TW201512556A - 輸送機軸承系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一輸送機系統,包括:一軌道,包括一第一磁性元件;以及一移動元件,包括一第二磁性元件,以與該軌道交互作用,以提供一磁力將該移動元件保持在該軌道上;其中,當該磁力消失時,該移動元件即從該軌道上鬆開。在另一面向,本發明提供一輸送機系統,包括:一軌道,具有至少一導軌;以及一移動元件;其中一磁力控制該移動元件以一移動方向移動,且該磁力以垂直於該移動方向的一第二方向支承該移動元件;以及其中該至少一導軌以垂直於該移動方向以及該第二方向的一第三方向,支承該移動元件。
Description
本發明係關於支承移動元件的輸送機軸承系統,更明確來說,係關於用在線性馬達輸送機中的軸承系統。
在傳統線性控制馬達系統中,一移動元件在電動力的控制下,沿著一軌道移動。在一移動的磁線性馬達中,該移動元件通常包括將該移動元件支承在該軌道的一磁鐵。為了能移動,該移動元件一般具有沿著該軌道移動的軸承,且由軌道上的導軌或類似裝置來支承。該些導軌可與該軸承或該移動元件本身嚙合。該軸承包括平面軸承,滾珠軸承,滾針軸承,滾柱軸承,或類似裝置。在傳統的系統中,由於該磁吸力,或由於和該軌道或導軌之間的軸承嚙合,要從該軌道移除該移動元件可能是困難的。
在傳統的系統中,軸承可能有特定的平行度允差(parallelism tolerance)。若該傳統的軸承不符合這些允差,則該軸承在移動中可能容易卡住(bind)。
傳統的軸承一般無法在彎曲面(curvilinear profiles)順利移動。雖然現有一些軸承配置可沿著曲面(curved profile)移動,他們一般都所費不貲,不易製造,且對於該些彎曲面有可撓性限制。
傳統的軸承往往預載有預壓硬體(preloading hardware),且有預壓校正,以確保該軸承與該導軌維持絕對接觸(positive contact)。
傳統的軸承可能不易沿著移動方向達到高精準,正確且可重複的移動。可能導致精準度變化的因素包括:1)組件製造允差(component manufacturing tolerance),2)背隙或游隙(backlash or play),3)軸承在導軌基準面(datum surface)上安裝(seated)的穩定度,以及4)該移動元件位置測量系統(position measuring system)的準確性。其中背隙或游隙係指組件或部件之間的間隔所形成的空隙。
圖1、2、及3顯示傳統軸承系統的範例。圖1顯示一平面軸承系統10,具有一移動元件12以及軸承14,該軸承14藉由導軌16的形狀被托在該導軌16上。圖2顯示一軸承系統20,具有一移動元件22,其裝置有被托在導軌26上的V型輪軸承(wheel bearing)24。圖3顯示一軸承系統30,具有一移動元件32,其裝置有被托在導軌36上的循環滾珠(recirculating ball)軸承34。該循環滾珠軸承34在該導軌36四周,且具有在該導軌36上滾動的滾珠軸承。若在一傳統系統上的一移動元件需要檢驗、維修、或更換時,該些傳統導軌通常會需要被拆卸或打開。該些系統10、20、30可能需要手工拆卸任何一個該些移動元件12、22、32,該些軸承14、24、34,以及該些導軌16、26、36,以將該些移動元件12、22、32從該些導軌16、26、36上移除。圖1、2、及3中的該些傳統系統,在導軌與軸承上可能需要預壓或緊密的製造公差(tight manufacturing tolerance),以達到精確移動與定位。若該些導軌並非平行,則該些系統10、20、30也可能容易卡住。
本發明的一目的在於排除或改善先前系統的至少一缺點。
一軸承系統若具有一移動元件,其上裝置的軸承若能輕易從一軌道的導軌移除,可能會有所幫助。該軸承系統將可適用在彎曲面,容許該些導軌的平行度偏差,不需預壓校正,且對高精準定位來說具有成本效益。
在一面向,本發明提供一輸送機系統,其包括:一軌道,具有一第一磁性元件;以及一移動元件,具有一第二磁性元件以與該軌道相互作用,以提供一磁力來將該移動元件保持在該軌道上;其中,當該磁力消失時,該移動元件即從該軌道上鬆開。
在一特定案例中,該輸送機系統另外包括一第一軸承,裝置在該移動元件上,其中,該軌道包括支承該移動元件的一第一導軌,且該第一軸承與該第一導軌嚙合(engage with)。
在一特定案例中,該磁力從側向(laterally)將該移動元件保持在該軌道上。
在一特定案例中,該移動元件包括:一第二軸承,具有一平
面以與一第二導軌嚙合。
在一另外的特定案例中,該第一導軌具有一V字或U字的外形。
在一另外的特定案例中,該第二軸承包括至少一輪軸承。
在一另外的特定案例中,該第一軸承,該第二軸承,或兩者皆包括一組軸承。
在一另外的特定案例中,當該磁力解除時,該移動元件無須手工拆卸即可移除。
在一另外的特定案例中,該軌道與導軌為彎曲狀。
在一特定案例中,該磁力被持續調整,以抓取該軌道上的該移動元件。
在一特定案例中,該磁力被調整以移動該軌道上的該移動元件。
在一另外的特定案例中,該磁力收緊(take up)機械背隙(mechanical backlash)。
在一特定案例中,該第一導軌有一斜端(angled end),以與一鄰近軌道區段的一導軌嚙合(mate with)。
在一另外的特定案例中,該些導軌中的差異不會導致卡住。
在另一面向,本發明提供一輸送機系統,其包括:一軌道,具有至少一導軌;以及一移動元件;其中一磁力控制該移動元件以一移動方向移動,且該磁力以垂直於該移動方向的一第二方向支承該移動元件;以及其中該至少一導軌以垂直於該移動方向以及該第二方向的一第三方向,支承該移動元件。
在一特定案例中,該移動元件包括至少一組軸承,具有一側面以嚙合該至少一導軌的一對應側面。
在一特定案例中,該至少一導軌具有一V字或U字外形。
在一特定案例中,當該磁力解除時,該移動元件無須手工拆卸即可移除。
在一特定案例中,該磁力被持續調整,以抓取該軌道上的該移動元件。
一特定案例中,該至少一導軌有一具角度的末端(angled end),以與一鄰近軌道區段的一導軌嚙合(mate with)。
在檢視以下特定實施例的說明與參考附圖之後,對於該技術領域之一般技藝人士而言,本發明的其他面向與特徵將會顯而易見。
10、20、30‧‧‧軸承系統
12、22、32‧‧‧移動元件
14、24、34‧‧‧軸承
16、26、36‧‧‧導軌
100‧‧‧輸送機系統
101‧‧‧撬桿
102‧‧‧軌道區段
103‧‧‧插銷
104‧‧‧移動元件
105‧‧‧移動元件
106‧‧‧軌道
107‧‧‧止動銷
108‧‧‧第一導軌
109‧‧‧第二導軌
110‧‧‧線性驅動機構
112‧‧‧定子電樞
114‧‧‧電樞線圈
118‧‧‧延伸部分
120‧‧‧機器可讀媒體
122‧‧‧偵測器
124‧‧‧第一組軸承
125‧‧‧分磁器
126‧‧‧第二組軸承
128‧‧‧磁性元件
130‧‧‧X軸
132‧‧‧Y軸
135‧‧‧Z軸
138‧‧‧工作表面
140‧‧‧導軌接點
142‧‧‧第一導軌
144‧‧‧末端
148‧‧‧導軌
146‧‧‧末端
150‧‧‧絕對接觸線
200‧‧‧控制器
以下將參照附圖說明本發明之實施例,其僅做為範例之用。
圖1係一有軸承與導軌的傳統輸送機系統;圖2係另一有軸承與導軌的傳統輸送機系統;圖3係一傳統的循環滾珠軸承輸送機系統;圖4係根據一實施例,有一移動元件之一輸送機系統的一軌道區段;圖5A係圖4之軌道區段的一透視圖,其已移除一外蓋以呈現一線性驅動機構;圖5B係圖4之軌道區段之一線性驅動機構的一透視圖;圖5C係圖4之軌道區段的一透視圖,其已移除該線性驅動機構;圖6係在該輸送機系統中使用之一範例控制結構的一方塊圖;圖7係根據一第一實施例,圖4之輸送機系統之一移動元件的一透視圖;圖8係根據一第二實施例,圖4之輸送機系統之一移動元件的一透視圖;圖9a係圖4之輸送機系統的一透視圖,其已移除該移動元件;圖9b與9c係圖4之輸送機系統的透視圖,其該移動元件使用一工具移除;圖10A、10B、與10C係根據一實施例,具一工作表面之一移動元件的上方透視圖、下方透視圖、與側視圖;圖11係根據一實施例,在其導軌上裝置一偵測器之軌道區段的一透視圖;
圖12係根據一實施例,裝置有一彎曲軌道區段之一輸送機系統的一透視圖;圖13A與13B係根據一實施例,一導軌接點的前視圖與透視圖;以及圖14A與14B係根據一實施例,具有一分磁器之一移動元件的透視圖。
大體來說,本發明提供一輸送機系統,其具有改良的軸承系統,以支承一移動元件。
圖4說明具有一軌道區段(track section)102的一輸送機系統(conveyor system)100。該軌道區段102的特徵為一或多個移動元件(moving element)104(圖中只顯示一個),其設置以沿著一軌道(track)106運行(ride)或移動(travel)。有關一類似軌道區段的一些操作原則,在Kleinikkink等人所取得之編號8,397,896的美國專利中有更詳細的說明,該專利在此併入本發明作為參考。
該輸送機系統100可包括複數個軌道區段102,其為機械性獨立(mechanically self-contained),而且能快速輕易地彼此分離,使其在本質上為模組式(modular)。在此實施例中,該些軌道區段102安裝在一支台(support)(圖中未顯示)上,使之彼此對齊並彼此鄰接,以形成一較長的軌道。為了模組化,每一軌道區段102內可放置獨立的電子電路(electronic circuitry),以提供電力至該軌道區段102並控制之。該輸送系統100也可包括彎曲的(curved)軌道區段102。
圖5A說明該軌道區段102的一透視圖,其已移除一蓋板(cover plate)以呈現一線性驅動機構(linear drive mechanism)110。圖5B顯示該線性驅動機構110。該線性驅動機構110形成一定子電樞(stator armature)112,其包括複數個嵌入式的電樞線圈(embedded coils)114。該些嵌入式的電樞線圈114個別激發,使該定子電樞112所產生之一感應磁通量(electrically-induced magnetic flux),能使鄰近需受控制的一特定移動元件104,順著法線方向朝之移動,而不會影響鄰近的移動元件104。移動每一個移動元件104的原動力(motive force),來自每一個移動元件104以及該
定子電樞112所產生的磁動勢(magnetomotive(MMF)force),亦即,利用該定子電樞112與移動元件104所提供之對應磁通量的對齊傾向。一控制器(以下說明)能沿著該軌道區段102的長度產生個別及獨立的移動磁動勢,提供給每一個移動元件104,以使每一個移動元件104可個別受控於大體上獨立於任何其他移動元件104的一軌跡面(trajectory profile)。在結構上,該軌道區段102因此可大致歸類為具有複數個移動元件104的一動磁式線性無刷馬達(moving-magnet type linear brushless motor)。
請再次參考圖4,每一個移動元件104包括裝備一機器可讀媒體(machine readable medium)120(未顯示於圖4)的一延伸部分(extension)118,在此實施例中,該機器可讀媒體是一磁條(magnetic strip),但也可選擇是另一適當媒體,例如一光傳導或反射條(optically transmissive or reflective strip),或另一形式的反饋系統或類似元件。該延伸部分118的設置,使該機器可讀媒體120與裝備於軌道106的偵測器(sensor)122互相作用。該些偵測器122設置成以磁性、光學、或其他適當方式來讀取該機器可讀媒體120。該機器可讀媒體120與偵測器122構成一定位感測系統(position sensing system)。該定位感測系統可安排成能使該定位感測系統不受該軌道區段102上的流量、灰塵、以及其他碎屑干擾。例如,該機器可讀媒體120設置在該延伸部分118的底側(bottom side)。
該些偵測器122設置於該軌道區段102上,而該機器可讀媒體120則設置於該移動元件104上。在一選擇方案中,該些偵測器122可設置於該移動元件104上,而該機器可讀媒體120則設置於該軌道區段102上。該些偵測器122設置以從該機器可讀媒體120讀取該軌道區段102上之該移動元件104的一定位。
圖6係在該輸送系統100中使用之一範例控制結構的一方塊圖(block diagram)。控制器200控制該輸送系統100以及該輸送系統100中使用的該些軌道區段102。該控制器200設置以監測移動元件104的定位,並根據該移動元件104的定位來控制該移動元件104的移動,使之前往需求的目的地。如此,該控制器(controller)200可用於流程(亦即生產線)管控(process control)。該控制器200也可扮演一監督管理及診斷的角色,監控該些軌道區段102(例如,藉由進行一持續牽引或推進的過程),以決定
任何軌道區段102的現行狀態,以及是否有任何軌道區段102已經故障。相關人士會瞭解,在某些案例中,該控制器200可直接控制每一個軌道區段102。
該控制器200也可連接至其他裝置,例如透過輸入/輸出(input/output(I/O))或網路模組(network modules)來連接到可程式化邏輯控制器(programmable logic controller(PLCs))(圖中未顯示)。該些可程式化邏輯控制器可向該軌道區段102提供生產線站台管理指示(station-processing instructions),例如指示一移動元件104沿著該軌道102移動到下一個目的地,或是針對一特定移動元件104提供特定站台移動的指示。
如圖所示,該控制器200連接至該些軌道區段102中的定子電樞112與電樞線圈114,並依據設置其中之每一個移動元件104的一獨立軌跡或「移動」指令來控制該電樞線圈114。
該控制器200同時也連接至位於該軌道區段102中的該些偵測器122。該控制器200用來執行一閉迴路數位伺服控制系統(closed-loop digital servo control system),藉由判定位於軌道區段102中之每一個移動元件104的即時定位,來控制該移動元件104的移動。當一特定移動元件104的機器可讀媒體120移動至一特定偵測器122上方時,移動元件的定位反饋被傳送至該控制器200。該控制器200譯解該移動元件的定位反饋,以決定該移動元件104的定位。
請再次參閱圖4,該輸送機系統100包括該軌道106,其產生一磁力(magnetic force),以沿著該軌道106移動該移動元件104。該磁力亦可抓取該軌道106上的該移動元件104。該磁力的產生,來自於該軌道106上的嵌入式電樞線圈114所產生的磁通量(magnetic flux),與該移動元件104之磁性元件(magnetic element)128的交互作用。該磁力可被視為具有一原動力組件,以沿著該軌道106上的一X軸130(移動方向),指引該移動元件104的移動,一抓取力(capturing force)組件,以在一Y軸132(側向)上,將該移動元件104保持在該軌道106上。實際上,該原動力與該抓取力由同樣的磁性元件128提供。
該軌道106包括一第一導軌108與一第二導軌109,設置以支承該移動元件104。該第一與第二導軌108,109的設置,使該磁力被克
服時,該移動元件104即可從該軌道106上被移除。例如,當一使用者將該移動元件104從軌道106上撬開時,即可克服該磁力。在一選擇中,當該磁力被反向、被降低、或被移除時,該移動元件104即可從軌道106上移開。
該第一導軌108垂直與水平地支承該移動元件104。該第一導軌108可有一V字外形,以支承並導引該軌道106上的該移動元件104。該第二導軌109水平地支承該移動元件104。該第二導軌109可有一平坦表面(smooth surface),具有一平板外形(flat profile)。
圖7顯示具有磁性元件128之一移動元件104的例子。該些磁性元件128提供一磁通量,其對應由軌道106之電樞線圈114所產生的磁通量,或與之相互作用。在某些實施例中,該些磁性元件128可以是永久磁鐵。
該移動元件104具有一第一組軸承124,以及一第二組軸承126。在此實施例中,該第一組軸承124位於該第二組軸承126的上方。該第一組軸承124與該第二組軸承126可以是與該移動元件104可轉動地連接的輪軸承。
該第一組軸承124運行在該第一導軌108上。該第一組軸承124具有一稜邊外形(edge profile),其對應該第一導軌108的外形。在一實施例中,該第一組軸承124具有一V字外形,其配合該第一導軌108的相反V字外形。該第一組軸承124可選擇具有一U字外形,或另一個適當形式的外形,以沿著一Z軸135支承該移動元件104(例如,垂直地,如圖4所示)。在某些案例中,該移動元件104在該第一組軸承124中有二軸承。
該第二組軸承126運行在該第二導軌109上。該第二組軸承126具有一稜邊外形(edge profile),其對應該第二導軌109的外形。在一實施例中,該第二組軸承126具有一平面外形(例如,一平面齒輪),其配合該第二導軌109的平面外形。該第二組軸承126可在該第二導軌109上略微往上或往下滾動,以適應與該第一導軌108之間的任何不平行(non-parallelism)。在一些案例中,該第二組軸承126包括複數個軸承。
利用磁力以及該第一組軸承124來支承該移動元件104,以沿著該Y軸132及該Z軸135控制該移動元件104的定位與轉動,可達到比傳統輸送機更高的精準度。在某些案例中,該第一組軸承124精準地沿著
該Y軸132及該Z軸135控制該移動元件104,且精準地控制傾角轉動(pitch rotation)(圍繞該Y軸132),以及傾側角轉動(yaw rotation)(圍繞該Z軸135)。該第一組軸承124沿著該X軸130提供精準的移動與定位。
第二組軸承126控制該移動元件104圍繞該X軸130的轉動。該第二組軸承126可裝置在離開該導軌108的地方,以將在該工作表面138上圍繞該X軸130轉動所引起的偏差降到最低。在影響圍繞X軸130轉動的範圍上,該軸承126與該導軌109可有緊密度容限(tight tolerance),以允許在圍繞X軸130的轉動中,該移動元件104能有精準的定位。
在圖7所顯示的實施例中,該移動元件104有兩個V字形軸承124,以及兩個平面軸承126。該兩個平面軸承126以及該兩個V字形軸承124(總共四個軸承)可使圍繞該Z軸135或該X軸130的轉動更加穩定。這可使該移動元件104上裝載的載重,比一個三軸承設置能有更高的托架(cantilever)。有了四個軸承124與126,裝載至該移動元件104上之一載重的重心,可從該軌道106遠遠移開。
圖8顯示一選擇的移動元件105,其具有兩個V字形軸承124,以及一平面軸承126。該一平面軸承126可提供與該第二導軌109的一單一接觸點。該一平面軸承126以及兩個V字形軸承124(總共三個軸承)可提供三個接觸點,以確保該軸承124與126能有一個持續的力量,施加在該些導軌108與109上。無論該移動元件105在移動中或靜止的時候,該永久磁鐵128沿著該Y軸132的磁力,都會平均分配在所有三個軸承124與126上。
圖9說明根據一實施例,該移動元件104從該軌道106上移除。該些第一與第二組軸承124與126可從該軌道106移除,因為該些軸承124與126並未固定在導軌108與109上。當該磁鐵128與該定子電樞112所產生的磁力被克服時,該移動元件104可從該軌道106上移除。例如,在目前該移動元件使用永久磁鐵的實施例中,該移動元件104可從該軌道106上被撬開(例如,從一方向134),而無須拆卸任何軸承或導軌,或移除該磁力。該移動元件104可用手或一撬桿(pry tool)從該軌道106上移除。
圖9b跟9c說明根據一實施例,該移動元件104使用一撬桿從該軌道106上移除。在此實施例中,該移動元件104的設置,使一撬桿
101可與該移動元件104快速接合與分開。該移動元件104包括一或多個插銷(pin)103。該撬桿101包括一組對應的凹槽(groove)105及止動銷(latch)107。該撬桿101接近該移動元件104的方向,由箭頭111指示。該些插銷103插入該些凹槽105中,閉合上該些止動銷107,以使該撬桿101貼靠該移動元件104。在其他實施例中,可使用其他裝置來使該撬桿101與該移動元件104接合。該撬桿101設置以提供延伸的槓桿來克服該磁力。一旦接合,藉由順著箭頭113指示的方向移動該撬桿101,該延伸的槓桿可讓一操作者輕易克服該磁力,而將該移動元件104從該軌道106上移除。該撬桿101可選擇有位移把手(offset handle),以進一步增加槓桿。可反向操作上述程序,來將該移動元件104接合在該軌道106上。
圖10A、10B、與10C係根據一實施例,具一工作表面138之一移動元件136的上方透視圖、下方透視圖、與側視圖。如圖10A到10C所示,該第一組軸承124的裝置方式,可提供移動元件104的精準定位,並與移動元件104接合。該範例工作表面138可容置窩巢(nest),以容納在一製造生產線上移動的部件。該工作表面138之精準定位的達成,可透過將該第一組軸承124裝置在靠近該工作表面138,且與之在同一個平面上。以此方式安裝該軸承124與工作表面138,目的是將造成精準度誤差(precision error)之累積允差(stack up tolerance)的數量降到最低。透過在影響該工作表面138精準度的範圍中製造至緊密度容限的組件,也可以減少誤差。該第一組軸承124可裝置在該第一導軌108上,使累積誤差降到最低。
可貼靠該導軌108以及該第一組軸承124裝置該些偵測器122與機器可讀媒體120,以提供該移動元件104的精準定位。該機器可讀媒體120也可裝置在該工作表面138的同一個平面,或接近該平面,使之能提供精準定位給該工作表面138。
圖11係根據一實施例,該軌道區段102的一透視圖,其已移除一蓋板。在此實施例中,該些偵測器122直接裝置在與該第一組軸承124嚙合的該第一導軌108上。將該些偵測器122直接裝置在控制精準度的該導軌108上,可將因為熱膨脹(thermal expansion)造成的誤差減到最低,且可減少裝置在異於該導軌108之一結構元件上(structural element)之偵測器的累積允許誤差。
圖12係根據一另外的實施例,具有一彎曲面的一輸送機系統100。在此特定例子中,該第一組軸承124與該第二組軸承126在導軌108與109上滾動。該輸送機系統100可不需對導軌平行度的緊密度容限,且該移動元件104與該軌道106不會卡住。此設置的目的在於,因為該第二組軸承126在該導軌109上有空間,使之可自由在該導軌109上輕微的向上或向下滾動,而可避免卡住的問題。當該軌道區段102為彎曲時,該些偵測器122沿著該彎曲面設置,使該機器可讀媒體120可由該些偵測器122讀取,且透過使用線性單位,如微米,將曲面資料轉存成線性平面資料,以達成反饋控制之目的。接著該移動元件104的控制可在該線性面/該些線性單位中執行。
圖13A與13B說明一導軌接點(guide rail joint)140的前視圖與透視圖,例如,兩個第一導軌108的嚙合。該導軌接點140有一第一導軌142,其有一具角度的末端144,以與一鄰近軌道區段之一導軌148的一對應之具角度末端146嚙合。該些導軌142與148的該些具切角(beveled)的末端144與146,可使一軌道區段順暢有效地轉換到另一個軌道區段。由於該軸承124與整個該導軌接點140有一絕對接觸線(positive line of contact)150,該移動元件104可順暢地從一軌道區段102滾動到下一個軌道區段。
該導軌接點140可有助於將鄰近軌道區段連續(straight mating)嚙合。該導軌接點140可在整個接點上提供一穩固的平面,並且避免造成該軸承124下陷到一空隙中,減少震動與磨損。此外,該導軌接點140可比一直線接點(straight joint)更能容忍對心偏差(alignment variation),因為對比一直線接點,該導軌接點140有一逐步交接區(gradual handoff region)。該接觸線150穩定接觸導軌142或導軌148,因為在該導軌接點140內有一交疊層(overlapping range),使得物理交接(physical handoff)可能發生。
圖14A與14B係根據一實施例,具有一分磁器125之一移動元件104的透視圖。在一實施例中,可提供一分磁器125給該移動元件104。一分磁器125可以是一金屬元件,裝置在該移動元件104前方,用來完成該些磁性元件128的磁迴路(magnetic circuit);例如,該分磁器125可以是一金屬片(metal sheet)。在一些案例中,該分磁器125可以被快速放入
該些磁性元件128的前方,例如以箭頭127的方向,因為純粹磁力(magnetic sheer force)比垂直於該些磁性元件128的力量更容易克服。該分磁器125可手動或自動放置在該移動元件104上。此設置的目的是,當該移動元件104從該軌道102移除,或當該移動元件104移動到該輸送機系統100並未以同樣方式使用磁力的一部分時,將一分磁器125放置在該些磁性元件128的前方,可使操作更容易,有更高的可靠度,以及更大的安全性。在某些案例中,當該移動元件不再接合到該軌道102上,該分磁器125可避免該移動元件不小心與金屬性或磁性元件交互作用。在一範例中,在該輸送機系統100中可有一分磁站台(shunt station),當一移動元件104抵達該分分磁站台時,該分磁站台自動將一分磁器125放置在一移動元件104上。一分磁器125被放置妥當後,該移動元件104可從該軌道102移除,或移動到該輸送機系統100的另一個區段,例如一傳統的帶式輸送機(belt conveyor)。
該輸送機系統100可不需要額外的預壓硬體或預壓校正來使該第一組軸承124與該第一導軌108保持接觸,或使該第二組軸承126與該導軌109保持接觸,因為一預壓由該些磁性元件128與該電子電樞114之間產生的磁力完成。
該輸送機系統100的目的在於達到成本效益與高精準定位。該第一組軸承124控制該X軸130、該Y軸132、該Z軸135上的精準度,以及圍繞該Y軸132與該Z軸135轉動的精準度。該些導軌109以及該第二組軸承126控制圍繞該X軸130的轉動,且對於偏差較不敏感。會影響到精準度之軸承接觸點的數量被降到最小。該些磁性元件128的磁力被用來沿著該軌道106推進,而軸承則抓取以使該軸承124與126保持偏倚該些導軌108與109。沿著該軌道106的X軸130產生推進力的相同磁性元件128,同時也以沿著該Y軸132的磁力抓取該些導軌108與109上的該軸承124與126。除了沿著該Y軸132的磁力以外,無須其他元件來抓取該軸承124與126。該磁力也幫助收緊該輸送機系統100的背隙。機械性的背隙(mechanical backlash)可能存在該軸承124與126以及該些導軌108與109之間,在該軸承124與126以及在該移動元件104上支承該軸承124與126的一軸桿(shaft)之間。對比傳統的系統,該輸送機系統100可有更少的部件製造至緊密度容限,以達到該移動元件104的高精準移動與定位。
雖然顯示中的該輸送機系統100,其軌道106成一直立或垂直的方向,該技術領域之一般技藝人士會理解,該輸送機系統100可以成任何需求的方向,而能達到本說明書所描述的至少一優點。
在前述說明中,為了達到解釋目的而列舉了許多細節,以使該些實施例能被徹底瞭解。然而,對該技術領域的一般技藝人士而言,顯然這些具體細節不一定是必須的。在其他範例中,熟知的電子結構與線路(circuit)以方塊圖的形式呈現,以免造成理解上的混淆。例如,關於本說明書中所敘述的該些實施例是被裝置成一軟體常式(software routine)、硬體線路(hardware circuit)、韌體(firmware)、抑或是以上這些形式的組合,本說明書則並未提供具體細節。
上述實施例僅只做為範例之用。舉凡該技術領域之一般技藝人士在該些特定之實施例所為的各種變更、修改、與異動,皆應包含於本案所附之權利範圍內。
100‧‧‧輸送機系統
102‧‧‧軌道區段
104‧‧‧移動元件
106‧‧‧軌道
108‧‧‧第一導軌
109‧‧‧第二導軌
118‧‧‧延伸部分
122‧‧‧偵測器
130‧‧‧X軸
132‧‧‧Y軸
135‧‧‧Z軸
Claims (20)
- 一輸送機系統,包括:一軌道,包括一第一磁性元件;以及一移動元件,包括一第二磁性元件,以與該軌道交互作用,以提供一磁力將該移動元件保持在該軌道上;其中,當該磁力消失時,該移動元件即從該軌道上鬆開。
- 如申請專利範圍第1項所述之系統,另外包括一第一軸承裝置在該移動元件上,其中該軌道包括一第一導軌支承該移動元件,而該第一軸承與該第一導軌嚙合。
- 如申請專利範圍第1項所述之系統,其中該磁力側向將該移動元件保持在該軌道上。
- 如申請專利範圍第2項所述之系統,其中該移動元件包括:一第二軸承,其具有一平板外形,以與一第二導軌嚙合。
- 如申請專利範圍第4項所述之系統,其中該第一導軌具有一V字或U字外形。
- 如申請專利範圍第4項所述之系統,其中該第二軸承包括至少一輪軸承。
- 如申請專利範圍第4項所述之系統,其中該第一軸承,該第二軸承,或兩者皆包括一組軸承。
- 如申請專利範圍第2項所述之系統,其中當該磁力被克服時,該移動元件的移除不需機械拆卸。
- 如申請專利範圍第4項所述之系統,其中該軌道與該些導軌為彎曲的。
- 如申請專利範圍第1項所述之系統,其中該磁力被持續調整,以抓取該軌道上的該移動元件。
- 如申請專利範圍第1項所述之系統,其中該磁力被調整,以移動該軌道上的該移動元件。
- 如申請專利範圍第4項所述之系統,其中該磁力收緊機械背隙。
- 如申請專利範圍第2項所述之系統,其中該第一導軌有一具角度的末端,以與一鄰近軌道區段的一導軌嚙合。
- 如申請專利範圍第4項所述之系統,其中該些導軌中的偏差不會導致卡住。
- 一輸送機系統,包括:一軌道,具有至少一導軌;以及一移動元件;其中一磁力控制該移動元件以一移動方向移動,且該磁力以垂直於該移動方向的一第二方向支承該移動元件;以及其中該至少一導軌以垂直於該移動方向以及該第二方向的一第三方向,支承該移動元件。
- 如申請專利範圍第15項所述之輸送機系統,其中該移動元件包括至少一組軸承,具有一側面以嚙合該至少一導軌的一對應側面。
- 如申請專利範圍第15項所述之輸送機系統,其中該至少一導軌具有一V字或U字外形。
- 如申請專利範圍第16項所述之輸送機系統,其中當該磁力被克服時,該移動元件的移除不需機械拆卸。
- 如申請專利範圍第15項所述之輸送機系統,其中該磁力被持續調整,以抓取該軌道上的該移動元件。
- 如申請專利範圍第15項所述之輸送機系統,其中該至少一導軌有一具角度的末端,以與一鄰近軌道的一導軌嚙合。
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