CN221821257U - 磁驱转弯装置及磁驱输送线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种磁驱转弯装置及磁驱输送线。磁驱输送线包括磁驱转弯装置，磁驱转弯装置包括导向组件、动子和磁驱动组件，导向组件开设有沿弧形的输送方向延伸的导向槽，动子滑动抵接于导向槽的相对两侧壁，磁驱动组件设于导向槽内，并沿输送方向延伸，磁驱动组件与动子中的一者具有永磁体，另一者具有能够通电的线圈，当线圈通电时，动子与磁驱动组件之间能够产生磁力，以驱动动子在导向槽内沿输送方向运动按预设的轨迹和转弯角度进行强制转弯而并不会飞出导向槽，从而使动子在磁驱输送线中进行转弯时能够更加顺畅和灵活，进而提高了整个生产线的通过能力和输送效率。

Description

磁驱转弯装置及磁驱输送线

技术领域

本申请涉及自动控制技术领域，特别是涉及一种磁驱转弯装置及磁驱输送线。

背景技术

磁驱输送线是一种先进的自动化输送系统，其核心是基于直线电机原理的多动子智能输送系统。这种系统主要由线圈和磁极组成，通过电磁感应原理实现动子的驱动和控制。与传统的输送线相比，磁驱输送线具有更高的灵活性和适应性，在高生产效率及高精度的制造场景应用广泛，可以更好地满足现代生产过程中多样化的需求。

然而，在实际的生产过程中，鉴于生产需求，某些情况下输送线需要在不同的位置或角度上使动子进行转弯或改变运动方向，常规的解决方式是通过降低动子的运行速度以避免动子飞出轨道，使其平稳过弯；或者在输送线上设置一个通过单独的转弯机构，该转弯机构上设置电机，利用电机驱动动子旋转来实现输送线的转弯，以上的一系列方式在一定程度上均降低了整个生产线的通过能力和输送效率。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的磁驱输送线在输送产品进行转弯时速度较慢，导致整个生产线的通过能力和输送效率较低的问题，提供一种能够解决上述问题的磁驱转弯装置及包括该磁驱转弯装置的磁驱输送线。

根据本申请的一个方面，提供一种磁驱转弯装置，包括：

导向组件，开设有沿弧形的输送方向延伸的导向槽；

动子，滑动抵接于所述导向槽的相对两侧壁；

磁驱动组件，设于所述导向槽内，并沿所述输送方向延伸，所述磁驱动组件与所述动子中的一者具有永磁体，另一者具有能够通电的线圈，当所述线圈通电时，所述动子与所述磁驱动组件之间能够产生磁力，以驱动所述动子在所述导向槽内沿所述输送方向运动并转弯。

在其中一个实施例中，所述动子的相对两侧分别设有滚动组件，每组所述滚动组件分别包括若干间隔设置的滚轮，当所述动子在所述导向槽中运动时，每组所述滚动组件中至少有一个所述滚轮滑动抵接于所述导向槽的对应一个侧壁。

在其中一个实施例中，所述动子的相对两侧还分别设有支撑组件，每组所述支撑组件分别包括若干间隔设置的支撑轮，所述支撑轮的中心轴线与所述滚轮的中心轴线相互垂直。

在其中一个实施例中，所述导向槽具有相对设置的入口端和出口端，所述入口端设有两根在所述导向槽的宽度方向上间隔设置的导轨，所述出口端也设有两根在所述导向槽的宽度方向上间隔设置的所述导轨，每根所述导轨的一端连接所述导向槽的对应一个侧壁；所述滚轮的外周面开设有环绕自身中心轴线延伸的限位槽，以使得所述动子在位于所述入口端或出口端时，所述导轨的内侧边缘可滑动地限位于所述限位槽中

在其中一个实施例中，所述导向槽的底壁设有至少一组导向轮组，每组所述导向轮组包括多个沿所述输送方向间隔设置导向轮，所述导向轮用于在所述动子在所述导向槽中运动时与所述动子滚动接触。

在其中一个实施例中，所述导向组件包括机架、第一导向板和第二导向板，所述第一导向板和所述第二导向板设于所述机架上并沿一垂直于所述输送方向的径向方向间隔设置，所述第一导向板开设有沿所述输送方向延伸的第一子导向槽，所述第二导向板开设有沿所述输送方向延伸的第二子导向槽。

在其中一个实施例中，所述磁驱动组件设于所述第一导向板与所述第二导向板之间。

在其中一个实施例中，所述导向槽中设有传感组件，所述传感组件用于监测所述动子在所述导向槽中的位置和运动状态。

在其中一个实施例中，所述磁驱动组件包括多个所述线圈，多个所述线圈沿所述输送方向依次排列，所述动子具有所述永磁体，所述永磁体包括若干磁极相反的N极与S极，所述N极与所述S极沿所述输送方向依次交错设置。

根据本申请的另一方面，提供一种磁驱输送线，包括上述任一方案所述的磁驱转弯装置。

上述磁驱转弯装置及包括该磁驱转弯装置的磁驱输送线，在导向组件上开设有沿弧形的输送方向延伸的导向槽，磁驱动组件设置在导向槽中，并通过匹配转弯角度和力输出的合理角度也沿弧形的输送方向延伸，同时动子滑动抵接于导向槽的相对两侧壁，使得当通电时，动子与磁驱动组件之间产生的磁力能够驱动动子在导向槽内沿输送方向按预设的轨迹和转弯角度进行强制转弯而并不会飞出导向槽，从而使动子在磁驱输送线中进行转弯时能够更加顺畅和灵活，进而提高了整个生产线的通过能力和输送效率。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的磁驱转弯装置的轴侧视图。

图2为图1中A区域的放大示意图。

图3为本申请一实施例提供的动子的轴侧视图。

图4为本申请另一实施例提供的磁驱转弯装置的轴侧视图。

图5为本申请另一实施例提供的动子的轴侧视图。

图6为图5中B区域的放大示意图。

图7为图4中C区域的放大示意图。

附图标记说明：

10、磁驱转弯装置；100、导向组件；101、导向槽；101a、入口端；101b、出口端；110、机架；120、第一导向板；121、第一子导向槽；130、第二导向板；131、第二子导向槽；200、动子；210、滚动组件；211、滚轮；211a、限位槽；220、支撑组件；221、支撑轮；300、磁驱动组件；400、导向轮组；410、导向轮；500、传感组件；600、导轨；601、斜面。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个件内部的连通或两个件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若一个元件被称为“固定于”或“设置于”另一个件，它可以直接在另一个件上或者也可以存在居中的件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个件或者可能同时存在居中件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本申请一实施例提供了一种磁驱转弯装置和包括该磁驱转弯装置的磁驱输送线，其中磁驱输送线用于产生磁力使物体运动，从而能够达到高速高精度的对产品进行输送的目的。磁驱转弯装置用于使产品在磁驱输送线上输送时能够在不同的位置或角度上进行转弯或改变运动方向，从而达到精准输送的目的。

下面以磁驱转弯装置用于磁驱输送线中为例，对两种实施例的磁驱转弯装置的结构进行说明。本实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本申请的技术范围。可以理解的是，在其它实施例中，本申请的磁驱输送装置可以用于对任意产品进行输送，例如用于在锂电池生产工艺中输送极片，通过调节供电的大小在对不同区域产生不同的磁力，实现对不同位置的动子的传输速度进行调节，从而可以更加灵活地适应不同生产工位的节拍和需求，进而能够显著提高生产效率，降低生产成本，并简化工艺流程。并且本申请的磁驱转弯装置不限于只能用在磁驱输送线中，还能够单独用于对物体进行输送和强制转弯，在此不作限定。

实施例一

参阅图1，图1示出了本申请一实施例中磁驱转弯装置10的结构示意图。本申请中实施例一提供的磁驱转弯装置10，包括导向组件100、动子200和磁驱动组件300，其中导向组件100开设有沿弧形的输送方向延伸的导向槽101，动子200设置在导向组件100上，并可滑动地抵接于导向槽101的相对两侧壁，磁驱动组件300设置在导向槽101内，并与动子200在竖直方向上间隔设置。磁驱动组件300与动子200之中的一者具有永磁体，另一者具有能够通电的线圈，当线圈通电时，动子200与磁驱动组件300之间能够产生行波磁场，进而产生磁力，以使得动子200在导向槽101的强制导向下以及磁力的驱动下能够在导向槽101内沿输送方向相对导向组件100运动并转弯，从而在某些特定的场景下承载着产品实现转弯。

参阅图1，在本实施例中，导向槽101具有相对设置的入口端101a和出口端101b，导向槽101或输送方向所形成的弧度角为90°，即动子200在入口端101a时的位置与在出口端101b时的位置相互垂直。可以理解的是，导向槽101或输送方向可以是任意的圆弧形，其弧度角不限，可以是0°~360°的任意角度，导向槽101的形状可以是单一圆弧的形状，也可以是多个圆弧组成的弯曲形状，在此不作限定。

具体地，结合图1和图2所示，在一个实施例中，导向组件100包括机架110、第一导向板120和第二导向板130，机架110为多根型材搭接而成的框架结构，第一导向板120和第二导向板130设于机架110上并沿垂直于输送方向的径向方向间隔设置，第一导向板120开设有沿输送方向延伸并呈圆弧形的第一子导向槽121，第二导向板130开设有沿输送方向延伸并呈圆弧形的第二子导向槽131，第一子导向槽121的圆弧半径小于第二子导向槽131的圆弧半径，两者相互连通并共同形成导向槽101，动子200的一侧滑动抵接于第一子导向槽121的侧壁，另一侧滑动抵接于第二子导向槽131的侧壁。

需要说明的是，导向组件100的结构不限于上述实施例所述的结构，也可以是一体的平台结构，只要开设有弧形的导向槽101即可，在此不作限定。

进一步地，磁驱动组件300设置在第一导向板120和第二导向板130之间，磁驱动组件300包括多个线圈，多个线圈沿输送方向依次排列，使得多个线圈所形成的磁驱动组件300也呈圆弧形。动子200具有永磁体，永磁体包括若干磁极相反的N极与S极，N极与所述S极沿输送方向依次交错设置。相较于在动子200上设置线圈，在定子上设置永磁体的传统实施方式，此种设置无需通过拖链给线圈供电，因此运动的速度不受限制，容易实现高速运动，并不仅限于只能进行直线往复运动。

如此，通过使动子200在导向槽101的预设计转弯角度进行转弯，并使磁驱动组件300匹配转弯角度和力输出的合理角度设计为特殊的圆弧形状，使得当线圈通电时，动子200与磁驱动组件300之间产生的磁力能够驱动动子200在导向槽101内沿输送方向按预设的轨迹和转弯角度进行强制转弯而并不会飞出导向槽101，因此无需在转弯时降低动子200的运行速度也能确保动子200平稳过弯，从而能够提高整个生产线的通过能力和输送效率。并且通过在磁驱动组件300上设置多个线圈，并通过对任意线圈的电流大小进行控制而达到控制磁场强度的目的，能够精确地控制动子200在导向槽101中的运动状态，例如可以在导向槽101的任意位置停止，也可以在导向槽101中的任意位置启动，并且动子200在转弯时还可以实现变速、匀速、往返等，从而能够实现多种速度的运行，可以降低对磁场控制的精度要求，提高输送的稳定性和可靠性。

较佳地，为了使动子200在导向槽101内进行转弯时更加顺畅，结合图2和图3所示，导向槽101的底壁设有至少一组导向轮组400，在图中所示的实施例中，导向轮组400具有两组，两组导向轮组400沿导向槽101的径向方向间隔设置，其中一组导向轮组400设置在第一子导向槽121的底壁，另一组导向轮组400设置在第二子导向槽131的底壁，每组导向轮组400包括多个间隔设置的导向轮410，每个导向轮410嵌设在导向槽101的底壁并可绕自身的中心轴线转动，使得当动子200在导向槽101中运动时，导向轮410能够与动子200的底壁滚动接触，从而能够对动子200的运动起到助力的作用。

更进一步地，为了使动子200的相对两侧与导向槽101的侧壁滑动抵接时也更为顺畅并且能够使动子200在导向槽101中保持运行路径，在本实施例中，在导向槽101的径向方向上，动子200在朝向导向槽101的侧壁的两端分别设有滚动组件210，每组滚动组件210分别包括若干沿动子200的长度方向（即图3中所示的Y方向）间隔设置的滚轮211，滚轮211的中心轴线沿竖直方向延伸，使得当动子200在导向槽101中运动时，每组滚动组件210中至少有一个滚轮211滑动抵接于导向槽101的对应一个侧壁，这样通过使动子200通过滚动组件210滑动抵接于导向槽101的侧壁，使得动子200在导向槽101中无论运动到任何一个位置，均能保证有滚轮211与导向槽101的侧壁滑动接触，从而能够更进一步地保证动子200在导向槽101中顺畅地转弯。

在一些情况下，当动子200承载的产品质量较重时，为了防止产品把动子200上侧的边缘压弯变形，在导向槽101的径向方向上，动子200的相对两侧还分别设有支撑组件220，每组支撑组件220分别包括若干沿动子210的长度方向间隔设置且与多个滚轮211交错设置的支撑轮221，支撑轮221的中心轴线与滚轮211的中心轴线相互垂直，即支撑轮221的中心轴线沿水平方向延伸，使得支撑轮221能够对动子200的上侧平板起到支撑作用，从而可防止产品把动子200的上侧边缘压弯变形，并且当动子200进行转弯时，一旦出现动子200因为离心力的作用而产生不平衡或动子200在导向槽101的径向方向上两侧受力不均时，支撑轮221能够与导向槽101的底壁滚动接触，从而避免动子200的两侧边缘与导向槽101的底壁之间相互摩擦而产生较大磨损。

在一个优选的实施方式中，每组支撑组件220的若干支撑轮221在动子200的长度方向上对称设置，例如图3中的实施例所示，动子200的每组滚动组件210包括三个沿动子200的长度方向间隔设置的滚轮211，每组支撑组件220包括四个沿动子200的长度方向间隔设置的支撑轮221，在动子200的长度方向上，各有两个支撑轮221对称地设置在位于最中间一个滚轮211的两侧，从而使得动子200上的支撑轮221在支撑产品或在与导向槽的底壁接触时能够更加平衡。

可以理解的是，每组滚动组件210中的滚轮211与每组支撑组件220中的支撑轮221的个数不限，可根据需要任意设置，在此不作限定。

另外，请继续参阅图1和图2，为了实时监测动子200在导向槽101中的位置和运动状态，导向槽101中还设有传感组件500，传感组件500用于实时监测动子200在导向槽101中的位置和运动状态，例如监测动子200在转弯时的变速、匀速、或往返情况下的运动速度等参数，并将监测到的位置信号和速度信号转换为电信号，并将电信号传输给控制系统，从而实现位置反馈。示例性地，传感组件500可以是光电传感器、霍尔传感器等，在此不作限定。较佳地，导向槽101中还设有编码器与传感组件500连接，编码器能够将位置信号或速度信号转换为数字信号，并将该数字信号传输给控制系统，从而实现更精确的位置反馈。

实施例二

参阅图4，图4示出了本申请另一实施例中磁驱转弯装置10的结构示意图。该实施例的磁驱转弯装置10的结构与上一实施例中磁驱转弯装置10的结构大体类似，不同之处在于，该实施例中，导向槽101的底壁没有设置导向轮组400，并且导向槽101的入口端101a设有两根在导向槽101的宽度方向上间隔设置的导轨600，出口端101b在导向槽101的宽度方向上也设置有两根在导向槽101的宽度方向上间隔设置的导轨600，每根导轨600的一端连接导向槽101的对应一个侧壁，即其中一根导轨600连接第一导向板120的第一子导向槽121的侧壁，另一根导轨600连接第二导向板130的第二子导向槽131的侧壁。同样地，如图5所示，动子200在导向槽101的径向方向的两侧也分别设有滚动组件210，每组滚动组件210包括若干间隔设置的滚轮211，如图6所示，滚轮211的外周面开设有环绕自身中心轴线延伸的限位槽211a，以使得动子200在位于入口端101a或出口端101b时，导轨600的内侧边缘（即入口端101a或出口端101b的两根导轨600中其中一根导轨600朝向另一根导轨600的一侧）可滑动地限位于限位槽211a中，从而使得动子200能够被精确地导向至导向槽101中。进一步地，在一个较佳的实施方式中，每根导轨600的内侧边缘具有两个斜面，两个斜面相交于一条沿导向槽101的长度方向延伸的直线；当动子200位于入口端或出口端时，导轨600具有斜面的部分可滑动地限位于限位槽211a中。

如此，通过在导轨600的内侧边缘设置斜面，使得导轨600能够抵抗较大的弯曲和扭矩力，从而运动稳定，精度高，并且具有斜面的导轨600在承受较大载荷的情况下仍能够保持高精度和高稳定性，同时还具有较小的摩擦系数，使得导轨与滚轮之间的磨损也相对较小，延长了导轨600和滚轮211的使用寿命。

该实施例中，磁驱转弯装置10的其它部分结构与上一实施例中磁驱转弯装置10的结构基本相同，在此就不再进行赘述。可以理解的是，两种实施例的磁驱转弯装置10的结构均可相互通用，例如在本实施例中，导向槽101的底壁也可以设置导向轮组400，动子200的两侧也可以设置支撑组件220，并且本实施例中入口端101a和出口端101b所设置的导轨600也同样可用于上一实施例中，只要在上一实施例中将滚轮211的结构改为具有限位槽211a的结构即可，以上均不作限定。

值得注意的是，当动子200的尺寸有变化时，还可通过调整第一导向板120中第一子导向槽121的圆弧半径来适配不同大小和尺寸的动子200的转弯，以达到提高磁驱转弯装置10的应用范围的目的。

由此可见，本申请提供的磁驱转弯装置10，通过在导向组件100开设具有一定转弯角度的导向槽101，并在导向槽101内设置与导向槽101的转弯角度相同的磁驱动组件300，能够实现对动子200的强制转弯，使得动子200在输送线能够按照预设的轨迹进行运动，在通过弯道时更加顺畅和灵活，从而能够提高整个生产线的通过能力和效率，进而可以提高生产效率和精度，同时也可以降低人工操作的成本和错误率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁驱转弯装置，其特征在于，包括：

导向组件，开设有沿弧形的输送方向延伸的导向槽；

动子，滑动抵接于所述导向槽的相对两侧壁；

磁驱动组件，设于所述导向槽内，并沿所述输送方向延伸，所述磁驱动组件与所述动子中的一者具有永磁体，另一者具有能够通电的线圈，当所述线圈通电时，所述动子与所述磁驱动组件之间能够产生磁力，以驱动所述动子在所述导向槽内沿所述输送方向运动并转弯。

2.根据权利要求1所述的磁驱转弯装置，其特征在于，所述动子的相对两侧分别设有滚动组件，每组所述滚动组件分别包括若干间隔设置的滚轮，当所述动子在所述导向槽中运动时，每组所述滚动组件中至少有一个所述滚轮滑动抵接于所述导向槽的对应一个侧壁。

3.根据权利要求2所述的磁驱转弯装置，其特征在于，所述动子的相对两侧还分别设有支撑组件，每组所述支撑组件分别包括若干间隔设置的支撑轮，所述支撑轮的中心轴线与所述滚轮的中心轴线相互垂直。

4.根据权利要求2所述的磁驱转弯装置，其特征在于，所述导向槽具有相对设置的入口端和出口端，所述入口端设有两根在所述导向槽的宽度方向上间隔设置的导轨，所述出口端也设有两根在所述导向槽的宽度方向上间隔设置的所述导轨，每根所述导轨的一端连接所述导向槽的对应一个侧壁；所述滚轮的外周面开设有环绕自身中心轴线延伸的限位槽，以使得所述动子在位于所述入口端或出口端时，所述导轨的内侧边缘可滑动地限位于所述限位槽中。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的磁驱转弯装置，其特征在于，所述导向槽的底壁设有至少一组导向轮组，每组所述导向轮组包括多个沿所述输送方向间隔设置的导向轮，所述导向轮用于在所述动子在所述导向槽中运动时与所述动子滚动接触。

6.根据权利要求1所述的磁驱转弯装置，其特征在于，所述导向组件包括机架、第一导向板和第二导向板，所述第一导向板和所述第二导向板设于所述机架上并沿一垂直于所述输送方向的径向方向间隔设置，所述第一导向板开设有沿所述输送方向延伸的第一子导向槽，所述第二导向板开设有沿所述输送方向延伸的第二子导向槽。

7.根据权利要求6所述的磁驱转弯装置，其特征在于，所述磁驱动组件设于所述第一导向板与所述第二导向板之间。

8.根据权利要求1所述的磁驱转弯装置，其特征在于，所述导向槽中设有传感组件，所述传感组件用于监测所述动子在所述导向槽中的位置和运动状态。

9.根据权利要求1所述的磁驱转弯装置，其特征在于，所述磁驱动组件包括多个所述线圈，多个所述线圈沿所述输送方向依次排列，所述动子具有所述永磁体，所述永磁体包括若干磁极相反的N极与S极，所述N极与所述S极沿所述输送方向依次交错设置。

10.一种磁驱输送线，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的磁驱转弯装置。