可移动功率耦合以及具有可移动功率耦合的机器人制造技术

一种装置包括第一感应段，其包括第一芯和第一芯上的第一线圈。第二感应段包括第二芯和第二芯上的第二线圈。第一芯包括轨道延伸部，其中轨道延伸部中的至少两个轨道延伸部从第一芯的相对端延伸。第二芯包括位于轨道延伸部中的相应的轨道延伸部处的靴部分，其中在轨道延伸部中的每个轨道延伸部和靴部分中的相应的靴部分之间设置有间隙。第二感应段被配置成在沿着延伸部的路径中相对于第一感应段移动。第一感应段被配置成在第二感应段中感应电流，包括当第二芯沿着延伸部相对于第一芯移动时，提供第一感应段和第二感应段之间的非接触感应耦合。应耦合。应耦合。

【技术实现步骤摘要】
可移动功率耦合以及具有可移动功率耦合的机器人
[0001]本申请是国际申请号为PCT/US2016/016933、国际申请日为2016年2月8日、优先权日为2015年2月6日、进入中国国家阶段日期为2017年8月3日、中国国家申请号为201680008606.7的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]示例性和非限制性实施例一般涉及功率耦合，并且更具体地涉及可移动功率耦合。

技术介绍

[0003]工业设备通常具有需要电力操作的移动自动化或有效载荷。通常，将提供一种服务回路，其从固定部件向移动部件提供功率，其中服务回路可以具有电子链路或其他方式中的多个导体。电线的弯曲可能成为可靠性问题，并且电线和/或电子链路的相对移动可能产生不期望的颗粒或污染。

技术实现思路

[0004]以下
技术实现思路
仅仅是示例性的。该
技术实现思路
不旨在限制权利要求的范围。
[0005]按照一个方面，一种装置包括第一感应段，其包括第一芯和第一芯上的第一线圈。第二感应段包括第二芯和第二芯上的第二线圈。第一芯包括轨道延伸部，其中轨道延伸部中的至少两个轨道延伸部从第一芯的相对端延伸。第二芯包括位于轨道延伸部中的相应轨道延伸部处的靴部分，其中在轨道延伸部中的每个轨道延伸部和靴部分中的相应的靴部分之间设置有间隙。第二感应段被配置成在沿着延伸部的路径中相对于第一感应段移动。第一感应段被配置成在第二感应段中感应电流，包括当第二芯沿着延伸部相对于第一芯移动时，提供第一感应段和第二感应段之间的非接触感应耦合。
[0006]按照另一示例性方面，一种方法可以包括：提供第一感应段，其包括第一芯和第一芯上的第一线圈，其中第一芯包括轨道延伸部，其中轨道延伸部中的至少两个轨道延伸部从第一芯的相对端延伸。该方法还可以包括：提供第二感应段，其包括第二芯和第二芯上的第二线圈，其中第二芯包括靴部分。该方法可以进一步包括：相对于第一感应段来定位第二感应段，其中靴部分位于轨道延伸部中的相应的轨道延伸部处，其中在轨道延伸部中的每个轨道延伸部和靴部分中的相应的靴部分之间设置有间隙，并且使得第二感应段被配置成在沿着延伸部的路径中相对于第一感应段移动。第一感应段被配置成在第二感应段中感应电流，包括当第二芯沿着延伸部相对于第一芯移动时，提供第一感应段和第二感应段之间的非接触感应耦合。
[0007]按照另一示例性方面，一种方法可以包括：提供包括第一感应段和第二感应段的非接触感应耦合，其中第一感应段包括第一芯和第一芯上的第一线圈，其中第一芯包括轨道延伸部，其中轨道延伸部中的至少两个轨道延伸部从第一芯的相对端延伸，并且其中第二感应段包括第二芯和第二芯上的第二线圈，其中第二芯包括靴部分，第二感应段相对于
所述第一感应段定位，使得靴部分位于轨道延伸部中的相应的轨道延伸部处，其中轨道延伸部中的轨道延伸部和靴部分中的相应的靴部分之间设置有间隙，并且使得第二感应段被配置成在沿着延伸部的路径中相对于第一感应段移动。当第二感应段沿着第一感应段的延伸部移动时，在第一感应段产生交变磁通并且在第二感应段中由交变磁通感应电流。
附图说明
[0008]在下面结合附图进行的描述中对上述方面和其他特征进行了解释，其中
[0009]图1是一个示例性实施例的耦合的框图表示；
[0010]图2是一个示例性实施例的耦合的等轴测表示；
[0011]图3是一个示例性实施例的耦合的等轴测表示；
[0012]图4是一个示例性实施例的耦合的等轴测表示；
[0013]图5是一个示例性实施例的耦合的端部表示；
[0014]图6A是耦合的一个示例性芯组的表示；
[0015]图6B是耦合的一个示例性芯组的表示；
[0016]图6C是耦合的一个示例性芯组的表示；
[0017]图6D是耦合的一个示例性芯组的表示；
[0018]图7是一个示例性实施例的耦合的等轴测表示；
[0019]图8是一个示例性实施例的耦合的等轴测表示；
[0020]图9是一个示例性实施例的耦合的等轴测表示；
[0021]图10是并入实施例的耦合的示例性机器人的表示；
[0022]图11是并入实施例的耦合的示例性机器人的表示；
[0023]图12是一个示例性实施例的初级模块的等轴测表示；
[0024]图13是一个示例性实施例的次级模块的等轴测表示；
[0025]图14是一个示例性实施例的耦合的表示；
[0026]图15是一个示例性实施例的耦合的表示；
[0027]图16是一个示例性实施例的耦合的示意图示；
[0028]图17是一个示例性实施例的初级芯或次级芯的等轴测表示；以及
[0029]图18是一个示例性实施例的末段的等轴测表示。
具体实施方式
[0030]参见图1，示出了并入了示例实施例的特征的一个示例性实施例的耦合10的框图表示。尽管将参照附图中示出的示例实施例对特征进行描述，但是应当理解，特征可以以许多备选形式的实施例来实现。另外，可以使用任何合适的尺寸、形状或类型的元件或材料。
[0031]提供设备或耦合10用于两个可移动物体之间的非接触式电力传输，例如，固定转盘(traverser)和利用该设备的机器人。基于于2012年9月14日提交的题为“低变化性机器人”的美国专利申请第13/618,117号，或于2015年1月21日提交的题为“衬底运输平台”的美国专利申请序列号第14/601,455号(二者的全部内容在此通过引用并入本文)，设备或耦合器10可以与根据于2013年3月21日公布的美国专利申请第2013/0071218号中公开的运输机构和设备结合使用。设备或耦合10可以与根据于2014年7月24日提交的题为“具有不均等链
路长度的臂的机器人”的美国专利公开号2014/0205416A1(其全部内容在此通过引用并入本文)中公开的运输机构和设备结合使用。可替代地，耦合10可以用于任何合适的设备或应用中。
[0032]参考图1，示出了一个示例性实施例的耦合10的框图表示。如所描绘的，设备或耦合10可以包括AC电源12、具有初级模块16和次级模块18的功率耦合14、以及可选的整流器电路20。AC电源22被供应给初级模块16，其中初级模块16又通过间隙24向次级模块18提供功率，其中次级模块18向整流器电路20提供AC功率26。并且初级模块和次级模块被配置成使得它们可以相对于彼此移动，包括平移、旋转或两者的组合。初级模块和次级模块可以是初级芯或次级芯或主轨道或次轨道。在备选方面中，可以提供任何合适的组合或几何形状。
[0033]现在参考图2，示出了一个示例性实施例的耦合50的等轴测表示。初级模块52可以由初级芯或轨道54以及初级绕组或线圈56组成，其可以被配置成使得AC电流(例如，由AC电源12提供的)通过初级绕组56在初级芯或轨道54中产生交变磁通。该初级芯或轨道54在初级模块52和次级模块62之间沿着相对运动方向可以具有延伸部58。次级模块62可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，包括：初级感应功率部分，包括至少一个第一段，其中所述至少一个第一段中的每个段包括第一芯和至少一个第一绕组，其中所述第一芯具有细长的长度和较窄的宽度，其中所述第一绕组在平行于沿所述第一芯的长度的中心线的纵向方向上缠绕所述第一芯；以及次级感应功率部分，包括至少一个第二段，其中所述至少一个第二段中的每个段包括第二芯和至少一个第二绕组，其中所述第二芯具有细长的长度和较窄的宽度，其中所述第二绕组在平行于沿所述第二芯的长度的中心线的纵向方向上缠绕所述第二芯，其中所述次级感应功率部分与所述初级感应功率部分相对地定位，其中所述次级感应功率部分被配置为沿着平行于所述初级感应功率部分的路径移动，所述第二芯至少部分地与所述第一芯中的至少一个芯对准，并且所述第二绕组至少部分地与所述第一绕组中的至少一个绕组对准，以用于在所述第一绕组被激励时，所述初级感应功率部分将电流感应到所述第二绕组中，以提供从所述初级感应功率部分到所述次级感应功率部分的电磁功率耦合，其中所述第二芯的长度比所述第一芯的长度更长，其中所述次级感应功率部分相对于所述初级感应功率部分可移动地定位，在所述次级感应功率部分和所述初级感应功率部分之间具有间隙，其中所述初级感应功率部分布置在运输轨道系统上，其中所述运输轨道系统形成往返装置的固定部分，其中所述次级感应功率部分布置在所述往返装置的可移动部分上，所述可移动部分配置为在所述往返装置的固定部分上行进，并且其中所述设备还包括在所述往返装置的所述可移动部分上的机器人，并且其中所述机器人包括至少一个关节臂，并且其中具有所述第二芯以及所述至少一个第二绕组的所述至少一个第二段在所述机器人下方被固定地连接到所述往返装置的所述可移动部分，并且其中所述往返装置的所述固定部分位于所述往返装置的所述可移动部分下方、至少部分地位于所述初级感应功率部分下面和在所述机器人下面。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个第一段包括多个所述至少一个第一段，多个所述至少一个第一段被连接成线以在所述线上面建立所述路径。3.根据权利要求2所述的设备，其中多个所述至少一个第一段串联地电连接。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一芯和所述第二芯中的至少一个包括横向叠层。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个第一绕组被耦合至至少一个电容器，所述至少一个电容器被配置为补偿相对于互感的自感。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述机器人被配置为由所述电磁功率耦合供电。7.一种方法，包括：提供初级感应功率部分，其中所述初级感应功率部分包括至少一个第一段，其中所述至少一个第一段中的每个包括第一芯和至少一个第一绕组，其中所述第一芯具有细长的长度和较窄的宽度，其中所述第一绕组在平行于沿着所述第一芯的长度的中心线的纵向方向上缠绕所述第一芯；以及提供次级感应功率部分，其中所述次级感应功率部分包括至少一个第二段，其中所述至少一个第二段中的每个包括第二芯和至少一个第二绕组，其中所述第二芯具有细长的长度和较窄的宽度，其中所述第二绕组在平行于沿着所述第二芯的长度的中心线的纵向方向
上缠绕所述第二芯，与所述初级感应功率部分相对地定位所述次级感应功率部分，其中所述次级感应功率部分被配置为沿着与所述初级感应功率部分平行的路径移动，所述第二芯至少部分地与所述第一芯中的至少一个对准，并且所述第二绕组至少部分地与所述第一绕组中的至少一个对准，以用于在所述第一绕组被激励时，所述初级感应功率部分将电流感应到所述第二绕组中，以提供从所述初级感应功率部分到所述次级感应功率部分的电磁功率耦合，其中所述第二芯的长度比所述第一芯的长度更长，其中所述次级感应功率部分相对于所述初级感应功率部分可移动地定位，在所述次级感应功率部分和所述初级感应功率部分之间具有间隙，其中所述初级感应功率部分布置在运输轨道系统上，其中所述运输轨道系统形成往返装置的固定部分，其中所述次级感应功率部分布置在所述往返装置的可移动部分上，所述可移动部分配置为在所述往返装置的所述固定部分上行进，并且其中所述设备还包括在所述往返装置的所述可移动部分上的机器人，其中所述机器人包括至少一个关节臂，并且其中具有所述第二芯和所述至少一个第二绕组的所述至少一个第二段在机器人下方被固定地连接到所述往返装置的所述可移动部分，并且其中所述往返装置的所述固定部分位于所述往返装置的所述可移动部分下方，至少部分位于所述初级感应功率部分的下面并且在所述机器人下面。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一个第一段包括多个所述至少一个第一段，多个所述至少一个第一段被连接成线以在所述线上面建立所述路径。9.根据权利要求8所述的方法，其中多个所述至少一个第一段串联地电连接。10.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一芯和所述第二芯中的至少一个包括横向叠层。11.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一个第一绕组被耦合至至少一个电容器，所述至少一个电容器被配置为补偿相对于互感的自感。12.根据权利要求7所述的方法，其中所述机器人被电连接到所述次级感应功率部分。13.一种方法，包括：在形成初级感应功率部分的至少两个第一段中激励绕组，其中所述至少两个第一段被连接成线，其中所述至少两个第一段中的每个包括第一芯和至少一个第一绕组，其中每个所述第一芯具有细长的长度和较窄的宽度，其中每个所述第一绕组在平行于沿着相应的第一芯的长度的中心线的纵向方向上缠绕它们各自的第一芯；以及从所述初级感应功率部分将电流感应到次级感应功率部分中的至少一个第二绕组中，其中所述次级感应功率部分包括第二芯和至少一个第二绕组，其中所述第二芯具有细长的长度和较窄的宽度，其中所述第二芯的长度比所述第一芯的长度更长，其中所述至少一个第二绕组在平行于沿着所述第二芯的长度的中心线的纵向方向上缠绕所述第二芯，其中当所述次级感应功率部分沿着由已连接成线的至少两个第一段所建立的路径移动时，功率从所述初级感应功率部分传递到所述次级感应功率部分，其中当所述次级感应功率部分沿所述路径移动时，所述功率依次地仅从所述第一段的第一个段、然后从所述第一段的所述第一个段和所述第一段的第二个段两者、接着仅从所述第一段的所述第二个段传递到所述次级感应功率部分，将电力从所述次级感应功率部分传递到具有至少一个关节臂的机器人，其中所述机器
人安装到往返装置的可移动部分上，在所述可移动部分上定位有所述次级感应功率部分，并且其中往返装置的所述可移动部分可移动安装到所述往返装置的固定部分上，在所述固定部分上连接有所述初级感应功率部分，其中所述次级感应功率部分沿着与所述初级感应功率部分平行的路径移动，其中所述第二芯至少部分地与所述第一芯的至少一个对准，并且所述第二绕组至少部分地与所述第一绕组中的至少一个对准，以用于在所述第一绕组被激励时，所述初级感应功率部分将电流感应到所述第二绕组中，以提供从所述初级感应功率部分到所述次级感应功率部分的电磁功率耦合，其中所述次级感应功率部分相对于所述初级感应功率部分可移动地定位，在所述次级感应功率部分和所述初级感应功率部分之间具有间隙，其中所述初级感应功率部分设置在运输轨道系统上，其中所述运输轨道系统形成往返装置的固定部分，其中所述次级感应功率部分布置在所述往返装置的可移动部分上，所述可移动部分在所述往返装置的所述固定部分上行进，其中所述次级感应功率部分在所述机器人下方被固定地连接到所述往返装置的所述可移动部分上，并且其中所述往返装置的所述固定部分在所述往返装置的所述可移动部分下方，并且至少部分地位于所述次级感应功率部分下面，并且其中所述往返装置的所述可移动部分位于机器人下面，所述机器人根据来自所述次级感应功率部分的电流而在所述初级感应功率部分上方移动。14.一种方法，包括：提供初级感应功率部分，其中所述初级感应功率部分包括至少一个第一段，所述至少一个第一段包括第一芯和至少一个第一绕组，其中所述第一芯具有细长的长度和较窄的宽度，其中所述第一绕组在平行于沿所述第一芯的长度的中心线的纵向方向上缠绕所述第一芯；以及提供次级感应功率部分，其中所述次级感应功率部分包括至少一个第二段，所述至少一个第二段包括第二芯和至少一个第二绕组，其中所述第二芯具有细长的长度和较窄的宽度，其中所述第二绕组在平行于沿着所述第二芯的长度的中心线的纵向方向上缠绕所述第二芯，其中所述第二芯的长度比所述第一芯的长度更长，与所述初级感应功率部分相对地定位所述次级感应功率部分，其中所述次级感应功率部分被配置为沿着与所述初级感应功率部分平行的路径移动，所述第二芯至少部分地与所述第一芯的至少一个对准，并且所述第二绕组至少部分地与所述第一绕组中的至少一个对准，以用于在所述第一绕组被激励时，所述初级感应功率部分将电流感应到所述第二绕组中，以提供从所述初级感应功率部分到所述次级感应功率部分的电磁功率耦合，其中所述次级感应功率部分可移动地安装到所述初级感应功率部分，在所述次级感应功率部分和所述初级感应功率部分之间具有间隙，其中所述初级感应功率部分设置在运输轨道系统上，其中所述运输轨道系统形...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：柿子技术公司，
类型：发明
国别省市：