Transportvorrichtung zum Bewegen und/oder Positionieren von Objekten Transport device for moving and / or positioning objects
B e s c h r e i b u n g Description
Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Bewegen und/oder Positionieren von Objekten, typischerweise von Substraten entlang einer von einer Basis vorgegebenen Transportrichtung. Die Transportvorrichtung weist an der Basis mehrere in Transportrichtung (z) voneinander beab- standete und jeweils aktiv geregelte Magnetlager zum berührungslosen Lagern eines entlang der Basis bewegbaren oder verschiebbaren Trägers auf. Technical Field The present invention relates to a transport device for moving and / or positioning objects, typically substrates, along a transport direction predetermined by a base. The transport device has at the base a plurality of spaced apart in the transport direction (z) and each actively controlled magnetic bearings for non-contact storage of a movable or displaceable along the base carrier.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bewegen und/oder Positionieren von Objekten mittels der Transportvorrichtung sowie ein zugehöriges Computerprogramm zum Bewegen und/oder Positionieren von Objekten mit Hilfe der genannten Transportvorrichtung. In addition, the invention relates to a method for moving and / or positioning of objects by means of the transport device and an associated computer program for moving and / or positioning of objects by means of said transport device.
Hintergrund background
Magnetisch gelagerte Transportvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik, so zum Beispiel aus der WO 2006/015636 A1 oder aus der EP 2 543 749 A1 grundsätzlich bekannt. Mittels der magnetischen Lagerung ist es möglich, einen Träger zur Aufnahme von Objekten, typischerweise von Substraten, berührungslos entlang einer längserstreckten Basis oder in einer von einer zweidi-
mensional ausgestalteten Basis gebildeten Ebene berührungslos zu lagern, zu bewegen und vorgegebenen Prozessanforderungen entsprechend, so etwa zur Behandlung des Substrats, zu positionieren. Für die magnetische Lagerung sind entlang der Transportrichtung mehrere, jeweils mit zumindest einem schaltbaren Elektromagnet ausgestattete Magnetlager vorgesehen, die mit einem ferromagnetischen Gegenstück wechselwirken. Für diverse am zu bewegenden Objekt oder Substrat vorzunehmende Bearbeitungsprozesse sind Vakuumumgebungen zu realisieren. Die Anordnung einer magnetgelagerten Transportvorrichtung in einer Vakuumumgebung, etwa in einer dementsprechenden Prozesskammer, erfordert die Anordnung der Elekt- romagnete an einer stationären Basis, damit die im Betrieb der Elektromagneten entstehende Abwärme kontrolliert, etwa mittels eines Kühlkreislaufs abgeführt werden kann. Der beweglich an der Basis mittels mehrerer Magnetlager gehaltene Träger ist insoweit lediglich mit ferromagnetischen und/oder permanentmagnetischen Gegenstücken auszustatten, die mit den in Transportrichtung etwa äquidistant, aber beabstandet voneinander angeordneten Magnetlagern zusammenwirkt. Die einzelnen Magnetlager sind typischerweise aktiv geregelt. Jedes der Magnetlager ist typischerweise mit einem Abstandssensor ausgestattet, welcher den Abstand zwischen Träger und Basis in der Ebene (x, y) senkrecht zur Transportrichtung (z) permanent oder periodisch misst. Entsprechende Messsignale werden über eine Regelschleife, etwa mit einem Sollwert verglichen. Entsprechend eines SollVIstwert-Vergleichs wird über einen Regler und einen Verstärker der Elektromagnet des betreffenden Magnetlagers derart angesteuert, dass ein vorgegebener Abstand zwischen dem an der Basis angeordneten Magnetlager und dem Träger eingehalten wird. Zur schwebenden und berührungslosen Lagerung des Trägers an der Basis sind zur Positionskontrolle in Querrichtung (x) können z.B. zwei mit den gegenüberliegenden Seitenrändern des Trägers in Wirkverbindung tretende Magnet-
lager an gegenüberliegenden Seiten des Trägers vorgesehen sein. Es sind auch Implementierungen von sowohl Zug- als auch Druckkräfte erzeugender Magnetlager, etwa in Form von Lorenzaktoren denkbar, welche lediglich entlang eines Seitenrandes des Trägers vorzusehen sind. Zur Kompensation der Gewichtskraft des Trägers sind typischerweise oberhalb des Trägers zumindest zwei quer zur Transportrichtung voneinander beabstandete Magnetlager vorgesehen, die z.B. etwa im Bereich der Außenränder des Trägers an der Basis angeordnet sind. An der Basis sind dabei jeweils sowohl in Querrichtung als auch in Hochrichtung wirkende Magnetlager in Transportrichtung voneinander beab- standet und aufeinanderfolgend angeordnet. Magnetically mounted transport devices are known in principle from the prior art, for example from WO 2006/015636 A1 or from EP 2 543 749 A1. By means of the magnetic bearing, it is possible to use a support for receiving objects, typically of substrates, contactlessly along an elongate base or in a frame of one of two parts. mensionally configured base formed contact-free base to move and position according to predetermined process requirements, such as for the treatment of the substrate position. For the magnetic bearing a plurality of, each equipped with at least one switchable solenoid magnetic bearings are provided along the transport direction, which interact with a ferromagnetic counterpart. Vacuum environments must be realized for various machining processes to be performed on the object or substrate to be moved. The arrangement of a magnetic bearing transport device in a vacuum environment, such as in a corresponding process chamber, requires the arrangement of the Ele- romagnete on a stationary base, so that the heat generated during operation of the electromagnets controlled, can be dissipated, for example by means of a cooling circuit. The carrier movably held at the base by means of a plurality of magnetic bearings is to be equipped in this respect only with ferromagnetic and / or permanent magnetic counterparts, which cooperates with the approximately equidistant in the transport direction, but spaced apart magnetic bearings. The individual magnetic bearings are typically actively controlled. Each of the magnetic bearings is typically equipped with a distance sensor, which measures the distance between the support and the base in the plane (x, y) perpendicular to the transport direction (z) permanently or periodically. Corresponding measuring signals are compared via a control loop, for example with a nominal value. In accordance with a reference value comparison, the electromagnet of the respective magnetic bearing is controlled via a controller and an amplifier such that a predetermined distance is maintained between the magnetic bearing arranged on the base and the carrier. For positional control in the transverse direction (x), for example, two magnetically interacting with the opposite side edges of the carrier can be used for the floating and non-contact mounting of the carrier on the base. be provided on opposite sides of the carrier. There are also implementations of both tensile and compressive magnetic bearing generating, for example in the form of Lorenzaktoren conceivable, which are provided only along a side edge of the carrier. To compensate for the weight of the carrier, at least two magnetic bearings spaced apart from one another transversely to the transport direction are typically provided above the carrier, which are arranged, for example, in the region of the outer edges of the carrier on the base. At the base, magnetic bearings which act both in the transverse direction and in the vertical direction are spaced apart from one another in the transport direction and are arranged successively.
Für die Bewegung in Transportrichtung sind in Transportrichtung eine entsprechende Anzahl von vertikal und horizontal wirkenden Magnetlagern an der Basis anzuordnen. Die basisseitige Anordnung der Elektromagnete der Magnetla- ger bildet diskrete Stütz- oder Lagerstellen für den Träger. Der Träger weist typischerweise eine Erstreckung in Transportrichtung auf, welche größer als der Abstand zumindest zweier in Transportrichtung aufeinanderfolgender Magnetlager ist. Für den Transport des Trägers selbst kann ein beliebiger Antrieb Verwendung finden. Typischerweise ist auch der Antrieb berührungslos ausgestal- tet und weist einen Linearantrieb auf, dessen elektrisch beaufschlagbare Komponenten ebenfalls an der Basis angeordnet sind. For the movement in the transport direction, a corresponding number of vertically and horizontally acting magnetic bearings are to be arranged on the base in the transport direction. The base-side arrangement of the electromagnets of the magnetic bearings forms discrete support or bearing points for the carrier. The carrier typically has an extension in the transport direction which is greater than the distance between at least two magnetic bearings which follow each other in the transport direction. For the transport of the carrier itself, any drive can be used. Typically, the drive is designed without contact and has a linear drive whose electrically actuated components are also arranged on the base.
Aufgrund der diskreten und beabstandeten Anordnung mehrerer Magnetlager in Transportrichtung gelangt ein in Transportrichtung vorn liegender Abschnitt des Trägers etwa während einer Vorwärtsbewegung nacheinander in den Wirkungsbereich von in Transportrichtung beabstandeten Magnetlagern. Entsprechendes gilt für die in Transportrichtung hinten liegende Begrenzung des Trägers. Bei einer Translationsbewegung entlang der Basis können insbesondere bei der Übergabe des Trägers von einem Magnetlager an ein in Transportrich- tung vorgelagertes Magnetlager unterschiedlichste Störungen auftreten, die eine präzise Lagerung und Abstandsregulierung in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung beeinflussen und beeinträchtigen können.
Zum einen können Situationen auftreten, bei denen zum Beispiel die in Bewegungsrichtung hinten liegende Begrenzung des Trägers bereits außerhalb des Wirkungsbereichs eines Magnetlagers gelangt, bevor die vordere Begrenzung wieder in den Wirkungsbereich eines weiteren, in Transportrichtung vorgelagerten Magnetlagers gelangt. In derartigen Situationen ist der Träger zeitweise an einer verringerten Anzahl an Magnetlagern gehalten. Die Gewichtskraft des Trägers ist somit auf eine verringerte Anzahl an Magnetlagern zu verteilen. Obschon die aktive Abstandsregelung der einzelnen Magnetlager vergleichs- weise spontan hierauf reagieren kann, stellt die abwechselnde Lagerung des Trägers an einer unterschiedlichen Anzahl von Lagerstellen eine Störung dar, die die Präzision und Genauigkeit der gesamten Transportvorrichtung beeinträchtigen kann. Eine weitere Störung kann sich dadurch ergeben, dass der Träger beim Hineinfahren in einen Wirkungsbereich eines Magnetlagers oder beim Herausfahren aus dem Wirkungsbereich eines Magnetlagers für die magnetlagerinterne Regelschleife eine instantane Störung darstellt, und dass das betreffende Magnetlager bei einem in seinem Wirkungsbereich hinein gelangenden Träger initial eine betragsmäßig unangepasste Lager- oder Haltekraft erzeugt, die erst nach einigen Iterationen der magnetlagerinternen Regelschleife auf einen korrekten Sollwert "einschwingt". Solche Störungen können sich dadurch ergeben, dass der Wirkungsbereich des Magnetlagers und der Messbereich eines Sensors der Regelschleife etwa aus baulichen Gründen geringfügig voneinander abweichen. Ein weiteres Szenario kann auftreten, wenn der Träger beispielsweise mit seiner in Transportrichtung hinten liegenden Begrenzung zwar keine Wechselwirkung mehr mit dem Magnetlager zugeordneten Abstandssensor hat, wohl aber noch mit dem betreffenden Magnetlager in magnetischer Wirkverbindung steht. Bei einem Verlust des Abstandssignals oder bei einem starken Anstieg des Ab- Standes infolge eines "Ausfahrens" aus dem Bereich des betreffenden Magnetlagers, stellt die Regelschleife des betreffenden Magnetlagers eine Vergleichs-
weise große Haltekraft ein, die letzten Endes zu einer ungewollten Schwingung oder zu einer vergleichbaren Störung der Trägerbewegung führen kann. Due to the discrete and spaced arrangement of a plurality of magnetic bearings in the transport direction enters a forward transport in the transport direction portion of the carrier during a forward movement successively in the range of action spaced in the transport direction magnetic bearings. The same applies to the rear in the transport direction boundary of the carrier. In the case of a translational movement along the base, a variety of disturbances can occur, in particular when transferring the carrier from a magnetic bearing to a magnetic bearing upstream in the direction of transport, which can influence and impair precise storage and spacing regulation in a plane perpendicular to the transport direction. On the one hand, situations may occur in which, for example, the boundary of the carrier located in the direction of movement already passes outside the range of action of a magnetic bearing before the front boundary returns to the effective area of another magnetic bearing upstream in the transport direction. In such situations, the carrier is temporarily held by a reduced number of magnetic bearings. The weight of the carrier is thus distributed over a reduced number of magnetic bearings. Although the active distance control of the individual magnetic bearings can react comparatively spontaneously thereto, the alternating support of the carrier at a different number of bearing points constitutes a disturbance which can impair the precision and accuracy of the entire transport device. Another disturbance may result from the fact that the carrier when entering into an area of action of a magnetic bearing or when moving out of the range of action of a magnetic bearing for the magnetic bearing control loop represents an instantaneous disturbance, and that the magnetic bearing in question at a reaching into its sphere of action carrier initially a generates an amount of unadjusted bearing or holding force that only "settles" after a few iterations of the magnetic-bearing control loop to a correct setpoint. Such disturbances can result from the fact that the range of action of the magnetic bearing and the measuring range of a sensor of the control loop slightly differ from each other for structural reasons. Another scenario may occur when the carrier, for example, with its rear in the direction of transport boundary, although no interaction with the magnetic bearing associated distance sensor, but is still in magnetic operative connection with the respective magnetic bearing. In the event of a loss of the distance signal or a sharp increase in the distance due to an "extension" from the area of the respective magnetic bearing, the control loop of the magnetic bearing in question sets a comparison wise large holding force, which can ultimately lead to an unwanted oscillation or to a similar disturbance of the carrier movement.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Transportvorrichtung zum Bewegen und/oder Positionieren von Objekten, ein dementsprechendes Verfahren sowie ein zugehöriges Computerprogramm bereitzustellen, welches ein möglichst präzises, gut kontrollierbares und weitgehend störungsfreies Bewegen des Trägers entlang der Basis der Transportvorrichtung ermöglicht. Die Verbesserung soll mit nur möglichst geringfügigen Eingriffen in bestehende Transportvorrichtungskonzepte realisierbar sein, um insbesondere ein Nachrüsten und Verbessern bestehender Transportvorrichtungen zu ermöglichen. In contrast, the present invention is an object of the invention to provide an improved transport device for moving and / or positioning objects, a corresponding method and an associated computer program, which allows the most precise, easy to control and largely trouble-free movement of the carrier along the base of the transport device , The improvement should be possible with only the least possible intervention in existing transport device concepts, in particular to allow retrofitting and improving existing transport devices.
Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen Invention and advantageous embodiments
Diese Aufgabe wird mit einer Transportvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 , mit einem Verfahren zum Bewegen und/oder Positionieren von Objekten mittels einer solchen Transportvorrichtung gemäß Anspruch 14 sowie mit einem zugehörigen Computerprogramm gemäß Patentanspruch 18 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche. This object is achieved with a transport device according to claim 1, with a method for moving and / or positioning of objects by means of such a transport device according to claim 14 and with an associated computer program according to claim 18. Advantageous embodiments are each the subject of dependent claims.
Demgemäß ist eine Transportvorrichtung zum Bewegen und/oder Positionieren von Objekten, insbesondere von zu behandelnden Substraten vorgesehen. Die Transportvorrichtung weist eine sich zumindest entlang einer Transportrichtung (z) erstreckende Basis auf, an welcher mehrere in Transportrichtung (z) voneinander beabstandete und jeweils aktiv geregelte Magnetlager angeordnet sind. Die jeweils mit Elektromagneten bestückten Magnetlager sind somit stationär und unbeweglich an der Basis angeordnet. Die Transportvorrichtung weist ferner einen an der Basis zumindest einiger Magnetlager berührungslos gelager- ten und mittels zumindest eines Antriebs in Transportrichtung (z) relativ zur Basis beweglichen Träger auf. An dem Träger ist das zumindest eine zu bewegende oder zu positionierende Objekt anordenbar. Der Träger kann insbeson-
dere als Substrathalter, beispielsweise als elektrostatisch oder mechanisch wirkende Substrathalteeinrichtung ausgestaltet sein. Accordingly, a transport device is provided for moving and / or positioning objects, in particular substrates to be treated. The transport device has a base which extends at least along a transport direction (z) and at which a plurality of magnetic bearings spaced apart from one another and respectively actively controlled in the transport direction (z) are arranged. Each equipped with electromagnet magnetic bearings are thus stationary and immovable arranged on the base. The transport device furthermore has a carrier which is mounted without contact on the base of at least some magnetic bearings and which is movable relative to the base by means of at least one drive in the transport direction (z). At least one object to be moved or positioned can be arranged on the carrier. The wearer may in particular may be configured as a substrate holder, for example as an electrostatic or mechanically acting substrate holding device.
Die Transportvorrichtung weist ferner eine Erfassungseinrichtung zur Ermittlung einer Position des Trägers in Transportrichtung auf. Die Erfassungseinrichtung ist insbesondere dazu ausgelegt, die Position des Trägers, bezogen auf die Transportrichtung, relativ zu den Magnetlagern zu ermitteln. Die Erfassungseinrichtung dient hierbei der Informationsgewinnung, welche der in Transportrichtung in vorgegebenem Abstand aneinandergereihten Magnetlager derzeit mit dem Träger in magnetischer Wirkverbindung stehen, welche der Magnetlager, etwa entsprechend der Trägergeschwindigkeit in Transportrichtung (z), mit einem bestimmten Magnetlager demnächst in Wirkverbindung treten werden und/oder um zu ermitteln, welches der derzeit noch mit dem Träger in Wirkverbindung stehenden Magnetlager demnächst aufgrund der Fortbewegung des Trägers außerhalb des Wirkungsbereichs des Trägers gelangt. The transport device further comprises a detection device for determining a position of the carrier in the transport direction. The detection device is in particular designed to determine the position of the carrier, relative to the transport direction, relative to the magnetic bearings. In this case, the detection device is used to obtain information which are currently in magnetic active connection with the carrier in the transport direction at a predetermined distance, which of the magnetic bearings, approximately corresponding to the carrier speed in the transport direction (z), will soon be in operative connection with a specific magnetic bearing and / or to determine which of the presently still in operative connection with the carrier magnetic bearing comes soon due to the locomotion of the wearer outside the range of action of the wearer.
Weiterhin weist die Transportvorrichtung eine mit der Erfassungseinrichtung gekoppelte Steuerung auf. Diese dient der selektiven Ansteuerung zumindest eines mit dem Träger in magnetischer Wirkverbindung stehenden und/oder zur selektiven Ansteuerung innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls demnächst mit dem Träger in Wirkverbindung tretenden Magnetlagers. Die selektive Ansteuerung auswählbarer und einzelner oder mehrerer Magnetlager erfolgt hierbei in Abhängigkeit der ermittelten Position des Trägers bezüglich der Transportrichtung. Furthermore, the transport device has a control coupled to the detection device. This serves for the selective actuation of at least one magnetic bearing which is in magnetic operative connection with the carrier and / or for the selective activation within a predetermined time interval, which will soon be in operative connection with the carrier. The selective control of selectable and single or multiple magnetic bearings takes place here as a function of the determined position of the carrier with respect to the transport direction.
Mittels der Erfassungseinrichtung und deren Kopplung mit der Steuerung können insbesondere die im Zuge der Fortbewegung des Trägers mit einer vorderen Trägerbegrenzung in Wirkverbindung tretenden Magnetlager zwecks einer zunächst sanften Krafteinwirkung auf das Magnetlager gezielt angesteuert wer- den. Selbiges kann hierbei auch für ein in einem ersten Moment noch mit einer hinteren Begrenzung in Wirkverbindung stehenden Magnetlagers der Fall sein, wobei der Träger in einem nachfolgenden oder späteren Moment außerhalb
des Wirkungsbereichs des betreffenden Magnetlagers gelangt. Die Ansteue- rung und magnetische Wechselwirkung eines etwa mit einer hinteren Begrenzung des Trägers noch in Wirkverbindung stehenden Magnetlagers kann auf diese Art und Weise quasi vorausschauend angepasst werden, damit etwaige Störungen auf den bewegten Träger möglichst beseitigt oder minimiert werden können. By means of the detection device and its coupling with the control, in particular the magnetic bearings which actively engage in the course of locomotion of the carrier with a front carrier boundary can be specifically controlled for the purpose of an initially gentle application of force to the magnetic bearing. The same can also be the case for a magnetic bearing that is still in operative connection with a rear boundary at a first moment, the carrier being outside in a subsequent or later moment reaches the sphere of action of the magnetic bearing in question. The actuation and magnetic interaction of a magnetic bearing which is still in operative connection with a rear boundary of the support can be adjusted in a manner that is more or less proactive in this way, so that any disturbances on the moving support can be eliminated or minimized as far as possible.
Hierbei ist nicht nur denkbar, dass jeweils nur mit vorderer und hinterer Begrenzung des Trägers in Eingriff oder außer Eingriff gelangende Magnetlager selektiv in Abhängigkeit der ermittelten Trägerposition ansteuerbar sind. Es ist vielmehr auch denkbar, dass durch die selektive Ansteuerung einzelner Magnetlager in Abhängigkeit der ermittelten Trägerposition in Transportrichtung auch solche Magnetlager gezielt ansteuerbar sind, die etwa in einem Zwischenbereich zwischen vorderer und hinterer Begrenzung des Trägers zu liegen kommen. Eine ungleichmäßige Gewichtsverteilung oder eine außermittige Schwerpunktlage des Trägers kann auf diese Art und Weise unmittelbar kompensiert werden. Über die Erfassungseinrichtung und/oder über die Steuerung kann beispielsweise die räumliche Gewichtsverteilung des Trägers berücksichtigt und für eine möglichst präzise und störungsfreie Bewegung des Trägers entlang der Basis verwendet werden. In this case, it is not only conceivable that magnetic bearings which engage or disengage only in each case with front and rear boundary of the carrier can be selectively activated as a function of the determined carrier position. Rather, it is also conceivable that as a function of the determined carrier position in the transport direction and those magnetic bearings are selectively controlled by the selective control of individual magnetic bearing, which come to lie approximately in an intermediate region between the front and rear boundary of the carrier. An uneven weight distribution or an eccentric center of gravity of the wearer can be directly compensated in this way. By way of example, the spatial weight distribution of the carrier can be taken into account via the detection device and / or via the controller and used for the most precise and trouble-free movement of the carrier along the base.
Mittels der Erfassungseinrichtung und der Steuerung können einzelne Magnetlager, die in einen gewissen Bereich des Trägers gelangen, bereits vorab und vorausschauend präzise angesteuert werden, um nicht erst auf tatsächlich statt- findende Wechselwirkungen zwischen Träger und betreffenden Magnetlagern nur reagieren zu müssen. By means of the detection device and the control, individual magnetic bearings which reach into a certain region of the carrier can be precisely controlled in advance and in advance so as not to only have to react to actually occurring interactions between the carrier and the respective magnetic bearings.
Durch die mittels der Erfassungseinrichtung und der Steuerung erzielbare vorausschauende Ansteuerung einzelner Magnetlager kann die Präzision und Genauigkeit für die Lagerung und für die Bewegung des Trägers an der Basis gesteigert und verbessert werden.
Nach einer Weiterbildung hiervon ist vorgesehen, dass die Steuerung dazu ausgebildet ist, zumindest ein Magnetlager einer vorgegebenen zeitlichen Funktion oder eine Ortsfunktion folgend zwischen einem aktivierten Zustand (A) und einem deaktivierten Zustand (D) selektiv anzusteuern. Für ein In-Eingriff- Gelangen beispielsweise einer vorderen Begrenzung des Trägers mit einem betreffenden Magnetlager kann zum Beispiel ein sanftes, eine gewisse Zeitperiode in Anspruch nehmendes kontinuierliches Einschalten und Aktivieren des betreffenden Magnetlagers mittels der Steuerung implementierbar sein. In ähnlicher Art und Weise kann anstelle eines Zeitintervalls oder Zeitpunkts auch die tatsächliche momentane Verfahrstrecke oder Position der Trägers relativ zum betreffenden Magnetlager als Stellgröße fungieren. In Kenntnis einer konstanten und/oder momentanen Geschwindigkeit des Trägers in Transportrichtung ist eine Zeitfunktion in eine entsprechende Ortsfunktion und umgekehrt übertragbar bzw. umrechenbar. The predictive control of individual magnetic bearings that can be achieved by means of the detection device and the controller can increase and improve the precision and accuracy for the support and the movement of the carrier on the base. According to a development thereof, it is provided that the controller is designed to selectively drive at least one magnetic bearing following a predetermined time function or a location function between an activated state (A) and a deactivated state (D). For example, for a front engagement of the carrier with a respective magnetic bearing to be engaged, a gentle continuous activation and activation of the respective magnetic bearing taking some time period may be implementable by the controller. Similarly, instead of a time interval or time, the actual instantaneous travel distance or position of the carrier relative to the respective magnetic bearing act as a manipulated variable. In the knowledge of a constant and / or instantaneous speed of the carrier in the transport direction, a time function can be transferred or converted into a corresponding location function and vice versa.
Die Zeit- und/oder Ortsfunktion stellt eine Zuordnung eines den Elektromagneten des Magnetlagers besauschlagenden Steuersignals mit einer momentanen Position des Trägers bereit. Die Ist-Position des Trägers relativ zum Magnetlager ist in Kenntnis der Trägergeschwindigkeit in Transportrichtung und infolge Ermittlung des Vorbeifahrens des Trägers an einem bekannten Referenzpunkt ermittelbar. Das Steuersignal für den Elektromagnet des betreffenden Magnetlagers kann dabei auch über eine Zeitfunktion bereitgestellt werden. The time and / or position function provides an association of a control signal, which bears the electromagnet of the magnetic bearing, with a current position of the carrier. The actual position of the carrier relative to the magnetic bearing can be determined in knowledge of the carrier speed in the transport direction and as a result of determining the passage of the carrier past a known reference point. The control signal for the electromagnet of the respective magnetic bearing can also be provided via a time function.
Auf diese Art und Weise kann vermieden werden, dass das betreffende Magnetlager unmittelbar mit Erkennung des Trägers eine zu große Halte- oder La- gerkraft aufbringt, die die Gleichgewichtslage des Trägers, welcher von weiteren Magnetlagern gehalten wird, beeinträchtigen könnte. Gleichermaßen kann für das Außer-Eingriff-Gelangen beispielsweise der in Bewegungsrichtung hinten liegenden Begrenzung des Trägers mit einem betreffenden Magnetlager vorgesehen sein, bereits vor Erreichen einer Außer-Eingriff-Stellung von Träger und Magnetlager das betreffende Magnetlager kontrolliert und/oder kontinuierlich von einem aktivierten Zustand in einen deaktivierten Zustand zu überführen. Reißt dann im Zuge der weiteren Fortbewegung des Trägers, etwa ein Ab-
Standssensorsignal ab, so hat dies keinerlei Auswirkungen mehr auf die An- steuerung des Magnetlagers bzw. seines Elektromagneten, da sich das Magnetlager dann bereits in einem deaktivierten Zustand befindet. Folglich geht in solchen Situationen vom außer Eingriff gelangten Magnetlager keinerlei oder nur noch eine geringe Wechselwirkung mit dem Träger aus. In this way, it can be avoided that the magnetic bearing in question applies directly to the recognition of the carrier too much holding or bearing gergkraft applied, which could affect the equilibrium position of the carrier, which is held by other magnetic bearings. Similarly, for the disengagement of, for example, the rearward in the direction of movement of the carrier carrier with a respective magnetic bearing may be already controlled before reaching a disengaged position of the carrier and magnetic bearing magnetic bearing in question and / or continuously from an activated state into a deactivated state. Then tears in the course of further movement of the wearer, such as an ab- Level sensor signal, so this has no effect on the control of the magnetic bearing or its electromagnet, since the magnetic bearing is then already in a deactivated state. Consequently, in such situations, there is no or little interaction with the carrier from the disengaged magnetic bearing.
Es ist natürlich auch denkbar, dass das selektierte Magnetlager auf jeden denkbaren Zwischenwert zwischen dem aktivierten Zustand und dem deaktivierten Zustand einstellbar ist. Es ist insbesondere denkbar, den Übergang vom aktivierten zum deaktivierten Zustand als auch vom deaktivierten zum aktivierten Zustand geschwindigkeitsabhängig zu regeln. Es ist insbesondere denkbar, dass die Steuerung den aktivierten Zustand dann einstellt, wenn sich das betreffende Magnetlager innerhalb eines vorgegebenen Abstands zur vorderen oder hinteren Begrenzung des Trägers befindet. Ein deaktivierter Zustand sollte bevorzugt dann erreicht sein, wenn die in Transportrichtung liegende vordere oder hintere Begrenzung des Trägers vollständig außerhalb des Wirkungsbereichs des betreffenden Magnetlagers gelangt ist. Of course, it is also conceivable that the selected magnetic bearing is adjustable to any conceivable intermediate value between the activated state and the deactivated state. In particular, it is conceivable to regulate the transition from the activated to the deactivated state as well as from the deactivated to the activated state as a function of the speed. It is particularly conceivable that the controller adjusts the activated state when the magnetic bearing in question is within a predetermined distance to the front or rear boundary of the carrier. A deactivated state should preferably be reached when the front or rear boundary of the carrier lying in the transport direction has completely come outside the effective range of the respective magnetic bearing.
Die zeitliche Funktion kann beispielsweise einen Strom zur Beaufschlagung des Elektromagneten des Magnetlagers über die Zeit darstellen. Die Funktion selbst kann etwa nach Art einer geradlinigen Rampe, einer Parabel, einer Hyperbel oder aber auch beliebige Verlaufsformen aufweisen. Es ist ferner denkbar, dass die Funktion auch gewisse unstetige bzw. Sprungstellen aufweist, wenn dies der Einhaltung eines geforderten Abstandes zwischen Träger und Basis dient. The temporal function can represent, for example, a current for acting on the electromagnet of the magnetic bearing over time. The function itself can have the nature of a rectilinear ramp, a parabola, a hyperbola, or any other shape. It is also conceivable that the function also has certain unsteady or discontinuous points, if this serves to maintain a required distance between carrier and base.
Die Steigung der Funktion bzw. das vorgegebene Zeitintervall, innerhalb welchem der aktivierte Zustand der Funktion folgend in den deaktivierten Zustand und umgekehrt übergeht, kann mit der Geschwindigkeit der Bewegung des Trägers in Transportrichtung korrelieren. Bei hohen Geschwindigkeiten findet der Übergang vom aktivierten Zustand in den deaktivierten Zustand oder umgekehrt vom deaktivierten Zustand in den aktivierten Zustand innerhalb eines vergleichsweise kurzen Zeitintervalls statt. Bei vergleichsweise geringen Trans-
Portgeschwindigkeiten kann die zeitliche Funktion dementsprechend zeitlich gestreckt sein. The slope of the function or the predetermined time interval, within which the activated state of the function following in the deactivated state and vice versa, can correlate with the speed of movement of the carrier in the transport direction. At high speeds, the transition from the activated state to the deactivated state or conversely from the deactivated state to the activated state takes place within a comparatively short time interval. At comparatively low trans- Port speeds, the temporal function can be stretched accordingly.
Es ist ferner denkbar, dass auch der Verlauf der zeitlichen Funktion geschwin- digkeitsabhängig variiert. Derartige Variationen können beispielsweise vom Trägheitsverhalten des Trägers als auch seiner Wechselwirkung mit den einzelnen Magnetlagern herrühren. It is also conceivable that the course of the temporal function varies depending on the speed. Such variations may be due, for example, to the inertial behavior of the carrier as well as its interaction with the individual magnetic bearings.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuerung dazu ausgebildet, zumin- dest ein Magnetlager über ein vorgegebenes Zeitintervall von einem deaktivierten Zustand (D) kontinuierlich in einen aktivierten Zustand (A) zu überführen und/oder umgekehrt, von einem aktivierten Zustand (A) kontinuierlich in einen deaktivierten Zustand (D) zu überführen. Mittels eines kontinuierlichen Übergangs zwischen deaktiviertem und aktiviertem Zustand kann die Steuerung ei- nes sanftes Aktivieren und/oder Deaktivieren einzelner Magnetlager bewirken. According to a further embodiment, the controller is designed to continuously convert at least one magnetic bearing over a predetermined time interval from a deactivated state (D) into an activated state (A) and / or vice versa, from an activated state (A) continuously into to transfer a deactivated state (D). By means of a continuous transition between deactivated and activated state, the control can bring about a gentle activation and / or deactivation of individual magnetic bearings.
Dies kann sich insbesondere beim In-Eingriff- oder Außer-Eingriff-Gelangen zwischen einzelnen Magnetlagern und Träger als vorteilhaft erweisen. Entsprechend einer kontinuierlichen Bewegung des Trägers gegenüber der Basis kann mittels einer kontinuierlich oder stetig ausgestalteten zeitlichen Funktion eine vergleichsweise sanfte und störungsarme bzw. störungsfreie Übergabe des Trägers von einem Magnetlager an ein in Transportrichtung folgendes Magnetlager stattfinden. Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Erfassungseinrichtung von einer Datenübertragungseinrichtung, etwa von einem Datenbus gespeist. Über die Datenübertragungseinrichtung kann die Position des Trägers in Transportrichtung und/oder die Geschwindigkeit der momentanen Bewegung des Trägers in Transportrichtung bereitgestellt werden. Die Datenübertragungseinrichtung kann insbesondere mit dem sich typischerweise entlang der Transportrichtung erstreckenden Antrieb gekoppelt sein. Dieser kann zum Beispiel eine in Trans-
portrichtung verlaufende räumliche Codierung aufweisen, die eine Ermittlung der Position des Trägers in Transportrichtung ermöglicht. This may prove to be advantageous in particular when engaging or disengaging between individual magnetic bearings and carriers. In accordance with a continuous movement of the carrier relative to the base, a comparatively smooth and low-interference or trouble-free transfer of the carrier from a magnetic bearing to a subsequent magnetic bearing in the transport direction can take place by means of a continuously or continuously configured temporal function. According to a further embodiment, the detection device is powered by a data transmission device, such as a data bus. Via the data transmission device, the position of the carrier in the transport direction and / or the speed of the instantaneous movement of the carrier in the transport direction can be provided. The data transmission device can in particular be coupled to the drive, which typically extends along the transport direction. For example, this can be a trans- Have port direction extending spatial coding, which allows a determination of the position of the carrier in the transport direction.
Beispielsweise kann der Antrieb durch seine Kopplung mit der Erfassungsein- richtung Positions- und/oder Geschwindigkeitsparameter des Trägers bereitstellen. Es ist aber auch denkbar, dass eine globale Steuerung der Transportvorrichtung oder eine Prozesseinrichtung, welche zur Durchführung eines Behandlungsprozesses des Objekts oder des Substrats ausgebildet ist, derartige Steuer-, Positions- und Geschwindigkeitsbefehle erzeugt und ausgibt, die vom An- trieb der Transportvorrichtung umsetzbar sind. Insoweit könnte die Erfassungseinrichtung lediglich durch Kopplung mit der Prozesssteuerung entsprechende Positions- und/oder Geschwindigkeitsparameter des Trägers erhalten und der Steuerung der Transportvorrichtung zur selektiven Ansteuerung einzelner Magnetlager bereitstellen. For example, the drive can provide position and / or speed parameters of the carrier by its coupling with the detection device. However, it is also conceivable that a global control of the transport device or a process device which is designed to carry out a treatment process of the object or of the substrate generates and outputs such control, position and speed commands that can be implemented by the drive of the transport device , In that regard, the detection device could receive only by coupling with the process control corresponding position and / or speed parameters of the carrier and provide the control of the transport device for selective control of individual magnetic bearings.
Das Bereitstellen von Positions- und/oder Geschwindigkeitsparametern über eine Datenübertragungseinrichtung ist für das Nachrüsten bestehender Transportvorrichtungen besonders vorteilhaft, da hierbei für die Ermittlung der Trägerposition in Transportrichtung und/oder für die Geschwindigkeitsermittlung keinerlei zusätzliche Komponenten vorgehalten und installiert werden müssen. Die Trägerposition und/oder Trägergeschwindigkeit wäre in einer etwa busbasierten Datenübertragungseinrichtung, welche beispielsweise auch sämtliche Magnetlager miteinander vernetzen kann, ohnehin vorhanden. Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Erfassungseinrichtung zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Trägers ausgebildet. Die Steuerung ist dabei ferner dazu ausgebildet und vorgesehen, zumindest ein Magnetlager in Abhängigkeit der ermittelten Trägergeschwindigkeit anzusteuern. Die Trägergeschwindigkeit in Transportrichtung kann entweder von einer oder von mehreren Erfassungs- einrichtungen direkt gemessen werden oder aber, so etwa bei einer Ausgestaltung in Form einer Datenübertragungseinrichtung, beispielsweise über den An-
trieb oder über eine globale Steuerung der Transportvorrichtung bereitgestellt werden. The provision of position and / or speed parameters via a data transmission device is particularly advantageous for the retrofitting of existing transport devices, since in this case no additional components need be reserved and installed for determining the carrier position in the transport direction and / or for the speed determination. The carrier position and / or carrier speed would be present anyway in an approximately bus-based data transmission device, which, for example, can also network all magnetic bearings with one another. According to a further embodiment, the detection device is designed to determine the speed of the carrier. The controller is also designed and provided to control at least one magnetic bearing as a function of the determined carrier speed. The carrier speed in the transport direction can either be measured directly by one or more detection devices or, for example, in the case of an embodiment in the form of a data transmission device, for example via the or provided via a global control of the transport device.
Die Erfassungseinrichtung kann zum selbstständigen Bestimmen und Messen sowohl der Trägerposition als auch Trägergeschwindigkeit ausgestaltet sein. Sie kann hierfür zumindest einen, bevorzugt mehrere entlang der Transportrichtung angeordnete Sensoren aufweisen, die beispielsweise ein Vorbeigleiten des Trägers detektieren. Aufgrund der bekannten Position einzelner Sensoren und deren Abstand in Transportrichtung können somit Positions- als auch Ge- schwindigkeitsparameter des Trägers ermittelt und der Steuerung zur Verfügung gestellt werden. Es ist ferner denkbar, dass die Erfassungseinrichtung beispielsweise ein visuelles Detektionssystem, etwa ein Kamerasystem aufweist, um die Position und/oder Geschwindigkeit des Trägers zu ermitteln. Für die selektive Ansteuerung einzelner Magnetlager während eines Transports des Trägers entlang der Basis ist vor allem die aktuelle Position des Trägers relativ zur Basis zu bestimmen. Dies kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Zum einen kann über den Antrieb eine momentane Absolutposition des Trägers ermittelt und über eine datentechnische Kopplung zwischen An- trieb und Steuerung an die Steuerung übermittelt werden. Weiterhin ist denkbar, in Kenntnis einer konstanten Geschwindigkeit des Trägers in Transportrichtung lediglich das Vorbeifahren etwa einer vorderen Begrenzung an einem Magnetlager etwa mittels eines Positionsensors zu detektieren. In Kenntnis der Position des Trägers zu einem Zeitpunkt und in Kenntnis der vorherrschenden Ge- schwindigkeit ist die momentane Position des Trägers zu jedem Zeitpunkt bestimmbar bzw. vorherbestimmbar. Die Geschwindigkeit kann z.B. über eine Datenübertragungseinrichtung bereitgestellt werden. The detection device can be designed to independently determine and measure both the carrier position and the carrier speed. For this purpose, it can have at least one, preferably a plurality of sensors arranged along the transport direction, which sensors detect, for example, a slipping past of the carrier. Due to the known position of individual sensors and their distance in the transport direction, position and speed parameters of the carrier can thus be determined and made available to the controller. It is also conceivable that the detection device has, for example, a visual detection system, for example a camera system, in order to determine the position and / or speed of the carrier. For the selective control of individual magnetic bearings during transport of the carrier along the base, it is above all the current position of the carrier relative to the base that has to be determined. This can be done in different ways. On the one hand, a current absolute position of the carrier can be determined via the drive and transmitted to the controller via a data-related coupling between the drive and the controller. Furthermore, it is conceivable, with knowledge of a constant speed of the carrier in the transport direction, to detect only the passing of, for example, a front boundary on a magnetic bearing, for example by means of a position sensor. With knowledge of the position of the carrier at a time and with knowledge of the prevailing speed, the current position of the carrier can be determined or predicted at any time. The speed can e.g. be provided via a data transmission device.
Ferner ist denkbar, die Position des Trägers in Transportrichtung mittels eines oder mehrerer Positions- und/oder Abstandssensoren zu messen. Es können hierfür etwa ein oder mehrere in Transportrichtung berührungslos messende Sensoren vorgesehen sein. Mittels in Transportrichtung messenden und in ein
oder mehrere Magnetlager integrierten Sensoren ist eine Anbindung an eine Datenübertragungseinrichtung nicht erforderlich, bzw. der Datentransfer in einem Bussystem kann in vorteilhafter Weise reduziert werden. Die Steuerung kann nach einer weiteren Ausgestaltung entweder als globale Steuerung ausgestaltet sein, welche beispielsweise mit sämtlichen Magnetlagern der Transportvorrichtung gekoppelt ist. Auf diese Art und Weise können mittels einer einzigen Steuerung einzelne Magnetlager gezielt angesteuert und dementsprechend aktiviert oder deaktiviert werden. Alternativ hierzu ist aber auch denkbar, dass mehrere dezentrale Steuerungen vorgesehen sind, welche jeweils mit einer gesonderten Erfassungseinrichtung gekoppelt sind. It is also conceivable to measure the position of the carrier in the transport direction by means of one or more position and / or distance sensors. It can be provided for this purpose, for example, one or more non-contact in the transport direction sensors. By means of measuring in the transport direction and in a or multiple magnetic bearing integrated sensors, a connection to a data transmission device is not required, or the data transfer in a bus system can be reduced in an advantageous manner. The controller may be configured according to a further embodiment either as a global controller, which is coupled, for example, with all the magnetic bearings of the transport device. In this way, individual magnetic bearings can be selectively controlled and accordingly activated or deactivated by means of a single control. Alternatively, however, it is also conceivable that a plurality of decentralized controls are provided, which are each coupled to a separate detection device.
Positions- und Geschwindigkeitsparameter können auf diese Art und Weise lokal bzw. dezentral ermittelt und dementsprechend unmittelbar zur Ansteue- rung betroffener Magnetlager verwendet werden. Eine derartige Lösung verringert den Datenverkehr etwa einer Datenübertragungseinrichtung, wie etwa eines sämtliche Komponenten der Transportvorrichtung datentechnisch miteinander koppelndes Bussystem. Nach einer weiteren Ausgestaltung weisen eine Anzahl der Magnetlager jeweils einen Elektromagnet und eine einen Abstandssensor umfassende Regelschleife zum berührungslosen Lagern des Trägers an der Basis auf. Die Regelschleife des Magnetlagers umfasst neben dem Abstandssensor typischerweise einen mit dem Abstandssensor gekoppelten Sollwertgeber, einen Regler sowie einen Verstärker. Über den Sollwertgeber kann dem Regler ein Istwert für den Abstand zwischen Basis und Träger bereitgestellt werden. Position and speed parameters can be determined locally or decentrally in this way and accordingly be used directly for controlling affected magnetic bearings. Such a solution reduces the data traffic, for example, to a data transmission device, such as a bus system which couples data components to one another in terms of data technology. According to a further embodiment, a number of magnetic bearings each have an electromagnet and a control loop comprising a distance sensor for non-contact bearing of the carrier on the base. The control loop of the magnetic bearing typically comprises, in addition to the distance sensor, a desired value transmitter coupled to the distance sensor, a controller and an amplifier. The setpoint generator can be used to provide the controller with an actual value for the distance between base and carrier.
Der jeweils vorherrschende Abstand kann mittels des Abstandssensors erfasst und quantitativ gemessen werden. Ein entsprechendes Messsignal kann dann als Istwert mit dem Sollwert verglichen werden, damit der Elektromagnet zur Einhaltung eines vorgegebenen Abstandes mit entsprechenden elektrischen Signalen beaufschlagbar ist. Die Regelschleife kann bei einer digitalen Imple-
mentierung einer vorgegebenen Taktung, typischerweise im Bereich einiger Kilohertz unterliegen. Es sind aber auch analoge Implementierungen der Regelschleife denkbar, sodass die Regelschleife auf etwaige Abstandsänderungen jeweils weitreichend verzögerungsfrei reagieren kann. Mittels der aus Sensor, Sollwertgeber, Regler, Verstärker und Elektromagnet gebildete Regelschleife kann das Magnetlager als aktiv geregeltes Magnetlager ausgestaltet sein. The prevailing distance can be detected by means of the distance sensor and measured quantitatively. A corresponding measurement signal can then be compared as an actual value with the desired value, so that the electromagnet can be acted upon by corresponding electrical signals to maintain a predetermined distance. The control loop can be used for a digital implementation. subject to a predetermined timing, typically in the range of a few kilohertz. However, analogue implementations of the control loop are also conceivable, so that the control loop can respond to any distance changes in each case with far-reaching delay. By means of the control loop formed from sensor, setpoint generator, regulator, amplifier and electromagnet, the magnetic bearing can be designed as actively controlled magnetic bearing.
Insbesondere, wenn jedes der an der Basis angeordneten Magnetlager eine eigene Regelschleife aufweist, kann der Datentransfer zwischen etwa einer zentralen Steuerung und/oder einem sämtliche Magnetlager miteinander verbindenden Bussystem in vorteilhafter Weise reduziert werden. In particular, if each of the magnetic bearings arranged on the base has its own control loop, the data transfer between, for example, a central control and / or a bus system interconnecting all magnetic bearings can be reduced in an advantageous manner.
Mittels der Regelschleife kann jedes der Magnetlager quasi autark, vergleichbar einer Aufhängungsfeder agieren und auf Abstandsveränderungen zwischen Träger und Basis reagieren. Die Abstandssensoren sind zur qualitativen und quantitativen Detektion und Bestimmung von Abständen in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung, das heißt in einer x-y-Ebene ausgebildet. Für die seitliche Lagerung, das heißt für die Positionskontrolle des Trägers in Querrichtung (x) können an den gegenüberliegenden Außenseiten des Trägers zwei Elektromagnete an der Basis vorgesehen sein. Bei bidirektional wirkenden Magnetlagern, die z.B. einen zug- und druckkrafterzeugenden Lorenzaktor aufweisen können genügt auch eine einseitige Anordnung. Zur Kompensation der Gewichtskraft ist grundsätzlich das Bereitstellen einer Reihe von Elektromagneten, etwa oberhalb des Trägers vorzusehen. Typischerweise sind zur Kompen- sation der Gewichtskraft und zum schwebenden und berührungslosen Lagern des Trägers in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung (z) jeweils zwei in Querrichtung (x) voneinander beabstandete, etwa am linken und rechten Außenrands des Trägers vorgesehene Magnetlager oberhalb des Trägers an der Basis angeordnet. By means of the control loop, each of the magnetic bearings can act quasi self-sufficient, comparable to a suspension spring and respond to changes in distance between the carrier and the base. The distance sensors are for the qualitative and quantitative detection and determination of distances in a plane perpendicular to the transport direction, that is formed in an x-y plane. For the lateral storage, that is, for the position control of the carrier in the transverse direction (x), two electromagnets may be provided on the base on the opposite outer sides of the carrier. For bi-directional magnetic bearings, e.g. can have a tensile and pressure force generating Lorenzaktor can also satisfy a one-sided arrangement. To compensate for the weight is basically the provision of a series of electromagnets, to provide approximately above the carrier. Typically, to compensate for the weight and for floating and non-contact bearing of the carrier in a plane perpendicular to the transport direction (z) each in the transverse direction (x) spaced from each other, approximately at the left and right outer edge of the carrier provided magnetic bearing above the carrier on the Base arranged.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist Erfassungseinrichtung zumindest einen an einem der Magnetlager angeordneten Positionssensor oder Abstands-
sensor auf. Es ist dabei von Vorteil ferner vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung datentechnisch mit einer Datenübertragungseinrichtung, etwa mit einem Datenbussystem gekoppelt oder von einem derartigen System gebildet ist. Es ist dabei von Vorteil wenn der Erfassungseinrichtung mittels einer daten- technischen Kopplung, etwa mit dem Antrieb, die tatsächliche Geschwindigkeit des Trägers in Transportrichtung z.B. kontinuierlich bereitgestellt wird. Zur Positionsbestimmung des Träger genügt es dann, wenn lediglich ein erstes oder eines der ersten in Transportrichtung liegenden Magnetlager mit einem Positi- ons- oder Abstandssensor versehen ist, mittels welchem das Passieren des Trägers am betreffenden Magnetlager detektierbar ist. In accordance with a further embodiment, detection device has at least one position sensor or distance sensor arranged on one of the magnetic bearings. sensor up. In this case, it is also advantageously provided that the detection device is data-technologically coupled to a data transmission device, such as a data bus system, or is formed by such a system. It is advantageous if the detection device by means of a data-technical coupling, such as the drive, the actual speed of the carrier in the transport direction, for example, continuously provided. For determining the position of the carrier, it is sufficient if only a first or one of the first magnetic bearing located in the transport direction is provided with a position or distance sensor by means of which the passage of the carrier on the relevant magnetic bearing can be detected.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Erfassungseinrichtung mehrere berührungslose Positionssensoren auf, von denen jeweils zumindest einer an den Magnetlagern angeordnet sind, und welche zur Ermittlung einer Position des Trägers in Transportrichtung (z) relativ zu einem jeweiligen Magnetlager ausgebildet sind. Die Positionssensoren können im Vergleich zu den Abstandssensoren der Regelschleife der jeweiligen Magnetlager vergleichsweise simpel und kostengünstig ausgebildet sein. Während der Abstandssensor möglichst präzise einen Abstand in Wirkungsrichtung des Magnetlagers zu bestimmen hat, genügt es, wenn die Positionssensoren lediglich ein binäres Signal bereitstellen, welches Aufschluss darüber gibt, ob sich der Träger innerhalb oder außerhalb des vom Positionssensor erfassbaren Bereichs befindet. Der Positionssensor kann ähnlich einer Lichtschranke implementiert sein, sodass er lediglich der Bestimmung dient, ob sich der Träger zu einem vorgegebenen Zeitpunkt im Bereich des Magnetlagers befindet. According to a further embodiment, the detection device has a plurality of non-contact position sensors, of which at least one are respectively arranged on the magnetic bearings, and which are designed to determine a position of the carrier in the transport direction (z) relative to a respective magnetic bearing. The position sensors can be comparatively simple and inexpensive compared to the distance sensors of the control loop of the respective magnetic bearings. While the distance sensor has to determine a distance in the direction of action of the magnetic bearing as precisely as possible, it is sufficient if the position sensors merely provide a binary signal which provides information as to whether the carrier is located inside or outside the range detectable by the position sensor. The position sensor may be implemented similar to a light barrier, so that it serves only to determine whether the carrier is at a given time in the region of the magnetic bearing.
Die Positionssensoren können auf vielfältigste Weise implementiert sein. Denkbar sind optische Sensoren, kapazitive Sensoren als auch magnetische Sensoren, die beispielsweise den Hall-Effekt ausnutzen. Indem die Erfassungseinrich- tung in Form beispielsweise eines an jedem Magnetlager angeordneten Positionssensors ausgebildet ist, wird ein Positionssensor-Array in Transportrichtung bereitgestellt, mittels welchem, insbesondere durch Vernetzung mehrerer Posi-
tionssensoren nicht nur die aktuelle Position des Trägers, sondern auch seine Geschwindigkeit ermittelbar ist. Die Anordnung der Positionssensoren unmittelbar an den Magnetlagern ist insoweit von Vorteil, als dass mit vergleichsweise einfach implementierten und kostengünstig realisierbaren Positionssensoren beispielsweise das Einfahren oder Ausfahren einer vorderen oder hinteren Begrenzung im oder aus dem Wirkungsbereich eines Magnetlagers präzise ermittelbar ist. The position sensors can be implemented in a variety of ways. Conceivable are optical sensors, capacitive sensors as well as magnetic sensors that exploit, for example, the Hall effect. By forming the detection device in the form of, for example, a position sensor arranged on each magnetic bearing, a position sensor array is provided in the transport direction, by means of which, in particular, by networking a plurality of position sensors. tion sensors not only the current position of the carrier, but also its speed can be determined. The arrangement of the position sensors directly on the magnetic bearings is advantageous to the extent that with comparatively simple implemented and inexpensive realizable position sensors, for example, the retraction or extension of a front or rear boundary in or out of the range of action of a magnetic bearing is precisely determined.
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind an zumindest einem der Magnetlager, typischerweise an sämtlichen Magnetlagern ein Abstandssensor und zumindest ein Positionssensor angeordnet. Der Positionssensor kann dabei, bezogen auf die Transportrichtung, versetzt zum Abstandssensor angeordnet. Bezogen auf die Transportrichtung kann der Positionssensor dem Abstandssensor vorgelagert oder aber auch nachgelagert sein. Der betreffende Positionssensor kann auf diese Art und Weise eine vordere oder hintere Begrenzung des Trägers ermitteln, bevor diese entweder in den Wirkungsbereich des Magnetlagers oder außerhalb des Wirkungsbereichs des Magnetlagers gelangt. Auf diese Art und Weise kann die Position vorderer und/oder hinterer Begrenzungen des Trägers vorausschauend, das heißt vor Auftreten einer entsprechenden magnetischen Wechselwirkung mit dem betreffenden Magnetlager ermittelt werden. According to a further embodiment, a distance sensor and at least one position sensor are arranged on at least one of the magnetic bearings, typically on all magnetic bearings. The position sensor can, with respect to the transport direction, offset from the distance sensor arranged. Based on the transport direction of the position sensor can be upstream of the distance sensor or also downstream. The position sensor in question can in this way determine a front or rear boundary of the carrier before it either enters the effective range of the magnetic bearing or outside the effective range of the magnetic bearing. In this way, the position of the front and / or rear limits of the carrier can be determined in advance, that is to say before the occurrence of a corresponding magnetic interaction with the relevant magnetic bearing.
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind an zumindest einem der Magnetlager, typischerweise an sämtlichen Magnetlagern zwei Positionssensoren in Transportrichtung (z) beabstandet zueinander angeordnet. Der Abstandssensors des Magnetlagers befindet sich hierbei, bezogen auf die Transportrichtung zwischen den zwei Positionssensoren. Ein Positionssensor ist somit, bezogen auf die Transportrichtung, dem Abstandssensor vorgelagert, während der andere Positionssensor dem Abstandssensor nachgelagert ist. Auf diese Art und Weise können vorwärts und rückwärts gerichtete Bewegungen in Transportrichtung des Trägers gleichermaßen, sozusagen spiegelsymmetrisch ermittelt werden. Das Bereitstellen zweier Positionssensoren ist insbe-
sondere dann von Vorteil, wenn die Transportvorrichtung für Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des Trägers gegenüber der Basis ausgelegt ist. Dann nämlich wechseln vordere und hintere Begrenzungen des Trägers in Bezug auf die jeweilige Transportrichtung. According to a further embodiment, two position sensors in the transport direction (z) are arranged at a distance from one another on at least one of the magnetic bearings, typically on all magnetic bearings. The distance sensor of the magnetic bearing is in this case, based on the transport direction between the two position sensors. A position sensor is thus, in relation to the transport direction, upstream of the distance sensor, while the other position sensor is located downstream of the distance sensor. In this way, forward and backward movements in the transport direction of the carrier alike, so to speak mirror-symmetrically determined. The provision of two position sensors is particularly especially advantageous if the transport device is designed for forward and backward movements of the carrier relative to the base. Then change namely front and rear boundaries of the carrier with respect to the respective transport direction.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann aber auch der Abstandssensor eines Magnetlagers, welcher typischerweise in die Regelschleife des Magnetlagers eingebunden ist, als Erfassungseinheit fungieren und dementsprechend sowohl zur Detektion einer in Transportrichtung (z) vorn und/oder hinten liegenden ge- ometrischen Begrenzung des Trägers als auch zur Bestimmung eines Abstan- des (d) zwischen Träger und Basis in einer Ebene senkrecht zur Transportrichtung des Trägers, typischerweise in der x-y-Ebene, ausgebildet sein. According to a further embodiment, however, the distance sensor of a magnetic bearing, which is typically integrated into the control loop of the magnetic bearing, act as a detection unit and accordingly both for detecting in the transport direction (z) front and / or rear lying ometrischen boundary of the carrier and for determining a distance (d) between the carrier and the base in a plane perpendicular to the transport direction of the carrier, typically in the xy plane.
Der Abstandssensor, welcher typischerweise als magnetischer Sensor ausge- bildet und auf der Ausnutzung des Hall-Effekts beruhen kann, ist grundsätzlich auch in der Lage, die Position des Trägers in Transportrichtung zu bestimmen, insbesondere das Vorbeifahren einer vorderen und/oder hinteren Begrenzung des Trägers am betreffenden Magnetlager zu detektieren. Eine derartige Ausgestaltung erfordert unter Umständen zwei unterschiedliche Betriebsmodi des Abstandssensors. In einem ersten oder Grundmodus kann der Abstandssensor zur Positionsdetektion des Trägers ausgestaltet sein. Hat der Abstandssensor beispielsweise einen mit seiner vorderen Begrenzung in den Wirkungsbereich des Sensors bzw. des Magnetlagers einfahrenden Träger detektiert, kann er dies an die zentrale oder lokale Steuerung übermitteln, sodass diese das betreffende Magnetlager in vorgesehener Art und Weise ansteuert. The distance sensor, which typically forms a magnetic sensor and can be based on the utilization of the Hall effect, is in principle also able to determine the position of the carrier in the transport direction, in particular the passing of a front and / or rear boundary of the carrier to detect the relevant magnetic bearing. Such a configuration may require two different operating modes of the distance sensor. In a first or basic mode, the distance sensor may be designed for position detection of the carrier. For example, if the distance sensor has detected a carrier entering with its front boundary into the area of action of the sensor or of the magnetic bearing, it can transmit this to the central or local control so that it drives the relevant magnetic bearing in the intended manner.
Mit oder vor einem Erreichen eines vollständig aktivierten Zustands kann der Abstandssensor dann in einen zweiten oder Abstandsmodus geschaltet werden, in welchem er den Abstand in Wirkrichtung des Magnetlagers quantitativ und präzise für die aktive Regelung des Magnetlagers bestimmt.
Nach einer Weiterbildung hiervon kann ferner vorgesehen sein, dass der Träger in einem unmittelbar angrenzend an eine vorn und/oder hinten liegende Begrenzung einen im Zuge des Transports des Trägers in den Wirkbereich des Magnetlagers gelangenden nicht unmagnetischen, d.h. nicht ferromagnetischen und nicht permanentmagnetischen, Abschnitt aufweist. Der Abschnitt ist insbesondere weitgehend wechselwirkungsfrei mit dem Magnetlager. Da die vordere und/oder hintere geometrische Begrenzung des Trägers vom Abstandssensor ermittelbar ist, kann eine derartige Positionserkennung des Anschalten und/oder Abschalten des betreffenden Magnetlagers triggern oder initiieren. With or before reaching a fully activated state of the distance sensor can then be switched to a second or distance mode in which it determines the distance in the direction of action of the magnetic bearing quantitatively and precisely for the active control of the magnetic bearing. According to a further development of this, it can further be provided that the carrier has a non-magnetic, ie non-ferromagnetic and non-permanent-magnetic, section in a border immediately adjacent to a front and / or rear boundary during transport of the carrier into the effective region of the magnetic bearing , The section is in particular largely free of interaction with the magnetic bearing. Since the front and / or rear geometric boundary of the carrier can be determined by the distance sensor, such a position detection of the switching on and / or off of the respective magnetic bearing can trigger or initiate.
Wird das Magnetlager beispielsweise durch Detektion der vorderen Begrenzung beim Hineinfahren des Trägers in den Wirkungsbereich des Magnetlagers aktiviert, so hat jene Aktivierung zunächst keinen oder nur einen geringfügigen Ein- fluss auf den Träger, da lediglich der vorn liegende unmagnetische Abschnitt des Trägers in den Wirkungsbereich des Magnetlagers gelangt. Erst mit Fortschreiten der Vorwärtsbewegung des Trägers gelangt ein sich an den vorderen unmagnetischer Abschnitt angrenzender ferromagnetischer und/oder permanentmagnetischer Abschnitt sukzessive in den Wirkungsbereich des bereits vollständig aktivierten Magnetlagers, wodurch eine Halte-, Stütz- oder Lagerkraft für den Träger kontinuierlich und sukzessive aufbaubar ist. If the magnetic bearing is activated, for example, by detection of the front boundary when the carrier enters the area of action of the magnetic bearing, then such activation has no or only a slight influence on the carrier, since only the non-magnetic portion of the carrier lies in the area of action of the carrier Magnetic bearing passes. Only with the advance of the forward movement of the carrier, a ferromagnetic and / or permanent magnetic section adjacent to the front nonmagnetic section passes successively into the area of action of the already fully activated magnetic bearing, whereby a holding, supporting or bearing force for the carrier can be built up continuously and successively.
Bei jener Ausgestaltung, bei welcher ein mit den Magnetlagern in Wirkverbindung tretender ferromagnetischer Bereich des Trägers nur einen Teilbereich der geometrischen Außenabmessung des Trägers in Transportrichtung ausfüllt, kann die selektive Ansteuerung einzelner Magnetlager auch instantan erfolgen, wobei die zeitlich Funktion zur Ansteuerung der Magnetlager beispielsweise eine Sprung- oder Deltafunktion darstellen kann. Nach einer weiteren Ausgestaltung ist ferner denkbar, dass an zumindest einem der Magnetlager zumindest zwei in Transportrichtung (z) voneinander be- abstandete Abstandssensoren angeordnet sind, von denen zumindest einer als
Erfassungseinheit fungiert. Es ist hierbei denkbar, dass einer der Abstandssensoren permanent als Positionssensor fungiert, während der andere Abstandssensor zur quantitativen Messung des Abstandes zwischen Träger und Basis des Magnetlagers fungiert. Anstelle einer statischen Funktionszuweisung der beiden Abstandssensoren ist aber auch eine dynamische Zuweisung, insbesondere ein Funktionswechsel der zwei Abstandssensoren denkbar. Dies insbesondere dann, wenn das betreffende Magnetlager mit einem mittleren Bereich des Trägers wechselwirkt, welcher, bezogen auf die Transportrichtung zwischen, etwa mittig zwischen der vorderen und der hinteren Begrenzung des Trägers liegt. In that embodiment, in which a ferromagnetic region of the carrier which is in operative connection with the magnetic bearings only fills a subregion of the geometrical outer dimension of the carrier in the transport direction, the selective actuation of individual magnetic bearings can also take place instantaneously, wherein the time function for activating the magnetic bearings is for example a jump or delta function. According to a further embodiment, it is also conceivable that at least two distance sensors spaced apart from one another in the transport direction (z) are arranged on at least one of the magnetic bearings, of which at least one is as Detection unit acts. It is conceivable that one of the distance sensors permanently acts as a position sensor, while the other distance sensor for quantitative measurement of the distance between the carrier and the base of the magnetic bearing functions. Instead of a static function assignment of the two distance sensors but also a dynamic assignment, in particular a change in function of the two distance sensors is conceivable. This in particular when the magnetic bearing in question interacts with a central region of the carrier, which, based on the transport direction between, is located approximately centrally between the front and the rear boundary of the carrier.
Nach einem weiteren nebengeordneten Aspekt betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Bewegen und/oder Positionieren von Objekten mittels einer zuvor beschriebenen Transportvorrichtung. Das Verfahren weist dabei die folgen- den Schritte auf: According to a further independent aspect, the invention further relates to a method for moving and / or positioning objects by means of a transport device described above. The method has the following steps:
Bewegen des Trägers in Transportrichtung entlang der Basis mittels des Antriebs - Ermitteln einer Position des Trägers in Transportrichtung relativ zu den Magnetlagern mittels einer Erfassungseinrichtung sowie selektives Ansteuern zumindest eines mit dem Träger in magnetischer Wirkverbindung stehenden oder innerhalb eines vorgegebenen Zeitinter- valls erst zukünftig mit dem Träger in Wirkverbindung tretenden Magnetlagers, jeweils in Abhängigkeit der ermittelten Position des Trägers. Moving the carrier in the transport direction along the base by means of the drive - Determining a position of the carrier in the transport direction relative to the magnetic bearings by means of a detection device and selective driving at least one with the carrier in magnetic operative connection or within a predetermined time interval only in the future with the carrier in operative connection passing magnetic bearing, respectively depending on the determined position of the carrier.
Das betreffende Verfahren ist mittels der zuvor beschriebenen Transportvorrichtung durchführbar. Insoweit gelten sämtliche zur Transportvorrichtung beschrie- benen Merkmale und Vorteil auch in gleicher Art und Weise für das Verfahren; und umgekehrt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung hiervon wird das mit dem Träger in Wirkverbindung stehende oder innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls mit dem Träger in Wirkverbindung tretende Magnetlager einer vorgegebenen zeitlichen Funktion folgend, zwischen einem aktivierten und deaktivierten Zustand ange- steuert. Insoweit können durch die Positionsermittlung des Trägers in Transportrichtung die demnächst mit dem Träger in Wirkverbindung tretenden Magnetlager vorausschauend und bereits vorab einer vorgegebenen zeitlichen Funktion, etwa rampenartig und dementsprechend sanft angesteuert bzw. angeschaltet oder aktiviert werden. Eine Übergabe des Trägers an das dement- sprechend sanft aktivierbare Magnetlager kann auf diese Art und Weise besonders präzise und weitreichend störungsfrei erfolgen. The method in question can be carried out by means of the transport device described above. In that regard, all features and advantages described for the transport device also apply in the same manner to the method; and vice versa. According to a further embodiment of this, the magnetic bearing, which is in operative connection with the carrier or is in operative connection with the carrier within a predetermined time interval, follows a predetermined temporal function between an activated and deactivated state. In that regard, by the position determination of the carrier in the transport direction the soon coming to the carrier operatively connected magnetic bearing anticipatory and already beforehand a predetermined temporal function, such as ramped and accordingly gently controlled or turned on or activated. A transfer of the carrier to the accordingly gently activated magnetic bearing can be done in this way very precise and far-reaching trouble-free.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird zumindest eines der Magnetlager zur Kompensation von während des Bewegens des Trägers in Transportrichtung entstehenden Abstandsschwankungen zwischen Träger und Basis selektiv angesteuert. Die Art der konkreten Ansteuerung kann empirisch, beispielsweise durch Kalibrieren ermittelt werden. Geeignete zeitliche Funktionen zur Ansteuerung zum Deaktivieren oder Aktivieren einzelner Magnetlager können beispielsweise in Form von Lock-up-Tables in der Steuerung hinterlegt sein. According to a further embodiment of the method, at least one of the magnetic bearings is selectively controlled to compensate for distance variations between the carrier and the base during movement of the carrier in the transport direction. The type of concrete control can be determined empirically, for example by calibration. Suitable temporal functions for controlling the deactivation or activation of individual magnetic bearings can be stored in the controller, for example in the form of lock-up tables.
Anstelle einer zeitlichen Funktion kann auch eine Ortsfunktion hinterlegt sein, sodass die Ansteuerung und dementsprechend die Aktivierung oder Deaktivie- rung des Magnetlager quantitativ in Abhängigkeit der jeweils vorherrschenden Position des Trägers in Transportrichtung erfolgt. In Kenntnis der Geschwindigkeit des Trägers kann ein etwa im Speicher der Steuerung hinterlegte zeitliche Funktion auch jederzeit in eine Ortsfunktion und umgekehrt transferiert werden. Ferner ist denkbar, dass die Aktivierung oder Deaktivierung einzelner Magnetlager transportgeschwindigkeitsabhängig erfolgt. Instead of a time function, a location function can also be stored, so that the activation and accordingly the activation or deactivation of the magnetic bearing takes place quantitatively as a function of the respectively prevailing position of the carrier in the transport direction. With knowledge of the speed of the carrier, a time function stored for instance in the memory of the controller can also be transferred at any time into a location function and vice versa. Furthermore, it is conceivable that the activation or deactivation of individual magnetic bearings takes place depending on the transport speed.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass während der Bewegung des Trägers entlang der Basis jeweils zumindest eines der Magnet-
lager selektiv angesteuert wird. Das angesteuerte Magnetlager tritt dabei, bezogen auf die Transportrichtung, mit einer vorderen Begrenzung und/oder mit einer hinteren Begrenzung des Trägers in Wirkverbindung oder tritt innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls erst zukünftig mit der entsprechenden Be- grenzung des Trägers in Wirkverbindung. Auf diese Art und Weise kann eine vorausschauende Aktivierung oder Deaktivierung eines oder mehrerer Magnetlager herbeigeführt werden, die ein weitreichend störungsfreies translatorisches Bewegen des Trägers entlang der Basis ermöglichen. Es versteht sich hierbei von selbst, dass bei vorsehen von z.B. zwei in Querrichtung (x) voneinander beabstandeten Magnetlagern jeweils zwei, etwa mit einer linken und einer rechten Seite des Trägers wechselwirkende Magnetlager synchron aktivierbar oder deaktivierbar sind. In einem weiteren Aspekt ist schließlich ein Computerprogramm zum Bewegen und/oder Positionieren von Objekten mittels einer zuvor beschriebenen Transportvorrichtung vorgesehen. Das Computerprogramm weist dabei Programmmittel zum Bewegen des Trägers in Transportrichtung entlang der Basis, Programmmittel zum Ermitteln einer Position des Trägers in Transportrichtung rela- tiv zu den Magnetlagern und Programmmittel zum selektiven Ansteuern zumindest eines mit dem Träger in magnetischer Wirkverbindung stehenden oder innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls mit dem Träger in Wirkverbindung tretenden Magnetlagers in Abhängigkeit der ermittelten Position des Trägers auf. According to a further embodiment it is further provided that during the movement of the carrier along the base at least one of the magnetic warehouse is selectively controlled. In this case, the actuated magnetic bearing, in relation to the transport direction, interacts with a front boundary and / or with a rear boundary of the carrier or only comes into operative connection with the corresponding boundary of the carrier within a predetermined time interval. In this way, a forward-looking activation or deactivation of one or more magnetic bearings can be brought about, which enable a far-reaching, trouble-free translational movement of the carrier along the base. It goes without saying that, for example, if two magnetic bearings spaced apart from one another in the transverse direction (x) are provided, two magnetic bearings which interact with a left and a right side of the carrier, for example, can be activated or deactivated synchronously. In a further aspect, finally, a computer program for moving and / or positioning objects by means of a transport device described above is provided. The computer program in this case has program means for moving the carrier in the transport direction along the base, program means for determining a position of the carrier in the transport direction relative to the magnetic bearings and program means for selectively driving at least one of the carrier in magnetic operative connection or within a predetermined time interval the carrier in operative connection passing magnetic bearing in dependence of the determined position of the carrier.
Das Computerprogramm ist insbesondere in der Steuerung implementierbar, welche mit der Erfassungseinrichtung zur Positionsermittlung des Trägers in Transportrichtung gekoppelt ist. Die Steuerung kann dabei global, aber auch mehrfach und dezentral an der Transportvorrichtung oder an jedem der Mag- netlager angeordnet sein. Das Computerprogramm dient insbesondere der computergestützten Umsetzung des beschriebenen Verfahrens zum Bewegen und/oder Positionen von Objekten sowie dem Betrieb der zuvor beschriebenen
Transportvorrichtung. Sämtliche in Bezug auf die vorbeschriebene Transportvorrichtung und das Verfahren zum Bewegen und/oder Positionieren von Objekten genannten Merkmale, Vorteile und Eigenschaften gelten gleichermaßen auch für das genannte Computerprogramm; und umgekehrt. The computer program can be implemented in particular in the controller, which is coupled to the detection device for determining the position of the carrier in the transport direction. The controller can be arranged globally, but also multiple and decentralized on the transport device or on each of the magnetic bearings. The computer program is used in particular for computer-aided implementation of the described method for moving and / or positions of objects and the operation of the previously described Transport device. All in terms of the above-described transport device and the method for moving and / or positioning of objects mentioned features, advantages and properties apply equally to said computer program; and vice versa.
Kurzbeschreibung der Figuren Brief description of the figures
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert. Hierbei zeigen: einen schematischen Querschnitt durch eine Transportvorrichtung in der Ebene senkrecht zur Transportrichtung; eine schematische Darstellung eines Magnetlagers mit einem Regelkreis, eine schematische Draufsicht auf die Transportvorrichtung von oben betrachtet, eine vereinfachte schematische Darstellung des Trägers von oben betrachtet, Other objects, features and advantageous embodiments of the invention will be explained in the following description of exemplary embodiments. 1 shows a schematic cross section through a transport device in the plane perpendicular to the transport direction; a schematic representation of a magnetic bearing with a control loop, a schematic plan view of the transport device viewed from above, a simplified schematic representation of the carrier viewed from above,
Fig. 5 eine weitere Ausgestaltung des Trägers von oben betrachtet, 5 shows a further embodiment of the carrier viewed from above,
Fig. 6a bis 6f eine schematische Darstellung mehrerer in Transportrichtung voneinander beabstandeter Magnetlager in einer zeitlichen Sequenz mit in Transportrichtung bewegten Träger, Fig. 7a bis 7f eine alternative Ausgestaltung einzelner Magnetlager in einer der Fig. 6 vergleichbaren Darstellung,
Fig. 8a bis 8e eine weitere Ausgestaltung einzelner Magnetlager in einer Darstellung gemäß der Fig. 6 und 7, 6a to 6f show a schematic illustration of a plurality of magnetic bearings spaced apart in the transport direction in a time sequence with carrier moved in the transport direction, FIGS. 7a to 7f show an alternative embodiment of individual magnetic bearings in a representation comparable to FIG. 8a to 8e, a further embodiment of individual magnetic bearing in a representation according to FIGS. 6 and 7,
Fig. 9a bis 9e eine weitere Ausgestaltung eines Magnetlagers sowie eine mo- difizierte Trägerausgestaltung in einer sequenzartigen Darstellung zur Illustration der Trägerbewegung in Transportrichtung, ein schematisches Flussdiagramm des Verfahrens zum Bewegen und Positionieren des Trägers entlang der Basis und eine vereinfachte schematische Darstellung einer zeitlichen Funktion zur Ansteuerung eines ausgewählten Magnetlagers. 9a to 9e show a further embodiment of a magnetic bearing and a modified carrier design in a sequence-like representation to illustrate the carrier movement in the transport direction, a schematic flow diagram of the method for moving and positioning the carrier along the base and a simplified schematic representation of a temporal function Control of a selected magnetic bearing.
Detaillierte Beschreibung Detailed description
Die in den Fig. 1 und 3 schematisch dargestellte Transportvorrichtung 1 0 weist eine stationäre Basis 1 2 auf, an der mehrere, entlang einer Transportrichtung 1 1 (z) verteilt und beabstandet zueinander angeordnete Magnetlager 24, 26, 28, 29 angeordnet sind. Die Magnetlager 24, 26, 28, 29 weisen jeweils einen Elektromagnet 62 und einen Kern 63 auf, wie dies in der vergrößerten schematischen Darstellung gemäß Fig. 2 am Beispiel des Magnetlagers 24 gezeigt ist. Die Elektromagnete 62 sind jeweils an der stationären Basis 1 2 angeordnet, damit die im Betrieb der einzelnen Magnetlager 24, 26, 28, 29 entstehende Abwärme auch unter Vakuumbedingungen kontrolliert abgeführt werden kann. The transport device 1 0 shown schematically in FIGS. 1 and 3 has a stationary base 1 2, at which a plurality of spaced along a transport direction 1 1 (z) and spaced magnetic bearing 24, 26, 28, 29 are arranged. The magnetic bearings 24, 26, 28, 29 each have an electromagnet 62 and a core 63, as shown in the enlarged schematic view of FIG. 2 using the example of the magnetic bearing 24. The electromagnets 62 are each arranged on the stationary base 1 2, so that the waste heat generated during operation of the individual magnetic bearings 24, 26, 28, 29 can be removed controlled under vacuum conditions.
An der Basis 1 2 ist ein Träger 30 mittels der Magnetlager 24, 26, 28, 29 berührungslos gelagert. Der Träger 30 dient der Aufnahme und Befestigung eines Objekts 80, welches, wie in Fig. 1 dargestellt, als Substrat ausgestaltet sein kann. Der Träger 30 kann insoweit als Substratträger ausgebildet sein oder ei- nen Substratträger, beispielsweise einen elektrostatischen Substratträger aufnehmen oder haltern.
In der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 ist eine Substratbehandlung von unten vorgesehen. Es ist aber auch gleichermaßen denkbar, zu behandelnde Objekte 80 an der Oberseite des Trägers 30 anzuordnen. Die Magnetlager 24, 26 wären dann in die in der Darstellung der Fig. 1 links und rechts liegenden Randberei- chen des Trägers 30 zu verlagern und die Basis 12 würde zwischen den Magnetlagern 24, 26 einen entsprechenden Freiraum bereitstellen. At the base 1 2, a carrier 30 by means of the magnetic bearings 24, 26, 28, 29 mounted without contact. The carrier 30 serves to receive and fix an object 80, which, as shown in FIG. 1, can be designed as a substrate. The carrier 30 can be configured as a substrate carrier or can accommodate or support a substrate carrier, for example an electrostatic substrate carrier. In the embodiment according to FIG. 1, a substrate treatment from below is provided. However, it is equally conceivable to arrange objects 80 to be treated on the upper side of the carrier 30. The magnetic bearings 24, 26 would then be displaced into the edge regions of the carrier 30 lying on the left and right in the representation of FIG. 1, and the base 12 would provide a corresponding clearance between the magnetic bearings 24, 26.
Zum Bewegen und zum Transportieren des Trägers 30 in Transportrichtung 1 1 ist an der Basis ein Antrieb 18 angeordnet. Der Antrieb 18 kann insbesondere als Linearmotor ausgestaltet sein, wobei auch hier die Spulen des Linearmotors 18 an der Basis 12 angeordnet sind. Der Linearmotor 18 kann ferner mit einer räumlichen Codierung 19 in Transportrichtung 1 1 versehen sein, sodass über die Wechselwirkung des Linearmotors 18 mit einem entsprechenden Gegenstück, etwa in Form einer am Träger 30 angeordneten Magnetschiene 20 Posi- tionsinformationen in Transportrichtung (z) mittels des Antriebs 18 bestimmbar sind. For moving and transporting the carrier 30 in the transport direction 1 1, a drive 18 is arranged on the base. In particular, the drive 18 can be designed as a linear motor, the coils of the linear motor 18 also being arranged on the base 12 here. The linear motor 18 can also be provided with a spatial coding 19 in the transport direction 11, so that via the interaction of the linear motor 18 with a corresponding counterpart, for example in the form of a magnetic rail 20 arranged on the carrier 30, position information in the transport direction (z) by means of the drive 18 are determinable.
Den jeweiligen Magnetlagern 24, 26, 28, 29 zugeordnet, befinden sich am Träger 30 entsprechende, sich in Transportrichtung (z) erstreckende ferromagneti- sehe Lagerabschnitte 34, 36, 38, 39. Mittels der ferromagnetischen Lagerabschnitte, die beispielsweise als ferromagnetische Schiene ausgestaltet sein können, tritt der Träger 30 mit den einzelnen Magnetlagern 24, 26, 28, 29 in magnetische Wirkverbindung. Wei bereits erwähnt sind für die seitliche Lagerung des Trägers 30 auch denkbar, lediglich an einer Seite eine Reihe bidirekti- onal wirkender Lorenzaktoren vorzusehen, sodass lediglich an der in Fig. 1 linken oder rechten Außenseite des Trägers 30 eine Reihe von in Transportrichtung voneinander beabstandeter Magnetlager 28 oder 29 vorzusehen sind. Associated with the respective magnetic bearings 24, 26, 28, 29 are on the carrier 30 corresponding, in the transport direction (z) extending ferromagnetic bearing sections see 34, 36, 38, 39. By means of the ferromagnetic bearing sections, which may be configured for example as a ferromagnetic rail can, the carrier 30 with the individual magnetic bearings 24, 26, 28, 29 in magnetic operative connection. Wei already mentioned are for the lateral mounting of the carrier 30 also conceivable to provide only on one side of a series bidirectional acting Lorenzaktoren, so that only on the left or right in Fig. 1 outside of the carrier 30, a series of spaced apart in the transport direction magnetic bearings 28 or 29 are provided.
Jedes der Magnetlager 24, 26, 28, 29 weist eine in Fig. 2 separat am Beispiel des Magnetlagers 24 dargestellte Regelschleife 60 auf. Die Regelschleife 60 umfasst einen Elektromagnet 62 mit einer mit einem Kern 63 versehenen elektrisch betätigbare Spule 64. Insbesondere für die Lagerung in Querrichtung
(x) können auch kernfreie Spulen, d.h. Spulen ohne ferromagnetischen kern vorgesehen werden. Durch Beaufschlagung der Spule 64 mit elektrischem Strom ist ein mit dem ferromagnetischen Lagerabschnitt 34 des Trägers 30 in Wechselwirkung tretendes Magnetfeld erzeugbar. Die Regelschleife 60 weist ferner einen Abstandssensor 61 auf, welcher zum berührungslosen Messen eines Abstandes zum ferromagnetischen Lagerabschnitt 34 ausgebildet ist. Each of the magnetic bearings 24, 26, 28, 29 has a control loop 60 shown separately in FIG. 2 using the example of the magnetic bearing 24. The control loop 60 comprises an electromagnet 62 having an electrically actuatable coil 64 provided with a core 63. In particular for storage in the transverse direction (x) can also core-free coils, ie coils are provided without ferromagnetic core. By applying electric current to the coil 64, a magnetic field interacting with the ferromagnetic bearing portion 34 of the carrier 30 can be generated. The control loop 60 also has a distance sensor 61, which is designed for contactless measurement of a distance from the ferromagnetic bearing section 34.
Mit anderen Worten ist mittels des Abstandssensors 61 der Abstand d zwischen der Basis 12 und dem Träger 30 in Wirkrichtung des betreffenden Magnetlagers 24 ermittelbar. Der Abstandssensor 61 kann beispielsweise als Magnetsensor ausgestaltet sein und eine präzise und quantitative Abstandsermittlung unter Ausnutzung des Hall-Effekts bereitstellen. Das vom Abstandssensor 61 ermittelbare Signal wird einem Sollwertgeber 68 und einem Regler 67 zugeführt. Der Sollwertgeber 68 kann einen Abstandssollwert vorgeben. Im Regler 67 kann jeder Sollwert mit dem über den Abstandssensor 61 ermittelten Istwert verglichen werden. In other words, by means of the distance sensor 61, the distance d between the base 12 and the carrier 30 in the effective direction of the relevant magnetic bearing 24 can be determined. The distance sensor 61 may, for example, be designed as a magnetic sensor and provide a precise and quantitative distance determination by utilizing the Hall effect. The detectable by the distance sensor 61 signal is fed to a setpoint generator 68 and a controller 67. The setpoint generator 68 can specify a distance setpoint. In the controller 67, each setpoint value can be compared with the actual value determined via the distance sensor 61.
Der Regler 67 bestimmt aus dem Vergleich von Sollwert und Istwert ein Steuersignal, welches über einen Verstärker 66 der Spule 64 zuführbar ist. Die typi- scherweise digital oder analog implementierte Regelschleife 60 ermöglicht somit ein schwebendes Halten bzw. ein schwebendes und berührungsloses Aufhängen des Trägers 30 an der Basis 12. The controller 67 determines from the comparison of setpoint and actual value, a control signal which can be fed via an amplifier 66 of the coil 64. The control loop 60, which is typically implemented in a digital or analog manner, thus enables a suspended holding or a floating and non-contact suspension of the carrier 30 on the base 12.
Die gegenüberliegenden, etwa links und rechts, in x- oder Querrichtung vonei- nander beabstandeten Magnetlager 28, 29 sind gleichermaßen wie auch die oberhalb des Trägers 30 angeordneten Magnetlager 24, 26 im Sinne der Erfindung selektiv ansteuerbar. Der Einfachheit halber wird zu Illustrationszwecken nachfolgend lediglich auf die die Gewichtskraft des Trägers 30 kompensierenden Magnetlager 24, 26 Bezug genommen. The opposite, approximately left and right, in x- or transversely spaced apart from each other magnetic bearings 28, 29 are equally as well as the arranged above the support 30 magnetic bearings 24, 26 selectively controlled in the context of the invention. For the sake of simplicity, for purposes of illustration, reference will now be made only to the magnetic bearing 24, 26 compensating for the weight of the carrier 30.
In der Darstellung gemäß der Fig. 3 ist die Basis 12 symbolisch durch zwei Führungsabschnitte 14, 1 6 dargestellt, an denen mehrere, in Transportrichtung 1 1
voneinander regelmäßig, bzw. äquidistant beabstandete Magnetlager 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g sowie an dem Führungsabschnitt 1 6 entsprechende Magnetlager 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g angeordnet sind. Eine ähnliche Konfiguration und Anordnung mehrerer Magnetlager ist auch für die seitlichen Magnetlager 28, 29 vorgesehen. Diese können in entsprechender Art und Weise, wie auch die Magnetlager 24, 26 ansteuerbar sein. In the illustration according to FIG. 3, the base 12 is symbolically represented by two guide sections 14, 16, on which several, in the transport direction 1 1 Magnetic bearings 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g which are spaced apart from one another regularly or equidistant from one another and magnetic bearings 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g corresponding to the guide section 16 are arranged. A similar configuration and arrangement of a plurality of magnetic bearings is also provided for the lateral magnetic bearings 28, 29. These can be controlled in a corresponding manner, as well as the magnetic bearings 24, 26.
In der Darstellung gemäß der Fig. 3 ist eine Erfassungseinrichtung 42 vorgesehen, mittels derer die aktuelle Position des Trägers 30 in Bezug auf die Trans- portrichtung 1 1 (z) und in Relation zu den einzelnen Magnetlagern 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g sowie 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g bestimmbar ist. Des Weiteren weist die in Fig. 3 dargestellte Transportvorrichtung 1 0 eine zentrale Steuerung 50 auf, die mit sämtlichen Magnetlagern 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g des in Transportrichtung 1 1 betrachteten rechts liegenden Füh- rungsabschnitts 1 6 als auch mit sämtlichen Magnetlagern 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g des in Transportrichtung 1 1 betrachtet links liegenden Führungsabschnitts 14 gekoppelt ist. In the illustration according to FIG. 3, a detection device 42 is provided, by means of which the current position of the carrier 30 with respect to the transport direction 1 1 (z) and in relation to the individual magnetic bearings 24a, 24b, 24c, 24d, 24e , 24f, 24g and 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g can be determined. Furthermore, the transport device 110 shown in FIG. 3 has a central control 50, which is connected to all magnetic bearings 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g of the right-hand guide section 1 6 viewed in the transport direction 11 is coupled with all the magnetic bearings 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g of the viewed in the transport direction 1 1 left guide portion 14.
Die zentrale Steuerung 50 kann einzelne Magnetlager, vorliegend zum Beispiel die Magnetlager 24a, 24d sowie die Magnetlager 26a, 26d selektiv ansteuern, um einen Einfahr- oder Ausfahrvorgang des Trägers 30 bezüglich der genannten Magnetlager 24a, 24d, 26a, 26d möglichst störungsfrei zu gestalten. Sämtliche Magnetlager 24, 26 können über eine Datenübertragungseinrichtung 43, welche beispielsweise als Kommunikationsbus oder Datenbus ausgestaltet sein kann, miteinander vernetzt sein. Die Datenübertragungseinrichtung 43 kann ferner mit den einzelnen Antriebseinheiten 1 8a, 1 8b, 1 8c, 1 8d sowie mit den dort jeweils vorgesehenen räumlichen Codierabschnitte 19a, 19b, 1 9c, 1 9d gekoppelt sein. Auf diese Art und Weise kann über die Datenübertragungseinrichtung 43 und durch die Kopplung mit den Antriebseinheiten 1 8a, 1 8b, 1 8c, 1 8d bzw. durch Kopplung mit dem von den einzelnen Antriebseinheiten gebildeten Antrieb 1 8
eine Positionsinformation des Trägers 30 in Transportrichtung 1 1 bestimmt werden. Durch die Kopplung mit dem Antrieb 18 kann ferner eine Transportgeschwindigkeit des Trägers 30 ermittelt werden, welche zum selektiven Ansteuern, insbesondere zum selektiven Aktivieren und Deaktivieren einzelner Mag- netlager 24a, 24d, 26a, 26d verwendbar ist. The central controller 50 can selectively control individual magnetic bearings, in the present case, for example, the magnetic bearings 24a, 24d and the magnetic bearings 26a, 26d in order to make a retracting or extending operation of the carrier 30 with respect to said magnetic bearings 24a, 24d, 26a, 26d as trouble-free as possible. All magnetic bearings 24, 26 can be networked with each other via a data transmission device 43, which may be designed, for example, as a communication bus or data bus. The data transmission device 43 can furthermore be coupled to the individual drive units 1 8a, 1 8b, 1 8c, 1 8d as well as to the respective spatial coding sections 19a, 19b, 19c, 19d provided there. In this way, via the data transmission device 43 and by the coupling with the drive units 1 8a, 1 8b, 1 8c, 1 8d or by coupling with the drive 1 8 formed by the individual drive units a position information of the carrier 30 in the transport direction 1 1 are determined. By coupling with the drive 18, a transport speed of the carrier 30 can also be determined, which can be used for selective activation, in particular for the selective activation and deactivation of individual magnetic bearings 24a, 24d, 26a, 26d.
Anstelle oder ergänzend zur zentralen Steuerung 50, welche beispielsweise durch Kopplung mit dem Sollwertgeber 68 die Regelschleife 60 beliebig kontrollieren kann, können auch mehrere dezentrale Steuerungen 51 vorgesehen sein, die entweder in gleicher Art und Weise mit dem Sollwertgeber 68 zusammenwirken oder die beispielsweise in den Regler 67 eingreifen oder, wie in Fig. 1 angedeutet, das Ausgangssignal des Reglers 67 zum kompletten Aktivieren oder Deaktivieren bzw. zum Abschwächen der vom Elektromagnet ausgehenden Kraft 62 ausgebildet sind. In gleicher Art und Weise kann auch die zentrale Steuerung 50 Einfluss auf die Ausgangssignale des Reglers 67 nehmen. Instead of or in addition to the central controller 50, which can arbitrarily control the control loop 60, for example by coupling with the setpoint generator 68, a plurality of decentralized controls 51 may be provided which cooperate either in the same manner with the setpoint generator 68 or the example in the controller Engage 67 or, as indicated in Fig. 1, the output signal of the controller 67 for completely activating or deactivating or for attenuating the emanating from the electromagnet force 62 are formed. In the same way, the central controller 50 can also influence the output signals of the controller 67.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 ist das Bereitstellen gesonderter Erfassungseinrichtungen an den einzelnen Magnetlagern 24, 26, 28, 29 nicht grundsätzlich erforderlich. Die für die selektive Aktivierung oder Deaktivierung einzel- ner Magnetlager erforderlichen Informationen, insbesondere die Position des Trägers 30 in Transportrichtung (z) sowie die Geschwindigkeit des Trägers 30 in Transportrichtung (z) können sämtlichst durch die datentechnische Kopplung mit der Datenübertragungseinrichtung 43, typischerweise mit einem Datenbus ermittelt und entweder der zentralen Steuerung 50 oder mehreren dezentralen Steuerungen 51 zur Verfügung gestellt werden. In the embodiment according to FIG. 3, the provision of separate detection devices on the individual magnetic bearings 24, 26, 28, 29 is not fundamentally necessary. The information required for the selective activation or deactivation of individual magnetic bearings, in particular the position of the carrier 30 in the transport direction (z) and the speed of the carrier 30 in the transport direction (z), can all be achieved by data linkage to the data transfer device 43, typically one Data bus determined and either the central controller 50 or more decentralized controllers 51 are provided.
In den Fig. 6 bis 8 sind verschiedene Ausgestaltungen der Erfassungseinrichtung 40, 44, 46, 48 dargestellt, wobei jedes der Magnetlager 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f mit zumindest zwei Sensoren bestückt ist. Am Beispiel der Fig. 6a ist exemplarisch für sämtliche Fig. 6a bis 8e der Elektromagnet 62, der zuvor beschriebene Abstandssensor 61 und ein ergänzender Positionssensor 71 gezeigt. Beim Magnetlager 24a, welches, wie sämtliche übrigen Magnetlager 24b,
24c, 24d, 24e, 24f, 24g mit einer eigenen Steuerung 51 versehen, die einerseits mit der Regelschleife 60 und andererseits mit dem zusätzlichen Positionssensor 71 gekoppelt ist. Die Erfassungseinrichtung 40 zur Bestimmung der Position des Trägers 30 in der nach rechts weisenden Transportrichtung z ist von einem einzelnen oder von mehreren Positionssensoren 71 der Magnetlager 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g gebildet. Various embodiments of the detection device 40, 44, 46, 48 are shown in FIGS. 6 to 8, wherein each of the magnetic bearings 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f is equipped with at least two sensors. 6a to 8e, the electromagnet 62, the previously described distance sensor 61 and a supplementary position sensor 71 are shown by way of example for all FIGS. 6a to 8e. When magnetic bearing 24a, which, like all other magnetic bearing 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g provided with its own control 51 which is coupled on the one hand with the control loop 60 and on the other hand with the additional position sensor 71. The detection device 40 for determining the position of the carrier 30 in the right-facing transport direction z is formed by a single or multiple position sensors 71 of the magnetic bearings 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g.
Eine in schwarz oder vollständig ausgefüllt dargestellte Komponente, Elektromagnet 62, Positionssensor 71 und Abstandssensor 61 des Magnetlagers 24b in Fig. 6a symbolisiert, dass die betreffenden Komponente vollständig aktiviert ist, während eine nicht ausgefüllte Komponenten ein deaktiviertes Magnetlager oder einen Sensor darstellt, welcher in der momentanen Situation kein Signal erzeugt. Eine schraffiert dargestellte Komponente befindet sich zwischen dem aktivierten und deaktivierte Zustand, folglich in einem Zwischenzustand. Aus der Abfolge der Fig. 6a bis 6f ist erkennbar, dass der Träger 30 kontinuierlich von links nach rechts in Transportrichtung (z) bewegt wird. A component shown in black or completely filled, electromagnet 62, position sensor 71 and distance sensor 61 of the magnetic bearing 24b in Fig. 6a symbolizes that the relevant component is fully activated, while an unfilled components represents a deactivated magnetic bearing or a sensor, which in the current situation no signal generated. A hatched component is between the activated and deactivated states, thus in an intermediate state. It can be seen from the sequence of FIGS. 6a to 6f that the carrier 30 is moved continuously from left to right in the transport direction (z).
Der Positionssensor 71 , welcher vorliegend als Kanten- oder geometrischer Begrenzungsdetektor des Trägers ausgestaltet ist, kann in einfachster Ausge- staltung lediglich erkennen, ob sich unterhalb des betreffenden Magnetlagers 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g gerade ein Träger 30 befindet. In der Ausgestaltung der Erfassungseinrichtung 40 gemäß der Fig. 6a bis 6f sind sämtliche Positionssensoren 71 entgegen der Transportrichtung (z) vom jeweiligen Abstandssensor 61 des betreffenden Magnetlagers 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g beabstandet angeordnet. The position sensor 71, which in the present case is designed as an edge or geometric boundary detector of the carrier, can only detect in the simplest configuration whether a carrier 30 is currently located below the respective magnetic bearing 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g , In the embodiment of the detection device 40 according to FIGS. 6a to 6f, all the position sensors 71 are arranged at a distance from the respective distance sensor 61 of the relevant magnetic bearing 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, counter to the transport direction (z).
Auf diese Art und Weise kann, wie in Fig. 6a verdeutlicht, der Positionssensor 71 des Magnetlagers 24f eine vordere Begrenzung 31 des Trägers 30 bereits dann detektieren, bevor sich der Träger 30 überhaupt im Wirkungsbereich des Magnetlagers 24f befindet. Gelangt der Träger 30, wie in Fig. 6c gezeigt, nun in den Wirkungsbereich des Magnetlagers 24f, so kann dieses selektiv mittels der Steuerung 50 oder 51 aktiviert werden. Ein teilaktivierter Zustand des Elektro-
magneten 62 des Magnetlagers 24f ist in Fig. 6c durch eine Schraffur verdeutlicht. In this way, as illustrated in FIG. 6a, the position sensor 71 of the magnetic bearing 24f can already detect a front boundary 31 of the carrier 30 before the carrier 30 is even within the effective range of the magnetic bearing 24f. If the carrier 30, as shown in Fig. 6c, now in the range of action of the magnetic bearing 24 f, this can be selectively activated by the controller 50 or 51. A partially activated state of the electrical Magnets 62 of the magnetic bearing 24f is illustrated in Fig. 6c by hatching.
Das betreffende Magnetlager 24f wird hinsichtlich seiner magnetischen Wir- kungsweise und entsprechend der Dynamik und der Bewegung des Trägers 30 in Transportrichtung (z) vergleichsweise langsam und kontinuierlich hinzugeschaltet. Auf diese Art und Weise kann eine schlagartige Wechselwirkung zwischen Träger 30 und vorgelagertem Magnetlager 24f vermieden oder zumindest weitgehend unterdrückt werden. Ein ähnliches Szenario ergibt sich nach- folgend in Fig. 6d, wenn nämlich die in Transportrichtung (z) hinten liegende Begrenzung 32 am Positionssensor 71 des Magnetlagers 24b vorbeifährt. The respective magnetic bearing 24f is connected comparatively slowly and continuously with regard to its magnetic effect and according to the dynamics and the movement of the carrier 30 in the transport direction (z). In this way, a sudden interaction between the carrier 30 and the upstream magnetic bearing 24f can be avoided or at least largely suppressed. A similar scenario results in the following in FIG. 6d, namely when the boundary 32 in the transporting direction (z) passes by the position sensor 71 of the magnetic bearing 24b.
Obwohl sich jener hintere Bereich des Trägers 30 noch im vollen Wirkungsbereich des Magnetlagers 24b befindet, erweist es sich zur Vermeidung von Stö- rungen als vorteilhaft, das betreffende Magnetlager 24b frühzeitig vom aktivierten Zustand (A) in den deaktivierten Zustand (B), wie in Fig. 6e gezeigt, zu überführen. In Fig. 6d ist wiederum ein Zwischenzustand des betreffenden Elektromagneten 62 dargestellt. Die Fig. 6f entspricht der Fig. 6a, wobei sich das gesamte Prozedere mit den benachbart in Bewegungsrichtung (z) liegen- den Magnetlagern 24g und 24c wiederholt. Although this rear region of the carrier 30 is still in the full range of action of the magnetic bearing 24b, it proves to be advantageous to avoid the interference magnetic bearing 24b early from the activated state (A) in the deactivated state (B), as in Fig. 6e shown, to convict. In Fig. 6d, in turn, an intermediate state of the respective electromagnet 62 is shown. 6f corresponds to FIG. 6a, with the entire procedure repeated with the magnetic bearings 24g and 24c lying adjacent in the direction of movement (z).
In der in den Fig. 7a bis f gezeigten Ausgestaltung sind an jedem der Magnetlager 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g jeweils zwei Positionssensoren 71 angeordnet, die in zwei entgegengesetzten Bewegungsrichtungen jeweils vom Ab- Standssensor 61 beabstandet sind. Vorliegend befindet sich der Abstandssensor 61 , bezogen auf die Bewegungsrichtung (z) in etwa mittig zwischen den beiden randseitig in Bewegungsrichtung an dem Magnetlager 24 vorgesehenen Positionssensoren 71 . Die Wirkungsweise ist hierbei quasi identisch zu der unter Bezugnahme auf die Fig. 6a bis 6f geschilderten Ausgestaltung. Der in Bewegungsrichtung jeweils vorn liegende Positionssensor 71 der Magnetlager 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f,
24g ist hierbei nur von untergeordneter Bedeutung für das selektive Ansteuern einzelner Magnetlager 24. Die beidseitige Anordnung zweier Positionssensoren 71 ermöglicht jedoch die Implementierung einer gleichartigen Steuerung in beiden Bewegungsrichtungen, von links nach rechts als auch von rechts nach links. In the embodiment shown in FIGS. 7a to f, two position sensors 71 are arranged on each of the magnetic bearings 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, which are each spaced from the distance sensor 61 in two opposite directions of movement. In the present case, the distance sensor 61, with respect to the direction of movement (z), is located approximately centrally between the two position sensors 71 provided on the edge of the magnetic bearing 24 in the direction of movement. The mode of action here is virtually identical to the embodiment described with reference to FIGS. 6a to 6f. The respective forward position sensor 71 of the magnetic bearings 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g here is only of secondary importance for the selective driving of individual magnetic bearings 24. The two-sided arrangement of two position sensors 71, however, allows the implementation of a similar control in both directions of movement, from left to right and from right to left.
Des Weiteren kann durch Verwendung mehrerer Positionssensoren 71 pro Magnetlager 24 auch an jedem Magnetlager 24 separat die Geschwindigkeit des Trägers 30 ermittelt werden. Furthermore, by using a plurality of position sensors 71 per magnetic bearing 24, the speed of the carrier 30 can also be determined separately at each magnetic bearing 24.
Das Ausführungsbeispiel einer Erfassungseinrichtung 46 gemäß der Fig. 8a bis 8e sieht vor, dass jedes der Magnetlager 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f zwei Abstandssensoren 61 aufweist, die jeweils dazu in der Lage sind, den Abstand, bezogen auf die Wirkrichtung des jeweiligen Elektromagneten 62 zwischen Träger 30 und Magnetlager 24 bzw. Basis 1 2 zu ermitteln. The embodiment of a detection device 46 according to FIGS. 8a to 8e provides that each of the magnetic bearings 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f has two distance sensors 61 which are each capable of the distance, with respect to the effective direction of the respective electromagnet 62 between carrier 30 and magnetic bearing 24 or base 1 2 to determine.
Bei der in der Sequenz der Fig. 8a bis 8e dargestellten Sequenz fungiert der in Transportrichtung (z) hinten liegende oder der Transportrichtung (z) entgegengesetzt am Magnetlager 24f in Fig. 8a angeordnete Abstandssensor 61 sozu- sagen als Positionssensor zur bloßen Detektion der Position des Trägers 30 in Bezug auf die Transportrichtung (z), während der andere, das heißt der in Transportrichtung vorgelagerte er vorn liegende Abstandssensor 61 , welcher in Fig. 8a am Magnetlager 24f noch nicht aktiv ist, als eigentlicher Abstandssensor für die Regelschleife 60 fungiert. In regelungstechnischer Hinsicht kann der zu- mindest eine Abstandssensors in der Wirkmitte oder möglichst nahe der Wirkmitte des Elektromagneten 62 des jeweiligen Magnetlagers 24, 26, 28, 29, angeordnet sein, wodurch ein hoher Grad an Kolokation der Sensors mit dem jeweiligen Elektromagnet erreicht werden kann. Ähnlich wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 6c erläutert, kann nach einer Detektion des Trägers 30 mittels des in Fig. 8b bereits aktiven Abstandssensors 61 des Magnetlagers 24f der betreffende Elektromagnet 62 des Magnetlagers
24f der vorgegebenen zeitlichen Funktion folgend, aktiviert werden, bevor er in Fig. 8c vollständig aktiviert ist. Mit vollständiger Aktivierung ist dann auch der für die Abstandsregelung zuständige und in Transportrichtung 1 1 vorn liegende weitere Abstandssensor 61 , wie in Fig. 8c gezeigt, aktiv, sodass eine Abstands- regelung mittels der Regelschleife 60 durchführbar ist. In the sequence shown in the sequence of FIGS. 8a to 8e, the distance sensor 61 arranged in the transport direction (z) at the rear or opposite to the transport direction (z) at the magnetic bearing 24f in FIG. 8a acts as a position sensor for the mere detection of the position of the sensor Carrier 30 with respect to the transport direction (z), while the other, that is, the upstream in the transport direction he ahead distance sensor 61, which is not yet active in Fig. 8a at the magnetic bearing 24f, acts as the actual distance sensor for the control loop 60. In terms of control engineering, the at least one distance sensor can be arranged in the active center or as close as possible to the center of action of the electromagnet 62 of the respective magnetic bearing 24, 26, 28, 29, whereby a high degree of co-location of the sensor with the respective electromagnet can be achieved , Similarly as already explained in connection with FIG. 6c, after a detection of the carrier 30 by means of the distance sensor 61 of the magnetic bearing 24f already active in FIG. 8b, the relevant electromagnet 62 of the magnetic bearing 24f following the predetermined temporal function, are activated before it is fully activated in Fig. 8c. With complete activation is then responsible for the distance control and in the transport direction 1 1 front further distance sensor 61, as shown in Fig. 8c, active, so that a distance control by means of the control loop 60 is feasible.
Bei jenem Ausführungsbeispiel kann etwa zur Richtungsänderung des Transports des Trägers 30 die Funktion der beiden Abstandssensoren 61 eines jeden Magnetlagers 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f vertauscht werden. In this embodiment, for example, to change the direction of the transport of the carrier 30, the function of the two distance sensors 61 of each magnetic bearing 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f are reversed.
In der Ausgestaltung gemäß Fig. 9 ist lediglich ein einziger Abstandssensor 61 vorgesehen, der jedoch gleichermaßen als Erfassungseinrichtung 48 fungiert. Der Abstandssensor 61 der dort dargestellten Magnetlager 24 ist hierbei sowohl zur Positionsbestimmung des Trägers 30 in Transportrichtung (z) als auch zur Abstandsbestimmung und Abstandsregelung mittels der Regelschleife 60 universell verwendbar. In the embodiment according to FIG. 9, only a single distance sensor 61 is provided, which however functions equally as detection device 48. The distance sensor 61 of the magnetic bearing 24 shown here is universally usable both for determining the position of the carrier 30 in the transport direction (z) and for distance determination and distance control by means of the control loop 60.
Während für die in den Fig. 6a bis 8e gezeigten Ausführungsformen ein in Fig. 4 schematisch dargestellter Träger 30 mit zwei ferromagnetischen und/oder permanentmagnetischen Lagerabschnitten 34, 36 vorgesehen ist, die sich, bezogen auf die Transportrichtung (z) über die gesamte geometrische Ausdehnung des Trägers 30 in Transportrichtung (z) erstrecken, ist für die Implementierung des Ausführungsbeispiels gemäß der Fig. 9a bis 9e ein modifizierter Träger 30 vorgesehen, der zwar ebenfalls ferromagnetische oder permanent- magnetische Lagerabschnitte 34, 36 aufweist. Jene Lagerabschnitte 34, 36 ragen jedoch nicht an die vordere oder hintere Begrenzung 31 , 32 des Trägers 30 heran. Angrenzend an die vordere und/oder hintere Begrenzung 31 , 32 des Trägers 30 ist jeweils ein paramagnetischer bzw. nicht ferromagnetischer und nicht permanentmagnetischer Abschnitt 37 vorgesehen. Die in Transportrich- tung (z) gegenüberliegenden Begrenzungen 35 des ferromagnetischen oder permanentmagnetischen Lagerabschnitts 34, 36 sind um die Ausdehnung der
nicht ferromagnetischen und nicht permanentmagnetischen Abschnitte 37 versetzt zu den geometrischen Begrenzungen 31 , 32 des Trägers. While for the embodiments shown in Figs. 6a to 8e shown in Fig. 4 schematically illustrated carrier 30 is provided with two ferromagnetic and / or permanent magnetic bearing portions 34, 36, based on the transport direction (z) over the entire geometric extent of the carrier 30 in the transport direction (z), a modified carrier 30 is provided for the implementation of the embodiment according to FIGS. 9a to 9e, which also has ferromagnetic or permanent magnetic bearing sections 34, 36. However, those bearing portions 34, 36 do not protrude to the front or rear boundary 31, 32 of the carrier 30. Adjacent to the front and / or rear boundary 31, 32 of the carrier 30, a paramagnetic or non-ferromagnetic and non-permanent magnetic section 37 is provided in each case. The boundaries 35 of the ferromagnetic or permanent-magnetic bearing sections 34, 36 which are opposite in the direction of transport (z) are about the extent of the non-ferromagnetic and non-permanent magnetic portions 37 offset from the geometric boundaries 31, 32 of the carrier.
Der Abstandssensor 61 kann jedoch zur Detektion der Geometrie, mithin der Detektion der vorderen und hinteren Begrenzung 31 , 32 des Trägers ausgestaltet sein, wie dies in der Konfiguration gemäß Fig. 9b anhand des Magnetlagers 24f verdeutlicht ist. Die über den Abstandssensor 61 ermittelte Position des Trägers 30 kann hierbei instantan zur vollständigen Aktivierung des betreffenden Magnetlagers 24f verwendet werden. Die vollständige Aktivierung des Magnetlagers 24f hat jedoch aufgrund der ferromagnetischen bzw. permanentmagnetisch verkürzt ausgestalteten Lagerabschnitte 34, 36 des Trägers 30 noch keinerlei oder nur geringfügige Auswirkung auf den Träger 30. However, the distance sensor 61 can be designed to detect the geometry, that is to say the detection of the front and rear boundaries 31, 32 of the carrier, as illustrated in the configuration according to FIG. 9b by means of the magnetic bearing 24f. The position of the carrier 30 determined via the distance sensor 61 can hereby be used instantaneously for complete activation of the relevant magnetic bearing 24f. However, the complete activation of the magnetic bearing 24f has no or only slight effect on the carrier 30 due to the ferromagnetic or permanent magnetically shortened bearing sections 34, 36 of the carrier 30.
Erst mit fortschreitender Bewegung des Trägers 30 in Transportrichtung (z) ge- langt der ferromagnetische Lagerabschnitt 34 mit dem Magnetlager 24f sukzessive in Wirkverbindung. Durch die nur bereichsweise räumliche Überdeckung und das sukzessive Hineingleiten des ferromagnetischen Lagerabschnitts 34 in den Wirkungsbereich des bereits aktivierten Magnetlagers 24f und gleichermaßen auch des ferromagnetischen Lagerabschnitts 36 in den Wirkungsbereich des dementsprechend aktivieren Magnetlagers 26f nimmt die auf den Träger 30 einwirkende und vom Magnetlager 24f, 26f ausgehende Kraft, etwa vergleichbar der zeitlichen Funktion F zu. Only with progressive movement of the carrier 30 in the transport direction (z) does the ferromagnetic bearing section 34 become successively operatively connected to the magnetic bearing 24f. Due to the only spatial overlap and the successive sliding in of the ferromagnetic bearing portion 34 in the range of action of the already activated magnetic bearing 24f and equally also the ferromagnetic bearing portion 36 in the sphere of the correspondingly active magnetic bearing 26f takes the acting on the carrier 30 and the magnetic bearing 24f, 26f Outgoing force, about comparable to the function of time F to.
Ein entsprechendes Szenario ergibt sich auch beim Ausfahren und Außer- Eingriff-Gelangen etwa der hinteren Begrenzung 35 des ferromagnetischen Lagerabschnitts 34 aus dem Wirkungsbereich des Magnetlagers 24b, wie dies in den Fig. 9c und 9d dargestellt ist. Durch Vorsehen eines nicht ferromagnetischen oder nicht permanentmagnetischen Materials im ansonsten geometrisch, aber identisch zu den ferromagnetischen Lagerabschnitten 34, 36 ausgestalte- ten Abschnitt 37 wird dem Abstandssensor 61 des Magnetlagers 24b in Fig. 9d nach wie vor suggeriert, dass sich der Träger 30 im Wirkungsbereich des betreffenden Magnetlagers 24 befindet.
Tatsächlich aber hat das Magnetlager 24b in der Konfiguration gemäß Fig. 9b nur noch einen geringen oder gar keinen Einfluss mehr auf den Träger 30. Bei Verlust des Abstandssignals, wie in Fig. 9e dargestellt, hat ein entsprechend gegensteuerndes Regeln des Elektromagneten 62 des Magnetlagers 24b keinerlei störenden Einfluss mehr auf die Bewegung des Trägers 30. A corresponding scenario also results during extension and disengagement of, for example, the rear boundary 35 of the ferromagnetic bearing section 34 from the area of action of the magnetic bearing 24b, as shown in FIGS. 9c and 9d. By providing a non-ferromagnetic or non-permanent magnetic material in the otherwise geometrically, but identically to the ferromagnetic bearing sections 34, 36 ausgestalte- th section 37 of the magnetic bearing 24b in Fig. 9d still suggests that the carrier 30 in the area of action of the respective magnetic bearing 24 is located. In fact, however, the magnetic bearing 24b in the configuration according to FIG. 9b only has little or no influence on the carrier 30. If the distance signal is lost, as shown in FIG. 9e, a correspondingly counteracting regulation of the electromagnet 62 of the magnetic bearing 24b has no disturbing influence on the movement of the carrier 30th
Mittels einer in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform der Transportvorrichtung ist ferner eine weitere Ausgestaltung der Erfassungseinrichtung 49 implemen- tierbar. Die Erfassungseinrichtung 49 ist von Vorteil mit einer in Fig. 3 angedeuteten Datenübertragungseinrichtung 43 gekoppelt, über welche die Geschwindigkeit des Trägers 30 in Transportrichtung 1 1 z.B. kontinuierlich bereitstellbar ist. Aus der Detektion z.B. eines Abstandsensors 61 zu einem bestimmten Zeitpunkt t und in Kenntnis der Geschwindigkeit kann die Erfassungseinrichtung 49 stets die momentane Position des Trägers 30 relativ zu den einzelnen Magnetlagern 24a, 24b, 24c, 24d, 24 e, 24f, 24g berechnen. Die Erfassungseinrichtung 49 kann z.B. in die zentrale Steuerung 50 integriert sein. By means of an embodiment of the transport device shown in FIG. 9, a further embodiment of the detection device 49 can also be implemented. The detection device 49 is advantageously coupled to a data transmission device 43 indicated in FIG. 3, via which the speed of the carrier 30 in the direction of transport 1 1 can be determined, for example. is continuously available. From the detection of e.g. a distance sensor 61 at a certain time t and in the knowledge of the speed, the detection means 49 can always calculate the instantaneous position of the carrier 30 relative to the individual magnetic bearings 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g. The detector 49 may be e.g. be integrated into the central controller 50.
Grundsätzlich ist anzumerken, dass eine Positionsdetektion in Transportrich- tung 1 1 und/oder eine Abstandsmessung in einer Ebene (x, y) senkrecht zur Transportrichtung 1 1 ausschließlich oder ergänzend zu den Abstandssensoren 61 oder Positionssensoren 71 auch mittels einer Leistungsaufnahme, bzw. aus den Strom- und Spannungssignalen eines oder mehrerer Elektromagnete 62 eines oder mehrerer Magnetlager 24, 26, 28, 29 bereitstellbar ist. Basically, it should be noted that a position detection in the transport direction 1 1 and / or a distance measurement in a plane (x, y) perpendicular to the transport direction 1 1 exclusively or in addition to the distance sensors 61 or position sensors 71 by means of a power consumption, or from the Current and voltage signals of one or more electromagnets 62 of one or more magnetic bearings 24, 26, 28, 29 can be provided.
In Fig. 1 0 ist lediglich schematisch ein Blockschaltbild zur Durchführung des Verfahrens zum Bewegen und/oder Positionieren von Objekten 80 mittels der Transportvorrichtung 1 0 dargestellt. In einem ersten Schritt 1 00 wird der Träger 30 mittels des Antriebs 1 8 entlang der vorgegebenen Transportrichtung (z) be- wegt. Währenddessen wird die Position des Trägers 30 im Schritt 1 02 permanent mittels einer oder mehreren Erfassungseinrichtungen 40, 42, 44, 46, 48 ermittelt. Die ermittelte Position des Trägers in Bezug auf die Transportrichtung
(z), ggf. gepaart mit einer ebenfalls ermittelten Geschwindigkeit des Trägers 30 kann alsdann in einem nachfolgenden Schritt 1 04 zum selektiven Ansteuern ausgewählter Magnetlager verwendet werden. Die Regelschleife der Schritte 102 und 1 04 wird alsdann erneut durchlaufen. In Fig. 1 0, only schematically a block diagram for carrying out the method for moving and / or positioning of objects 80 by means of the transport device 1 0 is shown. In a first step 100, the carrier 30 is moved by means of the drive 18 along the predetermined transport direction (z). Meanwhile, the position of the carrier 30 in step 1 02 is permanently determined by means of one or more detection devices 40, 42, 44, 46, 48. The determined position of the carrier with respect to the transport direction (z), optionally paired with a likewise determined speed of the carrier 30 can then be used in a subsequent step 1 04 for selectively driving selected magnetic bearings. The control loop of steps 102 and 104 is then run again.
Das selektive Ansteuern, insbesondere ein Aktivieren oder Deaktivieren eines ausgewählten Magnetlagers 24, 26, 28, 29 kann beispielsweise mittels einer zeitlichen Funktion Ft, wie schematisch in Fig. 1 1 dargestellt, erfolgen. Das Diagramm gemäß Fig. 1 1 zeigt eine lineare Funktion F zwischen einer elektri- sehen Leistungsaufnahme P des betreffenden Elektromagneten 62 eines Magnetlagers 24, 26, 28, 29 in Abhängigkeit von der Zeit (t) oder von der aktuellen Position des Trägers 30 in Transportrichtung (z). Die Steigung der Zeitfunktion Ft kann in Abhängigkeit der ermittelten oder bereitgestellten Geschwindigkeit des Trägers 30 variieren. Es ist dabei insbesondere vorgesehen, bei z.B. be- kannter Geschwindigkeit des Trägers das Magnetlager 24, 26, 28, 29 entsprechend der Zeitfunktion Ft anzusteuern sobald mittels eines Positionssensors 71 ermittelt wurde, dass der Träger 30 in den Wirkungsbereich des betreffenden Magnetlagers 24, 26, 28, 29 gelangt oder demnächst in den Wirkungsbereich gelangt. The selective activation, in particular activation or deactivation of a selected magnetic bearing 24, 26, 28, 29, can take place, for example, by means of a time function Ft, as shown schematically in FIG. 11. The diagram according to FIG. 1 1 shows a linear function F between an electrical power consumption P of the relevant electromagnet 62 of a magnetic bearing 24, 26, 28, 29 as a function of the time (t) or of the current position of the carrier 30 in the transport direction (z). The slope of the time function Ft may vary depending on the determined or provided speed of the carrier 30. It is especially provided, e.g. If the speed of the carrier is known, the magnetic bearing 24, 26, 28, 29 can be actuated in accordance with the time function Ft as soon as it has been determined by means of a position sensor 71 that the carrier 30 comes within the effective range of the relevant magnetic bearing 24, 26, 28, 29 or soon in the Effective area reaches.
Alternativ zur Zeitfunktion ist denkbar, die betreffenden Magnetlager 24, 26, 28,As an alternative to the time function, it is conceivable that the respective magnetic bearings 24, 26, 28,
29 entsprechen einer Ortfunktion Fz anzusteuern. Die Ortsfunktion Fz stellt eine Zuordnung zwischen Steuersignal für den jeweiligen Elektromagnet 62 in Abhängigkeit von der ermittelten Ist-Position des Trägers 30 relativ zum betreffen- den Magnetlager 24, 26, 28, 29 bereit. 29 correspond to a local function Fz to control. The local function Fz provides an association between the control signal for the respective electromagnet 62 as a function of the determined actual position of the carrier 30 relative to the respective magnetic bearing 24, 26, 28, 29.
In einem deaktivierten Zustand (D) kann die Leistungsaufnahme des Elektromagneten 62 nahe null sein. Wird beispielsweise das Einfahren eines TrägersIn a deactivated state (D), the power consumption of the electromagnet 62 may be close to zero. For example, the retraction of a carrier
30 in das Magnetlager 24, 26, 28, 29 im Voraus detektiert, kann der Elektro- magnet 62 der in Fig. 1 1 etwa linear ansteigenden Funktion folgend, langsam über die Zeit in den aktivierten Zustand (A) überführt werden. Eine entsprechende entgegengesetzte Ansteuerung des Elektromagneten 62 ist beim Aus-
fahren des Trägers 30 aus dem Wirkungsbereich des betreffenden Magnetlagers 24, 26, 28, 29 umsetzbar. Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn der deaktivierte Zustand (D) vor einem Verlust des vom Abstandssensor 61 bereitgestellten Abstandssignals erreicht wird.
30 in the magnetic bearing 24, 26, 28, 29 detected in advance, the electric magnet 62, the following in Fig. 1 1 approximately linearly increasing function following, slowly over time in the activated state (A) can be transferred. A corresponding opposite control of the electromagnet 62 is at the output drive the carrier 30 from the sphere of action of the respective magnetic bearing 24, 26, 28, 29 feasible. In this case, it is particularly advantageous if the deactivated state (D) is achieved before a loss of the distance signal provided by the distance sensor 61.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
Transportvorrichtung transport device
Transportrichtung transport direction
Basis Base
Führungsabschnitt guide section
Führungsabschnitt guide section
Antrieb drive
a, b, c, d Antriebseinheit a, b, c, d drive unit
Codierung encoding
a, b, c, d Codierabschnitte a, b, c, d coding sections
Magnetschiene magnetic rail
Magnetlager magnetic bearings
Magnetlager magnetic bearings
Magnetlager magnetic bearings
Magnetlager magnetic bearings
Träger carrier
Begrenzung limit
Begrenzung limit
Lagerabschnitt bearing section
Begrenzung limit
Lagerabschnitt bearing section
Abschnitt section
Lagerabschnitt bearing section
Lagerabschnitt bearing section
Erfassungseinrichtung detector
Erfassungseinrichtung detector
Datenübertragungseinrichtung Data communications equipment
Erfassungseinrichtung detector
Erfassungseinrichtung detector
Erfassungseinrichtung
49 Erfassungseinrichtungdetector 49 detection device
50 Steuerung 50 control
51 Steuerung 51 control
60 Regelschleife 60 control loop
61 Abstandssensor61 distance sensor
62 Elektromagnet62 electromagnet
63 Kern 63 core
64 Spule 64 coil
66 Verstärker 66 amplifiers
67 Regler 67 controllers
68 Sollwertgeber 68 setpoint generator
71 Positionssensor71 position sensor
80 Objekts
80 object