平面驱动系统以及用于安装和拆卸定子模块的方法与流程

1.本发明涉及一种具有权利要求1特征的平面驱动系统和一种用于在具有权利要求14特征的平面驱动系统中安装和拆卸定子模块的方法。


背景技术：

2.在传统的平面驱动系统中，用于平面驱动系统的移动器移动的运动表面是由多个定子模块构成的，这些定子模块一般是彼此平齐布置的。定子模块各自具有运输表面，通常在其与运输表面相对的后侧与底板相连(通常是用螺钉固定)。为了安装/拆除定子，通常将它们的后侧套在底板上或从底板上拆下。在这种情况下，定子模块是在其后侧向前的情况下插入和安装的。
3.因此，举例来说，如果定子模块的四面都被更多的定子模块所包围，就只能用更大的力量来安装或拆卸。对这样的定子模块的抓取必须通过运输表面上的吸盘来完成，因为相邻的定子模块阻挡了侧向的接触。替代地，相邻的定子模块可以被移除，以实现侧向接触。
4.例如，如果在定子模块运输表面连接了一块盖板(例如用于改善表面性能)，那么安装/拆卸单个定子模块就更加困难。在任何安装工作中都必须将盖板取下并重新安装，因为它阻碍了从上面(运输表面方向)进入。由于盖板的厚度通常很小(也可能是薄膜)，非破坏性的安装/拆除很复杂。
5.对于定子模块的安装/拆卸，在某些情况下需要两个人(例如在竖直架空作业中位于中心的定子模块表面较大的情况下)，因为螺钉连接和定子模块的插入发生在底板的两个相对的侧面(从上面插入底板；从下面与底板螺钉连接)。
6.当操作人员在定子模块的运输表面上工作时，移动的移动器代表了一种安全风险，必须事先关闭或移除。如果存在盖板，则必须事先将其拆除，并且必须将所有布置在盖板上的移动器拆除。因此，整个平面驱动系统必须停用，而机器就会停止工作。
7.通常情况下，不允许在定子模块的运输表面上行走。因此，特别是在较大的平面驱动系统的情况下，只能通过起重机或类似的手段来接触到内部定子。
8.在制药应用中，定子模块的安装/拆卸会导致复杂的清洁和消毒过程，因为需要进入布置移动器的清洁室。
9.de4300197a1、jp2015-79908a和de102014205819a1均公开了具有权利要求1的前序的特征的平面驱动系统。


技术实现要素：

10.因此，本发明的目的是提供一种平面驱动系统和一种用于在平面驱动系统中安装和拆卸至少一个定子模块的方法，其中，单个定子模块的安装/拆卸被优化并消除了上述缺点。
11.这一目标是通过具有权利要求1特征的平面驱动系统实现的，其中，该平面驱动系
统包括至少两个定子模块和一个框架。优选地，该平面驱动系统具有多个定子模块。
12.每个定子模块都具有基体，该基体具有运输表面和与运输表面相对的后侧。在本案中，运输表面是指移动器移动的表面。运输表面优选地设计成平面(平坦)的表面。在操作过程中，运输表面也可以布置在盖板下；它是定子模块面向移动器的一面。
13.每个定子模块还具有安装板，其可拆卸地安装在基体的后侧。安装板可以通过螺钉和/或销钉等方式安装在基体上。
14.框架包括多个接收部。每个接收部配置为接收定子模块。接收部可以具有矩形或方形的形状。接收部可以以格子状的方式布置在框架中、特别是以棋盘状的方式布置在框架中，或形成格子状的图案、特别是棋盘状的图案。因此，接收部特别是彼此相邻地布置，使得接收部分布在框架的整个表面上，可以安装定子模块，以形成连续的表面，使得移动器可以在上面移动。
15.定子模块可以在运输表面向前的情况下、特别是沿插入方向插入框架或其接收部中，并且可以通过锁定机构锁定在接收部中，或者可以与框架可拆卸地连接。
16.定子模块可以在平面驱动系统操作期间插入框架或其接收部中，和/或从框架或其接收部中取出。定子模块可以通过松开锁定机构从框架上移除，因此可以从框架上或多或少地“向下”被移除，即在背离运输表面的方向上被移除。在定子模块的移除和插入过程中，平面驱动系统不必面对运输表面，而是可以从相对的一面，也就是从“底侧”插入、锁定、解锁和移除定子模块。
17.平面驱动系统可以包括至少一个移动器、特别是多个移动器，它们可以沿着定子模块的运输表面移动(由定子模块驱动)。
18.因此，定子模块可以用简单的方法安全地安装和拆卸(例如出于维护目的)。单个定子模块可以单独安装和拆卸。在这种情况下，其它定子模块、特别是相邻的定子模块不必被包括在安装或拆除的过程中。
19.单个定子模块可以被安装和拆除、例如在平面驱动系统的操作过程中被安装和拆除。定子模块可以以其运输表面向前(在插入方向)安装在框架中，并以其后侧向前(与插入方向相反)从框架中移除。因此，定子模块可以相对于可能存在的盖板和移动器从下方进行安装和拆卸(见下文)。因此，移动器和盖板都不需要事先拆除。这增加了定子模块的可及性和平面驱动系统的维护友好性。
20.在本案中，运输表面布置在基体的顶部，后侧被布置在基体的底部。
21.锁定机构可以包括多个可枢转元件，这些可枢转元件在相应定子模块的插入状态下，可以旋转到封闭位置，在这个封闭位置上，它们分别与框架中的凹部接合，以便以形状配合锁定的方式将定子模块锁定在框架中。凹部可以布置在框架的接收部(或其壁)中。
22.凹部可以设计成框架中的开口(例如孔或槽)。然而，凹部也可以是凹陷，其不穿过框架的材料。凹部可以有锁定机构从后方接合，这样定子模块就可以以形状配合锁定的方式固定。
23.可枢转元件可以布置在安装板上或安装板中。
24.可枢转元件可以设计成锁定钩或可枢转的锁扣。这样就能以一种简单的方式实现安全连接、特别是沿插入方向的形状配合锁定。
25.安装板可以通过螺钉可拆卸地固定到基体、特别是固定到基体的后侧。
26.基体可以具有矩形或方形的截面。
27.在封闭状态下，锁定机构的可枢转元件从基体或安装板上突出。
28.通过锁定机构或其可枢转元件，可以实现形状配合的锁定连接，特别是沿着安装板或其固定在之上的定子模块与框架之间的插入方向。特别是，当锁定机构处于封闭位置时，定子模块不能被插入框架中。如果锁定机构处于封闭位置，可枢转元件从安装板或基体上突出，并阻止定子模块沿插入方向插入框架。在封闭位置，可枢转元件特别是被枢转出。
29.基体可以具有四个侧表面，它们布置为正交于运输表面。两个相邻的侧表面可以彼此正交地布置(定向)。
30.框架可以包括多个相互连接的框架元件。框架元件可以彼此可拆卸地连接。可以想象的是，框架可以由框架元件组成。在框架元件中，可以布置凹部，其中锁定机构的可枢转元件可以接合到凹部中(在锁定机构的封闭位置)。
31.框架的接收部可以由框架元件组成。换句话说，框架元件可以形成框架接收部的壁。
32.框架元件可以以格子状的方式、特别是以棋盘格的方式布置。框架的不同格子结构可以由各个框架元件实现。框架元件可以可拆卸地连接到彼此、特别是以形状配合锁定的方式连接到彼此。单个框架元件可以被移除或添加到框架中。
33.框架元件可以特别便宜地生产，例如采用激光切割。如果有必要，可以补充两个相互连接的框架元件之间的摩擦锁定和/或整体连接。
34.框架元件可以具有不同的厚度(有不同的壁厚)，并有不同的长度。因此，可以创建模块化模块，以其可以实现不同的框架结构或设计。
35.在插入状态下，每个定子模块的至少一个侧表面可以抵靠在接收部上(接触接收部)、特别是完全抵靠在接收部上(所有侧表面抵靠)。也可以设想只有定子模块的两个或三个侧表面靠在接收部上(与接收部接触)。
36.锁定机构可以转变到释放位置。在释放位置，可以将相应定子模块插入框架或其接收部中。特别是，在释放位置的可枢转元件不会从定子模块的安装板或基体突出。
37.在释放位置，锁定机构和凹部之间的形状配合的锁定连接可以在框架或框架元件中释放、特别是沿插入方向释放。在释放位置，可枢转元件特别是被枢转进去。
38.框架或其框架元件可以代表相邻定子模块之间的间隔壁。换句话说，相邻的定子模块不靠在一起，但特别是通过框架元件彼此分开(在定子模块的插入状态)。两个相邻定子模块之间的距离取决于相应的框架元件的厚度。如果移动器在这个距离上移动，可能会导致性能损失(定位精度、允许的负载、移动器的动力等)，因为距离(或没有定子模块)处不能产生磁场或只有不充分的磁场。因此，框架元件或框架的壁厚通常保持较低。
39.如果在平面驱动系统的某些位置需要具有高性能要求的定子模块过渡，可以调整框架布局。通过用较低厚度的框架元件替换单个框架元件，可以使相邻定子模块之间的距离最小化。
40.通过移除单个框架元件或框架元件的壁，可以消除相邻定子模块之间的距离。在这种情况下，相邻的定子模块可以相互靠在一起。为了紧固这些定子模块，可以使用不同的(较大的)安装板，它可以补偿由于较薄的或缺少的框架元件导致的尺寸上的差异。
41.该平面驱动系统还可以包括至少一个装配模块。安装板可以可拆卸地安装在装配
模块上。该装配模块可以插入框架的接收部中，并可以通过锁定机构锁定在接收部中。每个接收部可以配置为接收装配模块。
42.安装板可以安装在装配模块上，例如通过螺钉和/或销钉的方式安装。在平面驱动系统的操作过程中，装配模块可以插入框架或其接收部中，和/或从框架或其接收部中移出。装配模块可以是例如称重单元、填充水平测量单元或另一个加工站。
43.装配模块在形式和尺寸上可以与定子模块相对应，因此，装配模块的安装/拆卸可以与定子模块的安装/拆卸类似地实现。
44.平面驱动系统还可以包括盖板，其至少部分地、特别是完全地覆盖框架、定子模块和/或至少一个装配模块。该盖板特别是覆盖框架、所有定子模块和所有可能存在的装配模块。通过布置在盖板下面的定子模块进行磁驱动的移动器可以沿着盖板(上面)移动。由于定子模块和任何可能存在的装配模块是在插入方向上插入的，例如出于维护的目的，并且与插入方向相反地(即从下方)被移除，所以没有必要移除盖板和移动器。
45.该平面驱动系统特别是具有类似三明治的结构，其中定子模块布置在底部，而移动器被布置在顶部。各定子模块中的运输表面在朝向移动器的方向上指向上方。盖板可以布置在定子模块或其运输表面的上方与移动器的下方之间。换句话说，相对于盖板，定子模块可以布置在盖板的下面。移动器可以布置在盖板的上方。相对于移动器，盖板可以布置在移动器的下方。
46.盖板可以在至少一个连接点、特别是在多个连接点处可拆卸地固定在框架(或其接收部、框架元件)上。连接点可以布置在两个相邻的定子模块之间的框架(或其接收部、框架元件)上。
47.定子模块上的盖板在较大的表面和“褶皱”的情况下会鼓起来。这种影响会发生，因为盖板通常只固定在外边缘，由于其材料厚度通常较小，可能变得不稳定。然而，盖板和在盖板上方移动的移动器之间的最小距离要求盖板具有尽可能平坦的(上)表面。
48.由于盖板可以被固定在定子模块之间的框架(或框架元件，其接收部)上，盖板的曲率或褶皱被避免或至少减少。随着连接点的增加，可以进一步减少曲率或褶皱。盖板在框架(或框架元件、其接收部)上的连接可以通过所有标准方法(形状配合锁定、摩擦锁定和/或整体锁定)来完成。
49.电源或信号线可以集成在安装板上。这使得平面驱动系统的结构更加扁平。可以实现快速更换系统。可以省去信号/电源线的插入过程。可以避免由于信号线的错误接线而导致的装配错误(极性反转保护等)。
50.上述目的是通过具有权利要求14特征的平面驱动系统中定子模块的安装和拆卸方法进一步实现的。
51.该方法包括以下步骤：
52.提供至少两个定子模块，其中，每个定子模块都包括具有运输表面和与运输表面相对的后侧的基体；
53.提供具有多个接收部的框架，其中，每个接收部配置成可接收定子模块；
54.将定子模块在运输表面朝前的情况下插入框架的接收部中；
55.通过锁定机制将定子模块锁定在相应的接收部中。
56.通过这种方式，定子模块可以被安装在框架(或其接收部)中，从而安装在平面驱
动系统中。
57.该方法还可包括以下步骤：
58.将定子模块在后侧向前的情况下从框架的接收部中取出。
59.这样，定子模块可以从框架(或其接收部)中取出，从而从平面驱动系统中取出。
60.该平面驱动系统可以是根据上述实施例的平面驱动系统。关于由此可以实现的优点，请参考在这方面与平面驱动系统有关的陈述。与平面驱动系统有关的描述的措施和/或下面解释的措施可以适用于该方法的进一步配置。
附图说明
61.本发明的其它特点、细节和优点来自于权利要求书的措辞和以下参照附图对示范性实施例的描述。在附图中：
62.图1示出了一种平面驱动系统的剖视图；
63.图2示出了根据图1的平面驱动系统在部分装配状态下的情况；
64.图3示出了定子模块、安装板和锁定机构的剖视图；
65.图4示出了根据图3的定子模块、安装板和锁紧机构在装配状态下的情况；
66.图5示出了定子模块和接收装置的透视图；
67.图6示出了根据图5的定子模块和接收装置的从下看的视图；
68.图7示出了从图6的a-a截取的截面，其中，锁定机构处于释放位置；
69.图8示出了图7的细节x；
70.图9示出了从图6的a-a截取的截面，其中，锁定机构处于封闭位置；以及
71.图10示出了图9中的细节y。
72.在附图和下面的描述中，相应的部件和元件用相同的附图标记表示。为了提高清晰度，并非所有的附图标记都在所有的图中示出。
具体实施方式
73.图1示出了一种平面驱动系统10的剖视图。在本例中，平面驱动系统10包括框架14、盖板42和九个定子模块12。
74.在本例中，框架14具有九个接收部24，其中，每个接收部24均配置为能够接收定子模块12。
75.在本例中，框架14是由多个框架元件40构成的。框架元件40也构成了以棋盘式布置的接收部24。框架元件40代表接收部24的壁。
76.图2示出了处于部分组装状态的根据图1的平面驱动系统10。九个定子模块12中的八个已经沿着插入方向15插入到框架14的相应接收部24中。插入方向15在图1和图2中通过箭头标出。
77.本例中的盖板42具有边缘43。因此，盖板42从上面和侧面覆盖了框架14和在组装状态下被接收到框架14的接收部24中的定子模块12。
78.图3示出了定子模块12、安装板22和锁定机构26的剖视图，图4示出了这些构件在装配状态下的情况。
79.定子模块12包括具有运输表面18的基体16(参照图7和9)。基体16具有与运输表面
18相对的后侧20。基体16具有四个侧表面38，这些侧表面布置为与运输表面正交。
80.安装板22安装在基体16的后侧20上，并通过四个螺钉36拧到基体16上。在本例中，两个销钉35插在安装板22的两个相对的角处，并将安装板22与基体16(或其后侧20)连接。
81.在本例中，锁定机构26布置在安装板22中。锁定机构26包括八个可枢转元件28，在本例中，这些元件设计成封闭钩34的形式。其中，可枢转元件28中的两个在安装板22上相对布置。
82.在本例中，可枢转元件28被示出为处于封闭位置30(参照图9和10)。在封闭位置30，可枢转元件28从定子模块12的安装板22或基体16突出。换句话说，在封闭位置30，可枢转元件28被枢转出来。在封闭位置30，固定到安装板22上的定子模块12被锁定在接收部24内。
83.图5示出了定子模块12和接收部24的透视图。在本例中，四个框架元件40构成了接收部24。因此，框架元件40代表了方形接收部24的壁。框架元件40具有凹槽32，在本例中是伸长孔的形式。
84.为了将定子模块12插入接收部24，锁定机构26被转变到释放位置31，在这个位置上，锁定机构26的可枢转元件28被转动。换句话说，可枢转元件28不再从定子模块12的安装板22或基体16突出。
85.在释放位置，锁定机构26的可枢转元件28不会阻碍定子模块插入接收部24。因此，定子模块12可以在插入方向15上移动，并且可以在运输表面18向前的情况下插入接收部24中。
86.图6示出了根据图5的定子模块12和接收部24的下视图。通过虚线标出了a-a线。
87.图7示出了沿图6的a-a线的截面，图8示出了图7的细节x。
88.在图7和图8中，包括安装板22和锁定机构26在内的定子模块12已经被插入接收部24，该接收部是由框架元件40形成。锁定机构26处于释放位置31。
89.从图8中可以特别清楚地看到，锁定机构26的可枢转元件28被枢转到释放位置31，并且不与框架元件40的凹部32接合。因此，定子模块12被插入接收部24中，但还没有被锁定在接收部24中。只要锁定机构26处于释放位置31，定子模块12就可以沿着插入方向15来回移动。
90.图9示出了沿图6的a-a线的截面，图10示出了图9的y细节。
91.在图9和图10中，包括安装板22和锁定机构26在内的定子模块12已经被插入接收部24，该接收部由框架元件40形成。锁定机构26处于封闭位置30。
92.在封闭位置30，可枢转元件28被枢转出来并与框架元件40的凹部32接合。特别是沿插入方向15产生形状配合的锁定连接。定子模块12因此被锁定在接收部24中。
93.为了取出定子模块，可枢转元件28再次被枢转进去。锁定装置26因此被转变到释放位置31(参照图8)。一旦锁定装置26处于释放位置31，并且可枢转元件28和凹部32之间的形状配合的锁定被释放，定子模块12就可以逆向于插入方向15移动，并在后侧20向前的情况下从接收部24中取出。
94.可枢转元件28沿其枢轴29可枢转地容纳在安装板22中(参照图8和10)。在本例中，可枢转元件28在其远离定子模块12的基体16的端部具有槽33(参照图8)。因此，可枢转元件28可以来回转动、例如通过平头螺丝刀与槽33啮合并旋转而来回转动。因此，在本例中，锁
定机构26可以通过平头螺丝刀从释放位置31转到封闭位置30，反之亦然。

技术特征：
1.一种平面驱动系统(10)，包括：至少两个、优选地是多个定子模块(12)和一个框架(14)，其中，每个定子模块(12)都包括：具有运输表面(18)和与所述运输表面(18)相对的后侧(20)的基体(16)；以及可拆卸地安装到所述基体(16)的后侧(20)的安装板(22)，所述框架(14)包括多个接收部(24)，每个接收部(24)设计用于接收所述定子模块(12)，所述定子模块(12)能够在所述运输表面(18)向前的情况下插入所述框架(14)的接收部(24)中，并且能够通过锁定机构(26)锁定在所述接收部(24)中。2.根据权利要求1所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，所述锁定机构(26)包括多个可枢转元件(28)，在相应的定子模块(12)的插入状态下，这些可枢转元件能够枢转到封闭位置(30)，在所述封闭位置，所述可枢转元件与所述框架(14)中的凹部(32)接合，以便以形状配合锁定的方式将所述定子模块(12)锁定在框架(14)中。3.根据权利要求2所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，所述可枢转元件(28)布置在所述安装板(22)上。4.根据权利要求2或3所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，所述可枢转元件(28)设计成封闭钩(34)。5.根据前述权利要求中任一项所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，所述安装板(22)通过螺钉(36)可拆卸地固定到所述基体(16)、特别是固定到所述后侧(20)。6.根据前述权利要求中任一项所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，所述基体(16)具有矩形或方形截面。7.根据前述权利要求中任一项所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，所述基体(16)具有四个侧表面(38)，所述侧表面布置为与所述运输表面(18)正交。8.根据前述权利要求中任一项所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，所述框架(14)包括多个框架元件(40)，这些框架元件彼此连接、特别是可拆卸地连接。9.根据权利要求7或8所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，在插入状态下，每个定子模块(12)以至少一个侧表面(38)抵靠在所述接收部(24)上、特别是完全抵靠在所述接收部上。10.根据前述权利要求中任一项所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，所述平面驱动系统(10)还包括至少一个装配模块，其中，所述安装板(22)可拆卸地安装到所述装配模块上，所述装配模块能够插入所述框架(14)的接收部(24)中，并能够通过所述锁定机构(26)锁定在所述接收部(24)中。11.根据前述权利要求中任一项所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，所述平面驱动系统(10)还包括盖板(42)，所述盖板至少部分地、特别是完全地覆盖所述框架(14)、定子模块(12)和/或至少一个装配模块。12.根据前述权利要求中任一项所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，所述盖板(42)至少在一个连接点、特别是在多个连接点处紧固到所述框架(14)，所述连接点在两个相邻的定子模块(12)之间布置在框架(14)或框架元件(40)上。13.根据前述权利要求中任一项所述的平面驱动系统(10)，其特征在于，电源或信号线集成在所述安装板(22)中。
14.一种用于在平面驱动系统(10)中安装和拆卸定子模块(12)的方法，包括以下步骤：-提供至少两个定子模块(12)，其中，每个定子模块(12)都包括具有运输表面(18)和与所述运输表面(18)相对的后侧(20)的基体(16)；-提供具有多个接收部(24)的框架(14)，其中，每个接收部(24)都配置为能够接收所述定子模块(12)；-将所述定子模块(12)在所述运输表面(18)向前的情况下插入所述框架的接收部(24)；-通过锁定机构(26)将所述定子模块(12)锁定在相应的接收部(24)中。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：-将所述定子模块(12)在所述后侧(20)向前的情况下从所述框架(14)的接收部(24)中取出。16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述平面驱动系统(10)是根据权利要求1至13中任一项所述的平面驱动系统(10)。

技术总结
本发明涉及一种平面驱动系统(10)，包括：至少两个、优选地是多个定子模块(12)和一个框架(14)，其中，每个定子模块(12)都包括：具有运输表面(18)和与所述运输表面(18)相对的后侧(20)的基体(16)；以及可拆卸地安装在所述基体(16)的后侧(20)的安装板(22)，所述框架(14)包括多个接收部(24)，每个接收部(24)设计用于接收所述定子模块(12)，定子模块(12)能够在所述运输表面向前的情况下插入所述框架(14)的接收部(24)中，并且能够通过锁定机构(26)锁定在所述接收部(24)中。本发明还涉及用于在平面驱动系统(10)中安装和拆卸定子模块(12)的方法。动系统(10)中安装和拆卸定子模块(12)的方法。动系统(10)中安装和拆卸定子模块(12)的方法。


技术研发人员：S
受保护的技术使用者：星德科技术有限公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/10/19