处:沿y方向)不能无级调节。
89.偏移量在此基本上取决于磁性元件17a、17b的数量、布置和宽度。在图11c所示出的传送单元组合体tv中,例如可以向上或者向下偏移两个磁铁宽度b。然而,在这种情况下,只有左侧传送单元3a的两个磁性元件17a、17b与右侧传送单元的两个磁性元件17b、17a配合作用,而相应其它的磁性元件17a、17b则保持闲置。这些磁性元件当然也可以用于与一个(未示出的)第三传送单元联接等等。由此可以看出,可以实现许多不同磁性的联接设备11。即使在这个实施方式中也可以以有利的方式进行使传送单元组合体tv脱开联接的剪切运动。
90.当然,联接设备11也可以具有由机械式联接和磁性联接构成的组合。例如可以考虑,在机械式联接设备11的情况中设置用于辅助联接过程的额外磁性元件。例如,联接元件11a和接纳单元11b可以被不同磁化,以实现磁导向,通过该磁导能够使彼此嵌接更加容易。在根据图9的实施例中,例如传送单元3a上的联接孔15的区域和传送单元3b的联接元件11a的凸起部16可以被不同磁化。在此省略了单独的示图。
91.如前所述,当然也可以通过联接设备11联接超过两个的传送单元3,以获得更大的传送单元组合体tv,如在图12a至12f中示出的那样。在图12a至12f中分别多个传送单元3联接成一个传送单元组合体tv。联接设备11在此仅仅示意性地示出,并且可以设计为基本上任意方式。例如可以考虑纯机械的实施方式、纯磁性的实施方式或者混合方式,如已经说明的那样。在此,再次分别经由相应的联接设备11实现传送单元3之间的力传递。
92.在图12a中示出了两个传送单元3a、3b,它们通过联接设备11联接成一个传送单元组合体tv,类似于已经在图1a中示出的那样。然而,由于在传送单元3a、3b的全部四个侧面
都设有联接设备11,所以与任何其它侧面的联接当然也是可能的。在图12b中,基面为正方形的四个传送单元3a至3d联接成一个传送单元组合体tv,从而基本上形成一个唯一的大正方形传送单元。由此例如可以传送一个较大的物体o,其沿x和y方向超出一个单个的传送单元3a-3d,如在图12b中示出的那样。然而,当应该传送超过一个(或者多个)传送单元3a至3d的最大承载能力的较重物体o时,所述传送单元组合体tv也可以是有利的。所述传送单元组合体tv例如可以通过如下方式在传送平面te(未示出)中运动,即只有所述四个传送单元3a至3d之一的驱动磁铁4被用于与定子2的驱动线圈6配合作用。
93.当需要较大驱动力时,当然也可以使用所述传送单元组合体tv的全部传送单元3a至3d的多个或者全部驱动磁铁4。例如也可以考虑,在根据图12b的示例中,只将那些配置给在所述传送组合体tv中在中央彼此接界的驱动磁铁4的驱动线圈6用于产生驱动力,然而,为了高效的运行,有利地使用所有可使用的驱动线圈6。图12d示出了将四个传送单元3a至3d联接成一个t形传送单元组合体tv的备选的可能性。图12c和图12f示出了具有三个联接的传送单元3a至3c的传送单元组合体tv的两个变型方案。
94.图12c中示出的传送单元组合体tv例如能够有利于传送质量分布不均匀的物体o,如通过重心s偏离中心的所示物体o示出的那样。两个传送单元3a、3c在此为了辅助目的可以与传送单元3b联接,以便能够更好地支撑由偏离中心的重心s所产生的力矩。在图12f中示出了一个较小的、然而质量较大的物体o。尽管就该物体o的几何尺寸而言,中间的传送单元3b就足够了。然而,该物体o的质量例如可能超过所述传送单元3b的最大承载能力(或者需要用于操控驱动线圈6的不允许高的电流),从而所示出的传送单元组合体tv中的两个另外的传送单元3a、3c的辅助能够是有利的。在图12e中,为了完整起见,还示出了一个具有六个传送单元3a至3f的传送单元组合体tv,其例如可以用于传送一个细长的物体o。从中可以看出,还可以以相似的方式构成许多其它尺寸和形状的传送单元组合体tv,其中传送单元组合体tv的具体构造设计可以根据应用领域而变化。
95.在图13中示出了一个传送装置1,其在灌瓶生产线中用于在灌装过程的各个工作站asi之间传送瓶子25。当然这只是示例性的,用以借助有利的应用领域对本发明进行说明。当然所述传送装置1也可以用于任何其它的传送过程。在所述传送装置1中设有多个彼此接界的传送段ts1至ts7,其共同构成一个传送平面te。在所述传送装置1中,在此设有三个传送单元3a至3c,它们在传送平面te中至少可以沿x方向和y方向二维运动。在传送单元3a至3c上,在此分别设置有两个对置的联接设备11。该联接设备11可以设计为基本上任意方式,例如纯机械式、纯磁性或者组合式,如已经详细说明的那样。当然,也可以设置一个用于将联接设备11锁定在联接状态中的锁定设备。
96.在所述传送装置中,还设有一个控制单元,其用于控制传送单元3a至3c的运动。例如,也可以在每个传送段tsi上配置一个各自的段控制单元,其中该段控制单元可以与一个上一级的传送装置控制单元通信,以交换控制指令。传送装置控制单元例如又可以与灌装设备的设备控制单元连接,用以使灌装过程和传送单元3a至3c的运动过程相互协调。如下面将说明的那样,在传送过程的不同阶段中示出了传送单元3a至3c。
97.在第一步骤s1中,第一传送段ts1上的第一传送单元3a从起始区域sb移入第一工作站as1的一个工作区域。工作站as1在此构造为固定的转交站,其用于将空瓶子25l转交给传送单元3a。所述空瓶子25l例如可以从一个未示出的收集站一直移入到转交站的转交位
置ub,并且在转交位置ub1中通过一个合适的操纵单元被转交给传送单元3a。然而,转交站的具体构造设计是附带的,其例如可以构造为众所周知的工业机器人、形式上为长定子直线电动机的传送装置或者连续输送机。在所示出的示例中,转交站沿z方向设置在传送平面te上方,使得空瓶子25l在转交位置ub1中在第二步骤s2中可以从上方被放置到传送单元3a上。在此,每次只转交一个空瓶子25l,然而,如果传送单元3a的容量允许的话,当然也可以转交多个瓶子25l。
98.在第三步骤s3中,现在装载了空瓶子25l的第一传送单元3a运动到接界的第二传送段ts2上,进入一个联接区域kb。当然,优选按如下方式进行运动过程,即不出现非允许高的加速度,该高加速度可能导致瓶子25l倾倒。在第四步骤s4中,在所述联接区域kb中将第一传送单元3a与第二传送单元3b和第三传送单元3c联接成一个传送单元组合体tv。例如可以在所述第一传送单元3a的静止状态中进行联接,然而也可以通过如下方式在运动期间进行联接,即,使所述三个传送单元3a至3c的运动过程相互协调。联接不一定要同时进行,也可以首先将第二或者第三传送单元3b、3c与第一传送单元3a联接,然后联接相应另外的传送单元3b、3c。通过联接成一个传送单元组合体tv,现在可以在传送单元组合体tv上产生比在一个单个的传送单元3a时更大的电磁力,这是因为有更多数量的驱动磁铁4可供使用,这些驱动磁铁因此可以与平面电机的更多数量的驱动线圈6配合作用。
99.在第五步骤s5中,传送单元组合体tv移入第二工作站as2的工作区域。例如可以通过如下方式实现运动,即操控第二传送段ts2的驱动线圈6与所有传送单元3a至3c的驱动磁铁4或者只与一部分驱动磁铁4配合作用。第二工作站as2在此构造为固定的灌装站,在该灌装站中在第六步骤s6中为传送单元组合体tv传送的空瓶子25l在灌装位置fp的区域中灌装液体,如通过阴影线示出的那样。灌装站在此同样设置在传送平面te上方。原则上,当然也可以考虑,灌装站或者一般而言工作站asi设计为可运动的,从而可以在传送单元组合体tv或者一个传送单元3的运动期间实施一个作业过程。例如,在所示出的示例中,灌装站可以沿x方向以与传送单元组合体tv相同的速度运动,从而在传送单元组合体tv运动过程中进行灌装过程。
100.由于空瓶子25l进行了灌装,质量和因此作用到传送单元组合体tv上的重力得到增加,该重力由传送单元组合体tv自身的重力 灌满的瓶子25v的重力构成。然而,由于传送单元组合体tv之故,现在沿z方向产生了比在单个的传送单元3a的情况下更大的悬浮力。灌满的瓶子25v的重量因此例如也可能高于一个单个的传送单元3a的最大载荷,因为通过联接的传送单元3b、3c可以产生一个额外的悬浮力。当然,其它或者额外的过程力也可能作用于传送单元组合体tv。过程力一般来说是指传送单元组合体tv的额外负载,即不仅仅是重力,而且还有在作业过程中作用于所述传送单元组合体tv的其它力和力矩。此外,由于所述传送单元组合体tv之故,现在沿x或者y方向还可以产生比在一个单个的传送单元3a的情况下更大的驱动力。因此例如可以实现更高的加速度,从而实现更加动态的过程控制。
101.在第七步骤s7中,传送单元组合体tv连同其传送的灌满的瓶子25v移入第三传送段ts3上的卸货区域eb。在该卸货区域eb中所述灌满的瓶子25v在第八步骤s8中由一个合适的操纵设备26(例如由一个工业机器人)抓住并被移离传送单元组合体tv。因此传送过程完成,传送单元组合体tv可以再次脱开联接,因为由灌满的瓶子25v导致的负载消失了。各个传送单元3a至3c因此例如可以重新移入规定的初始位置。第一传送单元3a例如可以移回到
第一传送段ts1上的起始区域sb中,而与此同时例如已经在进行后续的传送过程和灌装过程。为此,例如也可以设置一个另外的传送段ts8,如虚线示出的那样。第二传送单元3b例如可以经由第四和第五传送段ts4、ts5移回联接区域kb,以便与一个后续的第一传送单元3a联接,如通过箭头和虚线画出的传送单元3b象征性示出的那样。类似地,第三传送单元3c例如可以经由第六和第七传送段ts6、ts7移回联接区域kb。
102.操纵设备26可以将从传送单元组合体tv上接收的灌满的瓶子25v例如移到另一个传送装置27上。通过该传送装置27可以将灌满的瓶子25v例如移入一个收集区域或者移到一个后续的处理站,例如一个封装站,在该封装站中对灌满的瓶子25v进行封装。所述传送装置27当然也可以构造为根据本发明的传送装置1,或者也可以构造为形式上为长定子直线电动机、连续输送机、工业机器人等等的传送装置。
103.下面,参照图14a至图17b进一步详细说明所提及的本发明的第二备选方案,根据该备选方案一个传送单元3a可以与一个物体载体ot(作为联接单元50)联接。传送装置的基本结构和功能不变,所以在此不再对其进行赘述。传送装置的结构例如可以对应于根据图1a 1b的结构。图14a示出了一个传送单元3a和一个物体载体ot的侧视图。图14b示出了所述传送单元3a(无物体载体ot)从上部观察的俯视图。图14a中的剖面a-a对应于图14b中的剖切线。在物体载体ot上可以安置任何物体o,其可以利用所述传送单元3a在传送装置的(仅仅示意性示出的)传送平面te中运动。所述传送单元3a例如可以具有一个基体9,驱动磁铁4设置在该基体的下侧面上,如已经参照图4a至4c详细说明的那样。在所述传送单元3a上和在所述物体载体ot上分别设有至少一个联接设备11。通过传送单元3a与物体载体ot之间的相对运动,传送单元3a可以与物体载体ot联接成一个物体载体组合体ov。联接之后,通过操控定子的驱动线圈或者可运动的永久磁铁,可以使所述物体载体组合体ov以传统的方式在传送平面te中运动。为了更清楚起见,在图14a中示出了物体载体ot和传送单元3a未联接的状态。
[0104]“相对运动”在本发明的范围内是指传送单元3a相对于固定的物体载体ot的运动、物体载体ot相对于固定的传送单元3a的运动或者传送单元3a与物体载体ot彼此相对的运动。传送单元3a的运动可能性基本上取决于传动装置1的结构设计、特别是取决于驱动磁铁4在传送单元3a上的布置和驱动线圈或者可运动的永久磁铁在定子上的布置。“传送平面te中的运动”一般来说是指至少两个和最多六个运动自由度中的运动。在所示出的示例中,传送单元3a可以在x-y平面中基本上不受限制地二维平移和沿z方向受限地运动。围绕z轴可以基本上不受限制地旋转运动,以及围绕x轴和围绕y轴可以有限地旋转倾斜运动。
[0105]
例如,物体载体ot能够可分开地保持在传送装置1的一个(未示出的)位置固定的支架上,该支架可以设置在传送单元3a能够达到的合适位置上。传送单元3a然后可以在传送平面te中首先移向物体载体ot。当所述传送单元3a位于物体载体ot的区域中时,该传送单元3a的联接设备11就可以与所述物体载体ot的联接设备11互相协调。然后传送单元3a可以纯粹通过相对运动与物体载体ot联接,其中该物体载体ot与所述支架分离。物体载体组合体ov现在可以通过相应地控制传送单元3a在传送平面te中运动,以进行所期望的传送过程。当然,相反的变型方案也是可能的,其中传送单元3a静止不动,物体载体ot相对于该传送单元3a运动,例如通过一个合适的操纵设备如机器人。但是,联接过程在此保持不变。
[0106]
在根据图14a 14b的示例中,物体载体ot的联接设备11具有一个联接元件11a,传
送单元3a的联接设备11具有一个与其对应的接纳单元11b。联接元件11a在此设置在物体载体ot的面朝所述传送单元3a的下侧面上并且具有一个与所述下侧面接界的连接柱28和一个比该连接柱28宽的自由端部29。该自由端部29在此例如具有矩形横截面。然而,自由端部29和/或连接柱28例如也可以分别构造为圆柱体形的,其中所述连接柱28具有的直径小于所述自由端部29。该较宽的自由端部29在本发明的意义上可以被视为锁定设备的组成部分、特别是被视为夹紧元件。
[0107]
接纳单元11b设置在传送单元3a的基体9的与驱动磁铁4相对置的上侧面上。所述接纳单元11b在此具有一个横截面为矩形的接纳口30,其从上侧面起在基体9的一部分上向着下侧面的方向延伸。然而,所述接纳口30当然也可以具有其它形状、例如圆形横截面。在所述接纳口30的一侧上邻接一个在此处基本上成z形延伸的、向上开放的导向通道31以及一个沿z方向位于该导向通道31下方的接纳通道32。所述导向通道31和所述接纳通道32在本发明的意义上可以被视为锁定设备的组成部分,特别是被视为夹紧开口。在此,所述导向通道31的宽度基本上对应于或者略微大于物体载体ot的联接元件11a的连接柱28的宽度,而所述接纳通道32的宽度则基本上对应于或者略微大于物体载体ot的联接元件11a的自由端部29的宽度。
[0108]
通过物体载体ot与传送单元3a之间的相对运动,所述物体载体ot和所述传送单元3a可以联接成一个物体载体组合体ov。为此所述物体载体ot和所述传送单元3a首先在x-y平面中相互定位成使得联接元件11a和接纳单元11b对齐。然后进行沿z方向的相对运动,直到联接元件11a被接纳在接纳单元11b中为止。由此,本发明意义上的联接完成,其中物体载体ot与传送单元3a之间的相对运动的至少一个自由度受到限制(此处:两个沿x和y方向的平移自由度以及一个围绕z轴的旋转自由度)。此处,同样可以通过相对运动来操作锁定设备,此处首先是沿x方向,使得联接元件11a的连接柱28被接纳在导向通道31中,并且该联接元件11a的自由端部29被接纳到接纳通道32中。通过这种方式,相对运动的进一步的自由度受到限制,此处是沿z方向的自由度。然后,进行进一步的相对运动,其基本上取决于导向通道31的和与之平行的接纳通道32的走向。在所示出的示例中,这个按照z形走向的相对运动由沿x方向的所述相对运动、一个随后沿y方向的相对运动和一个进一步沿x方向的相对运动构成,直到所述连接柱位于导向通道31的封闭的端部区域中为止。
[0109]
然而,所示出的设计实施方式当然只是示例性的,部件当然也可以构造为结构不同的。例如,联接元件11a和接纳单元11b可以具有不同形状,并且导向通道31和接纳通道32可以具有不同的走向。当然,物体载体ot的联接设备11也可以具有多个相同的联接元件11a,并且传送单元3a的联接设备11可以具有多个相同的接纳单元11b。例如也可以考虑,设有用于辅助联接过程的额外的(未示出的)磁性元件。例如,联接元件11a和接纳单元11b可以被不同磁化,以实现磁导向,通过该磁导向能够使彼此嵌接更加简单。例如,也可以只在接纳通道36的端部区域中设置一个磁性元件,其与联接元件11a磁性地配合作用,以产生一个保持力。
[0110]
根据图15a 15b的示例与根据图14a 14b的实施方式的不同之处仅仅在于联接元件11a和与其对应的接纳单元11b的构造设计。所述联接元件11a在此也设置在物体载体ot的面朝传送单元3a的下侧面上并且具有一个与该下侧面接界的圆柱体形凸起部33和一个设置在周面上、径向凸起的销子34。该销子34例如可以同样构造为圆柱体形的。该销子34沿
z方向至少与物体载体ot的下侧面间隔开。此处,所述销子34沿z方向基本上居中设置在凸起部33上,然而也可以位于再向下的位置上。销子34在本发明的意义上可以被视为锁定设备的组成部分、特别是被视为夹紧元件。接纳单元11b在此具有一个圆柱体形的接纳口35,其从上侧面起在基体9的一部分上向着下侧面的方向延伸。接纳口35的直径基本上对应于或者略微大于圆柱体形凸起部33的直径。在所述接纳口35的一侧(此处沿y方向观察在上方)设有一个竖直的狭槽36,其沿径向向外延伸。该竖直的狭槽36沿z方向观察以基体9的上侧面为起点在接纳口35的深度的一部分上延伸,其中该部分基本上对应于销子34的下侧面至物体载体ot的下侧面的距离。沿圆周方向观察,所述狭槽36与一个导向通道37连接,该导向通道基本上具有一个圆环扇区的形状。该导向通道37沿径向与接纳口35连接并且与基体9的上侧面间隔开,如可以从图15a中看出的那样。所述导向通道以狭槽36为起点沿圆周方向在一定的角度上延伸,此处例如90
°
。所述狭槽36和所述导向通道37以此构成本发明意义上的锁定设备的一部分、特别是夹紧开口。
[0111]
物体载体ot与传送单元3a也可以通过相对运动联接在一起。为此,首先将物体载体ot和传送单元3a在x-y平面中相互定位成使得联接元件11a和接纳单元11b对齐。在所示出的示例中,这意味着:圆柱体形凸起部33对准接纳口35,销子34对准狭槽36。然后进行沿z方向的相对运动,直到联接元件11a被接纳在接纳单元11b中为止。由此完成联接,因为相对运动的至少一个自由度受到了限制(此处:两个沿x和y方向的平移自由度以及一个围绕z轴的旋转自由度,此外,由于圆柱体形的形锁合之故当然也阻止了围绕x和y轴的旋转)。然后,通过围绕z轴的旋转相对运动可以实现锁定设备,使得联接元件11a的销子34被接纳在导向通道37中。由此,相对运动的另一个自由度受到了限制,此处:沿z方向的自由度。当然,图15a 15b中所示出的设计实施方式也只是示例性的,部件当然也可以构造为结构不同的。同样,也可以设置一个磁性辅助,如上已经针对图14a 14b阐述的那样。
[0112]
在图16a 16b中示出了将物体载体ot与传送单元3a联接的另一个可能的实施方式。物体载体ot的联接设备11在此具有四个联接元件11a,它们设置在物体载体ot的下侧面上,并且传送单元3a在基体9的上侧面上具有四个与所述联接元件对应的接纳单元11b。联接元件11a分别具有一个长方六面体形的凸起部38,而接纳单元11b则具有长方六面体形的凹槽39,其大小基本上对应于或者略微大于凸起部38。在所示出的示例中,在凸起部38中的每一个中都设有一个接纳口38a,其可以被视为本发明意义上的锁定设备的组成部分、特别是被视为夹紧开口。接纳口38a在此例如构造为一个沿y方向延伸的圆柱体形通孔。在每个长方六面体形的凹槽39上在此都设有第一锁定通道40a和第二锁定通道40b。第一锁定通道40a的一个端部与长方六面体形的凹槽39连接,而另一个端部则是封闭的。第一锁定通道40a(在联接状态中)平行于凸起部38的接纳口38a延伸,在此沿y方向。第二锁定通道40b的一个端部与第一锁定通道40a连接,而另一个端部则是封闭的。锁定通道40a、40b的纵轴线相交,彼此成一确定的角度设置,此处成90
°
。第二锁定通道40b因此沿x方向延伸。在第一锁定通道40a中设置有第一锁定元件41a,其可以在所述第一锁定通道40a内沿纵轴线方向运动。在第二锁定通道40b中以类似方式设置有第二锁定元件41b,其可以在所述第二锁定通道40b内沿纵轴线方向运动。第一锁定元件41a可以被视为本发明意义上的锁定设备的夹紧元件。
[0113]
物体载体ot和传送单元3a同样可以通过相对运动联接在一起。首先将所述物体载
体ot和所述传送单元3a在x-y平面中相互定位成使得联接元件11a和接纳单元11b对齐。在所示出的示例中,这意味着:长方六面体形的凸起部38与长方六面体形的凹槽39对齐。在此,第一锁定元件41a优选完全位于第一锁定通道40a内,如在图16b中左上方代表全部四个接纳单元11b示出的那样。然后进行沿z方向的相对运动,直到凸起部38被接纳在凹槽39中为止。由此完成了本发明意义上的联接过程,因为相对运动的至少一个自由度受到了限制(此处:两个沿x和y方向的平移自由度以及一个围绕z轴的旋转自由度,此外,由于形锁合之故当然也阻止了围绕x和y轴的旋转)。然后,可以再次通过相对运动激活锁定设备。为此需要说明的是,在图16b中示出了四个联接设备11的锁定元件41a、41b在锁定过程的不同时间阶段中(左上、右上、左下和右下)。为了操作锁定设备,首先使物体载体组合体ov围绕x轴脱离水平线倾斜,直到第一锁定元件41a被部分接纳在相关凸起部38的接纳口38a中,如在图16b中右上方代表全部四个接纳单元11b示出的那样。在此,锁定元件的运动由于重力之故得以实现,然而作为补充方案或者备选方案也可以由于惯性力运动。由此相对运动的一个进一步的自由度受到了限制,此处:沿z方向实现了形锁合。然后,物体载体组合体ov(作为补充方案或者在其倾斜复位到水平状态之后)可以围绕y轴倾斜,直到第二锁定元件41b被部分接纳在第一锁定通道40a中,如在图16b中左下方代表全部四个接纳单元11b示出的那样。第二锁定元件41b因此起到第一锁定元件41a的保险装置的作用,使得该第一锁定元件不会以非预期的方式从接纳口38a中移出。解锁可以按照运动过程的相反的顺序进行,即首选围绕y轴倾斜,使得第二锁定元件41b释放第一锁定元件41a(图16b,右下),然后围绕x轴倾斜,使得第一锁定元件41a释放接纳口38a。当然,图16a 16b中所示出的设计实施方式也只是示例性的,部件当然也可以构造为结构不同的。同样,也可以设置一个磁性辅助,如前面针对图14a 14b已经阐述的那样。
[0114]
在图17a 17b中示出了将物体载体ot与传送单元3a联接的另一个可能的实施方式。物体载体ot的联接设备11在此例如具有两个联接元件11a,它们设置在物体载体ot的下侧面上,传送单元3a在基体9的上侧面上具有两个与所述联接元件对应的接纳单元11b。类似于根据图16a的示例,联接元件11a分别具有一个长方六面体形的凸起部42,其具有一个构成锁定设备的一部分的接纳口42a(特别是夹紧开口)。接纳单元11b具有长方六面体形的凹槽43,类似于根据图16b的示例。在每个长方六面体形的凹槽43上设有一个锁定通道44。该锁定通道44的一个端部与所述长方六面体形的凹槽43连接,另一个端部优选为封闭的。锁定通道44(在联接状态中)平行于凸起部42的接纳口42a延伸,此处:沿y方向。在锁定通道44中设置有一个磁性锁定元件46,其可以在锁定通道内沿纵轴线方向运动并且由一个弹簧元件压向凹槽43的方向,如在图17b右侧示出的那样。锁定通道44、锁定元件46和弹簧45因此构成本发明意义上的锁定设备的一部分,其中锁定元件46特别是可以被视为本发明意义上的夹紧元件。在未操作的状态中,锁定元件46处于右侧示出的锁定状态中。在这个示例中,为了操作锁定设备,需要一个操作单元be,类似于已经参照图10中的示例所阐述的那样。所述操作单元be如在图17b中示出的那样例如可以是传送装置1的一部分,然而当然也可以是传送单元3a的一部分。在所示出的示例中,在所述操作单元be上设有一个磁性操作部段47,例如一个永久磁铁或者电磁铁。然而,所述操作单元be也可以设计为不同的,例如利用机械式操作。
[0115]
为了将物体载体ot与传送单元3a联接,该传送单元3a首先可以移入所述操作单元
be的操作区域中,在该操作区域中在锁定元件46上产生一个磁力fm,锁定元件46通过该磁力从锁定位置(图17b右侧)移入释放位置(图17b左侧)。然后,物体载体可以通过相对运动与传送单元3a联接。在此,首先将物体载体ot和传送单元3a在x-y平面中相互定位成使得联接元件11a和接纳单元11b对齐。在所示出的示例中,这意味着:长方六面体形的凸起部42与长方六面体形的凹槽43对齐。然后进行沿z方向的相对运动,直到凸起部42被接纳在凹槽43中为止。由此完成了本发明意义上的联接过程,因为相对运动的至少一个自由度受到了限制(此处:两个沿x和y方向的平移自由度以及一个围绕z轴的旋转自由度,此外,由于形锁合之故当然也阻止了围绕x和y轴的旋转)。
[0116]
然后可以通过将物体载体组合体ov移出操作单元的操作区域来操作锁定设备。由于没了磁力fm之故,锁定元件46被弹簧元件45重新移回锁定状态(图17b右侧)。所述锁定元件46现在被接纳在接纳口42a中,因此相对运动的一个进一步的自由度受到了限制,此处:沿z方向实现了形锁合。解锁可以按照运动过程的相反的顺序进行,即首选移入操作单元be的操作区域中,然后使物体载体ot与传送单元3a脱开联接。当然,图17a 17b中所示出的设计实施方式也只是示例性的,部件当然也可以构造为结构不同的,也可以设置更多或者更少的联接元件11a和接纳单元11b。类似于根据图10的示例,当然也可以在锁定元件46上和在凸起部42上设置(未示出的)相应的坡口,使得锁定元件46在联接过程中通过相对运动自动从锁定状态移入释放状态。在这个情况中,只有为了解锁才需要通过操作单元be的操作。
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可以看出,通过根据本发明的传送装置1可以实施非常灵活的传送过程,在该传送过程中能够以非常灵活的方式传送任何物体。通过根据本发明的第一备选方案将多个传送单元3联接成一个传送单元组合体tv,传送过程能够有利地适应传送的物体的大小和重量,以便能够以所期望的运动过程进行传送过程。一个传送单元3与一个物体载体ot根据本发明的第二备选方案的联接具有以下优点:以简单的方式使一个传送单元3与一个物体载体ot的联接/脱开联接成为可能,使得例如能够简单又快捷地更换不同的物体载体ot。
再多了解一些

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