用于长定子线性马达的运输组件的制作方法

本发明涉及一种用于长定子线性马达的运输组件和一种包括至少一个运输组件的长定子线性马达。

背景技术：

长定子线性马达(LLM)的定子包括多个并排设置的电驱动线圈，这些电驱动线圈位置固定地沿着运输路段设置。在可在定子上运动的运输单元上设置有多个作为永磁体或作为电线圈或作为短路绕组的驱动磁体。驱动磁体通常沿着运动方向这样安装在运输单元上，使得它们可以与定子的驱动线圈共同作用。长定子线性马达可以被实施为同步马达、无论是自激励的还是他激励的，或者被实施为异步马达。通过磁体和驱动线圈的(电)磁场的共同作用，推进力作用到运输单元的磁体上，由此，运输单元又沿着运动方向运动。这通过操控各个驱动线圈来调节磁通量实现，通过该磁通量影响推进力的大小。越来越多地将长定子线性马达用作传统的连续输送器或旋转到直线的传动单元(例如输送带、皮带、链条等上的旋转马达)的替代物，以便满足现代的灵活的物流单元的要求。

通常，长定子线性马达大多设置在一个平面中，从而使运输单元沿着一个平面的运输路段运动。在此，运输段可以由曲线段、直线或甚至道岔形式的运输部段组成。当然，运输单元必须以合适的方式沿着运输路段引导并且保持在该运输路段上。为此，在运输单元上设置引导元件，这些引导元件与设置在运输路段上的路段引导元件共同作用。在此，可以使用任意的引导元件和路段引导元件，例如滚子、轮子、滑动元件、引导面等。

借助于长定子线性马达可以实现用于负载或产品的有效的运输系统。所述负载或产品通常固定在一个或多个运输单元上并随之运动。US2017/0341875A1、US8,096,409B2、US7,134,258B2、EP2704968B1示出这样的装置，在其中产品通过运输单元沿着运输路段运动。然而，具有特定尺寸的产品不能通过常用的运输单元理想地移动。同样地，由于运输单元的预定的最大负载，可能不能运输重的产品。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种长定子线性马达和一种用于长定子线性马达的运输组件，所述长定子线性马达和运输组件可以更灵活地用于运输产品。

根据本发明，该任务通过如下方式解决，即，用于长定子线性马达的运输组件包括运输单元和产品承载件，其中，所述运输单元和产品承载件分别具有至少一个沿着运动方向设置的引导元件，其中，所述运输单元具有沿着运动方向设置的用于驱动所述运输单元的驱动磁体，并且所述产品承载件是无驱动器的并且能经由耦合点与所述运输单元耦合并且能由所述运输单元通过所述耦合点驱动。产品承载件基本上与运输单元分开地构成并且是无驱动器的，即不被致动。然而产品承载件可以由运输单元经由耦合点驱动。因此，运输组件也可以包括通常的运输单元和满足产品运输要求的专门的产品承载件。所述产品承载件的引导元件可以关于所述运输单元更多数量地和/或更坚固地构成，这能够实现通过所述产品承载件使更高的负载运动。能耦合意味着，产品承载件经由耦合点与运输单元固定地或可拆地耦合或能耦合。由此可以通过运输单元驱动产品承载件。当产品承载件与运输单元耦合时，产品承载件由运输单元驱动。

所述运输组件可以包括至少一个另外的产品承载件，所述至少一个另外的产品承载件具有至少一个沿着运动方向设置的引导元件，其中，所述至少一个另外的产品承载件能够经由至少一个另外的耦合点与所述运输单元或所述产品承载件耦合并且能够由所述运输单元或所述产品承载件经由所述至少一个另外的耦合点驱动。所述另外的产品承载件由此可以经由所述至少一个另外的耦合点与第一产品承载件或所述运输单元耦合。这样可以将另外的产品承载件容纳到运输组件中，其中，推进力由运输单元经由相应的耦合点传递到产品承载件上。当然，所述另外的耦合点不必强制性地与第一耦合点相同地构成，即使这当然提高了产品承载件和运输单元之间的兼容性并且因此也提高了其组合可能性。

所述运输组件也可以包括至少一个另外的运输单元，所述至少一个另外的运输单元具有至少一个沿着运动方向设置的引导元件，其中，所述至少一个另外的运输单元具有沿着运动方向设置的另外的驱动磁体，用于驱动所述另外的运输单元，并且其中，所述产品承载件能够经由另外的耦合点与所述另外的运输单元耦合并且能够由所述运输单元经由所述耦合点驱动。由此，另外的运输单元可以被容纳到所述运输组件中，由此不仅由第一运输单元而且由第二运输单元分别将推进力经由相应的耦合点传递到产品承载件上。这在特别重的产品承载件中或者在设计用于使特别重的产品运动的产品承载件中是有利的。

所述运输组件可以有利地包括至少一个另外的产品承载件，所述至少一个另外的产品承载件具有至少一个在运动方向上设置的引导元件，其中，所述至少一个另外的产品承载件能够经由至少一个另外的耦合点与所述运输单元或所述产品承载件耦合并且能够由所述运输单元或所述产品承载件经由所述至少一个另外的耦合点驱动，并且包括至少一个另外的运输单元，所述另外的运输单元具有至少一个在运动方向上设置的引导元件，其中，所述至少一个另外的运输单元具有在运动方向上设置的另外的驱动磁体以用于驱动所述另外的运输单元，并且其中，所述产品承载件或所述至少一个另外的产品承载件能够经由另外的第二耦合点与所述另外的运输单元耦合，并且能够由所述另外的运输单元经由所述另外的第二耦合点驱动。运输组件因此可以包括运输单元和产品承载件的任意的彼此排列，其中，分别彼此排列的运输单元和产品承载件可以分别经由耦合点耦合。但是，所述运输组件在此必须包括至少一个运输单元和至少一个产品承载件，其中，所述至少一个产品承载件是未被致动的并且由所述至少一个运输单元沿着运动方向牵拉或推动。

对于所有设计方案而言，可耦合意味着，运输单元和产品承载件仅相互贴靠。但是，可耦合也能够表示，产品承载件或运输单元也固定地或可拆地相互耦合，例如借助于设置在耦合点上的牵引杆。在耦合点上可以通过卡扣机构进行耦合，所述卡扣机构可以通过松开机构松开。例如，耦合可以包括磁性耦合等，例如通过永磁体。

产品承载件或者另外的产品承载件可以设计成在运动方向上可弯折的。这尤其在长的产品承载件的情况下是有利的，因为由此也能够实现使用具有较小的转弯半径的运输路段。

产品承载件或另外的产品承载件可包括接合元件，其可与产品或负载接合，以便更好地运输相应的产品或相应的负载。当然，运输单元本身也可以具有接合元件。

具有沿着运动方向定向的运输路段的长定子线性马达可以包括根据本发明的运输组件和路段引导元件，所述路段引导元件与引导元件共同作用，以便沿着运输路段引导所述至少一个运输组件，并且具有多个沿着运输路段并排设置的驱动线圈，所述驱动线圈构造成与驱动磁体共同作用，以便沿着运输路段驱动至少一个运输组件。为了通过运输单元沿着运输路段驱动产品承载件，产品承载件在运输路段上经由耦合点与运输单元耦合。

在此，长定子线性马达可以具有第一路段引导元件，该第一路段引导元件与运输单元的至少一个引导元件以及与产品承载件的至少一个引导元件共同作用。

长定子线性马达也可以附加地具有第二路段引导元件，所述第二路段引导元件与产品承载件的第二引导元件共同作用。借此还可以运输更高的负载，例如更重的产品。

长定子线性马达可以具有第一路段引导元件和第二路段引导元件，所述第一路段引导元件与运输单元的引导元件共同作用，所述第二路段引导元件与产品承载件的引导元件共同作用。第一引导元件例如能够针对较小的负载设定尺寸，并且第二引导元件能够针对较大的负载设定尺寸。这是有利的，因为产品承载件用于运输负载本身，并且运输装置主要用于提供推进力。因此，第一路段引导元件和第二路段引导元件可以不同地构成。此外，运输单元的引导元件和产品承载件的引导元件可以构造成不同的。因此，例如可以将运输单元的引导元件针对较小负载缺定尺寸并且将产品承载件的引导元件针对较大负载确定尺寸，和/或将第一路段引导元件针对较小负载确定尺寸并且将第二路段引导元件针对较大负载确定尺寸。

产品承载件与运输单元耦合所经由的耦合点可以设置在运输路段旁边，也就是说设置在运输单元侧旁，由此产品承载件位于运输单元的侧旁。

还可以设想一种设计方案，其中，产品承载件的引导元件不与长定子线性马达的路段引导元件共同作用，而是与不与该长定子线性马达相配的外部元件共同作用。因此，所述引导元件例如可以作为滚子在以面为形式的外部元件上滚动，而不是通过与长定子线性马达相配的路段引导元件引导。如果所述耦合点设置在运输单元的侧旁，那么产品承载件可以在运输路段旁通过相配的引导元件与外部元件共同作用。

产品承载件的引导元件例如滚子、轨道等也可以与外部引导元件、例如滚子、轨道、辊道台等形式的外部元件共同作用。如果所述耦合点设置在运输单元的侧旁，那么产品承载件可以在运输路段旁通过其相配的引导元件通过外部引导元件被引导。

如果外部元件被实施为外部引导元件，则也可以弃用产品承载件本身上的引导元件。产品承载件于是能够自身在外部引导元件(例如，滚子、轨道、辊道台等)上滚动或滑动，而不需要单独的引导元件。如果所述耦合点设置在运输单元的侧旁，那么产品承载件可以通过外部的引导元件在运输路段旁边被引导。

例如可以设置平面马达运输单元作为产品承载件。虽然该平面马达运输单元相对于长定子直线马达是无驱动器的，但具有用于与平面马达耦合的磁性耦合元件。因此，例如可以借助于平面马达上的运输单元将作为产品承载件的平面马达运输单元引入位置中。

附图说明

下面参照附图1至3d详细阐述本发明，附图示例性地、示意性地并且非限制性地示出本发明的有利的设计方案。图中：

图1示出一个长定子线性马达，具有一个用于产品承载件和运输单元的引导元件的路段引导元件，

图2a示出具有用于产品承载件的至少一个第二引导元件的附加的第二路段引导元件的运输路段，

图2b示出运输路段，其具有用于运输单元的引导元件的第一路段引导元件和用于产品承载件的引导元件的第二路段引导元件，

图3a示出具有一个运输单元和一个产品承载件的运输组件，

图3b示出具有一个运输单元和两个产品承载件的运输组件，

图3c示出具有两个运输单元和一个产品承载件的运输组件，

图3d示出具有两个运输单元和两个产品承载件的运输组件。

具体实施方式

图1示出长定子线性马达1的一个简单的实例。长定子线性马达1在此被实施为运输路段10，该运输路段在此被实施为封闭的。在运输路段10上设置有多个驱动线圈Sm，所述驱动线圈在调节单元R(仅对于一些驱动线圈Sm示出)的控制下以线圈电流iA(作为在数值和方向上的矢量)来通电，以便产生运动的磁场。在运动方向x上并排设置的驱动线圈Sm设置在运输路段10上的位置固定的保持结构3(在图1中仅示意示出)上。示例性地示出根据本发明的运输组件2，其中当然通常在一个长定子线性马达1上设置多个运输组件2。运输组件2沿着运输路段10在运动方向x上运动，并且为此分别以合适的方式在静止设置的运输路段10上通过路段引导元件101引导。当然，也可以沿着运输路段10使多于一个的运输组件2运动，其中，每个运输组件2可以通过驱动线圈Sm的相应通电在配属于运输组件2的运输单元20的区域中与其他运输单元1(在方向、位置、速度和加速度上)独立地运动。在此，根据应用和需求，运输路段10能够任意地成形并且能够包括封闭的和/或开放的路段。运输路段10不必位于一个平面中，而是也可以在空间中任意地引导。长定子线性马达1的基本工作原理是充分已知的，因此这里不对此进一步探讨。

运输组件2包括运输单元20和至少一个能与运输单元20在耦合点K上耦合的产品承载件21。所述运输单元20具有驱动磁体M1、M2，所述驱动磁体在运动方向x上设置在侧旁，并且用于驱动运输单元20，其方式是通过与驱动线圈Sm共同作用产生在运动方向x上的推进力F。运输单元20可以仅在一侧上具有驱动磁体M1、M2。

如在图1-3d中所示，也可以规定，除了第一数量的磁体M1之外，还具有第二数量的磁体M2，有利地与第一数量的磁体M1相对置的第二数量的磁体M2，其中，第一和第二数量有利地是相同的。如果所述运输单元20在两侧分别具有第一数量的磁体M1或第二数量的磁体M2，那么可以与其匹配地在所述运输路段10的两侧(沿着运动方向x看)分别设置驱动线圈Sm，所述驱动线圈与相应的磁体M1、M1共同作用，以便引起所述运输单元20的运动。为此优选驱动线圈Sm仅在磁体M1、M2的区域中被通电，其中，该区域也可以包括位于运输单元20之前和/或之后的驱动线圈Sm。

产品承载件21不具有驱动磁体M1、M2，然而能经由耦合点K与运输单元20耦合并且因此能通过运输单元20被驱动。因此，产品承载件21本身在没有自己的驱动装置的情况下是无驱动器的，也就是说，产品承载件21不能单独地沿着运输路段10运动。相反地，运输单元20具有自己的驱动装置，该驱动装置由共同作用的驱动磁体M1、M2和驱动线圈Sm构成，并且因此能够通过该驱动装置沿着运输路段10运动。

因此，运输单元20通过驱动磁体M1、M2与驱动线圈Sm在驱动磁体M1、M2的区域中的共同作用获得沿着运动方向x的推进力F并且将该推进力F经由耦合点K传递到产品支承件21上。在此，产品承载件21如在图1中所示沿着运动方向x位于运输单元20之前或者也可以位于运输单元20之后。如果产品承载件21沿着运动方向位于运输单元20之前，则运输单元20将产品承载件21向前推动并且耦合点K可以通过运输单元20在产品承载件21上的贴靠构成。然而有利地，耦合点K是固定的耦合，所述耦合也能够可拆地构成。这样，可以设置牵引杆作为连接点K，如在图1至图3d中所示。这种固定的或可拆的耦合尤其是在产品承载件21沿着运动方向x位于运输单元20之后以便将推进力从运输单元20传递到产品承载件21上时是有意义的。在此，产品承载件21具有接合元件213，其可以与产品4接合。因此，产品4可以在运动方向上被输送。当然，运输单元20也可以具有接合元件，然而产品承载件21主要设置用于运输负载或产品4.

为了清楚起见，在另外的附图中省略了对接合元件213的描述。

在运输单元20的至少一侧上设置有至少一个第一引导元件201。如图1所示，至少一个第一引导元件201可以有利地位于与第一数量的磁体M1相同的一侧上，但是也可以位于运输组件2的另一侧上。所述至少一个第一引导元件201可以如在图1中所示那样侧向地设置在运输单元20上，当然也可以在运输单元20的延伸部的前方和/或后方和/或上方和/或下方延伸。通常，多个第一引导元件201设置在一侧上，如也在图1中表明的那样。

同样在产品承载件21的至少一侧上设置至少一个第一引导元件211，该第一引导元件能够同样如图1中所示那样位于产品承载件21的侧旁。同样也可以设置在产品承载件21的延展部前方和/或后方和/或上方和/或下方，其中通常也在一侧上设置多个第一引导元件211，如也在图1中表明的那样。

在图1中，运输单元20的引导元件201和产品承载件21的引导元件211位于相同的一侧上。相应地，在运输路段10上设置有路段引导元件101，该路段引导元件与运输单元20的引导元件201和产品承载件的引导元件211共同作用，以便沿着运输路段10在运动方向x上引导运输组件2。

图2a示出长定子线性马达的运输路段10的局部，该长定子线性马达如图1那样具有第一路段引导元件101，该第一路段引导元件与运输单元20的第一引导元件201以及与产品承载件21的至少一个第一引导元件211共同作用。然而附加地，设置有至少一个第二路段引导元件102，其与产品承载件21的至少一个第二引导元件212共同作用。由于产品承载件21通过至少一个第一引导元件211与第一路段引导元件102接合并且附加地通过至少一个第二引导元件202与第二路段引导元件102接合，所以也可以利用产品承载件21运输例如重的负载，第一路段引导元件101单独地不设计用于所述重的负载。第二路段引导元件102在此仅示例性地相对于第一路段引导元件101设置，然而可以位于任意的、也可以位于相同的侧上。类似地，产品承载件21的至少一个第二引导元件212仅示例性地与产品承载件21的至少一个第一引导元件212相对置地设置。

在图2b中示出长定子线性马达的运输路段10的局部，该长定子线性马达具有第一路段引导元件101，该第一路段引导元件与运输单元20的至少一个引导元件201共同作用。附加地，设置有第二路段引导元件102，其与产品承载件21的至少一个引导元件211共同作用。在这里，第二路段引导元件102也仅仅示例性地相对于第一路段引导元件101被设置。因此，第一路段引导元件101可以设计用于运输单元20的要求，即设计用于待施加的推进力F的要求。而第二路段引导元件102可以设计用于产品承载件21的要求，即尤其是用于引导重的产品4或重的负载。

运输单元20的引导元件201、202以及产品承载件21的引导元件211、212可以构造为滚子、轮子、滑动元件、引导面、滑动面等，其中，路段引导元件101、102当然必须这样构造，使得相应的引导元件201、202、211、212可以在其中被引导。驱动线圈Sm优选在路段引导元件101、102的区域中例如同样被设置在保持结构3上，以便实现紧凑的设计。当然也可以设想，驱动线圈Sm位于与路段引导元件101、102不同的另一侧上，由此当然也必须将磁体M1、M2安装在驱动线圈Sm的那一侧上。

当然，可以设想第一和第二路段引导元件101、102沿着运输路段的任意组合，它们可以分别根据需要与现有运输单元20和产品承载件21的引导元件201、202、211、212共同作用。因此，运输路段10可以至少部分地在两侧上配备有路段引导元件101、102，或者也可以至少部分地设置单侧的引导，即使当运输单元20或产品承载件21在两侧上都具有引导元件201、202、211、212时也是如此。

在图1和图2a、2b中分别示出一个运输组件2，所述运输组件由运输单元20和经由耦合点K与运输单元20耦合的产品承载件21组成，所述产品承载件21沿着运动方向位于运输单元20之前。运输单元20和产品承载件21是可耦合的，这意味着它们固定地或可拆地耦合或能够耦合。在所示出的和优选的实施方式中，运输单元20和产品承载件21示例性地耦合地示出。

运输组件2当然可以通过运输单元20与经由耦合点K与运输单元20耦合的并且沿着运动方向x位于运输单元20之后的产品承载件21组成，如在图3a中示出的那样。

图3a至图3d示出了另外的运输组件2，其中出于简明的原因，没有示出长定子线性马达2或运输路段10并且例如仅在一个侧上设有引导单元211、201。当然，与上述的那些一样，运输组件2同样适用于长定子线性马达2，并且也可以规定引导单元211、201的上述设置方案。

图3b示出运输组件2，该运输组件除了运输单元20和第一产品承载件21之外还具有一个另外的产品承载件21‘。第一产品承载件21在此通过第一耦合点与运输单元20耦合并且沿着运动方向x位于运输单元20之前。所述另外的产品承载件21‘通过一个另外的耦合点K‘与所述运输单元20耦合，并且沿着运动方向x位于所述运输单元20之后。由此，所述运输单元20将推进力F经由所述耦合点K传递到第一产品承载件21上并且经由所述另外的耦合点K‘传递到所述另外的产品承载件21‘上。所述另外的产品承载件21‘当然也可以经由所述另外的耦合点K‘与产品承载件21耦合。在这种情况下，所述推进力F从运输单元20经由所述耦合点K传递到第一产品承载件21上并且从第一产品承载件21经由所述另外的耦合点K‘传递到所述另外的产品承载件21‘上。

图3c示出运输组件2的另一设计方案，其中，产品承载件21位于第一运输单元20和一个另外的运输单元21‘之间并且经由第一耦合点K与第一运输单元21耦合并且经由一个另外的耦合点K‘与一个另外的运输单元21‘耦合。

在图3d中示出一个运输组件，其包括一个运输单元、一个产品承载件、一个另外的运输单元20‘和一个另外的产品承载件21‘构成的，所述一个运输单元、一个产品承载件、一个另外的运输单元和一个另外的产品承载件分别经由耦合点K、K‘等相互耦合。因此，可设想沿着运动方向x任意彼此连接的可耦合的或耦合的运输单元20和产品承载件21作为运输组件20。

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