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Title:
OBJECT PROCESSING USING A PLANAR DRIVE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/218951
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for processing an object (20) by means of a planar drive system (1). The planar drive system (1) has - at least one stator unit (3), each unit having a plurality of coil groups (4) for generating a stator magnetic field; - a stator surface (5) above the stator unit (3); and - at least one rotor (10) having a plurality of magnet units (11) for generating a rotor magnetic field. A processing element (100) is positioned above the stator surface (5). The planar drive system (1) has at least one rotation position (7), the rotor (10) being rotatable in the rotation position (7) about an axis of rotation (13) perpendicular to the stator surface (5). A spatial arrangement of the processing element (100) is predetermined by the rotation position (7). The method comprises the following steps: - energising the coil groups (4) in such a way that the rotor (10) moves with the object (20) located on the rotor (10) into the rotation position (7); - energising the coil groups (4) in such a way that the rotor (20) rotates; - processing the object (20) by means of the rotor rotation, the processing element (100) acting on the object (20).

Inventors:
SCHULTE FELIX (DE)
BECKHOFF JOHANNES (DE)
BECKHOFF HANS (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/059688
Publication Date:
October 20, 2022
Filing Date:
April 12, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BECKHOFF AUTOMATION GMBH (DE)
International Classes:
H02K41/03; B65G47/22; B67B3/20
Domestic Patent References:
WO2015179962A12015-12-03
Foreign References:
US20080067415A12008-03-20
US20170294827A12017-10-12
EP0571980A21993-12-01
DE102021108987A2021-04-12
DE102017131304A12019-06-27
Other References:
"Proceedings of DSCC2008 2008 ASME Dynamic Systems and Control Conference", 20 August 2008
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWALTSKANZLEI WILHELM & BECK (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Bearbeiten eines Objekts (20) mittels eines Planarantriebssystems (1), wobei das Planarantriebssystem (1) zumindest eine Statoreinheit (3) mit jeweils einer Mehrzahl von Spulengruppen (4) zum Erzeugen eines Statormagnetfelds, eine Statorfläche (5) oberhalb der Statoreinheit (3), sowie zumindest einen Läufer (10) mit einer Mehrzahl von Magneteinheiten (11) zum Erzeugen eines Läufermagnetfelds aufweist, wobei oberhalb der Statorfläche (5) ein Bearbeitungselement (100) ange ordnet ist, wobei das Planarantriebssystem (1) zumindest eine Rotationsposition (7) aufweist, wobei der Läufer (10) in der Rotationsposition (7) um eine Drehachse (13) senkrecht zur Statorfläche (5) rotiert werden kann, wobei eine räumliche Anordnung des Bearbeitungselements (100) durch die Rotationsposition (7) vorgegeben ist, mit den folgenden Schritten:

Bestromen der Spulengruppen (4) derart, dass sich der Läufer (10) mit dem auf dem Läufer (10) angeordneten Objekt (20) in die Rotationsposition (7) bewegt; Bestromen der Spulengruppen (4) derart, dass der Läufer (20) rotiert; Bearbeiten des Objekts (20) mittels der Läuferrotation, wobei das Bearbeitungs element (100) auf das Objekt (20) einwirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Rotationsposition (7) anhand eines Berüh rungspunkts von vier Statoreinheiten (3) bestimmt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bearbeitungselement (100) und der Läufer (10) während der Läuferrotation parallel zur Drehachse (13) relativ zueinander bewegt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Läufer (10) derart rotiert und das Bewegen des Bearbeitungselements (100) und des Läufers (10) parallel zur Drehachse (13) relativ zueinander derart ausgeführt werden, dass sich für das auf dem Läufer (10) angeordnete Objekt (20) und das Bearbeitungselement (100) eine erste Bewegung und eine zweite Bewegung relativ zueinander überlagern.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Bearbeitungselement (100) einen Deckel (22) für das Objekt (20) hält, und wobei durch die überlagerte erste Bewegung und zweite Bewegung eine Verschraubung des Deckels (22) mit dem Objekt (20) erfolgt. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Bearbeitungselement (100) derart an geordnet ist, dass ein Mittelpunkt des Deckels (22) oberhalb der Rotationsposition (7) angeordnet ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Läufer (10) rotiert und sich das Bearbeitungselement (100) auf den Läufer (10) zubewegt.

8. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Läufer (10) einen Schraubenhalter (30) auf weist, wobei das Objekt (20) eine Schraube (31) ist, wobei der Schraubenhalter (30) die Schraube (31) hält und in ein vom Bearbeitungselement (100) gehaltenes weite res Objekt (32) mittels der überlagerten ersten Bewegung und zweiten Bewegung eindreht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Läufer (10) während der Drehbewegung ent lang der Drehachse (13) von der Statorfläche (5) weg bewegt wird, wobei eine Ent fernungsänderung des Läufers (10) pro Umdrehung von einer Ganghöhe der Schraube (31) abhängt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei Steuerbefehle zur Bestromung der Spulengruppen (4) während der Drehbewegung anhand einer Regelung ausge geben werden und wobei anhand der Regelung ferner Drehmomente und/oder Dreh impulse während der überlagerten ersten Bewegung und zweiten Bewegung berück sichtigt werden, wobei ein maximales Drehmoment beziehungsweise ein maximaler Drehimpuls vorgegeben sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine Drehung des Läufers (10) gestoppt wird bei Erreichen des maximalen Drehmoments.

12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bearbeitungselement (100) ein Etiket tierelement (101) umfasst.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Etikettierelement (101) einen Eti kettrollen halter (102) aufweist, wobei das Etikettierelement (101) eine Abrollvorrichtung (102) umfasst, an der ein Etikett vom Etikettierrollenhalter (101) auf das sich auf dem dre henden Läufer (10) angeordnete Objekt (20) übertragen wird. 14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bearbeitungselement (100) einen La ser (110) umfasst, wobei der Laser (110) eine Oberfläche des Objekts (20) bestrahlt und dabei verändert.

15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine Lasersteuerung (112) des Lasers eingerich tet ist, den Laser (110) zu aktivieren und zu deaktivieren, wobei anhand einer durch die Rotation des Läufers (10) und einer Bewegung des Lasers (110) entlang der Dreh achse (13) und einer Bildinformation eine Aktivierungsabfolge bestimmt und der Laser (110) anhand der Aktivierungsabfolge aktiviert und deaktiviert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Laser (110) und der Läufer (10) pa rallel zur Drehachse (13) relativ zueinander bewegt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bearbeitungselement (100) einen senkrecht zur Drehachse (13) unbeweglichen Rührspatel (120) umfasst, wobei der Rührspatel (120) direkt über der Rotationsposition (7) angeordnet ist, wobei das Ob jekt (20) ein Gefäß (26) mit einer Flüssigkeit (27) umfasst, wobei vor der Läuferrota tion der Rührspatel (120) parallel zur Drehachse (13) bewegt und in die Flüssigkeit (27) getaucht wird.

18. Steuereinheit (8) für ein Planarantriebssystem (1), umfassend eine Recheneinheit, wobei die Steuereinheit (8) eingerichtet ist, Steuersignale auszugeben, wobei die Steuersignale Bestromungsinformationen für Spulengruppen (4) einer Statoreinheit (3) umfassen, wobei die Spulengruppen (4) anhand der Steuersignale derart bestromt werden, dass das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 ausgeführt wird.

19. Planarantriebssystem (1), aufweisend zumindest eine Statoreinheit (3) mit jeweils ei ner Mehrzahl von Spulengruppen (4) zum Erzeugen eines Statormagnetfelds und ei ner Statorfläche (5), ferner aufweisend zumindest einen Läufer (10) mit einer Mehr zahl von Magneteinheiten (11) zum Erzeugen eines Läufermagnetfelds, wobei über eine magnetische Kopplung zwischen dem Statormagnetfeld und dem Läufermagnet feld der Läufer oberhalb der Statorfläche antreibbar ist, wobei das Planarantriebssys tem (1) ferner die Steuereinheit (8) nach Anspruch 18 und ein Bearbeitungselement (100) aufweist, wobei die Steuereinheit (8) die Steuerbefehle an die Statoreinheiten (3) des Planarantriebssystems (1) ausgibt.

Description:
Beschreibung

Objektbearbeitung mit einem Planarantriebssystem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Objekts mittels eines Planaran triebssystems. Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinheit für ein Planarantriebssys tem zur Umsetzung des Verfahrens, sowie ein Planarantriebssystem mit einer solchen Steuereinheit.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 102021 108987.5 vom 12. April 2021, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rück bezug aufgenommen wird.

Planarantriebssysteme können unter anderem in der Automatisierungstechnik, insbeson dere der Fertigungstechnik, der Handhabungstechnik und der Verfahrenstechnik, einge setzt werden. Mittels Planarantriebssystemen kann ein bewegliches Element, beispiels weise ein Läufer, einer Anlage oder Maschine in mindestens zwei linear unabhängigen Richtungen bewegt oder positioniert werden. Planarantriebssysteme können einen per manent erregten elektromagnetischen Planarmotor mit einem Planarstator und einem auf dem Stator in mindestens zwei Richtungen beweglichen Läufer umfassen.

Bei einem permanent erregten elektromagnetischen Planarmotor wird dadurch eine An triebskraft auf den Läufer ausgeübt, dass bestromte Spulengruppen der Statoreinheit mit Antriebsmagneten mehrerer Magnetanordnungen des Läufers magnetisch wechselwirken.

Aus dem Stand der Technik sind Planarantriebssysteme mit rechteckigen und längsge streckten Spulengruppen und rechteckigen und längsgestreckten Magneteinheiten des Läufers bekannt. Ein solches Planarantriebssystem wird beispielsweise in der Offenle gungsschrift DE 102017 131 304 A1 beschrieben. Mit einem solchen Planarantriebssys tem ist insbesondere eine lineare und translative Bewegung des Läufers möglich. Das be deutet, dass mittels eines solchen Planarantriebssystems der Läufer oberhalb einer Statorfläche, unter der die rechteckigen und längsgestreckten Spulengruppen angeordnet sind, parallel zur Statorfläche frei beweglich und senkrecht zur Statorfläche zumindest in verschiedenen Abständen zur Statorfläche bewegt werden kann. Ferner ist ein solches Planarantriebssystem in der Lage, den Läufer um einige Grad zu kippen und um einige Grad zu rotieren. Die letztgenannten Bewegungen sind dabei oberhalb von beliebigen Punkten der Statorfläche durchführbar. Der Läufer kann insbesondere um bis zu 20° aus einer Normallage heraus rotiert werden. Eine vollständige Rotation des Läufers ist ober halb von beliebigen Punkten der Statorfläche nicht möglich.

Aus dem Stand der Technik, Proceedings of DSCC20082008 ASME Dynamic Systems and Control Conference Oktober 20-22, 2008, Ann Arbor, Michigan, USA, sind Planaran triebssysteme mit runden Spulengruppen bekannt. Rund ausgebildete Spulengruppen sind vorteilhaft für die Rotation des Läufers, weisen jedoch erhebliche Nachteile beim line aren translativen Bewegen des Läufers auf und können zu unruhigen und ruckhaften Ver- fahr-Bewegungen führen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Bearbeiten eines Objekts mittels ei nes Planarantriebssystems anzugeben, bei dem eine Läuferrotation genutzt wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuereinheit für das Planarantriebssystem an zugeben, mit dem das Verfahren gesteuert werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfin dung ist es, ein Planarantriebssystem mit einer solchen Steuereinheit anzugeben.

Diese Aufgaben werden durch das Verfahren zum Bearbeiten eines Objekts, durch die Steuereinheit, sowie das Planarantriebssystem der unabhängigen Patentansprüche ge löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Ein Planarantriebssystem weist zumindest eine Statoreinheit mit jeweils einer Mehrzahl von Spulengruppen zum Erzeugen eines Statormagnetfelds, eine Statorfläche oberhalb der Statoreinheit, sowie zumindest einen Läufer mit einer Mehrzahl von Magneteinheiten zum Erzeugen eines Läufermagnetfelds auf. Die Spulengruppen können dabei als recht eckige und längsgestreckte Spulengruppen ausgestaltet sein. Die zumindest eine Stato reinheit kann dabei derart ausgestaltet sein, dass die Mehrzahl von Spulengruppen zwei voneinander unterschiedliche, rechtwinklig zueinander stehende Haupterstreckungsrich tungen aufweisen und die Magneteinheiten des Läufers ebenfalls rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Durch Bestromen der Spulengruppen kann der Läufer dann oberhalb der Statorfläche in die beiden Haupterstreckungsrichtungen bewegt werden. Ferner ist auch eine vektormäßige Überlagerung der beiden Bewegungen und somit eine freie Posi tionierung des Läufers oberhalb der Statorfläche möglich. Dabei kann, wie im von der An melderin unter dem Namen XPIanar vertriebenen Planarantriebssystem umgesetzt, vor gesehen sein, dass die Statorfläche aus Oberseiten mehrerer Statormodule zusammen gesetzt ist und in jedem Statormodul vier Statoreinheiten vorgesehen sind. Das Planaran triebssystem weist ferner ein oberhalb der Statorfläche angeordnetes Bearbeitungsele ment auf. Ferner weist das Planarantriebssystem zumindest eine Rotationsposition auf, wobei der Läufer in der Rotationsposition um eine Drehachse senkrecht zur Statorfläche rotiert werden kann. Eine räumliche Anordnung des Bearbeitungselements ist durch die Rotationsposition vorgegeben. Ein Verfahren zum Bearbeiten eines Objekts mittels dieses Planarantriebssystems weist die folgenden Schritte auf:

- Bestromen der Spulengruppen derart, dass sich der Läufer mit dem auf dem Läu fer angeordneten Objekt in die Rotationsposition bewegt;

- Bestromung der Spulengruppen derart, dass der Läufer rotiert;

- Bearbeiten des Objekts mittels der Läuferrotation, wobei das Bearbeitungselement auf das Objekt einwirkt.

Durch die durch die Rotationsposition vorgegebene räumliche Anordnung des Bearbei tungselements kann dabei erreicht werden, dass ein Zusammenspiel zwischen Objekt und Bearbeitungselement während der Läuferrotation zum Bearbeiten des Objekts führt. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass eine räumliche Anordnung des Bearbeitungsele ments hinsichtlich der Rotationsposition gewählt ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass oberhalb der Statorfläche mehrere Rotationspositionen vorgesehen sind, wobei die räumliche Anordnung des Bearbeitungselements durch eine der Rotationspositionen vor gegeben ist. Es kann dabei vorgesehen sein, dass durch das Bearbeitungselement wei tere Bewegungen ausgeführt werden. Insbesondere kann das Bearbeitungselement paral lel zur Statorfläche bewegt oder senkrecht zur Statorfläche bewegt werden. Sollen das Bearbeitungselement und das Objekt gegeneinander rotiert werden während der Bearbei tung, so kann vorgesehen sein, dass diese Rotation ausschließlich durch eine Drehung des Läufers erreicht wird.

Dieses Verfahren ermöglicht es also, ein zu bearbeitendes Objekt auf dem Läufer anzu ordnen und eine Bearbeitung des Objekts mittel des Bearbeitungselements ausgelöst durch die Läuferrotation durchzuführen. Ein solches Verfahren ermöglicht eine flexible Be arbeitung des Objekts, da der Bearbeitungsschritt gegebenenfalls nicht von jedem Läufer mit einem Objekt durchgeführt, sondern nur von einzelnen Läufern durchgeführt werden kann. Insgesamt stellt das Verfahren, bei dem ein Objekt mittels einer Läuferrotation und eines Bearbeitungselements bearbeitet wird, eine weitere Möglichkeit für ein flexibles Au tomatisierungssystem dar, bei dem zum Transport der Objekte ein Planarantriebssystem mit oberhalb der Statorfläche beweglichen Läufern verwendet wird. Die Läufer können da bei sowohl dem Transport als auch der Bearbeitung mittels der Rotation dienen, so dass ein flexibles Automatisierungssystem möglich wird, bei dem Objekte möglichst wenig oft auf Läufer oder von Läufern herunter bewegt werden müssen, da möglichst viele Bearbei tungsschritte mit dem auf dem Läufer angeordneten Objekt durchgeführt werden können. In einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Rotationsposition anhand eines Berüh rungspunktes von vier Statoreinheiten bestimmt. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn der Läufer ebenfalls vier Magneteinheiten umfasst und die vier Statoreinheiten und die vier Magneteinheiten des Läufers derart wechselwirken können, dass ein im Mit telpunkt des Läufers angeordnetes Symmetriezentrum des Läufers oberhalb des Berüh rungspunktes der vier Statoreinheiten angeordnet ist. Die Statoreinheiten können dabei innerhalb eines oder mehrerer Statormodule, die gemeinsam die Statoroberfläche bilden können, angeordnet sein. Sind beispielsweise vier Statoreinheiten innerhalb eines Stator moduls angeordnet, so kann die Rotationsposition durch den Berührungspunkt der vier Statoreinheiten innerhalb des Statormoduls, aber auch durch Berührpunkte der Statorein heiten benachbarter Statormodule, also beispielsweise in der Mitte einer Außenkante des Statormoduls oder an einer Ecke des Statormoduls vorgegeben sein.

Die Position des Bearbeitungselements ist also nicht frei wählbar, sondern hängt in die sem Fall von der Position und Ausgestaltung der Statoreinheiten ab. Dadurch, dass der Läufer jedoch an allen Rotationspositionen, an denen sich vier Statoreinheiten berühren, rotiert werden kann, ermöglicht insgesamt trotzdem eine flexible Anordnung des Planarantriebssystems mit einer für die Bearbeitung des Objekts ausreichenden Anzahl von Rotationspositionen.

In einer Ausführungsform des Verfahrens werden das Bearbeitungselement und der Läu fer während der Läuferrotation parallel zur Drehachse relativ zueinander bewegt. Dies kann einerseits durch eine Bewegung des Läufers während der Rotation zum Bearbei tungselement hin oder vom Bearbeitungselement weg erfolgen. Ferner kann alternativ oder zusätzlich auch das Bearbeitungselement während der Läuferrotation parallel zur Drehachse beispielsweise auf die Statorfläche zu oder von der Statorfläche wegbewegt werden. Dies ermöglicht spezielle Bearbeitung, wie beispielsweise das Aufschrauben ei nes Deckels, das Einschrauben einer Schraube oder das Bearbeiten des Objekts auf dem Läufer mittels eines Lasers in unterschiedlichen Höhen.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Läufer derart rotiert und das Bewegen des Bearbeitungselements und des Läufers parallel zur Drehachse relativ zueinander der art ausgeführt, dass sich für das auf dem Läufer angeordnete Objekt und das Bearbei tungselement eine erste Bewegung und eine zweite Bewegung relativ zueinander überla gern. Die erste Bewegung ist dabei die Rotation des Läufers und die zweite Bewegung die Bewegung des Läufers und/oder des Bearbeitungselements parallel zur Drehachse relativ zueinander. Eine solche überlagerte Bewegung kann auch als relativ zueinander wendelförmig aufgefasst werden. Diese Ausführungsform ist insbesondere für alle Ver schraubungen geeignet, da durch die wendelförmige Bewegung während einer vollständi gen Umdrehung des Läufers ein Gangunterschied eines Gewindes überwunden werden kann und somit ein entsprechendes Verschrauben erfolgt.

In einer Ausführungsform des Verfahrens hält das Bearbeitungselement einen Deckel für das Objekt. Durch die relativ zueinander wendelförmige Bewegung erfolgt eine Ver schraubung des Deckels mit dem Objekt. Das Bearbeitungselement kann hierzu einen Deckelhalter umfassen und das Objekt beispielsweise eine Flasche oder eine Dose sein. In einem Automatisierungssystem kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Flasche oder die Dose oder allgemein ein Behältnis zunächst mit einem Produkt befüllt und an schließend mit einem Deckel verschraubt wird, indem der Deckel vom Deckelhalter ober halb der Rotationsposition gehalten wird und anschließend der Läufer mit dem Behältnis unterhalb des Deckels rotiert und dabei gleichzeitig auf den Deckel zu bewegt wird, wobei während einer Umdrehung des Läufers ein Gangunterschied, der einem Schraubgewinde des Deckels entspricht, überwunden wird. Alternativ kann beispielsweise der Deckel vom Deckelhalter oberhalb der Rotationsposition gehalten werden und anschließend der Läu fer mit dem Behältnis unterhalb des Deckels rotiert werden. Nun kann der Deckelhalter auf den Läufer zu bewegt werden, so dass während einer Umdrehung des Läufers ein Gangunterschied, der einem Schraubgewinde des Deckels entspricht, überwunden wird. Beide Varianten erlauben, den Deckel mit dem Behältnis zu verschrauben. Dies kann bei spielsweise vorteilhaft in einer Abfüllanlage verwendet werden, in der die Behältnisse mit einer Losgröße 1, also individuell befüllt werden sollen. Die befüllten Behältnisse können dann beispielsweise unter verschiedene Bearbeitungselemente belegt werden und bei spielsweise eine Deckelfarbe kann signalisieren, um welches Produkt es sich in dem je weiligen Behältnis handelt. Dies ermöglicht ein äußerst flexibles Abfüllsystem.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das Bearbeitungselement derart angeordnet ist, dass ein Mittelpunkt des Deckels oberhalb der Rotationsposition angeordnet ist. Ein Mittelpunkt des Behältnisses kann ebenfalls in der Mitte des Läufers und damit ebenfalls konzentrisch direkt unterhalb des Deckels angeordnet sein, so dass die Verschraubung gut ausgeführt werden kann.

In einer Ausführungsform weist der Läufer einen Schraubenhalter auf. Das Objekt auf dem Läufer ist eine Schraube. Der Schraubenhalter hält die Schraube und dreht die Schraube in ein vom Bearbeitungselement gehaltenes, weiteres Objekt mittels der wen delförmigen Bewegung ein. Der Läufer kann also ebenfalls als Schraubenhalter zum Ein drehen von Schrauben in Objekte verwendet werden. Der Schraubenhalter kann dazu in der Mitte des Läufers angeordnet sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Bearbei tungselement parallel zur Statorfläche bewegt werden kann und dadurch mehrere Ein schraubpositionen des weiteren Objekts mit jeweils einer durch einen Läufer gehaltenen Schraube bestückt werden. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Läufer nach dem Eindrehen der Schraube zu einer Schraubenübergabeeinheit bewegt wird und dort eine weitere Schraube aufnimmt und währenddessen das Bearbeitungselement das weitere Objekt in eine andere Position bewegt, der Läufer anschließend wieder in die Ro tationsposition bewegt wird und entsprechend die weitere Schraube ebenfalls in das Ob jekt eindreht. Selbstverständlich kann die weitere Schraube auch durch einen weiteren Läufer an dieser Position in das weitere Objekt eingedreht werden.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Läufer während der Drehbewegung entlang der Drehachse von der Statorfläche wegbewegt. Eine Entfernungsänderung des Läufers pro Umdrehung hängt von einer Ganghöhe der Schraube ab. Dadurch lässt sich ein vorteilhaftes Verschraubungssystem erreichen. Alternativ kann das Bearbeitungsele ment auf den Läufer zubewegt werden, derart dass eine Entfernungsänderung des Bear beitungelements vom Läufers pro Umdrehung von einer Ganghöhe der Schraube ab hängt.

In einer Ausführungsform des Verfahrens werden Steuerbefehle zur Bestromung der Spu lengruppen während der Drehbewegung anhand einer Regelung ausgegeben. Anhand der Regelung werden ferner Drehmomente und/oder Drehimpulse während der wendel förmigen Bewegung berücksichtigt. Ferner ist ein maximales Drehmoment beziehungs weise ein maximaler Drehimpuls vorgegeben. Dadurch kann erreicht werden, dass die Schraube mit dem weiteren Objekt beziehungsweise der Deckel mit dem Objekt mit ei nem vorgegebenen Drehimpuls oder einem vorgegebenen Drehmoment verschraubt wird. Anhand der zur Bestromung der Spulengruppen vorgegebenen Steuerbefehle und an hand der Istströme innerhalb der Spulengruppen kann dabei das Drehmoment bzw. der Drehimpuls ermittelt werden. Dadurch können insbesondere Beschädigungen des Objekts bei der Verschraubung mit einem Deckel bzw. des weiteren Objekts beim Eindrehen einer Schraube vermieden werden. In einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Drehung des Läufers gestoppt bei Er reichen des maximalen Drehmoments. Das maximale Drehmoment ist, wie bereits be schrieben, über die Regelung bestimmt und kann somit auch verwendet werden, um die Drehbewegung zu stoppen. Dies ist insbesondere vorteilhaft beim Verschrauben eines Deckels mit einem Behältnis oder beim Eindrehen einer Schraube.

In einer Ausführungsform umfasst das Bearbeitungselement ein Etikettierelement. Das Etikettierelement kann beispielsweise eingerichtet sein, ein Etikett auf ein rundes Objekt zu übertragen, während das runde Objekt mittels des Läufers am Etikettierelement vorbei gedreht wird. Dabei kann es vorgesehen sein, das Etikettierelement in der Höhe anhand einer Etikettposition auf dem Objekt auszurichten. Auch nicht runde, beispielsweise ovale oder rechteckige Objekte können so etikettiert werden.

In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Etikettierelement einen Etikettrol lenhalter und eine Abrollvorrichtung. Die Abrollvorrichtung überträgt ein Etikett von der Eti kettierrolle auf das auf dem drehenden Läufer angeordnete Objekt während der Drehbe wegung des Läufers.

In einer Ausführungsform umfasst das Bearbeitungselement einen Laser. Der Laser be strahlt eine Oberfläche des Objekts und verändert dabei die Oberfläche. Insbesondere kann der Laser eingerichtet sein, eine Oberfläche des Objekts mittels des Laser zu gravie ren, beispielsweise für eine Glasflasche oder für ein Objekt aus Metall. Dabei kann vorge sehen sein, dass eine Vertikalposition des Auftreffpunkts des Lasers auf das Objekt durch eine Bewegung des Lasers senkrecht zur Statorfläche oder eine Bewegung des Lasers parallel zur Drehachse erfolgt. Eine horizontale Positionierung des Auftreffpunkts des La sers auf dem Objekt kann durch die Rotation des Läufers erreicht werden.

In einer Ausführungsform ist eine Lasersteuerung eingerichtet, den Laser zu aktivieren und zu deaktivieren, wobei anhand einer durch die Rotation des Läufers und eine Bewe gung des Lasers entlang der Drehachse und anhand einer Bildinformation eine Aktivie rungsabfolge bestimmt wird. Der Laser wird anhand der Aktivierungsabfolge aktiviert und deaktiviert. Dadurch kann beispielsweise ein Bild bzw. eine Graphik mittels des Lasers auf das Objekt übertragen werden.

In einer Ausführungsform werden der Laser und der Läufer parallel zur Drehachse relativ zueinander bewegt. Dies kann entweder durch eine Bewegung des Lasers und/oder durch eine Bewegung des Läufers erreicht werden. In einer Ausführungsform weist das Bearbeitungselement einen senkrecht zur Drehachse unbeweglichen Rührspatel auf. Der Rührspatel ist direkt über der Rotationsposition ange ordnet. Das Objekt umfasst ein Gefäß mit einer Flüssigkeit. Vor der Läuferrotation wird der Rührspatel parallel zur Drehachse hin zum Läufer bewegt und damit in die Flüssigkeit getaucht. Der Rührspatel steht dabei fest hinsichtlich einer Rotationsposition und durch die Rotation des Läufers wird ein Durchmischen bzw. Umrühren der Flüssigkeit im Gefäß erreicht.

Die Erfindung umfasst ferner eine Steuereinheit für ein Planarantriebssystem mit einer Recheneinheit. Die Steuereinheit ist eingerichtet, Steuersignale zu berechnen und auszu geben, wobei die Steuersignale Bestromungsinformationen für Spulengruppen einer oder mehrerer Statoreinheiten umfassen. Die Spulengruppen werden dann anhand der Steuer signale derart bestromt, dass das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird. Insbe sondere wird der Läufer anhand der Bestromung der Spulengruppen bewegt und in Rota tion versetzt. Es kann ferner vorgesehen sein, dass anhand der Bestromungsinformatio nen eine Bewegung des Läufers senkrecht zur Statorfläche erreicht wird. Ferner kann die Recheneinheit zusätzlich eingerichtet sein, Bewegungen für das Bearbeitungselement zu berechnen und entsprechende Steuersignale an das Bearbeitungselement auszugeben.

Die Erfindung umfasst ferner ein Planarantriebssystem mit zumindest einer Statoreinheit mit jeweils einer Mehrzahl von Spulengruppen zum Erzeugen eines Statormagnetfelds und einer Statorfläche und ferner aufweisend zumindest einen Läufer mit einer Mehrzahl von Magneteinheiten zum Erzeugen eines Läufermagnetfelds. Die Spulengruppen können dabei als rechteckige und längsgestreckte Spulengruppen ausgestaltet sein. Über eine magnetische Kopplung zwischen dem Statormagnetfeld und der Läufermagnetfeld ist der Läufer oberhalb der Statorfläche antreibbar. Das Planarantriebssystem umfasst ferner die erfindungsgemäße Steuereinheit und ein Bearbeitungselement, wobei die Steuereinheit die Steuerbefehle an die Statoreinheiten des Planarantriebssystem ausgibt. Dies kann insbesondere auch umfassen, dass die Steuerbefehle an ein Statormodul des Planaran triebssystems ausgegeben werden und das Statormodul eine oder mehrere Statoreinhei ten beinhaltet. Das Statormodul kann zusätzlich eine Modulsteuerung umfassen, in der die Steuerbefehle hinsichtlich der Bestromung der Spulengruppen der Statoreinheit oder der Statoreinheiten umgesetzt werden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen: Fig. 1 ein Planarantriebssystem mit einem Läufer und Rotationspositionen;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Planarantriebssystem während einer Rotation;

Fig. 3 das Planarantriebssystem der Figur 2 in einer Seitenansicht mit einem Bear beitungselement;

Fig. 4 eine Bearbeitung eines Objekts mittels des Planarantriebssystems der Figuren 2 und 3;

Fig. 5 das Planarantriebssystem der Figuren 2 bis 4 nach der Bearbeitung des Ob jekts;

Fig. 6 eine Seitenansicht eines weiteren Planarantriebssystems vor einer Objektbe arbeitung;

Fig. 7 eine Seitenansicht eines weiteren Planarantriebssystems vor einer Objektbe arbeitung;

Fig. 8 eine Draufsicht auf das Planarantriebssystem der Figur 7 während der Objekt bearbeitung;

Fig. 9 eine Draufsicht auf ein weiteres Planarantriebssystem während einer Objekt bearbeitung;

Fig. 10 eine Seitenansicht des Planarantriebssystems der Figur 9;

Fig. 11 eine Seitenansicht eines Planarantriebssystems vor einer Objektbearbeitung;

Fig. 12 eine Seitenansicht des Planarantriebssystems der Figur 11 während einer Ob jektbearbeitung;

Fig. 13 eine Seitenansicht eines weiteren Planarantriebssystems während einer Ob jektbearbeitung; und

Fig. 14 eine Seitenansicht eines weiteren Planarantriebssystems während einer Ob jektbearbeitung. Figur 1 zeigt ein Planarantriebssystem 1 , mit dem das erfindungsgemäße Verfahren zum Bearbeiten eines Objekts ausgeführt werden kann. Das in Figur 1 gezeigte Planaran triebssystem 1 weist sechs Statormodule 2 auf, wobei die Statormodule 2 derart angeord net sind, dass ein Rechteck von zwei auf drei Statormodulen 2 gebildet ist. Auch andere Anordnungen der Statormodule 2 sind denkbar, es können auch mehr oder weniger als sechs Statormodule 2 angeordnet werden. Im oben rechts dargestellten Statormodul 2 ist ein Innenleben des Statormoduls 2 skizziert, wobei das Statormodul 2 vier Statoreinheiten 3 umfasst, wobei die vier Statoreinheiten 3 innerhalb eines Statormoduls 2 in einer quad ratischen zwei-auf-zwei-Anordnung angeordnet sind. Ferner ist für zwei Statoreinheiten 3 dargestellt, dass die Statoreinheiten 3 Spulengruppen 4 umfassen, wobei die Spulengrup pen 4 mit unterschiedlicher Ausrichtung dargestellt sind. Die Spulengruppen 4 dienen zum Erzeugen eines Statormagnetfelds. Die Spulengruppen 4 sind in der dargestellten Ausfüh rungsform als rechteckige und längsgestreckte Spulengruppen 4 ausgestaltet. In jeder Statoreinheit 3 der Statormodule 2 sind jeweils drei einzelne, rechteckige und längsge streckte Spulen einer Spulengruppe 4 dargestellt. Ebenso könnte bei einer nicht darge stellten Ausführungsform eine andere Anzahl an einzelnen rechteckigen und längsge streckten Spulen eine Spulengruppe 4 bilden. Dabei orientiert sich ihre Längserstreckung parallel zu einer der Kanten der jeweiligen Statoreinheit 3. Unterhalb jeder der dargestell ten Spulengruppen 4 sind weitere Spulen vorhanden, die in Bezug auf ihre Längserstre ckung eine um 90° gedrehte Orientierung aufweisen. Dieses Raster aus längserstreckten und rechteckigen Spulen einer Spulengruppe 4 kann mehrfach übereinander ausgebildet sein. Real sind weder Statoreinheiten 3 noch Spulengruppen 4 sichtbar, da sie durch ein Gehäuse des Statormoduls 2 umgeben sind. Die sechs Statormodule 2 bilden eine zu sammenhängende Statorfläche 5 oberhalb der Statoreinheiten 3. Ferner ist ein Läufer 10 angeordnet, wobei der Läufer eine Mehrzahl von Magneteinheiten 11 zum Erzeugen ei nes Läufermagnetfelds aufweist. Die Spulengruppen 4 können bei entsprechender Bestromung mit den Magneteinheiten 11 wechselwirken und dadurch den Läufer 10 inner halb des Planarantriebssystems 1 oberhalb der Statorfläche 5 bewegen. Durch die Statorfläche 5 ist also eine Bewegungsebene für den Läufer 10 definiert. Die Spulengrup pen 4 sind parallel zu den Außenkanten 6 angeordnet. Da die Statormodule 2 jeweils im 90° Winkel zueinanderstehende Außenkanten 6 aufweisen, sind also zwei verschiedene Ausrichtungen der Spulengruppen 4 für die Bewegung des Läufers 10 notwendig. Dabei ist die Darstellung in Figur 1 vereinfacht, da in jeder Statoreinheit 3 mehrere Spulengrup pen 4 angeordnet sind, die jeweils im 90° Wnkel zueinanderstehen, jedoch nur jeweils eine Spulengruppe 4 dargestellt ist. Die Magneteinheiten 11 sind ebenfalls parallel zu Läuferaußenkanten 12 des Läufers 10 angeordnet. Ferner sind die Magneteinheiten 11 innerhalb des Läufers 10 an den Läuferaußenkanten 12 umlaufend angeordnet und kön nen jeweils mit den Spulengruppen 4 wechselwirken, um den Läufer parallel zu den Au ßenkanten 6 der Statormodule 2 zu bewegen. Ferner ist eine Überlagerung zweier zu den Außenkanten 6 parallelen Bewegungen möglich, so dass der Läufer 10 in alle Richtungen parallel zur Statorfläche 5 bewegt werden kann. Die Anordnung von vier Statoreinheiten 3 innerhalb eines Statormoduls 2 entspricht den von der Anmelderin unter dem Namen XPIanar vertriebenen Statormodulen 2 für ein Planarantriebssystem 1. Es kann alternativ vorgesehen, auch mehr oder weniger Statoreinheiten 3 innerhalb eines Statormoduls 2 anzuordnen. Beispielsweise kann jedes Statormodul 2 nur eine Statoreinheit 3 umfassen oder mehr als vier Statoreinheiten 3 umfassen.

Das Planarantriebssystem 1 weist eine Mehrzahl von Rotationspositionen 7 auf. Die Rota tionspositionen 7 sind dabei immer derart angeordnet, dass sich in der Rotationsposition 7 vier Statoreinheiten 3 berühren. Dies bedeutet insbesondere, dass Eckpunkte der Stato reinheiten 3 jeweils die Rotationspositionen 7 definieren, wobei die Rotationspositionen 7 immer an den Stellen angeordnet sind, an denen vier Ecken der Statoreinheiten 3 Zusam mentreffen. Dies kann insbesondere in der Mitte der Statormodule 2, in einer Mitte der Au ßenkanten 6 der Statormodule 2 oder in Eckbereichen der Statormodule 2 sein. Außer halb der Rotationspositionen 7 ist eine Rotation des Läufers 10 eingeschränkt. Außerhalb der Rotationspositionen 7 können Läufer 10 also nur bis zu einem vorbestimmten Winkel, beispielsweise 15° oder 20°, aus einer Ruhelage gedreht werden, wobei die Läuferaußen kanten 12 in der Ruhelage parallel zu den Außenkanten 6 liegen. In den Rotationspositio nen 7 ist eine freie Drehung des Läufers 10 möglich, und in Figur 1 dadurch verdeutlicht, dass der Läufer eine Drehung um 45° ausgeführt hat. Die in Figur 1 gezeigte Ausrichtung des Läufers 10 ist also nur in einer Rotationsposition 7 erreichbar. Der Läufer 10 befindet sich in Figur 1 in der Mitte eines Statormoduls 2 und damit ebenfalls in einer Rotationspo sition 7.

Ebenfalls in Figur 1 dargestellt ist eine Steuereinheit 8 und eine Kommunikationsleitung 9, wobei die Steuereinheit 9 mit der Kommunikationsleitung 9 mit einem der Statormodule 2 verbunden ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Statormodule 2 Kommunikationssig nale untereinander weitergeben können. Alternativ könnten auch mehrere Kommunikati onsleitungen 9 vorgesehen sein, wobei dann jedes Statormodul 2 mit der Steuereinheit 8 verbunden sein kann (nicht in Figur 1 gezeigt). Die Steuereinheit 8 ist eingerichtet, über die Kommunikationsleitung 9 Steuerbefehle an die Statormodule 2 auszugeben, wobei die Statormodule 2 eingerichtet sind, die Spulengruppen 4 anhand der Steuersignale zu bestromen und dadurch eine Bewegung des Läufers 10 parallel zur Statorfläche 5 in eine Rotationsposition 7 zu steuern und, wenn der Läufer 10 in der Rotationsposition 7 ange ordnet ist, die Spulengruppen 4 derart zu bestromen, dass sich der Läufer 10 dreht bzw., dass der Läufer 10 rotiert. Die Spulengruppen 4 können ferner derart bestromt werden, dass der Läufer 10 senkrecht zur Statorfläche 5 bewegt wird.

Das in Figur 1 gezeigte Planarantriebssystem 1 kann in der Automatisierungstechnik, ins besondere der Fertigungstechnik, der Handhabungstechnik und der Verfahrenstechnik, eingesetzt werden, um Objekte zu bearbeiten. Dabei können die Objekte beispielsweise auf dem Läufer 10 angeordnet sein oder oberhalb der Statorfläche 5 von einem Halter ge halten werden und durch den Läufer 10 entsprechend bearbeitet werden. Dadurch, dass der Läufer 10 in der Rotationsposition 7 eine Drehbewegung ausführen kann, ergeben sich vorteilhafte neue Ausgestaltungen für mögliche Objektbearbeitungen, die im Folgen den genauer erläutert werden. Dazu kann es vorgesehen sein, dass ein Bearbeitungsele ment oberhalb der Statorfläche 5 angeordnet ist und eine räumliche Anordnung des Bear beitungselements durch die Rotationsposition 7, in der Läufer 10 rotiert werden soll, vor gegeben ist. Ein Objekt kann mittels der Läuferrotation bearbeitet werden, wobei das Be arbeitungselement ebenfalls auf das Objekt einwirkt. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Bearbeitungselement und der Läufer 10 während der Läuferrotation parallel zu einer Drehachse relativ zueinander bewegt werden.

Die weiteren Figuren enthalten gegebenenfalls die im Zusammenhang mit Figur 1 erläu terten Bezugszeichen. In der weiteren Beschreibung wird gegebenenfalls auf diese Be zugszeichen nicht weiter eingegangen, da die mit diesen Bezugszeichen beschriebenen Teile des Planarantriebssystems 1 im Zusammenhang mit Figur 1 erläutert wurden.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Planarantriebssystem 1 , das im Wesentlichen aufge baut ist wie das Planarantriebssystem 1 der Figur 1. Auf dem Läufer 10 ist ein Objekt 20, in diesem Fall eine Dose 21 , angeordnet. Eine Drehachse 13 steht senkrecht auf der Statorfläche 5 und ist durch eine Rotationsposition 7, in diesem Fall in der Mitte eines Statormoduls 2, geführt. Der Läufer 10 kann um die Drehachse 13 gedreht werden.

Figur 3 zeigt das Planarantriebssystem 1 der Figur 2 in einer Seitenansicht. Die Dose 21 , also das Objekt 20, ist auf dem Läufer 10 angeordnet. Oberhalb des Objekts 20 ist ein Be arbeitungselement 100 dargestellt, welches einen Deckel 22 hält. Die Dose 21 weist ein Gewinde 23 auf, mittels dessen der Deckel 22 mit der Dose 21 verschraubt werden kann. Um das Objekt 20 zu bearbeiten, wird der Läufer 10 zunächst mittels einer Bestromung der Spulengruppen 4 derart bewegt, dass sich der Läufer 10 mit dem darauf angeordne ten Objekt 20 in die Rotationsposition 7 bewegt. Anschließend werden die Spulengruppen 4 derart bestromt, dass der Läufer 10 rotiert. Nun wird das Objekt 20 mittels der Läuferro tation bearbeitet, wobei das Bearbeitungselement 100 auf das Objekt 20 einwirkt. Dies kann im Ausführungsbeispiel der Figur 3 dadurch erfolgen, dass entweder der Läufer 10 und/oder das Bearbeitungselement 100 entlang der Bewegungsrichtung 14 parallel zur Drehachse 13 derart bewegt werden, dass sich die Dose 21 und der Deckel 22 aufeinan der zu bewegen. Die Bearbeitung durch das Bearbeitungselement 100 kann dabei, wie im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 angedeutet, ein Verschließen der Dose 21 mit tels des Deckels 22 umfassen, bei dem der Deckel 22 auf das Gewinde 23 der Dose 21 aufgeschraubt wird.

Figur 4 zeigt eine Seitenansicht des Planarantriebssystems 1 der Figuren 2 und 3, nach dem das Bearbeitungselement 100 etwas auf den Läufer 10 zubewegt wurde. Der Deckel 22 befindet sich nun unmittelbarer Nähe zum Gewinde 23 und kann nun mit der Dose 21 verschraubt werden.

Figur 5 zeigt das Planarantriebssystem der Figuren 1 bis 4, nachdem der Deckel 22 mit der Dose 21 verschraubt wurde. Dabei wurde während der Rotation des Läufers 10 dieser zusätzlich von der Statorfläche 5 wegbewegt und die Dose 21 durch die Drehbewegung und die Wegbewegung von der Statorfläche 5 in den Deckel 21 hineingedreht.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 bis 5 ist gezeigt, dass das Bearbeitungselement 100 und der Läufer 10 während der Läuferrotation parallel zur Drehachse 13 relativ zuei nander bewegt werden können. Insbesondere kann zunächst das Bearbeitungselement 100 auf die Statorfläche 5 zubewegt werden, während der Läufer 10 noch nicht rotiert. Diese Bewegung kann grundsätzlich auch weggelassen werden. Anschließend wird der Läufer 10 rotiert und gleichzeitig von der Statorfläche 5 wegbewegt, um das Eindrehen der Dose 21 in den Deckel 22 zu erreichen. Alternativ kann ebenfalls anstelle des Bewe- gens des Läufers 10 von der Statorfläche 5 weg eine weitere Bewegung des Bearbei tungselements 100 hin zur Statorfläche 5 vorgesehen sein. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Läufer 10 rotiert und gleichzeitig von der Statorfläche 5 wegbewegt wird, während sich zusätzlich das Bearbeitungselement 100 hin zur Statorfläche 5 bewegt.

In einem Ausführungsbeispiel werden der Läufer 10 und das Bearbeitungselement 100 parallel zur Drehachse 13 relativ zueinander derart bewegt, dass sich für das auf dem Läufer 10 angeordnete Objekt 20 und das Bearbeitungselement 100 eine erste Bewegung und eine zweite Bewegung relativ zueinander überlagern. Die erste Bewegung ist dabei die Rotation des Läufers 10, während die zweite Bewegung eine Bewegung des Läufers 10 und/oder des Bearbeitungselements 100 relativ zueinander parallel zur Drehachse 13 umfasst. Eine solche Bewegung kann als relativ zueinander wendelförmig bezeichnet werden. Dies ermöglicht ein einfaches Verschrauben des Objekts 20, hier der Dose 21, mit dem vom Bearbeitungselement 100 gehaltenen Deckel 22. Eine relative Änderung ei ner Entfernung des Läufers 10 und des Bearbeitungselements 100 zueinander während einer vollständigen Umdrehung des Läufers 10 hängt dabei von einer Ganghöhe des Ge windes 23 ab.

In einem Ausführungsbeispiel hält das Bearbeitungselement 100 einen Deckel 22 für das Objekt 20, wie in den Figuren 3 bis 5 gezeigt. Durch die Überlagerung der ersten Bewe gung und der zweiten Bewegung erfolgt eine Verschraubung des Deckels 22 mit der Dose 21, also mit dem Objekt 20. Es kann vorgesehen sein, dass das Bearbeitungselement 100 derart angeordnet ist, dass ein Mittelpunkt des Deckels 22 oberhalb der Rotationsposition 7 angeordnet ist.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 bis 5 kann anstelle der Dose 21 und des Deckels 22 auch vorgesehen sein, dass das Objekt 20 eine Flasche umfasst, und während der Drehbewegung des Läufers ein Deckel 22 mit dem Objekt 20, also der Flasche, ver schraubt wird.

Figur 6 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Planaran triebssystems 1, bei dem mittels einer Rotation eines Läufers 10 ein Objekt 20 bearbeitet werden kann. Der Läufer 10 umfasst dabei einen Schraubenhalter 30 und das Objekt 20 ist eine Schraube 31. Ein weiteres Objekt 32 wird vom Bearbeitungselement 100 gehal ten. Analog zum Verschrauben des Deckels 22 und der Dose 21 des Ausführungsbei spiels der Figuren 2 bis 5 kann im Ausführungsbeispiel der Figur 6 die Schraube 31 durch die Rotation des Läufers 10 und eine gleichzeitige Bewegung des Läufers 10 von der Statorfläche 5 weg bzw. des Bearbeitungselements 100 zur Statorfläche 5 hin derart aus geführt werden, dass die Schraube 31 in das weitere Objekt 32 eingedreht wird. Das wei tere Objekt 32 kann hierzu ein entsprechendes Gewinde aufweisen. Dabei kann vorgese hen sein, dass eine relative Änderung einer Entfernung des Läufers 10 und des Bearbei tungselements 100 zueinander während einer vollständigen Umdrehung des Läufers 10 von einer Ganghöhe der Schraube 31 abhängt. Im Ausführungsbeispiel der Figur 6 kann vorgesehen sein, dass der Schraubenhalter 30 mit der Schraube 31 mittig auf dem Läufer 10 angeordnet ist. Es kann ferner vorgesehen, dass das Bearbeitungselement 100 zusätzlich parallel zur Statorfläche 5 bewegt werden kann, um ein Gewinde des weiteren Objekts 32 oberhalb der Rotationsposition 7 anzuord nen. Insbesondere kann bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein, dass mehrere Läufer 10 mit Schraubenhaltern 30 ausgerüstet werden und entsprechend mit Schrauben 31 bestückt werden. Nachdem eine Schraube 31 in das weitere Objekt 32 ein geschraubt wurde, kann der entsprechende Läufer 10 unter dem weiteren Objekt 32 her ausbewegt werden und ein weiterer Läufer mit einer weiteren Schraube an der Rotations position 7 positioniert werden, das Bearbeitungselement 100 mit dem weiteren Objekt 32 parallel zur Statorfläche 5 verschoben werden und anschließend die weitere Schraube ebenfalls in das weitere Objekt 32 eingeschraubt werden. Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Läufer 10 und oder der weitere Läufer an einer Schraubenübergabeeinheit weitere Schrauben aufnehmen können. In diesem Fall kann gegebenenfalls auch der Läu fer 10 zum Eindrehen der weiteren Schraube verwendet werden.

Alternativ (nicht gezeigt) kann vorgesehen sein, dass ein Schraubenhalter 30 mit Schraube 31 vom Bearbeitungselement 100 gehalten wird und das Objekt 20 auf dem Läufer 10 angeordnet ist, wobei mittels der Rotation des Läufers 10 und einer Bewegung des Läufers 10 und des Bearbeitungselements 100 relativ zueinander die Schraube 31 in das Objekt 20 eingedreht wird.

In den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 bis 6 kann vorgesehen sein, dass die Bewe gung des Läufers 10 und des Bearbeitungselements 100 relativ zueinander ebenfalls von der in Figur 1 gezeigten Steuereinheit 8 gesteuert und entsprechende Steuerbefehle an die Statoreinheit 2 bzw. das Bearbeitungselement 100 ausgegeben werden. In einem Ausführungsbeispiel können diese Steuerbefehle zur Bestromung der Spulengruppen 4 während der Drehbewegung anhand einer Regelung ausgegeben werden. Anhand der Regelung können ferner Drehmomente und/oder Drehimpulse während der wendelförmi gen Bewegung berücksichtigt werden, wobei ein maximales Drehmoment bzw. ein maxi maler Drehimpuls vorgegeben sind. Optional kann dabei vorgesehen sein, dass eine Dre hung des Läufers 10 gestoppt wird bei Erreichen des maximalen Drehmoments. Dies er möglicht insbesondere, den Deckel 22 mit einem vorgegebenen Drehmoment auf die Dose 21 zu schrauben bzw. die Schraube 31 mit einem vorgegebenen Drehmoment in das weitere Objekt 32 zu schrauben. Figur 7 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Planarantriebssystems 1 , bei dem das Be arbeitungselement 100 ein Etikettierelement 101 umfasst. Das Objekt 20 umfasst eine Flasche 24 mit einem Deckel 22. Der Deckel 22 kann dabei analog zu dem in den Figuren 2 bis 5 erläuterten Verfahren auf die Flasche 24 geschraubt worden sein. Das Etikettie relement 101 dient zum Anbringen eines Etiketts auf der Flasche 24, bzw. dem Objekt 20. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Etikett vom Etikettierelement 101 auf die Flasche 24 übertragen wird und dabei die Flasche 24 zusammen mit dem Läufer 10 einmal voll ständig rotiert wird. Während der Rotation des Läufers 10 findet eine Bearbeitung des Ob jekts 20 durch das Etikettierelement 101, also durch das Bearbeitungselement 100, statt, indem ein Etikett auf die Flasche 24 übertragen wird.

Alternativ zum in Figur 7 gezeigten Verfahren kann ebenfalls vorgesehen sein, dass mit tels des Etikettierelements 101 ein Etikett auf eine Dose 21 übertragen wird, wobei die Dose analog der Figuren 2 bis 5 ausgestaltet sein kann. Ferner kann die Dose 21 auch keinen Schraubverschluss, sondern einen alternativen Dosenverschluss umfassen und trotzdem mittels des Etikettierelements 21 etikettiert werden. Gleiches gilt prinzipiell auch für die Flasche 24, die beispielsweise nicht mit einem Deckel 22, der verschraubt werden kann, ausgestaltet sein kann, sondern ebenfalls einen Deckel 22 in Form eines Kronkor- kens oder einen anderen Verschluss aufweisen kann.

Figur 8 zeigt eine Draufsicht auf das Planarantriebssystem 1 der Figur 7. Das Bearbei tungselement 100, also das Etikettierelement 101 umfasst einen Etikettrollenhalter 102 und eine Abrollvorrichtung 103. Ein Etikett wird von der Etikettierrolle 102 auf das sich auf den drehenden Läufer 10 angeordnete Objekt, also der Flasche 24, übertragen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Abrollvorrichtung 103 das Etikett auf die Flasche 24 drückt und es dadurch vom Etikettrollenhalter 102 auf die Flasche 24 übertra gen wird.

Figur 9 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Planarantriebssystems 1. In diesem Ausfüh rungsbeispiel umfasst das Bearbeitungselement 100 einen Laser 110. Der Laser 110 kann eine Oberfläche des Objekts 20 bestrahlen und dabei verändern. Eine Laserstrah lung 111 geht also vom Laser 110 aus und trifft auf das Objekt 20. Die Laserstrahlung 111 kann beispielsweise zum Lasergravieren oder Laserbeschriften des Objekts 20 eingerich tet sein. Das Bearbeitungselement 100 umfasst ferner eine optionale Lasersteuerung 112, mit der der Laser 110 aktiviert und deaktiviert werden kann. Figur 10 zeigt eine Seitenansicht des Planarantriebssystems 1 der Figur 9. Dabei ist dar gestellt, dass das Bearbeitungselement 100 und/oder der Läufer 10 entlang einer Bewe gungsrichtung 14 parallel zur Drehachse 13 bewegt werden kann. Ferner kann vorgese hen sein, dass der Läufer 10 verkippt wird, so dass die Drehachse 13 nicht mehr senk recht zur Statorfläche 5 steht. Mittels der Laserstrahlung 111 wird dabei ein Barcode 25 auf dem Objekt 20 erzeugt. Das Objekt 20 ist in diesem Fall nicht als rund dargestellt, wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen. Die entsprechende Erstellung des Barcodes kann also auch für nicht runde Objekte 20 erfolgen. Für jede Linie des Barcodes 25 wird dabei der Läufer 10 und/oder das Bearbeitungselement 100 parallel zur Drehachse 13 be wegt und nach Fertigstellung jeder Linie des Barcodes 25 wird das Objekt 20 weiterge dreht. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass Objekt einmal vollständig rotiert wird und dabei der Laser 110 mittels der Lasersteuerung 112 an- und ausgeschaltet wird und dabei jeweils eine Zeile des Barcodes erstellt wird. Dies entspricht einem Ausführungsbei spiel, bei dem die Lasersteuerung 112 des Lasers 110 eingerichtet ist, den Laser 110 zu aktivieren und zu deaktivieren, wobei anhand einer durch die Rotation des Läufers 10 und einer Bewegung des Lasers entlang der Drehachse 13 und einer Bildinformation eine Ak tivierungsabfolge bestimmt und der Laser 110 anhand der Aktivierungsabfolge aktiviert und deaktiviert wird. Dies ermöglicht ein effizientes Verfahren zum Laserbeschriften bzw. Lasergravieren des Objekts 20.

Figur 11 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Planarantriebssystems 1 zur Bearbeitung eines Objekts 20. Das Objekt 20 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel ein Gefäß 26 mit einer Flüssigkeit 27. Das Bearbeitungselement 100 umfasst einen senkrecht zur Dreh achse 13 unbeweglichen Rührspatel 120, der direkt über der Rotationsposition 7 angeord net ist. Parallel zur Drehachse 13 kann der Rührspatel 120 entlang der Bewegungsrich tung 14 bewegt und in die Flüssigkeit 27 getaucht werden. Figur 11 zeigt dabei den Rühr spatel 120 oberhalb des Gefäßes 26. Der Läufer 10 ist dabei bereits in die Rotationsposi tion 7 bewegt, jedoch noch nicht rotiert worden.

Figur 12 zeigt eine Seitenansicht des Planarantriebssystems 1 der Figur 11 , nach dem der Rührspatel 120 in die Flüssigkeit 27 getaucht und eine Rotation des Läufers 10 ge startet wurde. Durch die Position des Rührspates 120 in der Flüssigkeit 27 kann mittels der Läuferrotation eine Bearbeitung der Flüssigkeit 27 erfolgen, indem die Flüssigkeit 27 mithilfe des Rührspatels 120 umgerührt wird. Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Planarantriebssystems 1 zur Bearbeitung eines Objekts 20. Ein Fräskopf 40 ist auf dem Läufer 10 angeordnet. Das Bearbeitungs element 100 hält mittels eines Objekthalters 130 das Objekt 20 fest. Der Läufer 10 kann wie bereits beschrieben in einer Rotationsposition 7 um die Drehachse 13 rotiert werden. Dadurch rotiert auch der Fräskopf 40, wobei mittels des Fräskopfs 40 ein Fräsen des Ob jekts 20 möglich ist. Dabei kann eine Rotationsgeschwindigkeit des Läufers 10 kontrolliert werden. Das Bearbeitungselement 100 kann parallel und senkrecht zur Statorfläche 5 be wegt werden, wodurch verschiedene Fräsmuster erzeugbar sind.

Ferner kann der Läufer 10 auch aus der senkrechten verkippt werden, so dass die Dreh- achse 13 nicht mehr senkrecht zur Statorfläche 5 steht. Dies ermöglicht Fräsmuster mit schrägen Fräskanten.

Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Planarantriebssystems 1 zur Bearbeitung eines Objekts 20. Das Objekt 20 ist auf dem Läufer 10 angeordnet. Ein Bearbeitungsele- ment 100 ist als zerspanendes Werkzeug 140, beispielsweise als Drehmeißel, ausgestal tet. Das zerspanende Werkzeug 140 kann parallel und senkrecht zur Statorfläche 5 be wegt werden. Durch eine Rotation des Läufers 10 kann das Objekt 20 wie auf einer Dreh bank bearbeitet werden, wenn das zerspanende Werkzeug 140 in Kontakt mit dem Objekt 20 gebracht wird.