本發(fā)明涉及用于直線(xiàn)馬達(dá)輸送系統(tǒng)的載體模塊，并且涉及用于例如承載有效負(fù)載的直線(xiàn)馬達(dá)輸送系統(tǒng)。直線(xiàn)馬達(dá)輸送系統(tǒng)包括一個(gè)或更多個(gè)軌道模塊和一個(gè)或更多個(gè)載體模塊，一個(gè)或更多個(gè)載體模塊將被引導(dǎo)在一個(gè)或更多個(gè)軌道模塊中。文獻(xiàn)us10?974?914?b2和us10894?675b2展示了具有固定滾輪的載體模塊。

背景技術(shù)：

1、像如直線(xiàn)馬達(dá)輸送系統(tǒng)的直線(xiàn)輸送系統(tǒng)能夠在不同的應(yīng)用中使用，例如工業(yè)應(yīng)用。例如，直線(xiàn)馬達(dá)輸送系統(tǒng)可以在用于機(jī)械內(nèi)和機(jī)械間運(yùn)輸?shù)母咚佥斔徒鉀Q方案領(lǐng)域中使用。這種解決方案能夠是逆變的直線(xiàn)馬達(dá)系統(tǒng)，其能夠精確地且使用高運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)控制小工件載體。載體本身能夠是被動(dòng)的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本發(fā)明，提出了具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的載體模塊和直線(xiàn)馬達(dá)輸送系統(tǒng)。有利實(shí)施例是下文描述和從屬權(quán)利要求的主題。

2、本發(fā)明涉及直線(xiàn)馬達(dá)輸送系統(tǒng)和在其中使用的載體模塊。這種直線(xiàn)馬達(dá)輸送系統(tǒng)包括一個(gè)或更多個(gè)軌道模塊和一個(gè)或更多個(gè)載體模塊，一個(gè)或更多個(gè)載體模塊將被引導(dǎo)在一個(gè)或更多個(gè)軌道模塊中。軌道模塊能夠是標(biāo)準(zhǔn)化的模塊，多個(gè)這種模塊能夠彼此連接以形成軌道系統(tǒng)。軌道模塊具有或限定至少一個(gè)輸送路徑，即，載體模塊沿著其被引導(dǎo)和移動(dòng)的路徑。這種軌道模塊能夠是不同類(lèi)型的，例如直線(xiàn)模塊、曲線(xiàn)模塊和轉(zhuǎn)換模塊。根據(jù)具體的需求，這種不同的模塊能夠以要求的數(shù)量連接以形成軌道系統(tǒng)。盡管直線(xiàn)模塊和曲線(xiàn)模塊通常具有一條輸送路徑，但轉(zhuǎn)換模塊能夠具有分叉為兩個(gè)輸送路徑的輸送路徑。接收在這種軌道模塊中的載體模塊能夠隨后在輸送方向上沿著這種輸送路徑移動(dòng)。對(duì)于這種軌道模塊在地面上的典型布置，輸送方向是水平取向的。

3、本發(fā)明的實(shí)施例涉及這種載體模塊。這種載體模塊包括載體零件和至少兩個(gè)滾輪。通常地，載體具有更多滾輪，例如四個(gè)或六個(gè)。滾輪能夠(可旋轉(zhuǎn)地)安裝在載體零件的相應(yīng)的支腿上，例如，即，使得滾輪的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)是可能的。載體模塊配置為被接收在軌道模塊的第一側(cè)零件和第二側(cè)零件之間。軌道模塊之后將更詳細(xì)地描述。兩個(gè)滾輪中的至少一個(gè)第一滾輪和兩個(gè)滾輪中的至少一個(gè)第二滾輪彼此相對(duì)布置在載體零件處，使得在被接收在軌道模塊中時(shí)，至少一個(gè)第一滾輪面對(duì)第一側(cè)零件并且至少一個(gè)第二滾輪面對(duì)第二側(cè)零件。特別地，在載體模塊被接收在軌道模塊中時(shí)，滾輪接觸相應(yīng)的第一側(cè)部件或第二側(cè)部件的相應(yīng)的支承表面。如之后將解釋的，載體模塊能夠包括四個(gè)或六個(gè)滾輪，其中每側(cè)有兩個(gè)或三個(gè)。

4、在實(shí)施例中，所述載體模塊進(jìn)一步包括兩個(gè)對(duì)應(yīng)電磁馬達(dá)單元或馬達(dá)零件。兩個(gè)對(duì)應(yīng)電磁馬達(dá)零件中的第一對(duì)應(yīng)電磁馬達(dá)零件和兩個(gè)對(duì)應(yīng)電磁馬達(dá)零件中的第二對(duì)應(yīng)電磁馬達(dá)零件彼此相對(duì)布置在載體零件處，使得當(dāng)被接收在軌道模塊中時(shí)，第一對(duì)應(yīng)電磁馬達(dá)零件面對(duì)軌道模塊的第一電磁馬達(dá)零件，并且第二對(duì)應(yīng)電磁馬達(dá)零件面對(duì)軌道模塊的第二電磁馬達(dá)零件。這允許載體模塊的電磁輸送。

5、載體模塊的至少兩個(gè)滾輪中的一個(gè)或更多個(gè)滾輪是可樞轉(zhuǎn)滾輪。在實(shí)施例中，所有滾輪是可樞轉(zhuǎn)滾輪，即載體模塊能夠具有例如兩個(gè)、四個(gè)、六個(gè)可樞轉(zhuǎn)滾輪。載體模塊包括用于更多個(gè)可樞轉(zhuǎn)滾輪中的一個(gè)或每個(gè)的滾輪支撐裝置。滾輪(即可樞轉(zhuǎn)滾輪)被支撐在滾輪支撐裝置處，使得滾輪的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)是可能的。例如，滾輪支撐裝置能夠具有桿狀的支承支撐件，滾輪可旋轉(zhuǎn)地被支撐在桿狀的支承支撐件上。另外，所述滾輪支撐裝置直接或間接地被支撐在載體零件處，從而在預(yù)先確定的樞轉(zhuǎn)范圍內(nèi)可圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)樞轉(zhuǎn)，所述樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與輸送方向平行。換句話(huà)說(shuō)，可樞轉(zhuǎn)滾輪具有帶鉸鏈懸架；這種滾輪能夠因此也被稱(chēng)為帶鉸鏈滾輪。

6、如提及的，多個(gè)軌道模塊通常被組裝。為了處理由于負(fù)載下產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致的軌道模塊(也稱(chēng)為部分)的熱膨脹，通常在軌道模塊之間提供有間隙。由于支承表面(這能夠通過(guò)桿或者其他引導(dǎo)路軌形成)是軌道模塊的部件，在引導(dǎo)路軌之間也有間隙?？蓸修D(zhuǎn)滾輪允許載體模塊處理這些間隙和(其他)公差。

7、在實(shí)施例中，所述載體模塊進(jìn)一步包括用于可樞轉(zhuǎn)滾輪中的一個(gè)或每個(gè)的第一定位銷(xiāo)，其中，所述滾輪支撐裝置借助于所述第一定位銷(xiāo)被支撐在載體零件處，從而可圍繞所述樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)樞轉(zhuǎn)。該第一定位銷(xiāo)允許支撐和樞轉(zhuǎn)。例如，也能夠提供套管或類(lèi)似物。

8、在實(shí)施例中，所述載體模塊進(jìn)一步包括用于可樞轉(zhuǎn)滾輪中的一個(gè)或每個(gè)的第二定位銷(xiāo)，其中所述滾輪支撐裝置包括通孔，第二定位銷(xiāo)設(shè)置在通孔中。通孔的直徑大于第二定位銷(xiāo)的直徑，使得所述滾輪支撐裝置在所述預(yù)先確定的樞轉(zhuǎn)范圍內(nèi)可圍繞所述樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)樞轉(zhuǎn)。選擇通孔的直徑允許選擇適當(dāng)?shù)臉修D(zhuǎn)范圍。應(yīng)當(dāng)注意，通孔不需要必須是圓形橫截面，細(xì)長(zhǎng)的橫截面也是可能的。

9、在實(shí)施例中，所述載體模塊進(jìn)一步包括用于可樞轉(zhuǎn)滾輪中的一個(gè)或每個(gè)的彈性裝置(例如一個(gè)或多個(gè)的彈性零件或元件)，彈性裝置設(shè)置在第二定位銷(xiāo)和滾輪支撐裝置之間，并且配置為將預(yù)張緊力提供到滾輪支撐裝置。例如，這些彈性裝置能夠包括設(shè)置在第二定位銷(xiāo)上的兩個(gè)o型環(huán)，每個(gè)o型環(huán)在滾輪支撐裝置的部件和載體零件的部件之間。這種o型環(huán)能夠由橡膠或橡膠的類(lèi)似物或其他彈性材料制成。

10、因此，這種帶鉸鏈的懸架能夠通過(guò)滾輪支撐裝置實(shí)現(xiàn)，滾輪支撐裝置被鉸接在載體中以允許圍繞樞轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(移動(dòng)方向)旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，如果每個(gè)滾輪是可樞轉(zhuǎn)滾輪，則每個(gè)滾輪約束一個(gè)自由度(dof)，自由度由引導(dǎo)路軌和滾輪之間的接觸以及旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的位置限定。因?yàn)檩d體模塊被精確地約束，在未對(duì)準(zhǔn)的情況下，滾輪將保持接觸并且通過(guò)做多次該移動(dòng)，這導(dǎo)致了好的可重復(fù)性。

11、在實(shí)施例中，載體模塊配置為向著第一側(cè)零件和第二側(cè)零件中的相應(yīng)的一個(gè)并且遠(yuǎn)離相對(duì)布置的至少一個(gè)第一滾輪和至少一個(gè)第二滾輪中的另一個(gè)，在向外方向上推動(dòng)至少一個(gè)第一滾輪和至少一個(gè)第二滾輪中的預(yù)張緊滾輪。例如，載體模塊能夠包括用于所述預(yù)張緊滾輪的附加滾輪支撐裝置，附加滾輪支撐裝置承載預(yù)張緊滾輪，其中預(yù)張緊滾輪借助于附加滾輪支撐裝置被樞轉(zhuǎn)地支撐。所述附加滾輪支撐裝置被支撐在載體零件處。應(yīng)當(dāng)注意，總的來(lái)說(shuō)，預(yù)張緊滾輪不必要是可樞轉(zhuǎn)滾輪，但是它能夠是；在下文所描述的示例中，預(yù)張緊滾輪是可樞轉(zhuǎn)滾輪。

12、當(dāng)載體模塊包括六個(gè)滾輪時(shí)，則軌道模塊能夠包括六個(gè)支承表面或引導(dǎo)路軌，這意味著載體模塊的每個(gè)滾輪運(yùn)行在單獨(dú)的引導(dǎo)路軌之上。為了防止載體模塊被過(guò)度約束，只有五個(gè)自由度需要約束，并且為此，附加設(shè)計(jì)措施能夠被包括在載體模塊中。預(yù)張緊滾輪(當(dāng)是可樞轉(zhuǎn)滾輪時(shí))允許移除另一自由度的約束，即將約束的自由度的數(shù)量從六減少到五。

13、對(duì)于轉(zhuǎn)換類(lèi)型的軌道模塊，滾輪支撐裝置能夠包括在行程末端上(即，在第二定位銷(xiāo)處)的彈性裝置(例如o型環(huán))。因?yàn)樵诿x上的設(shè)計(jì)中，在o型環(huán)支撐件和行程末端之間能夠有輕微的偏離量，能夠需要預(yù)張緊力。在滾輪從引導(dǎo)路軌斷開(kāi)連接時(shí)，這種力導(dǎo)致預(yù)先限定的取向。對(duì)于轉(zhuǎn)換類(lèi)型軌道模塊，這意味著滾輪總是在相同的位置，這使得在轉(zhuǎn)換后滾輪更容易被捕捉。這種設(shè)計(jì)導(dǎo)致預(yù)加載的力、提供行程末端并且向滾輪支撐件提供了阻尼。

14、在精密機(jī)械內(nèi)，約束足夠數(shù)量的獨(dú)立的坐標(biāo)(自由度)是重要的。目標(biāo)是能夠獲得精確約束的(或靜態(tài)地確定的)本體，其中懸架允許只有所需的自由度不被約束。精確約束的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于制造公差更不敏感，并且允許更可預(yù)測(cè)的行為。對(duì)于載體，這意味著除了移動(dòng)方向，應(yīng)當(dāng)約束所有的其他自由度。

15、具有沿著六個(gè)引導(dǎo)路軌運(yùn)動(dòng)的六個(gè)滾輪的載體模塊在移動(dòng)或輸送方向上應(yīng)當(dāng)不受約束。標(biāo)準(zhǔn)化的滾輪約束兩個(gè)自由度，并且因此載體模塊將是過(guò)度約束的。這能夠通過(guò)增加鉸鏈(允許樞轉(zhuǎn)的滾輪支撐裝置)解決，并且確保滾輪以接觸點(diǎn)的法線(xiàn)通過(guò)鉸鏈的這種方式只接觸路軌。這將滾輪的自由度的數(shù)量減少到一。附加地，滾輪中的一個(gè)能夠是預(yù)張緊或預(yù)加載的，以便移除其受約束的自由度。當(dāng)這些措施被結(jié)合時(shí)，載體模塊的約束的自由度的數(shù)量能夠從十二減少到五，導(dǎo)致在載體模塊的移動(dòng)方向上自由度不受約束。

16、當(dāng)在轉(zhuǎn)換類(lèi)型軌道模塊中轉(zhuǎn)換時(shí)，載體模塊暫時(shí)地只被支撐在一側(cè)處，并且因此三個(gè)滾輪(即，在一側(cè)上)在此時(shí)間期間不接觸引導(dǎo)路軌或支承表面。在轉(zhuǎn)換完成后，這些滾輪需要通過(guò)路軌再次捕捉。行程末端(即預(yù)先確定的樞轉(zhuǎn)范圍)允許增加捕捉的穩(wěn)健性，并且確保滾輪不能夠移動(dòng)到其不能夠再次被捕捉的位置。

17、附加地，在行程末端上的滾輪支撐裝置(例如o型環(huán))中的彈性裝置提供o型環(huán)支撐件和行程末端之間的預(yù)張緊力。當(dāng)載體模塊在轉(zhuǎn)換時(shí)，這種力能夠被需要以得到預(yù)先確定的取向，并且滾輪不被支撐。此外，o型環(huán)或其他彈性裝置也向滾輪支撐件提供了阻尼。

18、本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及直線(xiàn)馬達(dá)輸送系統(tǒng)，其包括一個(gè)或更多個(gè)軌道模塊，以及如上文所述的一個(gè)或更多個(gè)載體模塊，以便被接收在和引導(dǎo)在一個(gè)或更多個(gè)軌道模塊中。為了將多個(gè)軌道模塊彼此連接，適當(dāng)?shù)倪B接裝置，像螺釘或形式配件能夠被提供用于機(jī)械連接。同樣，應(yīng)當(dāng)提供電磁馬達(dá)零件的電連接。

19、在實(shí)施例中，所述更多個(gè)軌道模塊中的所述一個(gè)或每個(gè)包括軌道零件，以及至少兩個(gè)或四個(gè)或六個(gè)的支承表面，每側(cè)一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)。所述軌道零件包括沿著至少輸送路徑的部件的第一側(cè)部件、第二側(cè)部件和底部部件，其中第一側(cè)部件和第二側(cè)部件彼此相對(duì)布置。支承表面中的第一支承表面布置在第一側(cè)部件處或者與第一側(cè)部件整體地形成，并且支承表面中的第二支承表面布置在第二側(cè)部件處或者與第二側(cè)部件整體地形成，使得第一支承表面和第二支承表面彼此面對(duì)。軌道模塊能夠配置使得至少一個(gè)第一支承表面與載體模塊的至少一個(gè)第一滾輪匹配，并且使得至少一個(gè)第二支承表面與載體模塊的至少一個(gè)第二滾輪匹配。

20、在實(shí)施例中，直線(xiàn)馬達(dá)輸送系統(tǒng)進(jìn)一步包括控制系統(tǒng)，其用于控制直線(xiàn)馬達(dá)輸送系統(tǒng)以移動(dòng)一個(gè)或更多個(gè)軌道模塊內(nèi)的更多個(gè)載體模塊中的一個(gè)或每個(gè)。這能夠包括以適當(dāng)?shù)姆绞娇刂栖壍滥K的電磁馬達(dá)零件(以及為電磁馬達(dá)零件提供動(dòng)力)，電磁馬達(dá)零件例如為線(xiàn)圈。

21、軌道模塊允許在軌道模塊的兩個(gè)側(cè)部件之間接收懸浮狀態(tài)的載體模塊，這會(huì)減少齒槽(cogging)。例如，不同于只從一側(cè)的提供引導(dǎo)的軌道模塊，能夠簡(jiǎn)單地采取轉(zhuǎn)換(即轉(zhuǎn)換類(lèi)型的軌道模塊)。這也使得高速曲線(xiàn)成為可能。例如，當(dāng)移動(dòng)通過(guò)曲線(xiàn)時(shí)由于作用在載體模塊上的離心力，具有只來(lái)自一側(cè)的引導(dǎo)將導(dǎo)致曲線(xiàn)中速度受限。此外，對(duì)稱(chēng)性也減少轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

22、在實(shí)施例中，這種軌道模塊進(jìn)一步包括兩個(gè)電磁馬達(dá)零件，每個(gè)優(yōu)選地包括一個(gè)或更多個(gè)電線(xiàn)圈。兩個(gè)電磁馬達(dá)零件中的第一電磁馬達(dá)零件布置在第一側(cè)部件處，并且兩個(gè)電磁馬達(dá)零件中的第二電磁馬達(dá)零件布置在第二側(cè)部件處，使得第一電磁馬達(dá)零件和第二電磁馬達(dá)零件彼此面對(duì)。優(yōu)選地，軌道模塊配置使得第一電磁馬達(dá)零件與載體模塊的第一對(duì)應(yīng)電磁馬達(dá)零件匹配，第一對(duì)應(yīng)電磁馬達(dá)零件優(yōu)選地包括一個(gè)或更多個(gè)永磁體，并且使得第二電磁馬達(dá)零件與載體模塊的第二對(duì)應(yīng)電磁馬達(dá)零件匹配，第二對(duì)應(yīng)電磁馬達(dá)零件優(yōu)選地包括一個(gè)或更多個(gè)永磁體。

23、具有只來(lái)自一側(cè)的引導(dǎo)(例如)將要求單側(cè)馬達(dá)零件。由于磁體和線(xiàn)圈之間的吸引力，如果載體模塊只在一側(cè)上被提供動(dòng)力，滾輪上會(huì)有相當(dāng)量的壓力。這意味著滾輪(例如用塑料制成)將相對(duì)快地磨損。

24、被克服的具有只在一側(cè)上的引導(dǎo)的另一個(gè)缺點(diǎn)是載體模塊通過(guò)磁體對(duì)線(xiàn)圈的吸引力只保持到系統(tǒng)。這不僅導(dǎo)致曲線(xiàn)中的問(wèn)題，而且還導(dǎo)致了能夠運(yùn)輸?shù)呢?fù)載受限。此外，負(fù)載的質(zhì)心需要盡可能在載體模塊上方。這些問(wèn)題在本發(fā)明內(nèi)提供的系統(tǒng)中不或幾乎不發(fā)生。

25、在實(shí)施例中，第一電磁馬達(dá)零件借助于膠合和/或螺紋連接固定到第一側(cè)部件，并且/或者第二電磁馬達(dá)零件借助于膠合和/或螺紋連接固定到第二側(cè)部件。這允許簡(jiǎn)單、快速和安全的固定。

26、在實(shí)施例中，軌道零件(即第一側(cè)部件和第二側(cè)部件以及底部部件)一件式形成。這允許簡(jiǎn)單的加工和制造。在實(shí)施例中，軌道零件由鋁制成，優(yōu)選地由擠壓鋁制成。這允許簡(jiǎn)單的加工和制造；此外，鋁允許輕重量的軌道模塊。應(yīng)當(dāng)注意軌道零件能夠具有一種具有支柱或類(lèi)似物的結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步減少重量和提升穩(wěn)定性。

27、本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)勢(shì)和實(shí)施例來(lái)自描述和所附附圖。

28、不言而喻的是，前文提及的特征以及仍待后文解釋的那些特征，不僅能夠以每種情況下指定的組合使用，還可以以其他組合或單獨(dú)使用，而不脫離本發(fā)明的范圍。

29、本發(fā)明使用示例性實(shí)施例在附圖中示意性地被圖示，并且在下文中參考附圖詳細(xì)描述。