使用基于单一路径的致动器的三维运动的制作方法

专利名称：使用基于单一路径的致动器的三维运动的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用基于路径的致动器实现三维(3D)运动和固定的方法和机构。本发 明应用于运输、装运、制造和其他需要沿着、围绕和/或垂直于一路径移动物体的事务。 举非限定性实例而言，本发明应用于在由线性机(包含线性马达)运载的物体的三维中 实现旋转和平移。
背景技术：
线性机的设计和制造已进行了多年，但应用主要针对于沿着单一路径运动或使用两 个线性机来产生沿着一个以上路径的运动。同步马达的使用增加是由于为马达控制而特 定设计的微处理器的发展、更具成本效益的动力电子设备的可用性和较好的永久磁铁。 线性同步马达(LSM)从旋转同步马达技术的进步中获益，且对于许多应用来说，与例 如传送带和旋转马达的替代品相比，线性同步马达提供性能和成本优点的可能性。当与 例如线性感应马达(LIM)和线性磁阻马达(LRM)的其它类型线性马达相比时也存在 优点。
线性机设计者必须解决若千问题降低成本、减小尺寸和重量、提高效率、消除齿 槽力或涟波力、简化制造、提供精确制动和提供沿着一个以上路径的移动。本专利解决 多路径移动和精确制动的问题，同时维持降低的成本、良好的效率、减小的涟波力和简 化的结构。
虽然以允许多维控制的方式构造线性马达，但线性马达都使用两个或两个以上马达 路径来实现多维运动。实例包含3,376,578， Afagneric pow'"omVig afeWce; 5,368,425， MwW-fl;a's "near附o加pos/"'oweA" vw'r/z y-auc/s swppoWec af w7zgZe end; 5,763,966， 57ngZe p/ane motor sysfem ge era"'wg o"Aogo aZ 5,938,577， Symm"〃'caZ, mwW-flJ^
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鉴于上文，本发明的一个目的是提供移动人、包裹、材料和其它物件的改进的方法 和设备。
一个相关目的是提供适于实现物体相对于路径的旋转和平移运动的方法和设备。 另一相关目的是提供适于使用沿着此路径移动且/或界定此路径的致动器来实现此
运动的方法和设备。
又一相关目的是提供适于与线性马达一起使用的方法和设备。

发明内容
以上是本发明所达成的目的中的一些，本发明尤其提供在由沿着一路径移动的致动 器运载或耦合到所述致动器的物体的三维中实现旋转和平移运动的新颖的机构和方法。 利用机构和方法的载具或其它传送工具(统称为"载具")可提高运输、装运、制造、材 料搬运和其它系统的性能并降低其成本。
一个方面，本发明提供这样一种具有适于沿着一路径移动的两个(或两个以上)致 动器的载具或其它传送工具。所述致动器被推进或以另外的方式能够相对于彼此运动， 使得它们之间的距离可增大或减小。当需要时，(例如)不论致动器是否正在沿着路径移 动，所述距离也可维持不变。托盘、托架或其它可移动零件(统称为托盘)可移动地耦 合到致动器使得致动器在路径上相对于彼此的至少选定的运动可实现托盘在三维中相对 于路径旋转和/或平移运动，包含(例如)横向于路径和离开路径的平面的移动。
本发明另外的方面提供一种如上所述的传送工具，其中致动器沿着由一个或一个以 上线性同步马达(LSM)的初级绕组(或次级绕组)界定的路径移动。那些初级绕组(或 次级绕组)可包括(例如)LSM轨道或导轨的区或"块"。相反，所述致动器可包括LSM 的次级绕组(或初级绕组)，使得当块的初级绕组(次级绕组)被激励时，致动器的次级 绕组(初级绕组)经受平移力，藉此促使致动器本身移动。
本发明的相关方面提供一种如上所述的传送工具，其中致动器经安置以当与每一致 动器关联的至少次级绕组(初级绕组)安置在与不同个别块关联的初级绕组(次级绕组) 上方时，相对于彼此做相对运动。
本发明的另外相关方面包括一种控制器，其用于选择性地致动与所述块关联的线性 同步马达的初级绕组以便实现致动器相对于彼此的运动。
在其它方面中，本发明提供如上所述的传送工具，其中托盘包括第一和第二耦合部 件，每一耦合部件与所述致动器中的个别致动器上的相应部件耦合。致动器相对于彼此 的移动和藉此每一致动器上的耦合部件相对于托盘上第一和第二耦合部件中的个别耦合 部件的移动促使托盘在三维中相对于路径的旋转和/或平移运动，包含(例如)横向于路 径和离开路径的平面的移动。
本发明的相关方面提供如上所述的传送工具，其中(i)第一和第二耦合部件包括槽 (或其它锯齿状部件)，且(ii)致动器上的相应耦合部件包括与那些槽配对的销(或其 它突出部件)。反之，第一和第二耦合部件可包括销(或其它突出部件)，且致动器上的 相应耦合部件可包括槽(或其它锯齿状部件)。
在本发明的另外相关方面中，槽(或其它锯齿状部件)相对于路径成某一角度，使 得相应销(或其它突出部件)相对于其的滑动移动促使托盘在三维中相对于路径的旋转 和/或平移运动。
本发明另外的方面提供制动部件，其与托盘耦合或以另外的方式与托盘啮合，且藉 此(i)(例如)在精确可重复位置抑制由致动器引起的旋转和/或平移运动，藉此消除对 于外部致动的硬制动的需要，且/或(ii)进一步增强此旋转和/或平移(例如，通过导致 枢转)。
本发明另外的其它方面提供根据上文的相互操作致动器与托盘的方法，以便影响物 体在三维中相对于路径的旋转和/或平移运动。
与根据当前接受的方法而产生的方法和设备相比，根据本发明的基于LSM的方法和 设备通过以下手段在降低制造成本的情况下提供提高的性能
i. 去除用于致动多维移动的第二马达路径。
ii. 去除用单独的致动器产生硬制动的需要。
iii. 去除对于线性马达布局中转弯(curve)、拐弯(comer)和转辙(switch)可能必 需的独特马达零件的需要。
本发明尤其提供用这些方法以多种组合来实现广泛范围的运动和优良的性能与成本 比。因此，根据本发明一个方面，提供在除了马达轴以外的方向上提供运动的载具和控 制逻辑，藉此去除对于第二马达和控制的需要。
本发明另外的其它方面提供用以提供围绕拐弯的运动的固定装置和控制逻辑，藉此 去除对于用于转弯和拐弯的特定马达元件的需要。
从附图中和以下描述中可了解本发明的这些和另外其它方面。


结合附图参照以下描述可获得对本发明的更完整的理解，附图中-图la-lc展示顶部上具有引导销的用于本发明一个实践方案中的类型的托盘的图，且 图ld展示用于本发明一个实践方案中的类型的在线性初级绕组上方移动的托盘的3D图。 图2展示底部上具有引导槽的用于本发明一个实践方案中的类型的平台。 图3展示在根据本发明一个实践方案的系统中由具有多个初级绕组的单轴线性机推 进的两个独立受控的托盘的差动运动。
图4展示在根据本发明一个实践方案的系统中由单轴线性机推进的两个托盘的差动 运动可如何产生平台的离轴运动。
图5展示在根据本发明一个实践方案的系统中在此情况下为具有垂直轴的线性机产 生离轴运动的替代方式。
图6展示在根据本发明一个实践方案的系统中经由由单轴机推进的两个托盘的差动 运动使平台倾斜的一种方式。
图7展示在根据本发明一个实践方案的系统中经由由单轴线性机推进的两个托盘在 水平面上的差动运动产生垂直运动的一种方式。
图8展示在根据本发明一个实践方案的系统中经由平台上的与导轨上的销啮合的槽 来产生固定的方法。
图9展示在根据本发明一个实践方案的系统中经由托盘与平台之间的联接来产生旋 转运动的方法。
图10展示在根据本发明一个实践方案的系统中枢转的平台可如何在不使用线性机 的转弯区的情况下通过急转弯。
图ll展示在根据本发明一个实践方案的系统中可如何使用两个托盘的差动运动来横 向移动销并藉此弹出平台上的物体。
图12展示在根据本发明一个实践方案的系统中两个托盘的差动运动可如何在导轨 上没有任何致动机构的情况下促使载具向两个导轨的任一者转辙。
图13-17描绘根据本发明进一步实施例的用于转辙的机构。
具体实施例方式
操作的原理
所说明的实施例针对包含材料搬运、运输、装配自动化和包装在内的多种类型应用 使用设计技术的组合实现多维运动。论述内容和附图涉及具有永久磁场的线性同步机， 但所述教示适用于广泛类别的线性机(即，具有沿着线性(或非线性)路径移动的致动 器的机器)。所说明的实施例提供经由沿着单一马达路径运作的两个或两个以上线性推进 机构的独立移动来进行许多多路径运动的构件。
图la-lc中展示的所说明的实施例的一构建块由托盘10组成，其中一侧上是线性马 达次级绕组12 (由虚线表示)且另一侧上是引导销或支柱14。图ld展示托盘由对次级
绕组产生力的线性马达初级绕组16沿着导轨推进。可借助对这些的独立控制来沿着单一 马达路径推进这些托盘中的两个。
通过将平台20安装在许多托盘的顶部上来构建载具。图2中展示的平台在其的测上 具有与托盘上的销啮合的槽18。这些槽成某一角度以便允许离轴运动。如图3所示，两 个托盘10a、 10b可独立地受控。
图4展示所说明的实施例的若干方面。当在相同方向上并以相同速度推进托盘时， 载具(即，托盘和平台)在马达轴的方向上移动。当托盘被命令朝向彼此移动时，其在 一个离轴方向上产生运动，且当其远离彼此移动时，其在相反方向上产生离轴运动。结 果是一种用于在不同于马达轴的方向上产生运动的方法。
离轴运动的实例
图5展示产生离轴运动的另一方式。此图还展示具有垂直轴的马达可如何在水平方 向上产生运动。
图6展示两个托盘之间的差动运动可如何产生平台的倾斜运动。
图7展示在水平方向上移动的两个托盘之间的差动运动可如何在垂直方向上移动平
台
固定
一些应用需要将平台移动到精确定位的位置并在某一操作发生时停留在那里。举例 来说，在装配自动化中，将平台移动到机械手下方的精确的位置，所述机械手接着对安 装在托盘上的零件执行操作。所述位置必须受到非常准确的控制，通常控制成大约10微 米的容差，且在向零件施加相当大的力时必须维持此位置。利用常规的传送带技术，外 部致动器将"硬制动"移动到载具的路径中，且传送带将平台推动到制动机构中。制动 机构及其致动器较昂贵且对传送机的速度产生限制。利用常规的线性马达技术，必须使 用非常精确的位置感测系统，且马达控制器必须产生非常严格的制动；这两个特征均大 大增加了成本。利用本文揭示的技术，可在离轴方向上将载具推动到固定的制动机构中， 大大节省了成本并减少了移动零件的数目。
图8说明使用水平离轴运动产生固定。平台具有一个或一个以上调整片，且每一调 整片具有可与导轨侧部上的固定销啮合的槽。为了产生平台的"硬制动"，使用导轨上的 许多销来确定托盘停止之处。线性马达沿着马达轴移动平台直到槽与选定的销对直为止， 且接着托盘的差动运动促使平台向一旁移动以便与销啮合。马达继续推压销且藉此即使 在存在横向干扰力的情况下也产生精确制动。通常使用一对销来确定每一制动点，且以
此方式托盘的平移和旋转位置均可被准确地控制。使用许多销对来产生许多制动地点。 旋转
图9展示产生旋转运动的一种方式。以托盘的差动线性运动促使平台旋转运动的方 式，使用联接将平台耦合到托盘。 拐弯
拐弯对于使用线性机的载具推进造成两个问题制造转弯的线性初级绕组较昂贵， 且线性次级绕组除非铰接否则无法与转弯的初级绕组保持对准。如果曲率半径较大，那 么这些问题最小化，但实质上不可能通过非常急的转弯。例如装配自动化的一些应用由 于空间限制而需要使用急转弯。
图10展示两个托盘可如何在不必需具有转弯的线性初级绕组的情况下围绕急转弯 移动平台的实例。图10a-10b中，载具正接近转弯，图10c-10d中，载具正通过转弯，且 图10e-10f中，载具巳完成转弯。平台在两个托盘上枢转并围绕转弯移动。导轨上的销围 绕转弯引导托盘，但不需要在托盘正转弯时推进托盘。
弹出
在一些情况下，需要能够移动安装在平台上的物体，(例如)以便将物体从平台上弹 出。这可通过图11所示的构件实现。此处，两个托盘的差动运动可促使弹出销向一旁移 动并藉此推动位于平台上的物体。
转辙
常见的问题是根据控制信号使载具向两个导轨中的任一者转辙。有许多方式来实现 此目的，但大多数方式依赖于导轨上的可移动机构。需要能够经由位于载具上的机构来 使载具转辙，使得随后的载具不必依赖于所述机构正确工作。
图12中，由线性马达推进的托盘上存在支柱。这些支柱和关联的平台机构引导前向 托盘通过转辙。通过将销定位在一个凹槽或另一凹槽中，载具在交替的线性马达路径之 间转辙。当次级绕组被控制而朝彼此移动时，销移向运动方向的左侧。当次级绕组被控 制而移开时，销移向运动方向的右侧。控制逻辑可控制次级绕组一致地移动以提供线性 推进。线性移动不依赖于离轴托盘位置。
控制器
控制器(未图示)为组成导轨的线性初级绕组"块"激励。在所说明的实施例中， 这些块的尺寸被设计在个别托盘的长度的一倍与五倍之间，但可使用其它块尺寸。为了 实现图3及以下所示且上文所述的运动，组成传送工具或载具的两个托盘定位在邻近的
块上，且如下所述为所述块激励。
控制器通过使用由两个子命令组成的命令来实现每一两托盘"载具"的移动，所述 两个子命令是针对领先托盘(lead pallet)的移动子命令和针对尾随托盘(trailing pallet) 的移动子命令。在此情况下，耦合到托盘的平台的纵向移动将遵循两个子命令的平均， 且离轴移动将遵循两个命令的变换。(注意，纵向移动不需要为平均；平均仅仅是简单的 情况)。如果两个命令相同，那么仅执行轴上移动。
等效的移动命令也可包括轴上子命令和离轴子命令。在此情况下，领先载具将遵循 轴上命令减去离轴命令的一半，且尾随载具将遵循轴上命令加上离轴命令的一半。平台 自身的纵向移动将遵循轴上命令，且平台的离轴移动将遵循变换的离轴命令(所述变换 取决于托盘与平台之间的耦合方法)。(注意，视耦合方法的设计而定，平台的纵向移动 也可遵循两个移动命令的不同变换形式)。
移动命令的复杂性可依据所需要的移动复杂性而不同。当需要简单的离轴移动时， 所述命令可如同在某一方向上移动某一距离一样简单。当需要更复杂的移动需离轴与轴 上移动的协调时，所述命令可本质上较复杂，例如移动曲线的规格(例如，指示位置的 三次函数)。针对较复杂情况的一个此类应用可规定线、圆圈或胶合的其它样式。其它应 用可利用高更新速率的命令来构建伺服型系统。
此类型系统的一个构建方案将使一个托盘"从属于"另一 "主"托盘。管理"主" 托盘的控制器将向管理"从属"托盘的控制器发送移动命令，使得两个托盘可以协调的 方式移动。管理"主"托盘的控制器也管理整个载具，并处理来自外部系统的所有命令。 此控制器负责对于其自身误差、"从属"托盘的控制器的误差和其间的任何控制器的误差 作出响应。
替代转辙实施例
图13a-17f中展示基于载具的转辙的一种替代形式。对于此设计，载具由在引导轨道 上运转的轮子引导。为了从一个路径向另一路径转辙，中间引导轨道的一部分从一个位 置枢转到另一位置。此枢转可通过任何构件完成，例如线性或旋转致动器。在优选实施 例中，枢转机构具有两个稳定位置，且可通过力脉冲(例如脉冲一个或一个以上线圈) 而从一个位置向另一位置转辙，以便产生克服产生稳定位置的力的磁力。转辙可在转瞬 之间改变位置，因此以较小前进速度运作的载具可在交替的方向上移动通过所述转辙。 在转辙处于任一稳定位置的情况下，载具被用于使其移动通过转弯的同一构件移动通过 转辙。
总结
使用两个或两个以上线性次级绕组来推进两个或两个以上托盘允许载具上的平台在 不与线性马达轴对准的方向上移动。先前论述内容解释了这一概念可如何引起任何方向 上的离轴运动、固定、转辙和通过急转弯的运动的实例。所有说明的实施例的优点在于， 存在较少移动零件且需要单一控制系统。当与常规技术相比时，这可以是显著的优点并 促成较低的系统成本。
所属领域的技术人员可基于本发明的教示创造类似的设计。举例来说，可存在将产 生其它类型离轴运动的其它耦合机构。三个以上或更多次级绕组的使用可用来产生甚至 更复杂的离轴运动。另外，所属领域的技术人员将了解，本文的教示可应用于包含在任 何方向上定向的导轨(例如，如上文所述)的传动系统，所述任何方向包含(例如)水 平和垂直。
权利要求
1.一种传送工具，其包括A.两个或两个以上致动器，其适于沿着一路径相对于彼此移动，B.一托盘，其可移动地耦合到所述两个或两个以上致动器，使得所述致动器在所述路径上相对于彼此的至少选定的运动实现所述托盘在三维中相对于所述路径的旋转和/或平移运动，包含横向于所述路径的移动和离开所述路径的一平面的移动中的至少一者。
2. 根据权利要求l所述的传送工具，其中所述致动器沿着一由线性同步马达(LSM) 的初级绕组(或次级绕组)界定的路径移动。
3. 根据权利要求2所述的传送工具，其中所述初级绕组(或次级绕组)包括例如一LSM 轨道或导轨的区或"块"。
4. 根据权利要求2所述的传送工具，其中所述致动器包括所述LSM的次级绕组(或 初级绕组)。
5. 根据权利要求4所述的传送工具，其中对所述块的初级绕组(次级绕组)的激励导 致对所述致动器的次级绕组(初级绕组)的一平移力，藉此促使所述致动器本身移 动。
6. 根据权利要求4所述的传送工具，其中当与每一致动器关联的至少所述次级绕组(初 级绕组)安置在与不同个别块关联的所述初级绕组(次级绕组)上方时，所述致动 器经安置以便相对于彼此做相对运动。
7. 根据权利要求6所述的传送工具，其包括一控制器，用于选择性地致动与所述块关 联的所述线性同步马达的所述初级绕组以便实现所述致动器相对于彼此的运动。
8. 根据权利要求7所述的传送工具，其中所述托盘包括第一和第二耦合部件，每一耦 合部件与所述致动器中的一个别致动器上的一相应部件耦合。
9. 根据权利要求8所述的传送工具，其中所述致动器相对于彼此的移动--和藉此每一 致动器上的所述耦合部件相对于所述托盘上所述第一和第二耦合部件中的所述个 别耦合部件的移动-促使所述托盘在三维中相对于所述路径旋转和/或平移运动，包 含例如横向于所述路径和离开所述路径的一平面的移动。
10. 根据权利要求8所述的传送工具，其中(i)所述第一和第二耦合部件包括槽(或其 它锯齿状部件)，且(ii)所述致动器上的所述相应耦合部件包括与那些槽配对的销(或其它突出部件)。
11. 根据权利要求10所述的传送工具，其中所述槽(或其它锯齿状部件)相对于所述 路径成某一角度，使得所述相应销(或其它突出部件)相对于其的滑动移动促使所 述托盘在三维中相对于所述路径旋转和/或平移运动。
12. 根据权利要求8所述的传送工具，其包括制动部件，所述制动部件与所述托盘耦合 或以其他方式与所述托盘啮合，且藉此(i)例如在精确可重复位置处抑制由所述致 动器引起的旋转和/或平移运动，藉此去除对外部致动的硬制动的需要，且/或(ii) 例如通过导致枢转来进一步增强此旋转和/或平移。
13. 根据权利要求l-12所述的动作的传送方法。
14. 一种传送工具，其包括A. 两个或两个以上致动器，其适于在一线性路径上相对于彼此移动；和B. —托盘，其可移动地耦合到所述两个或两个以上致动器，使得所述致动器在所 述线性路径上相对于彼此的至少选定的移动实现所述托盘相对于所述路径的运动， 使得所述托盘的所述运动不沿着一平行于所述线性路径的轴。
15. 根据权利要求14所述的传送工具，其中所述托盘可移动地耦合到所述致动器，使 得所述致动器在所述线性路径上相对于彼此的移动将促使所述托盘在一横向于所 述路径的方向上移动。
16. 根据权利要求14所述的传送工具，其中所述托盘可移动地耦合到所述致动器，使 得所述致动器在所述线性路径上相对于彼此的移动将促使所述托盘从一第一平面 移动到一第二平行平面。
17. 根据权利要求14所述的传送工具，其中所述托盘可移动地耦合到所述致动器，使 得所述致动器在所述线性路径上相对于彼此的移动将促使所述托盘旋转移动。
18. 根据权利要求17所述的传送工具，其中所述旋转移动以所述线性路径界定的所述 轴为中心。
19. 根据权利要求14所述的传送工具，其中所述线性路径是由一线性同步马达界定的 路径。
20. 根据权利要求19所述的传送工具，其中所述路径包括一系列连接的轨道段。
21. 根据权利要求20所述的传送工具，其进一步包括一控制器，所述控制器与所述轨 道段通信，以选择性地控制个别轨道段。
22. 根据权利要求19所述的传送工具，其中所述线性同步马达包含由轨道段界定的初级绕组和由所述两个或两个以上致动器界定的次级绕组。
23. 根据权利要求22所述的传送工具，其中所述初级绕组可被独立地控制，使得当所 述两个或两个以上致动器安置在不同轨道段上方时，所述两个或两个以上致动器可 被独立地控制。
24. 根据权利要求23所述的传送工具，其进一步包括一控制器，用于选择性地致动所 述线性同步马达的所述初级绕组，以便实现所述致动器相对于彼此的运动。
25. 根据权利要求20所述的传送工具，其中至少两个线性轨道段定位成相对于彼此成 一角度。
26. 根据权利要求25所述的传送工具，其中所述托盘可移动地耦合到所述致动器，使 得所述平台可围绕一拐角枢转。
27. 根据权利要求14所述的传送工具，其中所述托盘包括第一和第二耦合部件，每一 耦合部件与所述两个或两个以上致动器中的一个别致动器上的一相应部件耦合。
28. 根据权利要求27所述的传送工具，其中(i)所述第一和第二耦合部件包括槽，且(ii)所述致动器上的所述相应耦合部件包括与所述槽配对的突出部件。
29. 根据权利要求28所述的传送工具，其中所述槽相对于所述线性路径成一角度。
30. 根据权利要求14所述的传送工具，其进一步包括定位在所述托盘上的至少一个调 整片，所述调整片适于与至少一个固定制动部件耦合。
31. 根据权利要求14所述的传送工具，其中所述两个或两个以上致动器连接到所述托 盘，使得所述致动器的相对移动促使所述托盘在一不同于一由所述线性路径界定的 轴的方向上移动。
32. —种传送方法，其包括提供两个或两个以上致动器和一托盘，所述致动器适于在一线性路径上相对于彼 此移动，所述托盘可移动地耦合到所述两个或两个以上致动器，使得所述致动器在 所述线性路径上相对于彼此的至少选定的移动实现所述托盘相对于所述路径的运 动；和在所述线性路径上移动所述致动器并藉此促使所述托盘移动，其中所述托盘的所 述运动并非沿着一平行于所述线性路径的轴。
33. 根据权利要求32所述的方法，其中所述两个或两个以上致动器在所述线性路径上 在相反方向上移动。
34. 根据权利要求32所述的方法，其中所述两个或两个以上致动器以不同速度且在相同方向上移动。
35. 根据权利要求32所述的方法，其中所述线性路径包括一包含一系列轨道段的线性 同步马达，且所述方法进一步包括将所述两个或两个以上致动器中的每一者移动到 不同轨道段上的位置中的步骤。
36. 根据权利要求34所述的方法，其进一步包括使两个致动器朝着彼此移动的步骤。
37. 根据权利要求34所述的方法，其进一步包括使两个致动器远离彼此移动的步骤。
38. 根据权利要求34所述的方法，其进一步包括独立地控制所述两个或两个以上致动 器的步骤。
39. 根据权利要求34所述的方法，其进一步包括使所述致动器相对于彼此移动以在所 述线性路径中的一交叉处控制所述托盘的方向的步骤。
40. 根据权利要求34所述的方法，其进一步包括使所述托盘围绕一拐角从一第一线性 轨道段移动到一第二线性轨道段的步骤，所述第二线性轨道段定位成相对于所述第 一线性轨道段成一角度。
41. 一种传送工具，其包括-A. 两个或两个以上致动器，其适于沿着一线性路径相对于彼此移动；和B. —托盘，其可移动地耦合到所述两个或两个以上致动器，使得所述致动器在所 述线性路径上相对于彼此的至少选定的移动实现所述托盘相对于所述两个或两个 以上致动器中的至少一者运动。
42. 根据权利要求41所述的传送工具，其中所述托盘可移动地耦合到两个致动器，使 得所述两个致动器在所述线性路径上相对于彼此的移动将促使所述托盘相对于所 述两个致动器移动。
43. 根据权利要求41所述的传送工具，其中所述托盘可移动地耦合到所述两个或两个 以上致动器，使得所述致动器在所述线性路径上相对于彼此的移动将促使所述托盘 以一不同于所述两个或两个以上致动器中至少一者的速度移动。
44. 根据权利要求41所述的传送工具，其中所述托盘可移动地耦合到所述两个或两个 以上致动器，使得所述致动器在所述线性路径上相对于彼此的移动将促使所述托盘 在一横向于所述路径的方向上移动。
45. 根据权利要求41所述的传送工具，其中所述托盘可移动地耦合到所述两个或两个 以上致动器，使得所述致动器在所述线性路径上相对于彼此的移动将促使所述托盘 从一第一平面移动到一第二平行平面。
46. 根据权利要求41所述的传送工具，其中所述托盘可移动地耦合到所述两个或两个 以上致动器，使得所述致动器在所述线性路径上相对于彼此的移动将促使所述托盘 旋转移动。
47. 根据权利要求41所述的传送工具，其中所述两个或两个以上致动器的相对移动使 一引导销在一第一位置与一第二位置之间移动。
48. 根据权利要求47所述的传送工具，其中所述引导销的位置在所述线性路径中的一 交叉处引导所述托盘的运动。
49. 一种传送系统，其包括一导轨转辙，其用于通过将一中间引导轨道从一第一位置枢转到一第二位置来可 转辙地接合三个或三个以上轨道区，所述三个轨道区中的至少一者包括一线性同步 马达(LSM)的一初级绕组(或次级绕组)；一载具，其适于在所述轨道区上运行，所述载具包括一 LSM的一次级绕'组(或 初级绕组)；和所述LSM，其适于在藉此界定的所述轨道区上驱动所述载具。
全文摘要
本发明提供在由沿着一路径移动的致动器运载或耦合到所述致动器的物体的三维中实现旋转和平移运动的新颖的机构和方法。利用机构和方法的载具或其它传送工具(统称为“载具”)可提高运输、装运、制造、材料搬运和其它系统的性能并降低其成本。一个方面，所说明的实施例提供这样一种具有适于沿着一路径移动的两个(或两个以上)致动器的载具或其它传送工具。所述致动器被推进或以其他方式能够相对于彼此运动，使得之间的距离可增大或减小。当需要时，例如，不论所述致动器是否正在移动，所述距离也可维持不变。一托盘、托架或其它可移动零件(统称为托盘)可移动地耦合到所述致动器，使得所述致动器在所述路径上相对于彼此的至少选定的运动实现所述托盘在三维中相对于所述路径的旋转和/或平移运动，包含(例如)横向于所述路径和离开所述路径的一平面的移动。
文档编号H02K41/00GK101356714SQ200580020286
公开日2009年1月28日 申请日期2005年5月6日 优先权日2004年5月7日
发明者杰西·门登霍尔 申请人:麦克纳莫绅有限公司