平面电动机的支撑结构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于平面电动机(3)的输送单元(4)的支撑结构(7)，输送单元可被平面电动机(3)的定子(6)移动并且产品(3)可设置在输送单元上，在输送单元(4)的相对支撑结构限定的支撑位置中，支撑结构(7)将支撑力施加在输送单元(4)上，而过程力作用于产品(3)，过程力至少部分地从产品(3)传递到输送单元(4)上，支撑力反作用于过程力，输送单元(4)借助平面电动机(3)的定子(6)被悬浮地移入和移出支撑位置，支撑结构(7)安装在基座(8)上，支撑结构(7)至少部分地将由支撑力引起的反作用力导出至基座(8)，并且向所述定子(6)的有效表面的功率传输被减少并且优选被完全避免。输被减少并且优选被完全避免。输被减少并且优选被完全避免。

【技术实现步骤摘要】
平面电动机的支撑结构


[0001]本专利技术涉及一种平面电动机的支撑结构。

技术介绍

[0002]平面电动机在现有技术中基本上是已知的。例如，US 9,202,719 B2 公开了这种平面电动机的基本结构和作用方式。
[0003]平面电动机基本上具有一个输送平面，一个或多个输送单元(“梭 子”)可以沿该输送平面主要是二维地运动。为此，在平面电动机上通 常设置有分布在输送平面上的驱动线圈，这些驱动线圈由控制单元控 制，以便在所需的运动方向上产生运动磁场。包含驱动线圈并且形成 输送平面的(通常是固定安装的)单元通称为定子。替代地，也可以 设置可运动的永磁体以产生运动的磁场。结合本专利技术，不管操作模式 如何，平面电动机的位置固定的单元被通称为定子，并且在定子上运 动的单元被称为输送单元。
[0004]驱动磁体(永磁体或电磁体)以二维分布的方式设置在输送单元 上，并与定子的磁场相互作用，从而在期望的运动方向上将力施加到 输送单元上。驱动线圈和驱动磁体在此有利地设置成，使得除了沿着 由输送平面所跨越的轴线的一维运动之外，输送单元在输送平面中的 更复杂的二维运动也是可能的。平面电动机例如可以用作生产过程中 的输送设备，在此可以实现具有复杂运动曲线的非常灵活的输送过程。
[0005]现代的平面电动机允许输送单元在所有六个刚体自由度的方向上 悬浮在定子上方的高精度运动。通过定子的模块化结构(呈扇形布置 形式)，平移运动基本上可以不受限制地在两个主要运动方向上进行， 此外还可以进行在第三空间方向上(“上升”或“下降”)的平移运动 以及受限制的旋转(直到一定偏移量)。为此所需的电动机力和转矩是 通过(电磁力)磁力产生的。
[0006]但是，由于过程力和过程力矩(例如惯性力和/或力和力矩)的作 用(它们在加工站中作用于由输送单元输送的产品上并从产品转移到 输送单元上)，因此可以发生这样的情况，即，电机力和力矩不足以充 分克服梭子上的负荷之和(特别是给定的过程力和过程力矩)。梭子还 可能碰到或撞击定子瓦片的敏感表面并且因而损坏它们。
[0007]WO 2018/176137 A1公开了具有多种不同构造的梭子和定子的平 面电动机。此外，该文献还教导了利用导轨将定子固定在平面电动机 的定子与无定子输送系统(例如传送带、机器手或类似物)之间的传 递区域中，使得梭子先悬浮地从定子运动到导轨中，然后在导轨上(例 如在滚子上)滑动，并且当其已离开定子的磁力作用区，被无定子输 送系统继续推动。
[0008]此外，在专业领域中已知平面电动机具有带有滚动体(特别是球 或滚子)的梭子。在此，梭子没有在定子上方悬浮运动，而是在它们 的表面上滚动并且仅在平面方向上被定子移动。这允许更大的载荷， 但这会导致额外的摩擦损失并且会使得平面电动机的元件磨损。另外， 存在损坏定子瓦片表面的风险，或者必须将它们构建得特别稳定。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是减少现有技术的缺点。特别是，应在不损害平面 电动机功能性的前提下提高最大允许的过程力。
[0010]根据本专利技术的第一方面，所述目的和其它目的通过一种用于平面 电动机的输送单元的支撑结构来实现，所述输送单元可通过该平面电 动机的至少一个定子移动，并且所述产品能够设置在输送单元上，在 输送单元的至少一个相对于支撑结构限定的支撑位置中，支撑结构向 输送单元上施加至少一个支撑力，而至少一个过程力作用于产品上， 所述过程力至少部分地从产品传递到输送单元，所述至少一个支撑力 反作用于所述至少一个过程力，输送单元通过平面电动机的至少一个 定子悬浮地移入支撑位置和从该支撑位置中移出，所述支撑结构安装 在一个基座上，该支撑结构至少部分地将由支撑力引起的反作用力导 出至基座，并且向定子的有效表面的功率传输被减少并且优选被完全 避免。由此，由输送单元和产品构成的单元能够以精确地适应出现的 过程力的方式被支撑或固定，允许的过程力不再受最大的电动机力和 扭矩的限制，所述最大的电动机力和扭矩可由定子和输送单元的组合 实现。由于过程力被传递到与定子表面无关的基座上，因此无需通过 附加力对定子表面施加应力。在可能的情况下仍作用于定子的有效表 面上的力至少可以减小到这样的程度，使得定子表面可以得到保护， 并且可以防止对它的损坏。
[0011]结合本专利技术，术语“定子的有效表面”是指定子的这样的表面， 输送单元可以在该表面上悬浮地保持或运动。由于基座独立于定子表 面，因此它能够吸收力，而不会对定子的在电动机方面作用的结构(尤 其是定子瓦片的敏感定子表面)产生负面影响，并且不会将力从支撑 结构传递到定子表面。仍然可能作用在有效表面上的力至少被减小到 这样的程度，使得所述有效表面被保护并防止其损坏。基座也可以是 壳体或保持器，在其上固定有形成定子表面的定子瓦片或定子元件。 在其上固定有定子的安装点或定子在其上互相固定的安装点也可以用 作基座。
[0012]过程力尤其可以是由工具施加的力、磁力或电磁力、惯性力、由 这些力引起的力矩或这些力的组合。用工具施加的力的示例包括通过 工具作用施加的力(例如夹紧力、用以使工件变形而施加的力、在机 械加工期间作用于工件的力、例如来自滚轮的压紧力等)。施加的力矩 的示例包括但不限于施加可拧紧的元件(如螺钉、螺母或螺帽，例如 在封闭诸如瓶子的容器时)或使用旋转工具进行加工(例如在钻孔、 铣削、磨削或切割时)。惯性力和力矩的示例包括但不限于在产品或产 品部件加速时(例如，当产品放置在输送单元上时，当产品填充了填 充物时，例如当液体流入时，当梭子在支撑结构的区域内制动和/或加 速时)作用其上的力和力矩。
[0013]从广义上讲，过程力也可以是仅在过程中以特殊方式作用在产品 上的重力。例如，支撑力可以用于吸收梭子的短期过载。
[0014]基座可以有利地安装在载体结构上，在该载体结构上安装有至少 一个定子。另一方面，也可以将不与定子直接接触的另一载体结构设 置在基座上。
[0015]支撑结构可以有利地以非接触方式作用在输送单元上。这防止了 摩擦损失以及由摩擦引起的输送单元的磨损。非接触作用可以例如电 磁地(例如通过附加的线圈组件)、磁性地(例如通过永磁体)或气动 地(例如通过指向输送单元的空气喷嘴)实现。
[0016]有利地，支撑结构具有支撑线圈组件，该支撑线圈组件作用在驱 动磁体组件和/
或输送单元的支撑磁体组件上。由此，当在支撑位置中 加工产品期间，可以有针对性和以受控的方式增加施加到输送单元的 磁力。
[0017]在另一有利的设计方式中，支撑结构可以具有防滑的形状结构， 该防滑的形状结构特别具有支撑垫、框架和/或至少一个凸起。这是一 种特别简单、经济且有效的解决方案。
[0018]该支撑结构可选地具有滑动结构，该滑动结构可以尤其具有至少 一个型材轨道、导轨、侧向引导件和/或滑动面。由此，由输送单元和 产品组成的单元可以在加工期间继续(以有限的方式)在支撑结构上 滑动地运动，该运动与加工协调一致。
[0019]支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于平面电动机(3)的输送单元(4)的支撑结构(7)，其中，所述输送单元(4)能被平面电动机(3)的至少一个定子(6)移动，并且所述产品(3)能设置在输送单元(4)上，在输送单元(4)的至少一个相对于支撑结构(7)限定的支撑位置中，支撑结构(4)将至少一个力施加于输送单元(4)上，而至少一个过程力作用于所述产品(3)，所述过程力至少部分地从产品(3)传递到输送单元(4)上，所述至少一个支撑力反作用于所述至少一个过程力，输送单元(4)借助平面电动机(3)的所述至少一个定子(6)悬浮地移动到支撑位置和从该支撑位置中移出，支撑结构(7)安装在基座(8)上，所述支撑结构(7)将由支撑力引起的反作用力至少部分地导出至基座(8)，并且向所述定子(6)的有效表面的功率传输被降低并且优选被完全避免。2.按权利要求1所述的支撑结构(7)，其特征在于，所述基座(8)安装在载体结构上，在该载体结构上安装有至少一个定子(6)。3.按权利要求1或2所述的支撑结构(7)，其特征在于，所述支撑结构(7)无接触地作用于输送单元(4)。4.按权利要求1至3之一所述的支撑结构(7)，其特征在于，所述支撑结构(7)具有支撑线圈组件(9)和/或支撑磁体组件，所述支撑线圈组件和/或支撑磁体组件作用于驱动磁体组件(10)和/或作用于输送单元(4)的支撑磁体组件(22)上。5.按权利要求1至4之一所述的支撑结构(7)，其特征在于，所述支撑结构(7)具有防滑的形状结构，该防滑的形状结构特别是具有支撑垫(23)、框架(24)和/或至少一个凸起(25)和/或凹槽。6.按权利要求1至5之一所述的支撑结构(7)，其特征在于，所述支撑结构(7)具有滑动结构，该滑动结构特别是具有至少一个型材轨道(26)、导轨(11)、侧向引导件(12)和/或滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：B和R工业自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：