用于控制长定子线性马达形式的运输装置的运输单元的方法与流程

本发明涉及一种用于在沿着运输装置的运输路段的运动方向上控制长定子线性马达形式的运输装置的运输单元的方法，其中，为控制单元预定运输单元的针对运输单元的确定的基准点的运动曲线，运输单元利用该运动曲线沿着运输路段运动。本发明还涉及一种长定子线性马达形式的运输装置，具有运输路段、至少一个沿纵向可沿运输路段运动的运输单元和用于控制运输单元的控制单元。

背景技术：

在几乎所有现代生产设备中，需要利用运输装置(即使在较长的运输路段上也)在各个处理或生产站之间运动构件或组件。为此已知多种运输或输送装置。为此，经常使用不同构造的连续式输送器。传统的连续式输送器是不同实施方式中的输送带，其中电驱动装置的旋转运动被转换成输送带的直线运动。利用这种传统的连续式输送器在灵活性上受到显著限制，尤其是不能实现各个运输单元的单独运输。为了对此提供补救并且为了满足和现代的灵活的运输装置的要求，越来越多地使用所谓的长定子线性马达(llm)作为传统的连续式输送器的替代。

长定子线性马达的特点尤其在于在运动的整个工作范围上(位置、速度、加速度)的更好的且更灵活的使用、运输单元沿着运输路段的单独的调节/控制、改善的能量利用、由于磨损件的数量更少而降低维护成本、运输单元的简单更换、有效的监控和故障检测以及对沿着运输路段的产品流的优化。这种长定子直线电动机的实例可以从wo2013/143783a1、us6,876,107b2、us2013/0074724a1或wo2004/103792a1中得出。

众所周知，长定子线性马达基本上由一个长定子和多个运输单元构成，所述长定子形式为多个前后相继设置的驱动线圈，所述运输单元具有驱动磁体(永磁体或电磁体)，所述运输单元沿着长定子运动，其方式是，相应地给驱动线圈加载电流。驱动线圈产生运动的磁场，该磁场与运输单元上的激励磁体共同作用，以使运输单元运动。因此，通过长定子构成运输路段，运输单元可以沿着该运输路段运动。因此，可以单独地并彼此独立地调节每个运输单元的运动(位置、速度、加速度)。为此，每个驱动线圈通过所配属的驱动线圈调节器来控制，所述驱动线圈调节器可以从上级设备控制单元处获得用于使运输单元运动的预定值(例如以位置或速度的期望值的形式)。在此，沿着运输路段也可设有长定子线性马达的道岔。长定子经常也以输送部段的形式来构建，其中，每个输送部段形成输送区段的一部分并且包含多个驱动线圈。通常，为一个输送部段设置一个分段调节器，该分段调节器调节运输路段的所有驱动线圈。当然，长定子线性马达的结构设计，即例如驱动线圈、输送区段、运输单元的引导装置等的实施方式和调节方案可以是不同的，其中，长定子线性马达的基本工作原理保持不变。

us2014/0142792a1公开了一种长定子线性马达形式的运输装置和一种用于沿着运输路段控制运输单元的方法。提出一种位置测量系统，其具有设置在运输单元侧面的测量磁体，以便沿着运输路段测量运输单元的位置。当测量传感器测量布置在驱动磁体侧部的测量磁体的位置时，在曲线中的测量到的位置与用于控制运输单元的中心点的位置不一致。为了精确地确定位置，在控制单元中考虑该偏差。

de102012025326a1公开了一种用于运行长定子线性马达形式的运输装置的方法。通过上级的控制装置，对于小车沿着运动轨道预先给出期望的运动过程。运输装置具有用于确定小车的位置的路程测量系统。上级的控制装置为每个小车分配确定的流程程序。没有描述动态的运动过程及其对小车或所运输的货物的影响。

通常，通过例如确定运输单元沿着运输路段的速度曲线，来规划一个或多个运输单元沿着预定的运输路段的运动过程，并且例如根据生产过程的预定的或期望的时间上的过程曲线进行规划。这里也称为在沿着预定的运输路段的运动方向上的一维规划，也就是说，仅仅是运输单元在运动方向上的位置或经过的路程是重要的，运输路段的空间几何形状(曲线等)不重要。例如可以沿着运输路段设置工作站，所述工作站由运输单元以确定的时间顺序经过，以便例如处理由运输单元运输的物体。这例如可以是填充带有确定物质的瓶子或容器、涂漆过程、安装步骤或机械加工等。在此，运动过程可以根据要求是连续的运动曲线，例如在运输路段上恒定的速度或者也可以是节拍式地预定的运动曲线，其中，例如运输单元在工作站中停留一定的时间。沿着运输路段也可以存在具有预定的运动学边界的区段，所述区段不允许被运输单元损伤，例如弯道中的最大速度，以便不超过最大离心力，或者最大加速度。因此，运动学界限通常限制了所述运输单元的最大待预定的运动参数，以便确保规划的运动曲线实际上也能够由所述运输单元实现。

在此，对于运输单元的预定点，例如对于定义的往返中心点，沿运输路段在运动方向上确定运输单元的运动曲线。因为利用运输单元运输的物体通常与运输单元刚性连接，因此也一同规划物体的运动。

然而，这种对运输单元的运动曲线进行规划的方法在某些应用中可能会导致问题。这例如是如下情况，即，物体在运输单元上通过运动经历与运输单元的用于规划运动的点不同的运动学条件。例如，物体可能不位于运输单元的中心或者与运输单元设置成一定的几何参照关系，由此，例如在曲线中，物体所经历的离心力、加速度、速度与用于规划运动的点不同。这在利用运输单元运输敏感的物品、例如化学品、热的液体等时和/或在运输单元上设置有装置或工具时可能尤其成问题，利用所述装置或工具可以执行确定的操作。在这种情况下，即使在保持运输单元的往返中心点的运动学界限的情况下，也可能出现确定的随着运输单元运动的基准点的临界运动状态，这是不利的。相反的变型方案也可能是不利的，即，当在保持运输单元的运动学界限的情况下规划用于往返中心点的运动曲线时，由于物体的运动而改变在运输单元的运动期间作用于运输单元的力。

技术实现要素：

因此，本发明的任务是，提供一种用于控制长定子线性马达形式的运输装置的运输单元的方法，利用该方法可以确保，对于利用运输单元运动的物体保持预定的运动状态。

根据本发明，该任务通过如下方式来解决，即，所述控制单元为与所述运输单元连接的并且与所述运输单元的基准点间隔开的、相对于所述运输单元的基准点具有已知的相对位置的相对点至少局部地沿着所述运输路段预定相对运动曲线，并且所述控制单元从所述相对点的相对运动曲线中确定所述运输单元的运动曲线，其中，所述相对点刚性地与所述运输单元连接，或者在所述运输单元上设有具有所述相对点的耦合装置，所述耦合装置具有对于所述相对点的、具有至少一个运动自由度的运动学机构。由此，在规划所述运输单元的运动过程时考虑到了如下情况，即，所述运输单元和布置在所述运输单元上的物体的运动参量可能不同，这尤其在曲线中可能是这种情况，在所述曲线中所述相对点例如可以具有比所述运输单元的基准点更高的圆周速度。在此，运输单元的运动曲线能够根据相对点的运动曲线重新确定或者相应地匹配。

优选地，在所述运输单元运动期间，通过所述运动学机构改变所述相对点在空间中相对于运输单元的基准点的相对位置。由此可能的是，例如布置在物体上的相对点在运输单元的运动期间在空间上发生改变，并且运输单元的运动曲线匹配于改变的相对距离。这可以例如在基准点的运动过程已知时被离线地规划，但是也可以在运输单元的运动期间在线实时规划。由此，刚性或柔性的结构可以被布置在具有相对点的运输单元上，并且例如布置在物体上的相对点可以在运输单元运动期间改变其位置。

有利的是，在耦合装置上优选布置至少一个用于保持物体的保持元件，其中，在保持元件上或物体上设置相对点。因此，可以保持物体、例如待加工的、待安装的或待运输的构件，并且可以将相对点固定在物体上。然后可以根据保持在保持元件上的物体的相对点来确定运输单元的运动曲线。

优选地，将路程-时间曲线或其时间导数设置为运输单元的运动曲线和/或相对点的运动曲线。由此，例如也可以使用运输单元和/或相对点的速度、冲击或碰撞的。

有利地，为所述运输单元的基准点预定至少一个运输单元目标值，其中，所述运动曲线被确定成，使得所述运输单元目标值被保持。在此，优选确定所述基准点沿所述运输单元的运动方向和/或横向于所述运动方向的最大运输单元速度和/或最大运输单元加速度和/或确定作用到所述运输单元上的最大力、优选最大离心力和/或最大转矩作为所述运输单元目标值，和/或确定所述运输单元的基准点与第二运输单元的第二基准点沿运动方向或在空间中的预定的运输单元距离。由此可以避免作用到所述运输单元上的不允许高的负载并且可以例如保持与在所述运输单元之前或之后运动的运输单元的预定的距离。

有利地，还为相对点确定至少一个相对点目标值，其中，运输单元的运动曲线被确定为，使得保持该相对点目标值。在此，优选确定相对点的最大速度和/或最大加速度和/或最大相对点离心力作为相对点目标值，和/或确定与空间中的可运动的或位置固定的参考点的预定的参考距离，其中，优选使用第二运输单元的第二相对点或第二基准点作为可运动的参考点。由此可以可靠地避免作用到相对点、例如作用到物体上的不允许高的负载并且可以保持在多个在运输路段上运动的运输单元的相对点之间的距离，例如两个前后运动的运输单元的两个物体之间的恒定的距离。

根据另一优选实施方式，作为所述运输单元的相对点的相对点目标值，预定作用于所述运输单元的相对点与第二运输单元的第二相对点之间的相对力，并且确定所述运输单元的运动曲线和/或所述第二运输单元的运动曲线，从而保持作用于所述相对点之间的相对力。由此，例如可以利用布置在所述运输单元上的物体将确定的预定的力施加到随着所述第二运输单元运动的物体上。

所述任务还通过一种开头所述类型的运输装置来实现，其中，在所述运输单元上设有与所述运输单元连接的并且与所述运输单元的基准点间隔开的相对点，所述相对点相对于所述运输单元的基准点具有已知的相对位置，在控制单元中至少局部地沿着所述运输路段预定所述相对点的相对运动曲线，并且所述控制单元设置用于由所述相对点的相对运动曲线确定所述运输单元的运动曲线，其中，所述相对点刚性地与所述运输单元连接或者在所述运输单元上设置有具有所述相对点的耦合装置，所述耦合装置具有对于所述相对点具有至少一个运动自由度的运动学机构。

附图说明

下面参照附图1至6更详细地说明本发明，其中示例性地、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示出了根据本发明的长定子线性马达形式的运输装置，其中示出基准点和相对点的速度曲线，

图2示出了具有刚性的耦合装置的运输单元，

图3示出了具有机械手形式的耦合装置的运输单元，

图4以剖视图和等轴测图示出了双梳形设计的运输装置，

图5以俯视图和侧视图示出了根据本发明的、具有在运输单元上的力比例的运输装置，

图6示出具有多个运输单元的运输路段的局部。

具体实施方式

图1示出了长定子线性马达形式的运输装置1的基本结构，其具有运输单元te，运输单元能够在运动方向上沿着运输路段2运动。驱动磁体3以已知的方式设置在运输单元te上并且驱动线圈4设置在运输路段上。驱动线圈4在纵向(运输单元te的运动方向)上彼此间隔开地布置在运输路段2上并且通常由共同的控制单元7操控，以便产生运动的磁场。这例如通过将线圈电流施加到驱动线圈4中来实现，其方式是在驱动线圈4上施加线圈电压。通过相应的控制产生沿纵向的运动的磁场，该磁场与运输单元te的驱动磁体3共同作用，以产生作用到运输单元上的推进力。为了实现期望的运输路段曲线，运输路段2也可以由多个运输部段ts组合而成，例如由直线部段或曲线部段组合而成。当然，这只应理解为示例性的，也可以存在不同设计的运输部段ts，例如曲线入口部段，其曲率连续地从曲率＝无穷(相应于直线部段)升高至预定的曲率。

然而，运输路段也可以具有其它输送装置，例如连续式输送器，其将运输单元te例如运输到更高或更低的平面上。也可以将多个运输路段通过道岔相互连接，以便通过道岔位置使运输单元或是转向到一个运输区段上或是另一个运输区段上。也可以设置多个控制单元7，例如每个运输部段ts各设置一个控制单元7，所述控制单元可以通过(未示出的)上级的总控制单元连接。在运输路段2上和/或在运输单元te上也能够布置未示出的引导装置，所述引导装置可靠地沿着运输路段2引导运输单元te，从而运输单元te不会从运输路段2掉落。引导装置的结构设计例如能以滚轮或其它适当的引导元件的形式实现。

在控制单元7(硬件和/或软件)中通常设置有调节单元8(硬件和/或软件)，该调节单元例如能以合适的调节器的形式来实施。调节单元8例如调节运输单元te的预定的运动曲线，该运动曲线例如通过确定的流程限定。为此，调节单元8在调节的每个时间步骤中获得用于运输单元te的期望值，例如期望位置或期望速度，调节器从所述期望值中计算相应的调整参量，例如参与运动的驱动线圈4的线圈电流或线圈电压。为此，调节单元8当然也还能够存在运输单元te的实际值，例如实际位置或实际速度。实际值例如可以利用位置传感器沿着传送路段进行测量。在此，用于调节运动的期望值从用于运输单元te的预定的规划的运动曲线中获得。

在最简单的情况下，可以从沿着运输路段2的运输单元te的确定目标位置导出运输单元te在确定时间点应该达到的运动曲线。由此例如可以计算路程-时间曲线或速度-时间曲线作为运动曲线。运输路段2也可以划分为多个区段，其中，可以为每个区段预定自身的运动曲线。然而，例如当运输单元的运动与外部运动、例如工作站的加工单元或操纵单元(如机械手)的外部运动同步时，这样的曲线也可以例如由上级的设备控制单元预定或者也可以从外部预定。在确定或预定运动曲线时当然也可以考虑预定的动态界限，如最大加速度或最大加加速度(加速度的时间导数)。

根据运输装置1的尺寸和结构设计，存在确定的动态运输单元界限值，其不能或不允许被运输单元te超过。例如这可以是运输单元te的最大速度vtmax，所述最大速度例如由最大线圈电流、最大线圈电压或其它物理界限确定。这种动态运输单元界限值在规划运输单元te的运动曲线时应予以考虑，优选以预定的运输单元目标值的形式，如后面还要详细阐述的那样。然而，在弯道部段上，例如最大运输单元离心加速度aztmax＝r*ω²，或最大运输单元离心力fztmax＝m*r*ω²(其中运输质量m、弯道半径r和角速度ω)主要可以作为动态运输单元界限值，以便使作用到运输单元te上的力不会变得不允许地高。通过关系式v＝ω*r，可以由此计算出运输单元te在曲线部段上的最大速度vtmax。作为运输质量m，可以单独使用所述运输单元te的质量，或者由所述运输单元te的质量mte和由所述运输单元te运输的物体o的质量mo的总和组成的整个运输质量m。如果物体的质量mo足够小，则这也可以忽略并且仅考虑运输单元te的质量mte。

当利用运输单元te运输物体o时，这通常是这种情况，运输单元te优选也具有耦合装置5，所述耦合装置具有用于保持物体o的保持元件9，如示例性地在图2中示出的那样，其中，在图2中的耦合装置5实施为运动学机构6(例如机械手)，所述运动学机构具有多个运动自由度(以串联或并联的运动学机构的形式)。在这种情况下，如果耦合装置的质量相对于其余质量不能被忽略，则耦合装置5的质量mk也仍将被添加到运输质量m。

通常，为运输单元te的确定的基准点pt、例如往返中心点、如重心、中心点，预定运输单元te的运动曲线。然而，运输装置1的设计方案和因此还有运输单元te的设计方案可为多样的。例如，所述运输单元te能够具有基本上正方形的基体11，如在图1中示意性示出的那样。然而，运输装置1也可以如图4所示的根据运输装置1的横截面来构造。

图4中的运输单元的变型方案(在左侧以剖视图，在右侧以等轴测图示出)具有基体11，在所述基体上在两侧设置有驱动磁体3a、3b。基体11在该实施例中是t形的并且驱动磁体3a、3b设置在支腿10上。驱动磁体3a、3b以已知的方式与驱动线圈4a、4b共同作用，所述驱动线圈设置在运输路段2的设置在运输单元te的支腿10两侧的部分上，例如运输部段tsa、tsb。从图中可以看出，根据设计，所述运输单元te能够在不同的方向上延伸不同的距离。因此，运输单元te的用于确定所述运输单元te的运动曲线的基准点pt不能被普遍有效地限定，而是也取决于所述运输单元te的结构设计方案。在根据图1的示例中，基准点pt例如是运输单元te的大致正方形的基体11的中点。在根据图4的实施例中，基准点例如在支腿10上居中地选择在驱动磁体3a、3b之间。通常，针对该基准点pt规划运输单元te的运动曲线。

在运输装置1的一些应用中可能期望的是，确定的并且与运输单元te一起运动的相对点pr不超过确定的动态相对点界限值，在所述应用中例如运输敏感的物体o、如带有液体、化学品等的容器，或者物体o相对于运输单元te占据确定的位置。这可以类似于运输单元te的动态的运输单元界限值、例如最大相对点速度vrmax、最大相对点加速度armax、最大相对点离心力fzrmax等。在此，相对点pr可以位于物体o上，但是也可以是另一兴趣点。为了不超过所述运输单元te的动态界限值，优选地，为所述运输单元te的所述基准点pt预定至少一个所谓的运输单元目标值，且所述运输单元te的运动曲线被确定为，使得所述运输单元目标值不被超过。类似地，也可以为相对点pr确定相对点目标值，以便不超过确定的动态相对点界限值，并且运输单元te的运动曲线设定成保持相对点目标值。当然，也可以考虑，既为基准点pt又为相对点pr确定一个或多个基准点目标值或相对点目标值。

因为由运输单元te运输的物体o通常设置在运输单元te的基体11上或者如所描述的那样由耦合装置5的设置在基体11上的保持元件9保持，所以相对点pr经常以空间上的相对距离l与运输单元te的基准点pt间隔开，如在图1中所示。然而，该相对距离l不是强制恒定的，而是也能够在所述运输单元te的运动期间变化，例如当所述基准点pt利用运动学机构6与所述运输单元te相耦合时。根据相对点pr在空间中的位置，相对距离l可以被分解成分量，例如在与运输单元te一起运动的坐标系上，该坐标系具有沿运输单元的运动方向的运动轴线x和法向于运动轴线x的横向轴线y和竖轴线z，如借助于图5所示的。如果现在以常规方式例如在保持运输单元te的基准点pt的预定的运输单元目标值(例如作为动态运输单元界限值的最大运输单元速度vtmax)的情况下确定运输单元te的运动曲线，则尤其在曲线部段上可能导致：随着该运动曲线超过相对点pr的最大允许的动态相对点界限值(例如最大相对点速度vrmax)，如根据在图1中的速度曲线更详细地解释的那样。

在运输装置1的上方或者说在径向外部示出了用于运输单元te的基准点pt和用于沿着运输路段2的相对点pr的速度变化曲线。在所示的示例中，出于清晰性的原因仅示出没有物体o或耦合装置5的相对点pr。在所示的例子中，作为运输单元te的运动曲线预定运输单元te的基准点pt沿运输路段2的恒定的速度曲线vt，优选在保持以预定的运输单元目标值形式的动态的运输单元界限值的情况下预定该速度曲线。可以看出，直线部段上的速度vt与曲线部段上的速度一样大。在曲线部段(在此实施为圆弧)上，运输单元te的基准点pt的速度vt对应于具有中心点pm和基准半径rt的圆的圆周速度，如图1所示。

在此，相对点pr以相对半径rr径向进一步向外远离圆心pm。基准半径rt和相对半径rr之间的差值的绝对值对应于相对距离l(绝对值，因为相对点pr也可以位于比基准点pt径向更靠内的位置)。通过关系式vt＝ω*rt，可以计算角速度ω。因为这里的相对点pr固定地连接到运输单元te，所以相对点pr也以与运输单元te的基准点pt相同的角速度ω旋转。因此，从关系式vr＝ω*rr得到相对点pr的(圆周)速度vr。如根据相对点pr的速度曲线能够看到的那样，相对点pr在直线部段上的速度vpr等于运输单元te的基准点的速度vt。由于运输单元te在曲线部段上旋转运动，在曲线部段上的相对点pr的(圆周)速度vr(图1中的虚线)大于基准点pt的(圆周)速度(图1中的实线)。为了清楚说明，在从直线部段到曲线部段的过渡处示出相对点速度vr的跳跃。所述跳跃从所述曲率从直线部段(曲率＝无穷大)到所述弯曲部段(曲率＝与曲率半径相关)的跳跃式变化中产生。这种跳跃在实际中当然是不可能的，因为为此将需要基本上无穷大的加速度。然而，如上所述，运输单元te的加速度at通过运输单元te的物理上决定的动态运输单元界限值的限定。

因此，优选地，通过预定一个(或多个)运输单元目标值来确定运输单元te的运动曲线，使得动态运输单元界限值不会被达到或不会被超过。为了例如实现均匀的速度曲线，也可以有利地使用的曲线入口部段，其曲率连续地从无穷增加到所述曲线部段的预定曲率。从上述关系(相对点(圆周)速度vr＞在曲线部段上的基准点(圆周)速度vt)可以看出，即使在保持预定的运输单元目标值、例如基准点pt的动态运输单元界限值(例如最大基准点(圆周)速度vt)的情况下，相对点(圆周)速度vr也高于基准点(圆周)速度vt，这在某些情况下可能是不希望的。然而，无论如何，尽管运输单元te的运动曲线由于运输单元目标值的预定而保持所有预定的动态运输单元界限值，但在某些情况下相对点pr的允许界限速度可能会因此被超过。

因此，根据本发明，根据与所述运输单元te相联系的并且与所述运输单元te的基准点pt间隔相对距离l的相对点pr的相对运动曲线至少局部地沿着所述运输路段2确定所述运输单元te的运动曲线。“相联系”在此意味着，相对点pr与所述运输单元te一起运动，但是尽管如此，例如当运动学机构6设置在所述运输单元te上时，在相对点pr和所述运输单元te之间的相对运动仍然是可能的，利用所述运动学机构，所述相对点pr在空间中相对于所述运输单元te的基准点pt运动。部分地，例如可以意味着这仅仅在关键的区段上、例如曲线区段上进行。因为通常物体o利用运输单元te运输，因此在这样的关键的区段中焦点可以在规划运动曲线时放在物体o上而不放在运输单元te上。特别地，在待运输的质量大和/或相对距离l大的情况下，确定相对运动曲线是有利的，而不是确定运输单元te的运动曲线。同样，当相对点pr在所述运输单元te运动期间相对于运输单元te运动并且在此例如改变相对距离l。

如果确定了相对点pr的相对运动曲线，则可以通过已知的几何关系换算到运输单元te上的基准点pt的运动曲线，这例如可以在控制单元7中进行。因此，也可以改变已经规划的运输单元te的运动曲线，以便实现相对点pr的期望的相对运动曲线。在已知的、固定地预定的过程流程中并且尤其是在(运动期间)相对距离l固定的情况下，已知在整个运输路段2上或在运输路段2的所设置的区段中的相对运动曲线，并且因此也已知运输单元te的基准点pt的运动曲线。由此，对于调节所述运输单元te的运动没有任何改变，因为总是能够根据所述运输单元te上的基准点pt的运动曲线来调节。在调节基准点pt的运动曲线的过程中，通常需要确定基准点pt的实际位置，例如往返中心点。然而，基准点pt的该实际位置通常不是直接测量而是计算出的。为此，例如可以利用沿着所述运输路段2的位置传感器来测量所述运输单元te的实际位置，并且通过所述运输单元te的已知的几何关系换算成所述基准点pt的实际位置，然后可以将所述基准点pt的实际位置进一步换算成所述相对点pr的实际位置。如果位置传感器的安装位置和方位是已知的，则例如可以生成二维或三维信息以用于规划运动曲线和/或相对运动曲线。

然而，有利的是，如果在所述运输单元te的规划运动曲线与所述运输单元te的根据所述相对点pr的所述相对运动曲线计算的运动曲线之间的过渡被实现为在运动学上有利的过渡。例如，在加速度或加加速度中没有跳跃。

然而，根据本发明的方法的另一实施例，相对点pr与基准点pt的相对距离l不必是恒定的，而是可以在运输单元te的运动期间是可变的。在此，相对点pr例如能够仅沿一个方向变化，如在图3中示出的那样，或者相对点pr能够沿多个维度变化，如在图2、图5和图6中示出的那样。在根据图3的实施方案中，在运输单元te上设置有具有相对点pr的耦合装置5。耦合装置5在长度上是可变的，从而相对距离l改变，在所示示例中为在运动轴线上沿z方向从相对距离l1改变到相对距离l2并且反之。在此，相对距离l的调节能够以分级的或无级的方式进行。

当然，在图3中的相对点pr也可以设置在未示出的保持元件9或物体o上。例如，可以再次将整个运输路段2上的恒定速度vr确定为相对点pr的相对运动曲线。为了确保这一点，因此必须减小所述运输单元te的基准点pt在所述曲线部段上的速度vt和/或减小所述相对距离l。如果例如在曲线部段上的相对距离l增大，那么基准点pt的速度vt必须相应地进一步减小，以便保持恒定的相对点速度vr的边界条件。

在图2中，耦合装置5实施为多轴运动学机构6，所述运动学机构设置在所述运输单元te上。在运动学机构6上设置有用于保持物体o的保持元件9，其中，相对点pr设置在物体o上。运动学机构6能够使物体o基本上任意地在空间中相对于与运输单元te位置固定的坐标系运动，如在此由虚线物体o所表示的。在所示出的示例中，在所示出的x-z平面中，布置在物体o上的相对点pr的相对距离l例如从相对点pr1的第一相对距离l1变化到第二相对点pr2的第二相对距离l2。

相对点pr相对于已知的运输单元te的该运动当然又可以基于已知的几何关系被换算成相对点pr的相对运动曲线，例如借助类似于机械手那样的已知的逆向变换。这又可以利用相对点pr的预定的动态相对点界限值通过预定相对点目标值来限制，其中为此也可以考虑不同的方向。例如可以考虑沿运动方向(x)和横向于运动方向(y，z)的速度分量。相对点pr的这样限定的相对运动曲线于是又可以被换算成运输单元te的基准点pt的运动曲线。这些换算可以在控制单元7中或者也可以在上级设备控制单元中进行。这当然不仅适用于所示的x-z平面，而且例如也适用于相对点pr法向于所示平面的运动，即例如适用于基本上从所示的x-z平面中延伸出来的曲线。

在相对点pr与运输单元te借助运动学机构6耦合的情况下，能够认为，运动学机构6的运动由运动学机构控制单元控制，在所述运动学机构控制单元中，任意部件、例如保持元件9的当前位置是已知的或是能够确定的。因此，在任何时刻，还可以认为相对点pr的当前位置是已知的或是能够被确定的，由此还能够确定相对点pr相对于运输单元te的运动。因此，相对点pr的当前位置和/或相对点pr相对于运输单元te的运动也能够被传输给控制单元7和/或设备控制单元。

在图5中示出了具有包括带有基准点pt的运输单元te的运输装置1的另一示例，该运输单元沿着运输路段2运动。与图1中的设计方案不同的是，这里的运输单元te在共同的运动平面中沿着整个运输路段2运动。相应地，驱动线圈4也被设置成与运输单元te的驱动磁体3共同作用。然而，运输装置1的设计方案对于本发明而言并不重要。在所述运输单元te上设置有与所述运输单元te相联系的相对点pr。如已经描述的那样，相对点pr在此能够以固定的相对距离l与所述运输单元te的基准点pt间隔开，所述相对距离在所述运输单元te的运动期间保持恒定。在所述运输单元te的运动期间，所述相对点pr相对于所述运输单元te的基准点pt的相对位置不变。

但是，相对点pr也可以在所述运输单元te的运动期间是可运动的，例如当其设置在运动学机构6上时，其中，在所述运输单元te运动期间，所述相对点pr在空间中相对于基准点pt的相对位置改变。相对距离l或相对位置是已知的，并且例如由运动学机构控制单元或合适的测量装置确定。在所示的例子中，相对点pr以相对距离l以在两个坐标轴y和z中的分量ly和lz与基准点pr间隔开距离，其中在此将运输单元te的基准点pt确定为坐标原点。原则上，可以使用任何参考坐标系，例如运输部件2的固定的坐标系，或者如这里所示的与运输单元te一起运动的坐标系。所述运输单元te在第一位置a中示出在所述直线部段上并且在时间上较晚的第二位置b中示出在所述曲线部段上。

借助第二位置b应当说明，相对点pr的位置如何影响相对点pr的相对运动曲线并且进而影响运输单元te的运动曲线。在此，所示的第二位置b中的相对距离l是否是在所述运输单元te的运动期间运动的相对点pr的快照(momentaufnahme)，或者所述相对距离是否是固定的，即在所述运输单元te的运动期间是恒定的，这并不重要。如果运输单元te以运输单元速度vt运动，则相对点pr如已经描述的那样在与运输单元te刚性耦合时、例如借助于刚性的耦合装置5(在图5中示意性地示出)基于共同的角速度ω的关系而得到更高的相对点速度vr。然而，如果相对点pr设置在可运动的运动学机构6上，例如设置在机械手上，那么也能够得到其他速度比，例如当运动学机构6使相对点pr沿运输单元te的运动方向或反向于运输单元te的运动方向或横向于运输单元te的运动方向相对于基准点pt运动时。相对点pr的速度vr随后将根据由运动学机构6产生的速度而增大或减小。在所示示例中，在所述曲线部段上的第二位置b中，在基准点pt中的离心力fzt＝mt*rt*ω²作用到所述运输单元te上，并且离心力fzr＝mr*rr*ω²作用到具有运输单元质量mt和相对点质量mr(例如物体o的物体质量mo)的相对点pr(例如未示出的物体o)上。基准点半径rt与相对点半径rr之间的差对应于相对距离l的y分量ly。当耦合装置5的质量mk不能被忽略时，也还要考虑耦合装置5的离心力fzk，所述离心力例如简化地在耦合装置5的重心处起作用。在可运动的运动学机构6中，例如可能需要针对运动学机构6的相对彼此运动的各个部件分别考虑离心力fzi。然而在根据图5的简化的示例中，耦合装置5的质量mk被忽略。由于耦合装置5布置在运输装置te上，例如通过设计为运动学机构6的耦合装置5的运动而产生的反作用力必须由运输单元te承受。这意味着，在第二位置b中，运输单元离心力fzt和相对点离心力fzr的总和作用在运输单元te上。这种总离心力fz∑例如必须由布置在运输路段2上的(未示出的)引导装置接纳。一般地，对于总离心力fz∑而言适用的是fz∑＝∑fzi，其中所参与的部件(例如物体o、耦合装置5)的要考虑的单个离心力fzi＝mi*ri*ωi²。

在图5的示例中，相对点pr与基准点pt在z方向上的分量lz以相对距离l间隔开(固定或可变)。通过所述分量lz，在第二位置b中由相对点离心力fzr附加地将转矩mt＝fzr*lz施加到所述运输单元te上，所述转矩必须由所述运输单元te支撑并且例如又必须由所述引导装置接纳。然而，通常，引导装置仅能够接纳有限的力，因此有利的是，限制在运动期间作用在运输单元te上的力。为此，又可以确定应该被保持或特别是不允许被超过的运输单元目标值。所述运输单元目标值例如可以是动态界限值，例如在运输单元(te)的运动方向上(在此在x方向上)和/或横向于此(在此例如在y方向上或在z方向上)的基准点最大速度vtmax、基准点最大加速度atmax、最大运输单元离心力fztmax或最大转矩mtmax，其例如存储在控制单元7中。然而，运输单元目标值不必是最大允许界限值，而是也可以是任意确定的目标值，其可以小于最大允许界限值。然后，控制单元7在运输单元te运动期间，例如在调节的每个时间步骤中，检查是否保持了所要求的运输单元目标值，并且必要时适配运输单元te的运动参量，例如运输单元速度vt。这通过从相对点pr的相对运动曲线到运输单元te的基准点pt的运动曲线的逆算实现。如果各个质量mt、mr、…mi是已知的，则可以使用所提到的物理关系和已知的相对距离l计算所述力和转矩。在未知的质量mi的情况下，力(通常为fi)和转矩(通常为mi)也可以通过合适的测量装置、例如通过应变计来检测。

然而，可能的是，不仅运输单元te要遵循确定的预定运输单元目标值，例如动态运输单元界限值，而且还存在相对点pr要遵循的相对点目标值，例如相对点pr不能或不应超过的动态相对点界限值，例如当运输敏感物体o或出于其他原因时。替代于或附加于运输单元目标值，控制单元7可以预定确定的相对点目标值，例如最大速度vrmax、相对点pr的最大加速度armax或最大相对点离心力fzrmax。如果尽管保持运输单元目标值、例如动态运输单元界限值，但例如不允许的大的力作用在相对点pr内的物体o上，则这尤其是有利的。允许的相对运动曲线由控制单元7通过已知的关系换算到运输单元te的运动曲线，然后由控制单元7这样适配，使得保持相对点目标值。这例如可以意味着，运输单元te以比动态运输单元界限值允许的运动参量显著更小的运动参量运动。

然而，也可能的是，例如如果相对点pr相对于运输单元te的运动不是事先已知的，则不能为整个运输路段2预先规划相对运动曲线以及因此还有运输单元te的基准点pt的运动曲线。在这种情况下，例如可以想到使用用于运输单元te的数值控制方法，其中，相对点pr和作为结果的基准点pt的运动参量总是仅在调节的下一个时间步骤中计算。这例如可以由合适的调节器执行，该调节器例如可以集成在控制单元7的调节单元8中。这样的方法在现有技术中是已知的，因此在此不对其进行详细探讨。

在图6中示出了运输装置1的另一示例，其中，三个运输单元te、te2、te3在运输路段2上运动。每个运输单元te、te2、te3具有相对点pr、pr2、pr3，其与各运输单元te、te2、te3相连接。该连接又可以是固定的，使得在相对点pri和基准点pti之间的相对距离li在运输单元tei的运动期间不变，或者相对距离li可以是可变的，例如当布置在(未示出的)可运动学机构6上时(下标i涉及运输单元te-te3)。运输单元te-te3能够沿着运输路段2运动，其中，运动方向通过运输路段2的设计方案预定。当然，相对点pri的运动也可以在空间上进行，并且不限于所示的图平面。

根据本发明，不仅动态运输单元界限值、例如最大运输单元速度vtmax或最大运输单元离心力fztmax、而且运输单元te必须保持的基本上静态的运输单元目标值可被预定为运输单元目标值。例如，可以在运动方向上沿着运输路段2在运输单元te与在这之前行驶的第二运输单元te2之间预定运输单元距离at1，所述运输单元距离在运输单元te、te2运动期间局部地或在整个运输路段2上被保持。运输单元距离at1例如可以由控制单元7预定，控制单元7由此计算相应的运输单元tei的相应的运动曲线。然而，运输单元距离at不必强制地在运动方向上预定，而是替选于此也可以设置为空间的运输单元距离at2，这例如在运输路段2在空间上延伸的情况下可以是有意义的。

与此类似地，也可以为运输单元te的相对点pr不仅预定动态界限值形式的相对点目标值、例如最大速度vrmax或最大相对点离心力fzrmax，而且也可以将与可运动的或位置固定的参考点pb在空间中的预定的参考距离ab用作相对点目标值。例如，能够使用在所述运输单元te之前(或之后)运动的第二运输单元te2的第二相对点pr2或第二基准点pt2作为所述运输单元te的可运动的基准点pb。这在例如运动学机构6设置在运输单元tei上并且应避免相对点pri彼此过于接近或者在最坏的情况下碰撞时尤其是有意义的。通过预定运输单元目标值和/或相对点目标值，可以使多个在运输路段2上运动的运输单元tei的运动曲线与布置在其上的相对点pri相互匹配。

如果例如具有刚性耦合的相对点pr、pr2的两个运输单元te、te2(类似于图1中的实施方式)在根据图1的运输路段2上相继运动，则可以期望的是，相对点pr、pr2在运动方向上具有恒定的距离，该距离由于刚性耦合而基本上相应于具有相对距离l的偏移量的运输单元te的运动方向。在直线部段上，例如两个运输单元te、te2能够以恒定的速度运动，以便使相对点pr、pr2之间的距离保持恒定。如果向前运动的运输单元te2在曲线部段上运动，那么在保持恒定速度的情况下，相对点pr、pr2之间的距离会由于曲线部段处的旋转运动而增加，这在某些情况下是不期望的。在这种情况下，可以增大后面的运输单元te的速度和/或减小前面的运输单元te2的速度或者两者，以保持相对点pr、pr2之间的恒定距离。有利地，相应的运输单元目标值和相对点目标值被保持。由此，例如可能的是，后面行驶的运输单元te不能进一步提高速度，因为由此会超过相对点pr的确定的相对点目标值。在这种情况下，前面行驶的运输单元te2需要减速。

然而，还可以确定位置固定的参考点pb3，运输单元te3的相对点pr3与该基准点必须保持预定的参考距离ab3。例如，参考点pb3如图6所示可设置在位置固定的结构12上，而相对点pr3设置在所述运输单元te上的运动学机构6上。如果运输单元te3运动经过位置固定的结构12，则保持预定的基准距离ab3，例如以避免与位置固定的结构6碰撞。为此，相对点pr3的相对运动曲线相应地被确定，例如通过减小在位置固定的结构12的区域中在相对点pr3和基准点pt3之间的相对距离l3，这在运动学机构6的情况下能够由运动学控制单元执行。例如，可以在固定结构12的区域内匹配运输单元te3的运动曲线，例如通过降低运输单元速度vt，以便向运动学机构控制单元提供足够的时间来操控运动学机构6，以减小相对距离l3.

根据本发明的另一构造方案，还可将相对力fr预定为所述运输单元te的相对点pr的相对点目标值，所述相对力fr应在所述运输单元te的相对点pr和(在所述运输单元te之前或之后运动的)第二运输单元te2的第二相对点pr2之间作用。然后，确定所述运输单元te的运动曲线和/或所述第二运输单元te2的运动曲线，使得作用在所述相对点pr、pr2之间的相对力fr被保持。例如，可以想到的是，物体o通过第二运输单元te2运动，确定的部件应装配在物体上，通过运输单元te运输该确定部件。为了将部件装配在所述物体上，可能需要一定的装配力fm，以便例如将部件压入到设置在物体o上的开口中。要压入的部件利用在第二运输单元te2后方(或前方，这取决于物体的形状、开口的布置和过程控制)运动的运输单元运输。例如，部件能够借助于合适的保持元件9设置在运输单元te上的耦合装置5上。在这种情况下，所述运输单元的相对点pt将例如设置在所述部件上，而所述第二相对点pt2设置在利用所述第二运输单元te2运输的物体上，例如设置在所述开口的区域中。

为了将部件插入物体o的开口中，这样确定运输单元te的运动曲线，使得运输单元te首先接近在其前面行驶的第二运输单元te2，并且在部件与物体或物体o的开口之间接触时在部件与物体o之间产生确定的相对力fr，该相对力优选等于装配力fm。当然，第二运输单元te2的运动曲线也可确定为，使得第二运输单元te2被制动并且由此与在其后面行驶的运输单元te的距离减小，或者两个运输单元te、te2的两个运动曲线可被匹配。如果部件例如布置在可运动的运动学机构6上，那么也可以将基准点pt、pt2之间的恒定的运输单元距离at作为运输单元目标值来预定，并且作为预定的相对点目标值的相对力fr可以由运动学机构6、例如由运动学控制单元来调节。为了产生相对力fr，例如可以通过增大施加到驱动线圈4中的线圈电流来增大由驱动线圈4和运输单元te的驱动磁体3产生的、作用到运输单元te上的推进力。

可以看出，因此，用于匹配多个运输单元tei的相对运动曲线和运动曲线的多种组合和可能性是可能的。为了确定运输单元距离ati和参考距离abi的实际值，自然又可以在运输装置1上设置合适的、未示出的测量装置。这样的测量装置在现有技术中是已知的并且例如可以以摄像机系统为形式或者是存储在控制单元7或运动学机构控制单元中的已知几何关系。

所描述的例子当然仅示例性地理解，运输装置1、运输单元te、耦合装置5等的具体设计方案留给本领域技术人员并且对于本发明不是决定性的。对于本发明重要的是，至少部分地基于相对点pr的相对运动曲线，例如空间相对运动曲线来确定所述运输单元te的运动曲线。