WO2021105155A1

WO2021105155A1 - Transporteinrichtung

Info

Publication number: WO2021105155A1
Application number: PCT/EP2020/083275
Authority: WO
Inventors: Michael HAUER; Stefan Flixeder; Karlo RADMAN
Original assignee: B&R Industrial Automation GmbH
Current assignee: B&R Industrial Automation GmbH
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2021-06-03
Anticipated expiration: 2022-05-27
Also published as: US20220416633A1; EP4066354A1; AT523217A1; CN114747116A; US12107467B2; JP2023507712A; CN114747116B

Abstract

Um eine Transporteinrichtung (1) in Form eines Planarmotors mit zumindest einem Transportsegment (2), das eine Transportebene (3) ausbildet, und mit zumindest einer Transporteinheit, an der unterschiedliche Polteilungen für zumindest eine erste Magnetgruppe (MGa) und zumindest eine zweite Magnetgruppe (MGb) vorgesehen sind, die in der Transportebene (3) zumindest zweidimensional bewegbar ist anzugeben, die einen effizienteren Betrieb ermöglicht, ist vorgesehen, dass die Antriebsspulen (AS1) einer ersten Spulengruppe (SGI) des Transportsegments (2) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in einem mittleren ersten Spulenabstand von der ersten Magnetgruppe (MGa) der Transporteinheit beabstandet sind und die Antriebsspulen (AS2) einer zweiten Spulengruppe (SG2) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in einem relativ zum mittleren ersten Spulenabstand größeren mittleren zweiten Spulenabstand von der zweiten Magnetgruppe (MGb) der Transporteinheit beabstandet sind, wobei an der Transporteinheit die Polteilung der ersten Magnetgruppe (MGa) kleiner ist als die Polteilung der zweiten Magnetgruppe (MGb).

Description

Transporteinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Transporteinrichtung in Form eines Planarmotors mit zumindest einem Transportsegment, das eine Transportebene ausbildet und mit zumindest einer Transporteinheit, die in der Transportebene zumindest zweidimensional bewegbar ist, wobei am Transportsegment mehrere Antriebsspulen angeordnet sind und an der Transporteinheit zumindest eine erste und zumindest eine zweite Magnetgruppe mit jeweils mehreren, in einer bestimmten Anordnungsrichtung mit einer bestimmten Polteilung hintereinander angeordneten Antriebsmagneten unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung angeordnet sind, wobei an der zumindest einen Transporteinheit unterschiedliche Polteilungen für die zumindest eine erste Magnetgruppe und die zumindest eine zweite Magnetgruppe vorgesehen sind und wobei am Transportsegment eine erste Spulengruppe mit mehreren Antriebsspulen angeordnet ist, welche eine erste Hauptbewegungsrichtung zur Bewegung der Transporteinheit definiert und eine zweite Spulengruppe mit mehreren Antriebsspulen angeordnet ist, welche eine zweite Hauptbewegungsrichtung zur Bewegung der Transporteinheit definiert. Weiters betrifft die Erfindung eine Transporteinheit für eine Transporteinrichtung in Form eines derartigen Planarmotors sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Transporteinrichtung in Form eines Planarmotors.

Planarmotoren sind grundsätzlich im Stand der Technik bekannt. Die US 9,202,719 B2 offenbart beispielsweise den grundlegenden Aufbau und die Funktionsweise eines solchen Planarmotors. Ein Planarmotor weist im Wesentlichen einen Stator auf, der eine Transportebene ausbildet, in der eine oder mehrere Transporteinheiten zumindest zweidimensional bewegt werden können. Der Stator ist in der Regel aus ein oder mehreren Transportsegmenten aufgebaut. Um die Transporteinheiten in der Transportebene zu bewegen wird eine auf die Transporteinheit wirkende Antriebskraft erzeugt, indem ein Magnetfeld des Stators (des/der Transportsegmente) und ein Magnetfeld der Transporteinheit Zusammenwirken. Um eine Bewegung der Transporteinheit in eine bestimmte Bewegungsrichtung zu bewirken, muss zumindest eines der Magnetfelder, also jenes des Stators und/oder jenes der Transporteinheit, zeitlich veränderlich sein, um der Bewegung der Transporteinheit zu folgen. Meist ist jedoch nur ein Magnetfeld, in der Regel jenes am Stator zeitlich veränderlich und das jeweils andere Magnetfeld (das an der Transporteinheit) ist üblicherweise konstant, also zeitlich nicht veränderlich.

Zeitlich veränderliche Magnetfelder können beispielweise durch Spulen (Elektromagnete) erzeugt werden, die sowohl an der Transporteinheit als auch am Stator, insbesondere am Transportsegment angeordnet sein können. Die Spulen werden häufig auch als Antriebsspulen bezeichnet. Zeitlich unveränderliche, also konstante, Magnetfelder werden typischerweise mit Hilfe von Permanentmagneten erzeugt. Häufig werden diese Komponenten als Antriebsmagnete bezeichnet. Auch diese können, je nach Ausführungsform des Planarmotors, sowohl an der Transporteinheit als auch am Transportsegment angeordnet sein. Aufgrund der einfacheren Ansteuerung sind die Antriebsspulen oftmals am Transportsegment des Planarmotors angeordnet und die Antriebsmagnete an der Transporteinheit.

Die Antriebsspulen werden in der Regel von einer Steuerungseinheit angesteuert, um ein bewegtes Magnetfeld in die gewünschte Bewegungsrichtung zu erzeugen. An der Transporteinheit sind die Antriebsmagnete, die mit dem bewegten Magnetfeld Zusammenwirken, zumindest zweidimensional verteilt angeordnet, sodass eine Antriebs- sowie Schwebekraft auf die Transporteinheit erzeugt werden kann. Durch die Antriebskraft kann die Transporteinheit in die gewünschte Bewegungsrichtung bewegt werden, durch die Schwebekraft kann ein Luftspalt zwischen der Transporteinheit und den Transportsegmenten erzeugt und aufrechterhalten werden und es können Kippkräfte bzw.- Momente erzeugt werden. Um die für den Planarmotor charakteristische zweidimensionale Bewegung der Transporteinheit zu ermöglichen, bedarf es einem zweidimensionalen Zusammenwirken der Magnetfelder der Transportsegmente und der Transporteinheiten, wobei eines der beiden Magnetfelder in zumindest zwei Dimensionen oder beide Magnetfelder in zumindest einer (zur jeweils anderen Dimension komplementären) Dimension zeitlich veränderlich sein müssen. Die Antriebsspulen und die Antriebsmagnete sind dabei vorteilhafterweise so angeordnet, dass neben einer eindimensionalen Bewegung entlang der von der Transportebene aufgespannten Achsen auch komplexere zweidimensionale Bewegungen der Transporteinheit in der Transportebene möglich sind.

Ein Planarmotor kann beispielsweise als Transporteinrichtung in einem Produktionsprozess genutzt werden, wobei sehr flexible Transportprozesse mit komplexen Bewegungsprofilen realisiert werden können. In der EP 3 172 156 B1 und der EP 3 172 134 B1 sind beispielsweise solche Anwendungen eines Planarmotors als Transporteinrichtung gezeigt.

Die Statoren solcher Planarmotoren können verschiedene Anordnungen von Antriebsspulen aufweisen und auch die Anordnung der Antriebsmagnete an den Transporteinheiten kann ebenfalls sehr unterschiedlich sein. In der US 9,202,719 B2 ist beispielsweise ein Planarmotor mit einem mehrschichtigen Aufbau des Stators mit mehreren übereinanderliegenden Spulenebenen offenbart. Die Antriebsspulen in angrenzenden Spulenebenen stehen orthogonal aufeinander, um zwei orthogonale

Hauptbewegungsrichtungen auszubilden, in denen die Transporteinheiten bewegbar sind. Im Mittel weisen die Spulenebenen damit verschiedene Abstände von den Antriebsmagneten der Transporteinheit auf. Daraus resultiert, dass sich die maximal erzeugbare Antriebskraft auf die Transporteinheit in den beiden Hauptbewegungsrichtungen unterscheidet. Um diesen Umstand auszugleichen, wird vorgeschlagen, an die Antriebsspulen einerweiter von den Antriebsmagneten der Transporteinheit entfernten Spulenebenen einen höheren Spulenstrom anzulegen, als an die Antriebsspulen einer näheren Spulenebene.

In der Veröffentlichung

Rovers, et. al, 2013. Design and measurements of the

Double Layer Planar Motor. In: International Electric Machines & Drives Conference.

Chicago, 12-15.05.2013. IEEE ist ein Planarmotor mit einer geschichteten Anordnung von zwei Spulenebenen offenbart. Um das unterschiedliche Antriebskraftpotential in den beiden Hauptbewegungsrichtungen auszugleichen, das sich aus den unterschiedlichen Abständen der Antriebsspulen von den Magneten der Transporteinheit ergibt, wird vorgeschlagen, dass unterschiedlich hohe Antriebsspulen für die zwei Spulenebenen verwendet werden. Damit sind die weiter unten liegenden Antriebsspulen leistungsfähiger und können ein größeres Magnetfeld erzeugen.

Die WO 2013/112759 A1 offenbart eine Transporteinrichtung in Form eines Planarmotors mit einem Stator, an dem zwei unterschiedlich orientierte Gruppen von Antriebsspulen abwechselnd in einer Ebene angeordnet sind. An der Transporteinheit sind zwei unterschiedlich orientierte Magnetgruppen mit jeweils mehreren Antriebsmagneten angeordnet, wobei die unterschiedlich orientierten Magnetgruppen eine unterschiedliche Polteilung aufweisen können.

In der WO 2017/005457 A1 und CN 101609265 A sind weitere Transporteinrichtungen in Form von Planarmotoren offenbart. Dabei sind jedoch die Antriebsspulen an der Transporteinheit angeordnet und die Antriebsmagneten am Stator, was nachteilig ist, weil die Energieversorgung der Transporteinheit dadurch aufwändiger wird.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen effizienteren Betrieb einer Transporteinrichtung in Form eines Planarmotors zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Antriebsspulen der ersten Spulengruppe in Normalrichtung auf die Transportebene in einem mittleren ersten Spulenabstand von der ersten Magnetgruppe der Transporteinheit beabstandet sind und die Antriebsspulen der zweiten Spulengruppe in Normalrichtung auf die Transportebene in einem relativ zum mittleren ersten Spulenabstand größeren mittleren zweiten Spulenabstand von der zweiten Magnetgruppe der Transporteinheit beabstandet sind, wobei an der Transporteinheit die Polteilung der zumindest einen ersten Magnetgruppe kleiner ist als die Polteilung der zumindest einen zweiten Magnetgruppe. Dadurch dass für die Magnetgruppe, die mit den Antriebsspulen mit dem größeren Spulenabstand zusammenwirkt eine größere Polteilung vorgesehen wird, kann ein effizienterer Betrieb der Transporteinrichtung erreicht werden, weil durch die Polteilung im Wesentlichen die Eindringtiefe des von der Magnetgruppe erzeugten Magnetfeldes beeinflusst wird. Vorzugsweise sind in der Transporteinheit zumindest zwei Transporteinheiten vorgesehen, an denen jeweils zumindest eine erste und zumindest eine zweite Magnetgruppe mit jeweils mehreren, in einer bestimmten Anordnungsrichtung mit einer bestimmten Polteilung hintereinander angeordneten Antriebsmagneten unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung angeordnet sind, wobei alle Magnetgruppen jeweils einer Transporteinheit eine gleiche Polteilung aufweisen und wobei sich die Polteilungen der zumindest zwei Transporteinheiten unterscheiden. Dadurch können in Abhängigkeit der vorgegebenen Randbedingungen des Transportsegments mehrere unterschiedliche Transporteinheiten mit verschiedenen Polteilungen für verschiedene Aufgaben bzw. Bewegungsvorgänge verwendet werden.

Es kann dabei vorteilhaft sein, wenn die Antriebsspulen der ersten Spulengruppe in Normalrichtung auf die Transportebene in einem mittleren ersten Spulenabstand von den ersten Magnetgruppen der Transporteinheiten beabstandet sind und die Antriebsspulen der zweiten Spulengruppe in Normalrichtung auf die Transportebene in einem relativ zum mittleren ersten Spulenabstand größeren mittleren zweiten Spulenabstand von den zweiten Magnetgruppen der Transporteinheiten beabstandet sind, wobei in der Transportebene für die Transporteinheit mit der kleineren Polteilung ein erster Bewegungspfad festgelegt ist, entlang dem die Transporteinheit bewegbar ist und in der Transportebene für die zumindest eine andere Transporteinheit mit der größeren Polteilung ein zweiter Bewegungspfad festgelegt ist, entlang dem die Transporteinheit bewegbar ist, wobei ein Anteil der ersten Hauptbewegungsrichtung an einer Bewegungspfadlänge des ersten Bewegungspfades größer ist, als ein Anteil der zweiten Hauptbewegungsrichtung und ein Anteil der ersten Hauptbewegungsrichtung an einer Bewegungspfadlänge des zweiten Bewegungspfades kleiner ist, als ein Anteil der zweiten Hauptbewegungsrichtung. Dadurch wird gewährleistet, dass die Transporteinheit mit der geringeren Polteilung überwiegend mit den Antriebsspulen mit dem geringeren Spulenabstand bewegt wird und die Transporteinheit mit der größeren Polteilung überwiegend mit den Antriebsspulen mit dem größeren Spulenabstand bewegt wird.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Polteilung der Antriebsmagnete zumindest einer Magnetgruppe zumindest einer Transporteinheit in Abhängigkeit des mittleren Spulenabstandes der damit zusammenwirkenden Antriebsspulen festgelegt ist. Dadurch kann die Polteilung an den tatsächlichen Spulenabstand angepasst werden, was vorteilhaft ist, da der Spulenabstand in der Regel vorgegeben ist.

Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn eine Magnethöhe und/oder eine Magnetbreite der Antriebsmagnete zumindest einer Magnetgruppe zumindest einer Transporteinheit in Normalrichtung auf die Transportebene in Abhängigkeit der Polteilung der jeweiligen Magnetgruppe festgelegt ist. Dadurch kann eine durch die Erhöhung der Polteilung bedingte Verringerung der Oberflächenflussdichte kompensiert werden. Es ist vorteilhaft, wenn die Magnetgruppen zumindest einer Transporteinheit eine gleich große Magnetgruppenfläche aufweisen und/oder eine gleiche Magnetanzahl an Antriebsmagneten aufweisen und/oder dass die zumindest eine Transporteinheit eine quadratische oder rechteckige Transporteinheitsgrundfläche aufweist. Zudem weisen die Antriebsmagnete jeweils zumindest einer Magnetgruppe zumindest einer T ransporteinheit vorzugsweise eine gleiche große Magnetbreite auf, wobei benachbarte Antriebsmagnete der Magnetgruppe direkt aneinander angrenzen.

Die Aufgabe wird weiters durch eine Transporteinheit an der sich die Polteilungen der zumindest zwei Magnetgruppen unterscheiden dadurch gelöst, dass eine Magnetbreite und/oder eine in Normalrichtung auf eine Transporteinheitsunterseite stehende Magnethöhe der Antriebsmagnete zumindest einer Magnetgruppe in Abhängigkeit der Polteilung der jeweiligen Magnetgruppe festgelegt ist.

Zudem wird die Aufgabe mit einem Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst.

Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1a bis 4 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

Fig.la eine beispielhafte Transporteinrichtung in Draufsicht,

Fig.1 b die Transporteinrichtung in Seitenansicht,

Fig.1 c eine alternative Ausgestaltung der Transporteinrichtung in Seitenansicht,

Fig.2 ein Diagramm der magnetischen Flussdichte eines Antriebsmagneten über der Polteilung,

Fig.3a-3f verschiedene Möglichkeiten der Anordnung von Antriebsmagneten an einer Transporteinheit jeweils in einer Ansicht von unten,

Fig.4 eine Transporteinrichtung in einer weiteren Ausgestaltung in Draufsicht.

In Fig.1 a-1 c ist eine beispielhafte Ausgestaltung einer Transporteinrichtung 1 in Form eines Planarmotors vereinfacht dargestellt. Dabei zeigt Fig.la die Transporteinrichtung 1 in Draufsicht und Fig.1 b+1c die Transporteinrichtung 1 in Seitenansicht. Die Transporteinrichtung 1 weist zumindest ein Transportsegment 2 als Stator auf, das eine Transportebene 3 ausbildet und zumindest eine Transporteinheit TE, die in der Transportebene 3 zumindest zweidimensional bewegbar ist, vorzugsweise in zwei Hauptbewegungsrichtungen H1 , H2. Das Bezugszeichen „TE“ steht allgemein für eine beliebige Transporteinheit TE. Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der T ransporteinheit TE1.1 erläutert und eine alternative Ausführungsform anhand der T ransporteinheit TE1.2 und der T ransporteinheit TE2. Unter der T ransportebene 3 ist im Rahmen der Erfindung die ebene Oberfläche des Transportsegments 2 zu verstehen, welche durch die Größe und Form des Transportsegments 2 bestimmt wird. In Fig.la sind der Einfachheit halber nur ein Transportsegment 2 gezeigt, natürlich könnte aber auch eine Vielzahl von Transportsegmenten 2 (auch verschiedene) aneinandergereiht werden, um eine größere Transportebene 3 auszubilden, z.B. wie in Fig.4 dargestellt ist. Dadurch kann die Transporteinrichtung 1 modular aufgebaut werden und es können Transportebenen 3 verschieden großer Form und Fläche realisiert werden. Natürlich ist dieser modulare Aufbau aber nur optional und es könnte auch nur ein einziges Transportsegment 2 in Form einer einzigen Baugruppe vorgesehen sein. In der Transportebene 3 des Transportsegments 2 können natürlich auch mehrere, auch unterschiedliche Transporteinheiten TEi gleichzeitig und unabhängig voneinander bewegt werden.

Am Transportsegment 2 sind im gezeigten Beispiel eine erste Spulengruppe SG1 mit mehreren Antriebsspulen AS1, welche die erste Hauptbewegungsrichtung H1 definiert und eine zweite Spulengruppe SG2 mit mehreren Antriebsspulen AS2, welche die zweite Hauptbewegungsrichtung H2 definiert, angeordnet. Die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 sind in einer bestimmten Richtung, hier in X-Richtung, hintereinander angeordnet, um die erste Hauptbewegungsrichtung H1 für die Bewegung der Transporteinheit TE auszubilden, die sich hier entlang der X-Achse erstreckt. Die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 sind in einer bestimmten Richtung, hier der Y-Richtung, hintereinander angeordnet, um eine zweite Hauptbewegungsrichtung H2 für die Transporteinheit TE auszubilden, die sich hier entlang der Y-Achse erstreckt. Vorzugsweise sind die Antriebsspulen AS1 , AS2 der ersten und zweiten Spulengruppen SG1, SG2, so wie in Fig.la dargestellt, relativ zueinander so angeordnet, dass die beiden Hauptbewegungsrichtungen H1, H2 normal aufeinander stehen.

Die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 und die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 sind hier jeweils als längliche, herkömmlich gewickelte Spulen ausgebildet. Die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 weisen jeweils eine Längserstreckung LAS1 in Y-Richtung und relativ dazu kleinere Quererstreckung QAS1 in X- Richtung auf und sind in Richtung ihrer Quererstreckung QAS1, hier in X-Richtung, hintereinander angeordnet. Die Richtung, in der die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 hintereinander angeordnet sind definiert damit die erste Hauptbewegungsrichtung H1 für die Bewegung der Transporteinheit TE. Die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 sind als sogenannte „lange Spulen“ ausgebildet. Das bedeutet, dass ihre Längserstreckung LAS1 größer ist, als die Erstreckung der Transporteinheit TE in der jeweiligen Richtung (hier Y-Richtung), hier z.B. länger als eine Transporteinheitsbreite BTE der Transporteinheit TE1.2. Im gezeigten Beispiel ist die Längserstreckung LAS1 im Wesentlichen gleich groß wie die Ausdehung des Transportsegments 2 in Y-Richtung. Damit ist an im Wesentlichen jeder Stelle in Y-Richtung eine Bewegung einer Transporteinheit TE in X-Richtung, also in der ersten Hauptbewegungsrichtung H1 möglich.

Die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 weisen ebenfalls eine Längserstreckung LAS2 auf, die hier geringer ist als die Längserstreckung LAS1 der Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1. Die Längserstreckung LAS2 der Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 verläuft hier in X-Richtung. Die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 weisen auch jeweils eine relativ zu ihrer Längserstreckung LAS2 geringere Quererstreckung QAS2 auf, hier in Y-Richtung. Die Quererstreckung QAS2 ist hier im Wesentlichen gleich groß wie die Quererstreckung QAS1 der Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 , könnte aber auch größer oder kleiner sein. Für eine möglichst effiziente Krafterzeugung kann die Quererstreckung QASi der Antriebsspulen ASi in vorteilhafter Weise an die Polteilung Ti der jeweils damit zusammenwirkenden Magnetgruppe MGi angepasst werden. Dabei gilt vorzugsweise, dass die Quererstreckung QASi der Antriebsspulen ASi, die mit der Magnetgruppe MGi mit der größeren Polteilung Ti Zusammenwirken größer ist, als die Quererstreckung QASi der Antriebsspulen ASi, die mit der Magnetgruppe MGi mit der kleineren Polteilung Ti Zusammenwirken. Die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 sind ebenfalls in Richtung ihrer Quererstreckung QAS2 hintereinander angeordnet, hier in Y-Richtung. Die Richtung, in der die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 hintereinander angeordnet sind definiert damit die zweite Hauptbewegungsrichtung H2 für die Bewegung der T ransporteinheit TE.

Die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 sind als sogenannte „kurze Spulen“ ausgebildet. Das bedeutet, dass ihre Längserstreckung LAS2 gleich groß oder kleiner ist, als die Erstreckung der Transporteinheit TE in der jeweiligen Richtung (hier X-Richtung), hier z.B. die Transporteinheitslänge LTE der Transporteinheit TE1.2. Um aber trotzdem in der gesamten Transportebene 3 eine Bewegung einer Transporteinheit TE in der zweiten Hauptbewegung H2 zu ermöglichen, sind die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 in X-Richtung in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet, hier z.B. in drei Reihen. Genauso wäre aber auch eine umgekehrte Anordnung möglich, also „lange“ Spulen für die zweite Hauptbewegungsrichtung H2 und „kurze“ Spulen für die erste Hauptbewegungsrichtung H1. Es könnten auch jeweils „lange“ oder jeweils „kurze“ Spulen für beide Hauptbewegungsrichtungen H1, H2 verwendet werden. Beispielsweise kann es hinsichtlich einer Kosteneinsparung vorteilhaft sein, wenn identische Antriebsspulen AS1=AS2 für beide Spulengruppen SG1, SG2 verwendet werden.

Natürlich ist die gezeigte Ausführungsform aber nur beispielhaft zu verstehen und der Fachmann könnte auch eine andere Anordnung der Spulengruppen SG1, SG2 und/oder andere Bauformen von Antriebsspulen vorsehen. Z.B. könnten in bekannter Weise sogenannte PCB-Spulen verwendet werden. PCB steht dabei für „printed curcuit board“ und bedeutet, dass die Spulen direkt in eine Leiterplatte integriert sind. Die beiden Ausführungsformen sind im Stand der Technik bekannt, weshalb an dieser Stelle keine nähere Beschreibung erfolgt. Auch eine andere relative Anordnung der Spulengruppen SG1, SG2 zueinander und/oder zum Transportsegment 2 wäre denkbar und/oder es könnten auch noch weitere Spulengruppen SGi mit Antriebsspulen ASi vorgesehen sein, die eine weitere Hauptbewegungsrichtungen Hi ausbilden. Im gängigsten Fall sind jedoch zwei verschieden orientierte Spulengruppen SG1, SG2 mit jeweils einer Mehrzahl von Antriebsspulen AS1,

AS2 ausreichend, wobei jede Spulengruppe SG1, SG2 eine Hauptbewegungsrichtung H1,

H2 definiert. Vorzugsweise stehen die zumindest zwei Hauptbewegungsrichtungen H1, H2 aber so wie dargestellt normal aufeinander.

Für einen modularen Aufbau einer Transportebene 3, die aus mehreren Transportsegmenten 2 besteht, ist es weiters auch vorteilhaft, wenn die Transportsegmente 2 jeweils eine quadratische oder rechteckige Transportebene 3 aufweisen. Die Transportsegmente 2 können dann in einfacher Weise aneinandergereiht werden, sodass die jeweils erste Hauptbewegungsrichtung H1 eines Transportsegments 2 parallel oder normal zur ersten Hauptbewegungsrichtung H1 des jeweils angrenzenden Transportsegments 2 verläuft, wie beispielsweise in Fig.4 dargestellt ist. Damit kann eine Transportebene 3 einfach und flexibel aus mehreren Transportsegmenten 2 aufgebaut werden. Dabei ist es auch nicht zwingend notwendig, dass angrenzende Transportsegmente 2 miteinander fluchten, sondern es wäre auch ein Versatz möglich.

Mit der dargestellten Transporteinrichtung 1 wäre beispielsweise in der Transportebene 3 des Transportsegments 2 eine im Wesentlichen uneingeschränkte Bewegung einer Transporteinheit TE in den beiden Hauptbewegungsrichtungen H1, H2 möglich. Die T ransporteinheit TE könnte dabei beispielsweise jeweils nur entlang der X-Achse oder nur entlang der Y-Achse bewegt werden. Die T ransporteinheit TE kann aber natürlich gleichzeitig in beiden Hauptbewegungsrichtungen H1, H2 bewegt werden, z.B. mit einem in der Transportebene 3 liegenden zweidimensionalen Bewegungspfad BP mit einer X- Koordinate und einer Y-Koordinate, wie an der Transporteinheit TE1.1 in Fig.la angedeutet ist. Bei entsprechender konstruktiver Ausführung des Transportsegments 2 und der jeweiligen Transporteinheit TE können in bekannter Weise auch die anderen vier Bewegungsfreiheitsgrade zumindest eingeschränkt verwendet werden (translatorische Bewegung in Hochrichtung Z + Rotation um die drei Achsen X, Y, Z).

In der Transporteinrichtung 1 ist auch eine Steuerungseinheit 5 vorgesehen, mit welcher die Antriebsspulen AS1, AS2 des Transportsegments 2 angesteuert werden können, wie in Fig.la angedeutet ist. Die Steuerungseinheit 5 kann z.B. auch mit einer übergeordneten Anlagen-Steuerungseinheit 6 verbunden sein oder in diese integriert sein. Wenn in der Transporteinrichtung 1 mehrere Transportsegmente 2 vorgesehen sind, kann auch für jedes Transportsegment 2, oder eine Gruppe von Transportsegmenten 2, jeweils eine (nicht dargestellte) Segmentsteuereinheit vorgesehen sein und/oder eine Spulensteuerungseinheit je Antriebsspule ASi, die auch in der Steuerungseinheit 5 integriert sein können. Über die Steuerungseinheit 5 und/oder die Anlagen-Steuerungseinheit 6 kann der Bewegungspfad BP einer Transporteinheit TE vorgegeben werden, beispielsweise in Abhängigkeit eines bestimmten Produktionsprozesses einer Anlage, in der die Transporteinrichtung 1 integriert sein kann.

Wie erwähnt können an der Transporteinrichtung 1 natürlich auch mehrere Transporteinheiten TE gleichzeitig und unabhängig voneinander bewegt werden. Die Steuerungseinheit 5 und/oder die Anlagen-Steuerungseinheit 6 sorgt dann dafür, dass die Bewegungsabläufe der Transporteinheiten TE miteinander synchronisiert bzw. aufeinander abgestimmt werden, beispielsweise um eine Kollision von Transporteinheiten TE untereinander und/oder mit transportierten Objekten zu vermeiden. Auf der Steuerungseinheit 5 läuft ein Steuerungsprogramm, das die gewünschten Bewegungspfade der einzelnen Transporteinheiten TE realisiert. Die Steuerungseinheit 5 oder die Anlagen- Steuerungseinheit 6 kann beispielsweise auch mit einem Planungsmodul zur Planung des Bewegungspfads verbunden sein. Das Planungsmodul kann z.B. ein Computer sein, auf dem die tatsächlich aufgebaute Transporteinrichtung 1, insbesondere die Transportebene 3 beispielsweise virtuell implementiert ist.

An der zumindest einen Transporteinheit TE sind zumindest eine erste Magnetgruppe MGa und zumindest eine zweite Magnetgruppe MGb angeordnet, in denen jeweils mehrere, in einer bestimmten Anordnungsrichtung mit einer bestimmten Polteilung Ta, Tb hintereinander angeordnete Antriebsmagnete 4 unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung vorgesehen sind. Die Transporteinheit TE weist dazu einen Grundkörper 9 auf, an dessen (der Transportebene 3 zugewandten) Unterseite die Antriebsmagnete 4 angeordnet sind, wie in Fig.1b ersichtlich ist. In Fig.1 a ist der Grundkörper 9 jeweils großteils aufgebrochen dargestellt, um die Anordnung der Antriebsmagnete 4 erkennen zu können.

Im gezeigten Beispiel sind jeweils zwei erste Magnetgruppen MGa und zwei zweite Magnetgruppen MGb an den Transporteinheiten TE1.1, TE1.2, TE2 angeordnet. Natürlich könnten aber auch mehr als zwei erste und zweite Magnetgruppen MGa, MGb vorgesehen werden. Die Anordnungsrichtung der ersten Magnetgruppen MGa entspricht hier derX- Richtung und die Anordnungsrichtung der zweiten Magnetgruppen MGb entspricht der Y- Richtung. Die Anordnungsrichtungen stehen damit analog zu den Hauptbewegungsrichtungen H1, H2 normal aufeinander. Vorzugsweise verlaufen die Anordnungsrichtungen der Magnetgruppen MGa, MGb möglichst parallel zu den Hauptbewegungsrichtungen H1, H2, um eine möglichst effiziente elektromagnetische Krafterzeugung zu ermöglichen. Im dargestellten Beispiel handelt es sich um eine bekannte 1 -D Anordnung der Antriebsmagnete 4 an der T ransporteinheiten TE1.1 , es wäre aber auch eine ebenfalls bekannte 2D-Anordnung möglich, wie anhand Fig.3g+3h noch im Detail erläutert wird.

Um die Transporteinheiten TE in der Transportebene 3 zu bewegen, können die ersten und zweiten Antriebsspulen AS1 , AS2 von der Steuerungseinheit 5 individuell angesteuert (bestromt) werden. Eine dafür möglicherweise erforderliche Leistungselektronik kann in der Steuerungseinheit 5 oder am Transportsegment 2 angeordnet sein. Durch entsprechende zeitlich versetzte Ansteuerung der ersten Antriebsspulen AS1 wird ein im Wesentlichen bewegtes Magnetfeld in der ersten Hauptbewegungsrichtung H1 erzeugt. Das bewegte Magnetfeld in der ersten Hauptbewegungsrichtung H1 wirkt vorwiegend mit den Antriebsmagneten 4 der ersten Magnetgruppe(n) MGa elektromagnetisch zusammen, um die jeweilige Transporteinheit TE in der ersten Hauptbewegungsrichtung H1 zu bewegen. Analog wird durch zeitlich versetzte Ansteuerung der zweiten Antriebsspulen AS2 ein im Wesentlichen bewegtes Magnetfeld in der zweiten Hauptbewegungsrichtung H2 erzeugt, das vorwiegend mit den Antriebsmagneten 4 der zweiten Magnetgruppe(n) MGb elektromagnetisch zusammenwirkt, um die Transporteinheit TE in der zweiten Hauptbewegungsrichtung H2 zu bewegen. Je nach Ansteuerung der Antriebsspulen AS1, AS2 resultiert eine Überlagerung der bewegten Magnetfelder, wodurch die Transporteinheit TE in gewünschter Weise entlang eines vorgegebenen zweidimensionalen Bewegungspfades BP in der Transportebene 3 bewegt werden kann.

Neben der beiden im Wesentlichen unbegrenzten translatorischen

Bewegungsfreiheitsgraden in den Hauptbewegungsrichtungen H1, H2 in der Transportebene 3 ist auch eine begrenzte translatorische Bewegung einer Transporteinheit TE in Normalrichtung auf die Transportebene 3 möglich, hier in Richtung der Z-Achse. Je nach Anordnung und konstruktiver Ausgestaltung der Antriebsspulen AS1, AS2 der Spulengruppen SG1 , SG2 sowie der damit zusammenwirkenden ersten und zweiten Magnetgruppen MGa, MGb ist auch eine begrenzte Rotation der Transporteinheiten TE um die drei Raumachsen X, Y, Z möglich.

Wie erwähnt, weisen aneinander angrenzende Antriebsmagnete 4 der Magnetgruppen MGa, MGb eine unterschiedliche magnetische Orientierung auf und sind in einer bestimmten Polteilung Ta, Tb voneinander beabstandet. Allgemein wechselt innerhalb der Polteilung Ti das von der Magnetgruppe MGi erzeugte Magnetfeld seine Orientierung um 180°. Der notwendige Abstand der Antriebsmagnete 4 um ein Magnetfeld mit gewünschter Polteilung Ti zu erzeugen hängt dabei auch von der Anordnung der Antriebsmagnete 4 innerhalb einer Magnetgruppe MGi ab, insbesondere, von einer Spaltbreite eines allfällig vorgesehenen Spalts zwischen benachbarten Antriebsmagneten 4, von der Magnetisierungsrichtung benachbarter Antriebsmagnete 4 (z.B. 180° entgegengesetzt oder Halbach-Anordnung) und von der Magnetbreite MBi der Antriebsmagnete 4. Bei der bekannten Halbach-Anordnung kann es beispielsweise vorteilhaft sein, wenn die jeweils äußersten Antriebsmagnete 4 einer Magnetgruppe MGi beispielsweise die halbe Magnetbreite MBi der jeweils dazwischenliegenden Antriebsmagnete 4 aufweisen. Das kann bedeuten, dass sich jeweils ein magnetischer Nordpol und Südpol abwechseln, wie in Fig.la durch die schraffierten und nicht schraffierten Antriebsmagnete 4 an den Transporteinheiten TE1.1 angedeutet ist, was einer um 180° verdrehten Anordnung benachbarter Antriebsmagnete 4 entspricht. Als vorteilhaft hat sich auch die bekannte Halbach-Anordnung erwiesen, bei der die Magnetisierungsrichtung angrenzender Antriebsmagnete 4 jeweils um 90° in Richtung der Längsachse der Antriebsmagnete 4 gedreht ist. Unter der Polteilung Ta, Tb ist dabei jeweils der Abstand zwischen zwei in Anordnungsrichtung benachbarten Antriebsmagneten 4 entgegengesetzter magnetischer Orientierung (Nord-/Südpol) zu verstehen. Wenn die Antriebsmagnete 4 eine gleiche Magnetbreite MB (in Anordnungsrichtung) aufweisen, benachbarte Antriebsmagnete eine um 180° gedrehte Orientierungsrichtung aufweisen und die Antriebsmagnete 4 direkt aneinander angrenzen (was üblicherweise der Fall ist), entspricht die Polteilung Ta, Tb der jeweiligen Magnetbreite MBa, MBb.

Im Betrieb ist zwischen der Transportebene 3 des Transportsegments 2 und den Antriebsmagneten 4 der Magnetgruppen MGa, MGb einer Transporteinheit TE ein Luftspalt L vorgesehen, wie in Fig.1 b ersichtlich ist. Vorzugsweise ist am Transportsegment 2 auch eine, vorzugsweise magnetisch leitfähige, Deckschicht vorgesehen, um die darunter liegenden Antriebsspulen AS1, AS2 von äußeren Einflüssen abzuschirmen und um eine im Wesentlichen glatte Transportebene 3 auszubilden. Die Deckschicht ist in Fig.la teilweise aufgebrochen dargestellt, um die Anordnung der darunter befindlichen Antriebsspulen AS1, AS2 erkennen zu können. Analog kann natürlich auch an den Transporteinheiten TE eine Deckschicht zur Abdeckung der Antriebsmagnete 4 vorgesehen sein. Der Luftspalt L erstreckt sich dann zwischen der Deckschicht und den Antriebsmagneten 4 der jeweiligen Transporteinheit TEi. Um den Luftspalt L zu erzeugen und insbesondere aufrechtzuerhalten, wirken die Antriebsspulen AS1, AS2 und die Antriebsmagnete 4 im Betrieb in bekannter Weise nicht nur zur Erzeugung einer Antriebskraft (die für die Bewegung in den Hauptbewegungsrichtungen H1, H2 erforderlich ist), sondern auch zur Erzeugung einer Schwebekraft FS zusammen, hier in Z-Richtung. Die Schwebekraft FS wirkt auch im Stillstand der Transporteinheit TE, um den Luftspalt L zu erzeugen und aufrechtzuerhalten. Neben der dargestellten im Wesentlichen horizontalen Einbaulage des Transportsegments 2, wäre natürlich auch eine geneigte Einbaulage in der Art einer schiefen Ebene denkbar oder eine im Wesentlichen vertikale Einbaulage. Als Schwebekraft FS wird dabei jene Kraft bezeichnet, die auf die Transporteinheit TE wirkt und der Gewichtskraft FG und einer allfälligen Prozesskraft FP (z.B. Gewichtskraft eines transportierten Objekts) entgegengerichtet ist. Neben der zweidimensionalen Bewegung in der Transportebene 3 ist damit auch eine gewisse Bewegung der Transporteinheit TE in Hochrichtung möglich, also normal auf die Transportebene 3. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebsspulen AS1 , AS2 kann der Luftspalt L in begrenztem Maße erhöht und verringert werden, wodurch die T ransporteinheit TE in Hochrichtung bewegt werden kann, hier in Z-Richtung, wie durch den größeren Luftspalt L und den Doppelpfeil an der Transporteinheit TE2 in Fig.1 b angedeutet ist. Die Größe des verfügbaren Bewegungsspielraums in Hochrichtung hängt dabei im Wesentlichen von der konstruktiven Ausgestaltung der Transporteinrichtung 1 ab, insbesondere vom maximal erzeugbaren Magnetfeld der Antriebsspulen AS1 , AS2 und der Antriebsmagnete 4, sowie der Masse und Belastung der Transporteinheit TE. Je nach Größe und Auslegung der Transporteinrichtung 1 kann der verfügbare Bewegungsbereich in Hochrichtung beispielsweise im Bereich weniger mm bis mehrere Zentimeter betragen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 in Normalrichtung (hier in Z-Richtung) auf die Transportebene 3 in einem mittleren ersten Spulenabstand S1 von der ersten Magnetgruppe MGa beabstandet und die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 sind in Normalrichtung auf die Transportebene 3 in einem, relativ zum mittleren ersten Spulenabstand S1 größeren mittleren zweiten Spulenabstand S2 von der zweiten magnetgruppe MGb beabstandet, wie in Fig.1b ersichtlich ist. Die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 liegen damit in Z-Richtung näher an den Antriebsmagneten 4 der ersten Magnetgruppe MGa, als die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 an den Antriebsmagneten 4 der zweiten Magnetgruppe MGb. Im gezeigten Beispiel in Fig.1b sind die zwei Spulengruppen SG1 , SG2 übereinanderliegend angeordnet.

Die mittleren Spulenabstände S1 , S2 werden dabei von der Spulenmitte der jeweiligen Antriebsspulen AS1, AS2 in Z-Richtung gesehen bemessen, wie in Fig.1b anhand der Transporteinheit TE1.2 angedeutet ist. Die Antriebsspulen AS1, AS2 sind zur Vermeidung von störenden magnetischen Anziehungskräften zwischen der jeweiligen Transporteinheit TE und dem Transportsegment 2 vorzugsweise eisenlos ausgeführt, man spricht auch von sogenannten „Luftspulen“. Im dargestellten Beispiel in Fig.1 a+1 b sind die Antriebsspulen AS1 , AS2 als herkömmlich gewickelte, längliche Spulen mit im Wesentlichen ovaler Form ausgeführt mit jeweils einer Spulenachse in Normalrichtung auf die Transportebene 3. Die Antriebsspulen AS1, AS2 könnten aber auch als sogenannte PCB-Spulen ausgeführt sein. Die Antriebsspulen AS1 , AS2 der jeweiligen Spulengruppe SG1 , SG2 können aber beispielsweise auch schichtweise in mehreren ersten Spulenebenen SE1 mit ersten Antriebsspulen AS1 und mehreren zweiten Spulenebenen SE2 mit zweiten Antriebsspulen AS2 in Normalrichtung auf die Transportebene 3 übereinander am Transportsegment 2 angeordnet sein, wie in Fig.1c dargestellt ist. Weiters können die Antriebsspulen ASi mit verschiedenen Wicklungsschemata z.B.: in konzentrierter Wicklung (wie in Zeichnungen dargestellt) oder auch in verteilter Wicklung, ausgeführt sein. Diese Wicklungsschemata sind im Stand der Technik bekannt.

Im linken Beispiel von Fig.1c sind ein Spulenblock mit vier ersten Spulenebenen SE1 und ein Spulenblock mit vier zweiten Spulenebenen SE2 übereinander am Transportsegment 2 angeordnet. In der rechten Darstellung in Fig.1c sind jeweils vier erste und vier zweite Spulenebenen SE1, SE2 in Z-Richtung abwechselnd am Transportsegment 2 angeordnet. Die mittleren Spulenabstände S1, S2 sind hierbei jeweils die mittleren Abstände der Spulenebenen SE1, SE2 von der Transportebene 3 in Z-Richtung, wobei gilt

mit den Spulenabständen S1.i, S2.i der ersten und zweiten Spulenebenen SE1, SE2 und Anzahl j, k der ersten und zweiten Spulenebenen SE1, SE2.

Die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 erzeugen bei gleichen konstruktiven Randbedingungen (identische Geometrie der Antriebsspulen AS1 (Länge, Breite, Höhe), gleiche Wicklungszahl, etc.) und gleichen energetischen Randbedingungen (gleicher maximaler elektrischer Strom bzw. Spannung, etc.) ein gleiches (maximales) Magnetfeld wie die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2. Bisher wurden die Magnetgruppen MGa, MGb an Transporteinheiten TE im Wesentlichen identisch ausgeführt (gleiche Geometrie (Magnetlänge, Magnetbreite, Magnethöhe), gleiche Anzahl, gleiche Polteilung, gleiche Magnetisierungsrichtungen, gleiche magnetische Feldstärke, etc. der Antriebsmagnete 4), sodass die Magnetgruppen MGa, MGb im Wesentlichen gleich große Magnetfelder erzeugen, die mit den von den Antriebsspulen AS1, AS2 erzeugten Magnetfeldern Zusammenwirken. Dadurch, dass die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 im Mittel allerdings näher an den Antriebsmagneten 4 der ersten Magnetgruppe MGa liegen als die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 an den Antriebsmagneten 4 der zweiten Magnetgruppe MGb, führt dies zu einer höheren Effizienz der elektromagnetischen Kraftbildung in der ersten Hauptbewegungsrichtung H1, als in der zweiten Hauptbewegungsrichtung H2. Dies betrifft sowohl die Erzeugung der Antriebskraft, als auch die Erzeugung der Schwebekraft. Dadurch ergibt sich in der ersten Hauptbewegungsrichtung H1 in bekannter Weise ein größerer Wirkungsgrad als in der zweiten Hauptbewegungsrichtung H2. Wie eingangs erwähnt wurde, hat man im Stand der Technik deshalb bisher versucht, den Wrkungsgradunterschied der beiden Hauptbewegungsrichtungen H1, H2 zu kompensieren, um hinsichtlich der verfügbaren elektromagnetischen Kraft möglichst gleichwertige Hauptbewegungsrichtungen zu erreichen. Diese wurde beispielsweise dadurch erreicht, dass an die von der T ransportebene 3 weiter entfernten Antriebsspulen (hier AS2) ein höherer elektrischer Strom angelegt wird, als an die näher liegenden Antriebsspulen (hier AS1) oder dass die von den Antriebsmagneten 4 weiter entfernten Antriebsspulen (hier AS2) leistungsfähiger ausgestaltet wurden, als die näher liegenden Antriebsspulen (hier AS1).

Dies ist aber nachteilig, weil dadurch entweder der konstruktive Aufwand oder der Regelungsaufwand relativ hoch sind.

Um dies zu vermeiden und trotzdem einen möglichst effizienten Betrieb der Transporteinrichtung 1 zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass an der zumindest einen Transporteinheit TE (hier TEI.1) unterschiedliche Polteilungen Ta Tb für die zumindest eine erste Magnetgruppe MGa und die zumindest eine zweite Magnetgruppe MGb vorgesehen sind. Bei der beschriebenen Ausführungsform der Transporteinrichtung 1, bei der die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 des Transportsegments 2 einen geringeren mittleren Spulenabstand S1 aufweisen, als die Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2, ist die Polteilung Ta der zumindest einen ersten Magnetgruppe MGa der Transporteinheit TE1.1 dabei vorzugsweise kleiner als die Polteilung Tb der zumindest einen zweiten Magnetgruppe MGb der Transporteinheit TE1.1. Alternativ ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass zumindest zwei Transporteinheiten TE (hier TE1.2, TE2) in der Transporteinrichtung 1 angeordnet sind, wobei jede der zumindest zwei Transporteinheiten TE1.2, TE2 Magnetgruppen MGa, MGb mit gleicher Polteilung Ta=Tb aufsweist, wobei sich die Polteilungen Ta, Tb der zumindest zwei Transporteinheiten TE1.2, TE2 unterscheiden.

Bei der Transporteinrichtung 1 der gegenständlichen Erfindung werden damit nicht wie bisher die von den Antriebsspulen AS1, AS2 erzeugten Magnetfelder Transportsegment seitig verändert, sondern es wird das von der jeweiligen Magnetgruppe MGa, MGb der Transporteinheit TE1.1 erzeugte Magnetfeld durch eine Veränderung der Polteilung, hier Polteilung Tb > Ta beeinflusst, wie nachfolgend näher erläutert wird. Allgemein führt die Erhöhung der Polteilung Ti dazu, dass das von dem oder den jeweiligen Antriebsmagneten 4 erzeugte Magnetfeld in Normalrichtung auf die Transportebene 3 weiter in das Transportsegment 2 eindringen kann.

Die magnetische Flussdichte B eines Antriebsmagneten 4 nimmt exponentiell mit der Entfernung z (siehe Fig.1 b) zur Oberfläche des Antriebsmagnete 4 ab, wobei sich die

Polteilung Ti gemäß B(z,Ti) = B₀ *e ^T‘ indirekt proportional zur Entfernung z auswirkt, mit der magnetischen Oberflächenflussdichte Bo an der Oberfläche des Antriebsmagneten 4. Die Magnetbreite MBi ist proportional zur Polteilung Ti, wobei der Proportionalitätsfaktor unter anderem von der Magnetisierungsrichtung benachbarter Antriebsmagnete 4, sowie dem Abstand zwischen benachbarten Antriebsmagneten 4 abhängt. Wenn benachbarte Antriebsmagnete 4 einer Magnetgruppe 4i direkt aneinander angrenzen (ohne Spalt), eine um 180° entgegengesetzte Magnetisierungsrichtung und gleiche Magnetbreite MBi aufweisen, kann man die Polteilung Ti mit der Magnetbreite MBi gleichsetzen (Fig.la). Eine Veränderung der Polteilung Ti bedingt damit auch eine analoge Veränderung der Magnetbreite MBi und umgekehrt. Daraus folgt, dass eine, durch eine Erhöhung des mittleren Spulenabstands Si der Antriebsspulen ASi bedingte Verringerung des Wrkungsgrades zumindest teilweise durch eine Erhöhung der Polteilung Ti der entsprechenden Magnetgruppe 4i kompensiert werden kann.

Wie in Fig.la ersichtlich ist, ist deshalb an der Transporteinheit TE1.1 die Polteilung Ta der beiden ersten Magnetgruppen MGa (die mit den Antriebsspulen AS1 mit geringerem mittleren Spulenabstand S1 < S2 Zusammenwirken) geringer als die Polteilung Tb der beiden zweiten Magnetgruppen MGb (die mit den Antriebsspulen AS2 mit dem größeren mittleren Spulenabstand S2 > S1 Zusammenwirken).

Die magnetische Oberflächenflussdichte Bo an der (der Transportebene 3 zugewandten) Oberfläche eines Antriebsmagneten 4 ist eine Funktion der Polteilung Ti und einer Magnethöhe MHi (hier in Z-Richtung - Fig.1 b). Die magnetische Oberflächenflussdichte Bo ergibt sich dabei zu wobei B die magnetische Flussdichte des

Antriebsmagneten 4 ist, die die bekanntermaßen proportional zur Remanenzflussdichte als Materialparameter des Antriebsmagneten 4 ist und als bekannt angesehen werden kann. Daraus ist ersichtlich, dass die Oberflächenflussdichte Bo mit steigender Polteilung Ti abnimmt, die Abnahme jedoch durch eine Erhöhung der Magnethöhe MHi kompensiert werden kann. In der Regel ist die Magnethöhe MHi der Antriebsmagnete 4 aber aus konstruktions- und gewichtstechnischen Gründen nach oben hin beschränkt und meist für beide Magnetgruppen MGa, MGb einer Transporteinheit TE konstant. Nachfolgend wird deshalb davon ausgegangen, dass nur die Polteilung Ti (die hier der Magnebreite MBi entspricht) variabel ist und dass die Magnethöhe MHi der Antriebsmagnete 4 vorgegeben ist.

Die Oberflächenflussdichte Bo ist damit nur noch eine Funktion der Polteilung Ti (bzw. Magnetbreite MBi). Durch Einsetzen der Gleichung für die Oberflächenflussdichte B₀(Ti) in die obige Gleichung für die Flussdichte £(z, z) und Integration über eine Spulenhöhe SHi einer Antriebsspule ASi in Z-Richtung mitSi/z e (zz.l,zz.2) erhält man die effektiv wirkende maximale Flussdichte der Magnetgruppe MGi über der Spulenhöhe SHi der Antriebsspulen

ASi in Abhängigkeit der Polteilung Ti gemäß J B(z,Ti)dz = B₀(Ti) * . Eine

einfache Optimierung nach der Polteilung Ti liefert die optimale Polteilung Ti (die unter bestimmten Randbedingungen der Magnetbreite MBi entspricht) zur Maximierung der Flussdichte B des Antriebsmagneten 4 für eine Kombination mit einer Antriebsspule ASi mit einer Spulenhöhe SHi, die in Z-Richtung im Abstand z1.i vom Antriebsmagnet 4 beabstandet ist und sich bis z2.i erstreckt, wie in Fig.1 b anhand der ersten Antriebsspulen AS1 dargestellt ist. Der beschriebene Zusammenhang ist in Fig.2 grafisch dargestellt.

Fig.2 zeigt ein Diagramm mit einem qualitativen Verlauf der Flussdichte B über der Polteilung Ti, die proportional zur Magnetbreite MBi ist. Daraus ist ersichtlich, dass die maximale Flussdichte BMGa_max für die Antriebsmagnete 4 der ersten Magnetgruppe MGa der Transporteinheit T1.1 bei einer optimalen Magnetbreite MBa_opt bzw. optimalen Polteilung Ta_opt erreicht wird und die maximale Flussdichte BMGb_max für die Antriebsmagnete 4 der zweiten Magnetgruppe MGb bei einer relativ dazu größeren optimalen Magnetbreite MBb_opt bzw. optimalen Polteilung Tb_opt erreicht wird. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Polbreite Ta der ersten Magnetgruppe MGa der Transporteinheit TE1.1 gezielt an den mittleren ersten Spulenabstand S1 der Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 angepasst werden und die Polbreite Tb der zweiten Magnetgruppe MGb der Transporteinheit TE1.1 gezielt an den mittleren zweiten Spulenabstand S2 der Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 angepasst werden.

In Fig.3a-3f sind verschiedene Möglichkeiten dargestellt, wie die verschiedenen Polteilungen Ta < Tb in einer 1 D-Anordnung von Antriebsmagneten 4 an einer Transporteinheit TE1.1 umgesetzt werden können. Fig.3g+3h zeigt eine mögliche Umsetzung verschiedener Polteilungen Ta < Tb bei einer 2D-Anordnung von Antriebsmagneten 4 an einer T ransporteinheit TE1.1. Die Figuren zeigen jeweils die T ransporteinheit TE1.1 in einer Ansicht von unten. An der Transporteinheit TE1.1 der Fig.3a-3f sind jeweils zwei erste Magnetgruppen MGa und zwei zweite Magnetgruppen MGb angeordnet. Die jeweils ersten Magnetgruppen MGa weisen eine Magnetgruppenlänge LMGa und eine Magnetgruppenbreite BMGa auf und die die jeweils zweiten Magnetgruppen MGb weisen eine Magnetgruppenlänge LMGb und eine Magnetgruppenbreite BMGb auf (stellvertretend nur in Fig.3a eingezeichnet). Die Transporteinheit TE1.1 selbst weist eine Transporteinheitslänge LTE und eine Transporteinheitsbreite BTE auf, wie in Fig.3c angedeutet ist.

Die Magnetgruppenbreite BMGi ist die Ausdehnung in der Richtung, in der die einzelnen Antriebsmagnete 4 der jeweiligen Magnetgruppe MGi hintereinander angeordnet sind. Die Magnetgruppenlänge LMGi entspricht der Länge der einzelnen Antriebsmagnete 4 (=der Längserstreckung) der jeweiligen Magnetgruppe MGi. Wenn sich die Magnetgruppen MGa, MGb bis zu den Rändern der T ransporteinheit TE1.1 erstrecken, was vorzugsweise der Fall ist, setzt sich die Transporteinheitslänge LTE aus der Summe der Magnetgruppenbreite BMGa der ersten Magnetgruppe MGa und der Magnetgruppenlänge LMGb der zweiten Magnetgruppe MGb zusammen. Die Transporteinheit TE1.1 wird also mit ihrer Transporteinheitslänge LTE in der ersten Hauptbewegungsrichtung H1 bewegt und mit ihrer Transporteinheitsbreite BTE in der zweiten Hauptbewegungsrichtung H2. Durch den Versatz der beiden ersten magnetgruppen MGa in Y-Richtung und den Versatz der beiden zweiten Magnetgruppen MGb in X-Richtung, kann ein Drehmoment um die Hochachse der Transporteinheit TE1.1 erzeugt werden, wodurch eine Drehung der Transporteinheit TE1.1 um die Hochachse möglich ist. Zum Betreiben der Transporteinrichtung 1 genügen im Wesentlichen auch eine einzige erste Magnetgruppe MGa und eine einzige zweite Magnetgruppe MGb. Natürlich können aber auch mehr als zwei erste Magnetgruppen MGa und mehr als zwei weite Magnetgruppen MGb pro Transporteinheit TE angeordnet sein. Auch eine ungleiche Anzahl von ersten und zweiten Magnetgruppen MGa, MGb wäre denkbar, beispielsweise zwei erste Magnetgruppen MGa und eine zweite Magnetgruppe MGb.

Die unterschiedliche Polteilung Ta < Tb der beiden Magnetgruppen MGa, MGb kann nun verschiedener Weise umgesetzt werden. Im Wesentlichen können die drei Eigenschaften Magnetanzahl der Antriebsmagnete 4 der Magnetgruppen MGi, Magnetgruppenfläche AMGi der Magnetgruppen MGi und Transporteinheitsform der Transporteinheit TE1.1 verändert werden. Weiters könnte auch die Verdrehung benachbarter Antriebsmagnete 4 relativ zueinander, sowie der Abstand zwischen benachbarten Antriebsmagneten 4 variiert werden, worauf aber hier nicht im Detail eingegangen wird. Die Transporteinheit TE1.1 gemäß Fig.3a weist beispielsweise in beiden Magnetgruppen MGa, MGb die gleiche Magnetanzahl NMa=NMb=6 Antriebsmagneten 4 und eine gleiche Magnetfläche AMGa=AMGb auf. Die Magnetgruppenfläche AMGi einer Magnetgruppe MGi ergibt sich zu AMGi = LMGi* BMGi . Aufgrund der unterschiedlichen Polteilung Ta < Tb weisen die zweiten Magnetgruppen MGb eine größere Magnetgruppenbreite BMGb auf als die ersten Magnetgruppen MGa. Um trotzdem eine gleiche Magnetgruppenfläche AMGa=AMGb zu erreichen, ist die Magnetgruppenlänge LMGa der ersten Magnetgruppe MGa größer als die Magnetgruppenlänge LMGb der zweiten Magnetgruppe MGb. Dadurch ergibt sich eine rechteckige T ransporteinheitsform der T ransporteinheit TE1.1. mit einer relativ zur Transporteinheitsbreite BTE geringeren Transporteinheitslänge LTE < BTE, hier in X- Richtung. Fig.3b-3f zeigen weitere Ausgestaltungen. Die Transporteinheit TE1.1 in Fig.3b weist eine quadratische Transporteinheitsform mit LTE = BTE auf, wobei die ersten und zweite Magnetgruppen MGa, MGb eine gleiche Magnetanzahl NMa = NMb = 6 aufweisen, aber eine unterschiedliche Magnetgruppenfläche AMGa = AMGb. Die Transporteinheit TE1.1 in Fig.3c weist eine quadratische Transporteinheitsform mit LTE = BTE auf, wobei die ersten und zweite Magnetgruppen MGa, MGb eine gleiche Magnetgruppenfläche AMGa = AMGb, aber eine unterschiedliche Magnetanzahl NMa = 9, NMb = 6 aufweisen. Die Transporteinheit TE1.1 in Fig.3d weist eine rechteckige Transporteinheitsform mit LTE < BTE auf, wobei die ersten und zweite Magnetgruppen MGa, MGb eine gleiche Magnetgruppenfläche AMGa = AMGb, aber eine unterschiedliche Magnetanzahl NMa = 9, NMb = 6 aufweisen. Die T ransporteinheit TE1.1 in Fig.3e weist eine rechteckige T ransporteinheitsform mit LTE < BTE auf, wobei die ersten und zweite Magnetgruppen MGa, MGb eine unterschiedliche Magnetgruppenfläche AMGa F AMGb und eine gleiche Magnetanzahl NMa = NMb = 6 aufweisen. Die Transporteinheit TE1.1 in Fig.3f weist eine quadratische Transporteinheitsform mit LTE = BTE auf, wobei die ersten und zweite Magnetgruppen MGa, MGb eine unterschiedliche Magnetgruppenfläche AMGa F AMGb und unterschiedliche Magnetanzahl NMa = 11, NMb = 6 aufweisen. Daraus ist ersichtlich, dass eine Vielzahl an verschiedenen Varianten einer Transporteinheit TE1.1 mit verschiedener Polteilung TA < Tb realisierbar ist.

In Fig.3g und Fig.3h ist jeweils eine Transporteinheit TE1.1 mit einer sogenannten 2D- Anordnung der Antriebsmagnete 4 dargestellt. Bei der 2D-Anordung sind die Antriebsmagnete 4 unterschiedlicher magnetischer Orientierung schachbrettartig angeordnet. Die dargestellten Beispiele zeigen eine Halbach-Anordnung, bei der die magnetische Orientierung benachbarter Antriebsmagnete um 90° zueinander gedreht ist. Die schraffierten und nicht schraffierten Antriebsmagnete 4 symbolisieren Antriebsmagnete 4 mit entgegengesetzter magnetischer Orientierung auf, also magnetischer Nord- und Südpol. Die jeweils dazwischen liegenden Antriebsmagnete 4, weisen eine um 90° gedrehte Magnetisierungsrichtung auf, wie durch die Pfeile gekennzeichnet symbolisiert ist. Die Halbach-Anordnung hat den Vorteil, dass der magnetische Fluss auf einer Seite (vorzugsweise die der Transportebene 3 zugewandte Seite) größer ist als auf der gegenüberliegenden Seite. Die Halbach-Anordnung ist im Stand der Technik bekannt, weshalb an dieser Stelle auf weitere Details verzichtet wird.

An der T ransporteinheit TE1.1 der Fig.3g+3h sind wiederum zumindest eine erste Magnetgruppe MGa und zumindest eine zweite Magnetgruppe MGb angeordnet, in denen jeweils eine Mehrzahl von Antriebsmagnete 4 vorgesehen ist. Im Beispiel gemäß Fig.3g sind in Y-Richtung nebeneinander neun erste Magnetgruppen MGa mit jeweils einer bestimmten Magnetanzahl NMa von in X-Richtung hintereinander angeordneten Antriebsmagneten 4 vorgesehen, wie anhand der obersten ersten Magnetgruppe MGa angedeutet ist. Analog sind in X-Richtung nebeneinander siebzehn zweite Magnetgruppen MGb mit jeweils einer bestimmten Magnetanzahl NMb von in Y-Richtung hintereinander angeordneten Antriebsmagneten 4 vorgesehen, wie stellvertretend anhand der zweiten Magnetgruppe MGa rechts außen angedeutet ist. Die Magnetgruppen MGa, MGb sind bei der 2D- Anordnung damit nicht getrennt, so wie bei der 1D-Anordnung, sondern die Antriebsmagnete 4 sind sowohl Teil der ersten Magnetgruppen MGa, als auch Teil der zweiten Magnetgruppen MGb.

Die Polteilung Ta bemisst sich bei der Haibach Anordnung zwischen einem Antriebsmagnet 4 mit magnetischem Nordpol und einem folgenden Antriebsmagnet 4 mit magnetischem Südpol. Gemäß der Erfindung ist die Polteilung Ta der ersten Magnetgruppen MGa geringer als die Polteilung Tb der zweiten Magnetgruppen MGb. Im Beispiel Gemäß Fig.3g weist die Transporteinheit TE1.1 eine quadratische Transporteinheitsgrundfläche mit gleicher Transporteinheitslänge und Transporteinheitsbreite LTE = BTE. Aufgrund der unterschiedlichen Polteilung Ta < Tb sind daher mehre zweite Magnetgruppen MGb als erste Magnetgruppen MGa vorgesehen. Die Transporteinheit TE1.1 gemäß Fig.3h weist eine gleiche Anzahl von jeweils neun ersten und zweiten Magnetgruppen MGa, MGb auf. Aufgrund der unterschiedlichen Polteilung Ta < Tb hat die Transporteinheit TE1.1 daher eine rechteckige Transporteinheitsgrundfläche mit geringerer Transporteinheitslänge als Transporteinheitsbreite LTE < BTE. Die nicht rechteckige Ausgestaltung (LTE < BTE) der Transporteinheit TE1.1 (sowohl in 1D, als auch in 2D-Anordnung der Antriebsmagnete 4) hat beispielsweise den Vorteil, dass in der ersten Hauptbewegungsrichtung H1 mehr Shuttles bewegt werden können, als bei quadratischer Ausführung. Dadurch kann beispielsweise der Durchsatz eines Transportprozesses in vorteilhafter Weise erhöht werden.

Eine Variante der Erfindung wird nachfolgend anhand Fig.4 erläutert. Fig.4 zeigt eine Transporteinrichtung 1, in der mehrere Transportsegmente 2a-2f aneinandergereiht sind, um eine größere Transportebene 3 auszubilden. Die Transportsegmente 2a-2f sind analog ausgestaltet, wie zuvor anhand Fig.1a-1c beschrieben wurde. An jedem der Transportsegmente 2a-2f ist also eine erste Spulengruppe SG1 mit einer Mehrzahl von (hier „langen“) Antriebsspulen AS1 und eine zweite Spulengruppe SG2 mit einer Mehrzahl von (hier „kurzen“) Antriebsspulen AS2 vorgesehen, wie anhand des teilweise aufgebrochen Transportsegments 2a in Fig.4 angedeutet ist. Die Transportsegmente 2 haben folglich jeweils eine erste Hauptbewegungsrichtung H1 und eine normal darauf stehende zweite Hauptbewegungsrichtung 2. Die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 weisen relativ zu den Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 einen geringeren mittleren Spulenabstand S1 < S2 auf. Die Transportsegmente 2a-2f sind hier identisch ausgeführt, natürlich könnten aber auch Transportsegmente 2 unterschiedlicher Form kombiniert werden, beispielsweise Transportsegmente 2 mit quadratischer Transportebene 3, so wie anhand des gestrichelten Transportsegments 2g angedeutet ist. Die jeweils ersten Hauptbewegungsrichtungen H1 der Transportsegmente 2a, 2b, 2e verlaufen parallel, hier in X-Richtung und die jeweils ersten Hauptbewegungsrichtungen H1 der Transportsegmente 2c, 2d, 2f verlaufen parallel, hier in Y-Richtung.

In der Transporteinrichtung 1 sind zwei Transporteinheiten TE1.2 und TE2 vorgesehen, an denen wie beschrieben jeweils zumindest eine erste und zumindest eine zweite Magnetgruppe MGa, MGb mit jeweils mehreren, in einer bestimmten Anordnungsrichtung mit einer bestimmten Polteilung Ta, Tb hintereinander angeordneten Antriebsmagneten 4 unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung angeordnet sind. Die Antriebsmagnete 4 der beiden Transporteinheiten TE1.2, TE2 sind hier jeweils wieder in einer 1D-Anordnung angeordnet, natürlich wäre aber auch eine 2D-Anordnung möglich. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass alle Magnetgruppen MGa, MGb der Transporteinheit TE1.2 gleich große, Polteilungen Ta = Tb aufweisen und alle Magnetgruppen MGa, MGb der anderen Transporteinheit TE2 gleich große Polteilungen Ta = Tb aufweisen, wobei sich die (einheitliche) Polteilung Ta = Tb der Transporteinheit TE1.2 von der (einheitlichen) Polteilung Ta=Tb der Transporteinheit TE2 unterscheidet, hier insbesondere kleiner ist.

Die T ransporteinheit TE1.2 wird hier entlang eines vorgegebenen geschlossenen zweidimensionalen ersten Bewegungspfades BP1 bewegt, der sich über die Transportsegmente 2b, 2c, 2e, 2f erstreckt. Die Transporteinheit TE2 wird hier entlang eines vorgegebenen zweidimensionalen zweiten Bewegungspfades BP2 bewegt, der sich über die Transportsegmente 2d, 2c, 2b, 2a erstreckt. Natürlich könnten auch jeweils mehrere Transporteinheiten TE1.2, TE2 gleichzeitig hintereinander entlang des jeweiligen Bewegungspfades BP1, BP2 bewegt werden. Der erste Bewegungspfad BP1 wird dabei vorteilhafterweise so festgelegt, dass ein Anteil der ersten Hauptbewegungsrichtung H1 an einer Bewegungspfadlänge LBP1 des ersten Bewegungspfades BP1 größer ist, als ein Anteil der zweiten Hauptbewegungsrichtung H2. Der zweite Bewegungspfad BP2 wird vorzugsweise so festgelegt, dass ein Anteil der ersten Hauptbewegungsrichtung H1 an einer Bewegungspfadlänge LBP2 des zweiten Bewegungspfades BP2 kleiner ist, als ein Anteil der zweiten Hauptbewegungsrichtung H2. Die Bewegungspfadlängen LBP1, LBP2 der Bewegungspfade BP1, BP2 entspricht dabei der geometrischen Länge des jeweiligen Bewegungspfades BP1, BP2, also der Strecke, die eine Transporteinheit TEi bei Bewegung entlang des jeweiligen Bewegungspfades BP1, BP2 zurücklegt.

Dadurch wird die Transporteinheit TE1.2 mit der (relativ) kleineren (einheitlichen) Polteilung Ta = Tb überwiegend in der ersten Hauptbewegungsrichtung H1 der Transportebene 3 bewegt und die Transporteinheit TE2 mit der (relativ) größeren (einheitlichen) Polteilung Ta = Tb in der Transportebene 3 überwiegend in der zweiten Hauptbewegungsrichtung H1 bewegt. Dadurch wird ein effizienter Betrieb der Transporteinrichtung 1 ermöglicht, weil zur Bewegung der T ransporteinheit TE1.2 die Antriebsmagnete 4 der T ransporteinheit TE1.2 überwiegend mit den Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppen SG1 der Transportsegmente 2 Zusammenwirken, die einen geringeren Spulenabstand S1 aufweisen, als die Antriebsspulen der zweiten Spulengruppen SG2. Analog wirken zur Bewegung der Transporteinheit TE2 die Antriebsmagnete 4 der Transporteinheit TE2 überwiegend mit den Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppen SG2 der Transportsegmente 2 zusammen, die einen größeren Spulenabstand S2 aufweisen, als die Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppen SG1. Transporteinheiten TE1.2, TE2 mit unterschiedlichen Polteilungen Ta, Tb können daher in vorteilhafter Weise dazu verwendet werden, um die Effizienz des

Betriebs der Transporteinrichtung 1 zu erhöhen, indem vorteilhafte Bewegungspfade BP1, BP2 festgelegt werden.

Vorzugsweise kann die (einheitliche) Polteilung Ta = Tb der Transporteinheit TE1.2 wiederum an den mittleren Spulenabstand S1 der Antriebsspulen AS1 der ersten Spulengruppe SG1 angepasst werden und in die (einheitliche) Polteilung Ta = Tb der

Transporteinheit TE2 kann an den mittleren Spulenabstand S2 der Antriebsspulen AS2 der zweiten Spulengruppe SG2 angepasst werden, wie bereits ausführlich beschrieben wurde.

Claims

Patentansprüche

1. Transporteinrichtung (1) in Form eines Planarmotors mit zumindest einem Transportsegment (2), das eine Transportebene (3) ausbildet und mit zumindest einer Transporteinheit (TE1.1), die in der Transportebene (3) zumindest zweidimensional bewegbar ist, wobei am Transportsegment (2) mehrere Antriebsspulen (AS1, AS2) angeordnet sind und an der Transporteinheit (TE1.1) zumindest eine erste und zumindest eine zweite Magnetgruppe (MGa, MGb) mit jeweils mehreren, in einer bestimmten Anordnungsrichtung mit einer bestimmten Polteilung (Ta, Tb) hintereinander angeordneten Antriebsmagneten (4) unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung angeordnet sind, wobei an der zumindest einen Transporteinheit (TE1.1) unterschiedliche Polteilungen (Ta Tb) für die zumindest eine erste Magnetgruppe (MGa) und die zumindest eine zweite Magnetgruppe (MGb) vorgesehen sind und wobei am Transportsegment (2) eine erste Spulengruppe (SG1) mit mehreren Antriebsspulen (AS1) angeordnet ist, welche eine erste Hauptbewegungsrichtung (H1) zur Bewegung der Transporteinheit (TE1.1) definiert und eine zweite Spulengruppe (SG2) mit mehreren Antriebsspulen (AS2) angeordnet ist, welche eine zweite Hauptbewegungsrichtung (H2) zur Bewegung der Transporteinheit (TE1.1) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsspulen (AS1) der ersten Spulengruppe (SG1) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in einem mittleren ersten Spulenabstand (S1) von der ersten Magnetgruppe (MGa) der Transporteinheit (TE1.1) beabstandet sind und die Antriebsspulen (AS2) der zweiten Spulengruppe (SG2) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in einem relativ zum mittleren ersten Spulenabstand (S1) größeren mittleren zweiten Spulenabstand (S2) von der zweiten Magnetgruppe (MGb) der Transporteinheit (TE1.1) beabstandet sind, wobei an der Transporteinheit (TE1.1) die Polteilung (Ta) der zumindest einen ersten Magnetgruppe (MGa) kleiner ist als die Polteilung (Tb) der zumindest einen zweiten Magnetgruppe (MGa).

2. Transporteinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Transporteinrichtung (1) zumindest zwei Transporteinheiten (TE1.2, TE2) vorgesehen sind, an denen jeweils zumindest eine erste und zumindest eine zweite Magnetgruppe (MGa,

MGb) mit jeweils mehreren, in einer bestimmten Anordnungsrichtung mit einer bestimmten Polteilung (Ta, Tb) hintereinander angeordneten Antriebsmagneten (4) unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung angeordnet sind, wobei alle Magnetgruppen (MGa, MGb) jeweils einer Transporteinheit (TE1.2, TE2) eine gleiche Polteilung (Ta=Tb) aufweisen und wobei sich die Polteilungen (Ta, Tb) der zumindest zwei Transporteinheiten (TE1.2, TE2) unterscheiden.

3. Transporteinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsspulen (AS1) der ersten Spulengruppe (SG1) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in einem mittleren ersten Spulenabstand (S1) von den ersten Magnetgruppen (MGa) der Transporteinheiten (TE1.2, TE2) beabstandet sind und die Antriebsspulen (AS2) der zweiten Spulengruppe (SG2) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in einem relativ zum mittleren ersten Spulenabstand (S1) größeren mittleren zweiten Spulenabstand (S2) von den zweiten Magnetgruppen (MGb) der Transporteinheiten (TE1.2, TE2) beabstandet sind, wobei in der Transportebene (3) für die Transporteinheit (TE1.2) mit der kleineren Polteilung (Ta, Tb) ein erster Bewegungspfad (BP1) festgelegt ist, entlang dem die Transporteinheit (TE1.2) bewegbar ist und in der Transportebene (3) für die zumindest eine andere Transporteinheit (TE2) mit der größeren Polteilung (Ta, Tb) ein zweiter Bewegungspfad (BP2) festgelegt ist, entlang dem die Transporteinheit (TE2) bewegbar ist, wobei ein Anteil der ersten Hauptbewegungsrichtung (H1) an einer Bewegungspfadlänge (LBP1) des ersten Bewegungspfades (BP1) größer ist, als ein Anteil der zweiten Hauptbewegungsrichtung (H2) und ein Anteil der ersten Hauptbewegungsrichtung (H1) an einer Bewegungspfadlänge (LBP2) des zweiten Bewegungspfades (BP2) kleiner ist, als ein Anteil der zweiten Hauptbewegungsrichtung (H2).

4. Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polteilung (Ta, Tb) der Antriebsmagnete (4) zumindest einer Magnetgruppe (MGa, MGb) zumindest einer Transporteinheit (TE1.1) in Abhängigkeit des mittleren Spulenabstandes (S1, S2) der damit zusammenwirkenden Antriebsspulen (AS1, AS2) festgelegt ist.

5. Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Magnethöhe (MHi) und/oder eine Magnetbreite (MBi) der Antriebsmagnete (4) zumindest einer Magnetgruppe (MGa, MGb) zumindest einer Transporteinheit (TE1.1) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in Abhängigkeit der Polteilung (Ta, Tb) der jeweiligen Magnetgruppe (MGa, MGb) festgelegt ist.

6. Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetgruppen (MGa, MGb) zumindest einer Transporteinheit (TE1.1) eine gleich große Magnetgruppenfläche (AMGa=AMGb) aufweisen und/oder eine gleiche Magnetanzahl (NMa=NMb) an Antriebsmagneten (4) aufweisen und/oder dass die zumindest eine Transporteinheit (TE) eine quadratische oder rechteckige

T ransporteinheitsgrundfläche aufweist.

7. Transporteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmagnete (4) jeweils zumindest einer Magnetgruppe (MGa, MGb) zumindest einer Transporteinheit (TE1.1) eine gleiche große Magnetbreite (MBi) aufweisen, wobei benachbarte Antriebsmagnete (4) der Magnetgruppe (MGa, MGb) direkt aneinander angrenzen.

8. Transporteinheit (TE1.1) für eine Transporteinrichtung (1) in Form eines Planarmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 7, an der zumindest zwei Magnetgruppen (MGa, MGb) mit jeweils mehreren, in einer bestimmten Anordnungsrichtung mit einer bestimmten Polteilung (Ta, Tb) hintereinander angeordneten Antriebsmagneten (4) unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung angeordnet sind, wobei sich die Polteilungen (Ta, Tb) der zumindest zwei Magnetgruppen (MGa, MGb) unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Magnetbreite (MBi) und/oder eine in Normalrichtung auf eine Transporteinheitsunterseite stehende Magnethöhe (MHi) der Antriebsmagnete (4) zumindest einer Magnetgruppe (MGa, MGb) in Abhängigkeit der Polteilung (Ta, Tb) der jeweiligen Magnetgruppe (MGa, MGb) festgelegt ist.

9. Transporteinheit (TE1.1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmagnete (4) jeweils zumindest einer Magnetgruppe (MGa, MGb) eine gleich große Magnetbreite (MBi) aufweisen, wobei benachbarte Antriebsmagnete (4) der Magnetgruppe (MGa, MGb) direkt aneinander angrenzen.

10. Transporteinheit (TE1.1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Magnetgruppen (MGa, MGb) eine gleich große Magnetgruppenfläche (AMGa=AMGb) aufweisen und/oder eine gleiche Magnetanzahl (NMa=NMb) an Antriebsmagneten (4) aufweisen und/oder dass die Transporteinheit (TE1.1) eine quadratische oder rechteckige Transporteinheitsgrundfläche aufweist.

11. Verfahren zum Betreiben einer Transporteinrichtung (1) in Form eines Planarmotors mit zumindest einem Transportsegment (2), das eine Transportebene (3) ausbildet und mit zumindest einer Transporteinheit (TE1.1), die in der Transportebene (3) zumindest zweidimensional bewegt wird, wobei am Transportsegment (2) mehrere Antriebsspulen (AS1, AS2) angeordnet werden und an der Transporteinheit (TE) zumindest eine erste und zumindest eine zweite Magnetgruppe (MGa, MGb) mit jeweils mehreren, in einer bestimmten Anordnungsrichtung mit einer bestimmten Polteilung (Ta, Tb) hintereinander angeordneten Antriebsmagneten (4) unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung angeordnet werden, wobei an der zumindest einen Transporteinheit (TE1.1) unterschiedliche Polteilungen (Ta Tb) für die zumindest eine erste Magnetgruppe (MGa) und die zumindest eine zweite Magnetgruppe (MGb) vorgesehen werden und wobei am Transportsegment (2) eine erste Spulengruppe (SG1) mit mehreren Antriebsspulen (AS1) angeordnet wird, welche eine erste Hauptbewegungsrichtung (H1) zur Bewegung der Transporteinheit (TE1.1) definiert und eine zweite Spulengruppe (SG2) mit mehreren Antriebsspulen (AS2) angeordnet wird, welche eine zweite Hauptbewegungsrichtung (H2) zur Bewegung der Transporteinheit (TE1.1) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsspulen (AS1) der ersten Spulengruppe (SG1) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in einem mittleren ersten Spulenabstand (S1) von der ersten Magnetgruppe (MGa) der Transporteinheit (TE1.1) beabstandet werden und die Antriebsspulen (AS2) der zweiten Spulengruppe (SG2) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in einem relativ zum mittleren ersten Spulenabstand (S1) größeren mittleren zweiten Spulenabstand (S2) von der zweiten Magnetgruppe (MGb) der Transporteinheit (TE1.1) beabstandet werden, wobei an der zumindest einen Transporteinheit (TE1.1) die Polteilung (Ta) der zumindest einen ersten Magnetgruppe (MGa) kleiner festgelegt wird, als die Polteilung (Tb) der zumindest einen zweiten Magnetgruppe (MGa).

12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in der in der Transportebene (3) der Transporteinrichtung (1) zumindest zwei Transporteinheiten (TE1.2, TE2) bewegt werden, an denen jeweils zumindest eine erste und zumindest eine zweite Magnetgruppe (MGa, MGb) mit jeweils mehreren, in einer bestimmten Anordnungsrichtung mit einer bestimmten Polteilung (Ta, Tb) hintereinander angeordneten Antriebsmagneten (4) unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung angeordnet sind, wobei für alle Magnetgruppen (MGa, MGb) jeweils einer Transporteinheit (TE1.2, TE2) eine gleiche Polteilung (Ta=Tb) vorgesehen wird, wobei sich die Polteilungen (Ta, Tb) der zumindest zwei Transporteinheiten (TE1.2, TE2) unterscheiden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsspulen (AS1) der ersten Spulengruppe (SG1) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in einem mittleren ersten Spulenabstand (S1) von den ersten Magnetgruppen (MGa) der Transporteinheiten (TE1.2, TE2) beabstandet werden und die Antriebsspulen (AS2) der zweiten Spulengruppe (SG2) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in einem relativ zum mittleren ersten Spulenabstand (S1) größeren mittleren zweiten Spulenabstand (S2) von den zweiten Magnetgruppen (MGb) der Transporteinheiten (TE1.2, TE2) beabstandet werden, wobei die Transporteinheit (TE1.2) mit der kleineren Polteilung (Ta, Tb) entlang eines festgelegten ersten Bewegungspfades (BP1) in der Transportebene (3) bewegt wird und die zumindest eine andere Transporteinheit (TE2) mit der größeren Polteilung (Ta, Tb) entlang eines festgelegten zweiten Bewegungspfades (BP2) in der Transportebene (3) bewegt wird, wobei die Bewegungspfade (BP1, BP2) so festgelegt werden, dass ein Anteil der ersten Hauptbewegungsrichtung (H1) an einer Bewegungspfadlänge (LBP1) des ersten Bewegungspfades (BP1) größer ist, als ein Anteil der zweiten Hauptbewegungsrichtung (H2) und ein Anteil der ersten Hauptbewegungsrichtung (H1) an einer Bewegungspfadlänge (LBP2) des zweiten Bewegungspfades (BP2) kleiner ist, als ein Anteil der zweiten Hauptbewegungsrichtung (H2).

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polteilung (Ta, Tb) der Antriebsmagnete (4) zumindest einer Magnetgruppe (MGa, MGb) zumindest einer Transporteinheit (TE1.1) in Abhängigkeit des mittleren Spulenabstandes (S1 , S2) der damit zusammenwirkenden Antriebsspulen (AS1 , AS2) festgelegt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine

Magnetbreite (MBi) und/oder eine Magnethöhe (MHi) der Antriebsmagnete (4) zumindest einer Magnetgruppe (MGa, MGb) zumindest einer Transporteinheit (TE1.1) in Normalrichtung auf die Transportebene (3) in Abhängigkeit der Polteilung (Ta, Tb) der jeweiligen Magnetgruppe (MGa, MGb) festgelegt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass für die zumindest zwei Magnetgruppen (MGa, MGb) zumindest einer Transporteinheit (TE1.1) gleich große Magnetgruppenflächen (AMGa=AMGb) und/oder eine gleiche Magnetanzahl (NMa=NMb) an Antriebsmagneten (4) und/oder dass für die zumindest eine Transporteinheit (TE1.1) eine quadratische oder rechteckige Transporteinheitsgrundfläche vorgesehen wird.