Die Erfindung betrifft eine Transporteinrichtung mit zumindest einem Transportsegment, entlang dem zumindest eine Transporteinheit zumindest eindimensional bewegbar ist, wobei am Transportsegment eine Mehrzahl von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Positionssensoren vorgesehen sind, um jeweils ein Sensorsignal zu erzeugen, wenn sich die Transporteinheit in einem Sensorbereich des jeweiligen Positionssensors befindet, wobei in der Transporteinrichtung eine Steuerungseinheit vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der erhaltenen Sensorsignale der Positionssensoren eine Transporteinheitsposition der Transporteinheit relativ zu einem festgelegten Bezugspunkt der Transporteinrichtung zu ermitteln. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Betreiben einer Transporteinrichtung mit zumindest einem Transportsegment, entlang dem zumindest eine Transporteinheit zumindest eindimensional bewegt wird, wobei am Transportsegment eine Mehrzahl von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Positionssensoren vorgesehen ist, wobei die Positionssensoren jeweils ein Sensorsignal erzeugen, wenn die Transporteinheit in einen Sensorbereich des jeweiligen Positionssensors bewegt wird, wobei eine Steuerungseinheit auf Basis der erhaltenen Sensorsignale der Positionssensoren eine Transporteinheitsposition der Transporteinheit relativ zu einem festgelegten Bezugspunkt der Transporteinrichtung ermittelt.

Bei einem Linearmotor sind ein Primärteil (Stator) und ein Sekundärteil (Läufer) vorgesehen, wobei der Sekundärteil relativ zum Primärteil bewegbar ist. Am Primärteil sind Antriebsspulen angeordnet und am Sekundärteil Antriebsmagnete, oder umgekehrt. Die Antriebsmagnete sind entweder als Permanentmagnete, elektrische Spulen oder Kurzschlusswicklungen ausgeführt. Die Antriebsspulen sind elektrische Spulen, die zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes durch Anlegen einer Spulenspannung bestromt werden. Durch das Zusammenwirken der (elektro)magnetischen Felder der Antriebsmagnete und der Antriebsspulen wirken Kräfte auf den Sekundärteil, die den Sekundärteil relativ zum Primärteil bewegen. Der Linearmotor kann beispielsweise als Synchronmaschine oder als Asynchronmaschine ausgeführt sein. Die Antriebsspulen des Linearmotors sind entweder in einer Bewegungsrichtung hintereinander angeordnet oder in einer Bewegungsebene. Der Sekundärteil kann entlang dieser einen Bewegungsrichtung bewegt werden oder zumindest zweidimensional in der Bewegungsebene in den zwei Bewegungsrichtungen bewegt werden. Man kann auch zwischen Kurzstatorlinearmotoren und Langstatorlinearmotoren unterscheiden, wobei beim Langstatorlinearmotor der Sekundärteil kürzer oder kleiner als der Primärteil ist und beim Kurzstatorlinearmotor der Primärteil kürzer oder kleiner als der Sekundärteil ist. Unter Langstatorlinearmotoren sind sowohl lineare Langstatorlinearmotoren mit eindimensionaler Bewegung des Sekundärteils in einer Bewegungsrichtung zu verstehen, als auch planare Langstatorlinearmotoren mit zumindest zweidimensionaler Bewegung des Sekundärteils in einer Bewegungsebene, die häufig auch Planarmotor genannt werden. Bei Langstatorlinearmotoren werden üblicherweise mehrere Sekundärteile gleichzeitig und unabhängig voneinander entlang des Primärteiles (in einer Bewegungsrichtung oder in einer Bewegungsebene) bewegt. Langstatorlinearmotoren werden daher oftmals in elektromagnetischen Transportsystemen eingesetzt, bei denen mehrere Transporteinheiten (Sekundärteile) zur Durchführung von Transportaufgaben gleichzeitig bewegt werden. Dabei bildet der Primärteil (Stator) eine Transportstrecke oder eine Transportebene aus, entlang der die Transporteinheiten bewegt werden können.

Dabei ist auch bereits bekannt, einen Langstatorlinearmotor modular aufzubauen. Dabei kann die Transportstrecke bzw. Transportebene (Primärteil) in mehrere separate Elemente unterteilt sein, die im folgenden auch Transportsegmente genannt werden. Jedes Transportsegment bildet somit einen Teil des Primärteils aus, wobei an jedem Transportsegment eine bestimmte Anzahl von Antriebsspulen angeordnet sein kann. Einzelne, vorzugsweise standardisierte Transportsegmente können dann zu einer Transportstrecke bzw. Transportebene der gewünschten Länge und/oder Form zusammengefügt werden. Beispielsweise zeigt die WO 2015/042409 A1 einen derartigen modular aufgebauten linearen Langstatorlinearmotor. Die US 9,202,719 B1 zeigt einen Langstatorlinearmotor in Form eines Planarmotors mit Statormodulen.

Zum Bestromen der Antriebsspulen ist allgemein eine Leistungselektronik vorgesehen, die die benötigten elektrischen Stellgrößen der Antriebsspulen, beispielsweise eine Spulenspannung, ein Spulenstrom oder ein magnetischer Fluss, umsetzt. In der Leistungselektronik sind elektrische Bauteile verbaut, die im Betrieb belastet werden, beispielsweise durch diese durchfließenden elektrischen Ströme. Die zulässigen elektrischen Ströme sind aber durch die Bauteile und/oder die elektrische Konfiguration der Leistungselektronik beschränkt. Durch das Bestromen der Antriebsspulen durch Anlegen einer Spulenspannung wird am Transportsegment auch Wärme erzeugt, wodurch die Temperatur eines Transportsegments ansteigen kann. Es ist daher auch schon bekannt, den Stator eines Linearmotors zu kühlen. Beispielsweise zeigt die US 5,783,877 A oder die US 7,282,821 B2 eine Kühlung eines Stators eines Linearmotors, wobei im Stator oder in einem am Stator anliegenden Bauteil Leitungen angeordnet sind, durch das ein Kühlmittel durchgeführt wird. Das Kühlmittel nimmt damit Wärme aus dem Stator auf und führt diese ab. Die Kühlung des Stators eines Langstatorlinearmotors, der sich über eine große Länge erstrecken kann, ist hingegen konstruktiv aufwendig und erhöht auch die Kosten, insbesondere bei großen Statorlängen wie bei Verwendung als Transporteinrichtung. Eine Kühlung ist daher oftmals nicht vorgesehen.

Die Steuerung der Bewegung der einzelnen Transporteinheiten erfolgt in der Regel über eine oder mehrere geeignete Steuerungseinheit/en der Transporteinrichtung. Dabei können beispielsweise fest vorgegebene Bewegungsprofile, z.B. ein bestimmtes Weg-Zeit-Profil oder Geschwindigkeits-Zeit-Profil in der Steuerungseinheit implementiert sein oder z.B. von einer übergeordneten Anlagensteuerungseinheit vorgegeben werden. Die Steuerungseinheit berechnet daraus geeignete Stellgrößen für die Antriebsspulen, z.B. Strom, Spannung, und steuert die Antriebsspulen über die Leistungselektronik entsprechend an, um das jeweilige Bewegungsprofil einzustellen, insbesondere einzuregeln. Dabei können auch ein oder mehrere geeignete Regler vorgesehen sein, um bestimmte Sollgrößen, beispielsweise eine Soll-Position einer Transporteinheit entlang der Transportstrecke oder der Transportebene einzuregeln. Um eine für die Regelung erforderliche Ist-Größe zur Verfügung zu stellen, sind in der Regel auch ein oder mehrere Sensoren entlang der Transportstrecke oder der Transportebene vorgesehen.

Oftmals sind beispielsweise geeignete Positionssensoren vorgesehen, z.B. in Form von bekannten magnetischen Positionssensoren, insbesondere anisotropen magnetoresistiven Sensoren, auch AMR-Sensoren genannt odertunnelmagnetoresistive Sensoren, auch TMR- Sensoren genannt. Mit diesen Sensoren kann die Anwesenheit der Transporteinheiten kontaktlos erfasst werden, wenn sich die Transporteinheit oder ein Teil davon im Sensorbereich befindet, insbesondere das von den Antriebsmagneten der Transporteinheit erzeugte Magnetfeld. Dadurch, dass die Einbaupositionen der Sensoren relativ zu einem definierten Bezugspunkt der Transporteinrichtung in der Regel bekannt sind, kann eine eindeutige Zuordnung der Positionen der Transporteinheiten zum Bezugspunkt der Transporteinrichtung oder zu einem anderen bekannten Bezugspunkt erfolgen.

Im Betrieb der Transporteinrichtung kann es durch den genannten Wärmeeintrag zu unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen einzelner Komponenten der Transporteinrichtung, insbesondere eines Transportsegments kommen. Das kann unter Umständen dazu führen, dass die von der Steuerungseinheit mittels der Positionssensoren ermittelte Position einer Transporteinheit von einer tatsächlichen Position abweicht. Das kann beispielsweise in Transportprozessen, in denen die Bewegung der Transporteinheiten mit der Bewegung einer oder mehrerer externer Einrichtungen synchronisiert ist, zu Problemen führen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein mit einer Transporteinheit transportiertes Objekt an einer vorgegebenen Position von einer Handhabungseinrichtung, wie z.B. einem Industrieroboter, aufgenommen werden soll oder ein Objekt auf die Transporteinheit abgelegt werden soll, oder ein Objekt auf einer bewegte Transporteinheit während der Bewegung bearbeitet werden soll. Wenn die Positionsermittlung der Transporteinheit und damit die Positionsregelung nicht korrekt sind, kann es aufgrund einer Positionsabweichung zu Problemen bei der Ablage oder Aufnahme oder Bearbeitung führen, was natürlich unerwünscht ist.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Transporteinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Transporteinrichtung bereitzustellen, die unabhängig vom Wärmeeintrag während des Betriebs der Transporteinrichtung eine möglichst genaue Positionsermittlung einer Transporteinheit ermöglichen.

Die Aufgabe wird mit einer eingangs genannten Transporteinrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Transporteinrichtung, vorzugsweise am Transportsegment, eine Mehrzahl von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Temperatursensoren zur Erfassung jeweils einer lokalen Segmenttemperatur des Transportsegments vorgesehen sind und/oder dass in der Steuerungseinheit ein Temperaturmodell zur Berechnung der lokalen Segmenttemperaturen hinterlegt ist und dass die Steuerungseinheit dazu ausgebildet ist, anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen mittels eines vorgegebenen Korrekturmodells die Transporteinheitsposition zu korrigieren, um eine Wärmeausdehnung des Transportsegments zu berücksichtigen. Dadurch kann die Position der Transporteinheit während des Betriebs in Abhängigkeit von lokalen Wärmeausdehnungen des Transportsegments korrigiert werden, die beispielsweise aus einem Wärmeeintrag der Antriebsspulen resultiert. Dadurch können lokal verschiedene Wärmeeinträge und folglich lokal verschiedene Wärmeausdehnungen des Transportsegments berücksichtigt werden, wodurch eine genauere Positionskorrektur erreicht wird. Lokal verschiedene Wärmeeinträge können beispielsweise entstehen, wenn die Antriebsspulen einzeln angesteuert werden und unterschiedlich stark belastet werden. Dadurch können in vorteilhafter weise verschiedene Wärmedehnungen an verschiedenen Stellen des Transportsegments berücksichtigt werden.

Im einfachsten Fall könnte in der Steuerungseinheit beispielsweise eine Kennlinie hinterlegt sein, in der die korrigierte Transporteinheitsposition als Funktion der Segmenttemperatur abgebildet ist. Es könnte aber auch ein Kennfeld hinterlegt sein, in der korrigierte Transporteinheitsposition als Funktion der Segmenttemperatur und eines oder mehrerer weiteren Parametern abgebildet ist. Die Temperatursensoren könnten beispielsweise unmittelbar am Transportsegment angeordnet sein. Es könnten aber beispielsweise auch Temperatursensoren verwendet werden, die vom Transportsegment beabstandet angeordnet sind und dazu geeignet ist, die Temperatur aus der Ferne zu erfassen, wie z.B. Infrarotsensoren.

Vorzugsweise enthält das Korrekturmodell einen temperaturabhängigen Korrekturfaktor des Transportsegments und die Steuerungseinheit ist dazu ausgebildet, die ermittelte Transporteinheitsposition mit dem temperaturabhängigen Korrekturfaktor zu multiplizieren, um die Transporteinheitsposition zu korrigieren. Dadurch wird die Wärmeausdehnung in einfacher Weise durch einen Faktor berücksichtigt, der beispielsweise experimentell ermittelt werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass für die Mehrzahl von Positionssensoren jeweils eine Sensorposition für eine vorgegebene Bezugstemperatur festgelegt ist, dass das Korrekturmodell die Ermittlung eines Sensorversatzes für jeden der Positionssensoren anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen, der Bezugstemperatur und eines vorgegebenen Ausdehnungsfaktors des Transportsegments enthält und dass die Steuerungseinheit dazu ausgebildet ist, anhand der ermittelten Sensorversätze eine korrigierte Sensorposition für jeden Positionssensor zu ermitteln und die Transporteinheitsposition anhand der korrigierten Sensorpositionen zu korrigieren. Dadurch kann ein physikalischer Zusammenhang der Wärmeausdehnung in Abhängigkeit einer Temperaturdifferenz und in Abhängigkeit eines Ausdehnungsfaktors zur Korrektur der Transporteinheitsposition verwendet werden. Im einfachsten Fall kann als Ausdehnungsfaktor beispielsweise ein empirischer Faktor oder ein experimentell ermittelter Faktor verwendet werden.

Vorzugsweise ist zumindest einer der Temperatursensoren an der gleichen Position wie einer der Positionssensoren am Transportsegment angeordnet und/oder zumindest einer der Positionssensoren und zumindest einer der Temperatursensoren sind baulich vereint. Dadurch kann einerseits die Temperaturmessung in vorteilhafter Weise direkt an der Stelle der Positionsmessung erfolgen und andererseits sind weniger Sensoren erforderlich, wodurch der Aufbau vereinfacht wird.

Es ist vorteilhaft, wenn das Transportsegment einen Segmentträger aufweist, der, vorzugsweise in Bewegungsrichtung zentral, mit einem Festlager mit einer bekannten Befestigungsposition relativ zum festgelegten Bezugspunkt der Transporteinrichtung an einer ortsfesten Führungseinrichtung der Transporteinrichtung befestigt ist, wobei die Mehrzahl von Positionssensoren auf dem Segmentträger angeordnet ist und dass die Steuerungseinheit dazu ausgebildet ist, die Transporteinheitsposition ausgehend von der Befestigungsposition zu korrigieren, insbesondere die Sensorversätze der Positionssensoren ausgehend von der Befestigungsposition zu ermitteln. Dadurch wird eine im Wesentlichen freie Wärmeausdehung in Bewegungsrichtung ermöglicht, wodurch thermische bedingte Spannungen geringgehalten werden. Dadurch, dass die Wärmeausdehung von einem bekannten Punkt ausgeht, kann eine einfache Positionskorrektur in zwei Richtungen durchgeführt werden.

Bevorzugterweise ist am Transportsegment, vorzugsweise am Segmentträger, zumindest eine Statoreinheit vorgesehen, an der mehrere Antriebsspulen in zumindest einer, eine Bewegungsrichtung der Transporteinheit definierenden Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die Antriebsspulen von der Steuerungseinheit ansteuerbar sind, um mit der T ransporteinheit zur Erzeugung einer Antriebskraft zur zumindest eindimensionalen Bewegung der Transporteinheit in der Bewegungsrichtung elektromagnetisch zusammenzuwirken. Alternativ kann am Transportsegment, vorzugsweise am Segmentträger, eine Statoreinheit vorgesehen sein, an der mehrere Antriebsspulen in zumindest zwei verschiedenen Anordnungsrichtungen, die jeweils eine Bewegungsrichtung der Transporteinheit definieren, hintereinander angeordnet sind, wobei die Antriebsspulen von der Steuerungseinheit ansteuerbar sind, um mit der Transporteinheit zur Erzeugung einer Antriebskraft zur zumindest zweidimensionalen Bewegung der Transporteinheit in den zwei Bewegungsrichtungen elektromagnetisch zusammenzuwirken. Dadurch kann die Positionskorrektur sowohl bei einem Langstatorlinearmotor mit eindimensionaler Bewegungsrichtung der Transporteinheit verwendet werden, als auch bei einem Planarmotor mit mehrdimensionaler Bewegungsrichtung.

Vorzugsweise sind die Mehrzahl von Positionssensoren und/oder die Mehrzahl von Temperatursensoren auf einer in Bewegungsrichtung parallel zum Transportsegment, insbesondere zur Statoreinheit, verlaufenden Sensorplatte angeordnet, wobei die Sensorplatte vorzugsweise am Segmentträger angeordnet ist. Dadurch werden der Aufbau und die Montage des Transportsegments vereinfacht.

Vorzugsweise ist sie Statoreinheit aus einem eisenhaltigen Werkstoff mit einem bekannten Ausdehnungskoeffizienten ausgebildet und/oder der Segmentträger ist aus einem, vorzugsweise aluminiumhaltigen, Werkstoff mit einem bekannten Ausdehnungskoeffizienten ausgebildet und der Ausdehnungskoeffizienten der Statoreinheit und/oder der Ausdehnungskoeffizienten des Segmentträgers sind im Korrekturmodell berücksichtigt. Dadurch kann ein modularer Aufbau der Transporteinrichtung ermöglicht werden, wobei für jede Komponente ein vorteilhafter Werkstoff verwendet werden kann, dessen Wärmeausdehungs-Eigenschaften in der Positionskorrektur berücksichtigt werden können.

Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Korrekturmodell die Ermittlung einer Verschiebung der Sensorplatte anhand einer Temperatur der Sensorplatte, eines Verschiebungskoeffizienten der Sensorplatte und der Bezugstemperatur enthält und dass die Steuerungseinheit dazu ausgebildet ist, aus der Verschiebung der Sensorplatte und dem ermittelten Sensorversatz einen Gesamtsensorversatz des zumindest einen Positionssensors zu ermitteln und den Gesamtsensorversatz zur Ermittlung der korrigierten Sensorposition zu verwenden. Dadurch kann auch eine, für jeden Positionssensor gleich große, Verschiebung der gesamten Sensorplatte bei der Berechnung der korrigierten Transporteinheitsposition berücksichtig werden. Weiters wird die Aufgabe durch das eingangs genannte Verfahren dadurch gelöst, dass mittels einer Mehrzahl von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandeten Temperatursensoren jeweils eine lokale Segmenttemperatur des Transportsegments erfasst wird und/oder dass mittels eines in der Steuerungseinheit implementierten Temperaturmodells des Transportsegments lokale Segmenttemperaturen des Transportsegments (TS) ermittelt werden und dass die Steuerungseinheit anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen mittels eines vorgegebenen Korrekturmodells die Transporteinheitsposition korrigiert, um eine Wärmeausdehnung des Transportsegments zu berücksichtigen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 11 bis 16 angegeben.

Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 2 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

Fig.1 eine Transporteinrichtung in Form eines Langstatorlinearmotors in einer bevorzugten Ausführungsform,

Fig.2 ein Transportsegment der Transporteinrichtung in einer Draufsicht und in einer Seitenansicht

In Fig.1 ist eine Transporteinrichtung 1 in Form eines Langstatorlinearmotors (nachfolgend LLM) in einer Ansicht von oben schematisch dargestellt. Der Aufbau und die Funktion eines LLM sind hinlänglich bekannt, weshalb nur auf die für die Erfindung wesentlichen Punkte näher eingegangen wird. Die Transporteinrichtung 1 weist eine Transportstrecke 2 auf, die aus einer Mehrzahl von Transportsegmenten TS modular aufgebaut ist. Entlang der Transportstrecke 2 können eine oder mehrere Transporteinheiten TE in bekannter Weise durch elektromagnetische Kraftbildung bewegt werden. Dazu sind an der Transportstrecke 2 in bekannter Weise eine Vielzahl von Antriebsspulen 4 in einer Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet, die eine Bewegungsrichtung für die Transporteinheiten TE ausbildet. An den Transporteinheiten TE sind jeweils mehrere Antriebsmagnete 5 unterschiedlicher magnetischer Polung in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnet. Die Antriebsmagnete 5 sind den Antriebsspulen 4 der Transportstrecke 2 zugewandt und wirken mit den Antriebsspulen 4 zur Erzeugung einer Antriebskraft magnetisch zusammen, durch die die Transporteinheit TE entlang der Transportstrecke 2 bewegt werden kann. Als Antriebsmagnete 5 können beispielsweise mehrere Permanentmagnete unterschiedlicher magnetischer Polung vorgesehen sein.

Zwischen den Antriebsmagneten 5 und den Antriebsspulen 4 ist in der Regel ein Luftspalt vorgesehen, in dem sich ein magnetischer Kreis ausbildet. Neben der Antriebskraft kann auch eine Haltekraft erzeugt werden, durch die die Transporteinheiten TE an der Transportstrecke 2 gehalten werden. Bei einem als Planarmotor ausgebildeten LLM kann anstatt der Haltekraft auch eine umgekehrte Schwebekraft erzeugt werden, durch die die Transporteinheit TE in Schwebe gehalten wird, um den Luftspalt aufrecht zu erhalten. An der Transportstrecke 2 kann auch eine geeignete Führungseinrichtung 8 (siehe Fig.2) vorgesehen sein, die mit geeigneten Führungselementen der Transporteinheiten TE, beispielsweise drehbar gelagerten Rädern 9, zusammenwirkt. Dadurch kann einerseits gewährleistet werden, dass sich die Transporteinheiten TE nicht in unerwünschter weise von der Transportstrecke 2 lösen, beispielsweise durch Kurvenkräfte. Andererseits kann dadurch auch der Luftspalt im Wesentlichen konstant gehalten werden, was die Steuerung verbessert.

Im dargestellten Beispiel ist die Bewegungsrichtung durch den Aufbau bzw. die Form der Transportstrecke 2 vorgegeben, sodass eine eindimensionale Bewegung der Transporteinheiten TE in der vorgegebenen Bewegungsrichtung möglich ist. Die dargestellte “eindimensionale” Ausführungsform ist allerdings nur beispielhaft zu verstehen, denn wie eingangs erwähnt wurde, kann ein LLM natürlich auch als sogenannter Planarmotor ausgebildet sein, bei dem das oder die Transportsegmente TS eine Transportebene ausbilden, in der eine oder mehrere Transporteinheiten TE zumindest zweidimensional in mehreren Bewegungsrichtungen bewegt werden können. Bei einem Planarmotor sind die Antriebsspulen daher nicht nur in einer eindimensionalen Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet, sondern in mehreren Anordnungsrichtungen.

Beispielsweise kann eine erste Gruppe von Antriebsspulen 4 in einer ersten Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet sein und eine zweite Gruppe von Antriebsspulen 4 kann in einer von der ersten Anordnungsrichtung verschiedenen zweiten Anordnungsrichtung hintereinander angeordnet sein. Die erste Gruppe von Antriebsspulen 4 kann beispielsweise in einer ersten Ebene angeordnet sein und die zweite Gruppe von Antriebsspulen 4 kann in einer, oberhalb oder unterhalb der ersten Ebene liegenden, zweiten Ebene angeordnet sein. Auch eine Anordnung in der gleichen Ebene wäre aber möglich. Die beiden Anordnungsrichtungen können beispielsweise normal aufeinander stehen oder in einem anderen Winkel zueinander. Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der dargestellten eindimensionalen Transporteinrichtung 1 beschrieben. Von der Erfindung ist aber natürlich auch eine mehrdimensionale Transporteinrichtung in Form eines Planarmotors umfasst.

Die Transportstrecke 2 weist hier zwei getrennte Transportstreckenabschnitte 2a, 2b auf, die jeweils aus mehreren Transportsegmenten TS aufgebaut ist. Es könnten aber natürlich auch mehr oder weniger Transportstreckenabschnitte 2i vorgesehen sein. Im einfachsten Fall könnte auch nur ein einziges Transportsegment TS vorgesehen sein, das die Transportstrecke 2 ausbildet. Die Transportsegmente TS können an geeigneten stationären Haltevorrichtungen 3 befestigt sein, die wiederum z.B. am Boden ortsfest angeordnet sind.

Im dargestellten Beispiel sind die Haltevorrichtungen 3 durch eine (in Fig.1 nicht dargestellte) Führungseinrichtung 8 verbunden. Die Haltevorrichtungen 3 und die Führungseinrichtung 8 bilden zusammen eine ortsfeste Konstruktion aus, an der die einzelnen Transportsegmente gehalten sind.

Die Bereiche, in denen sich die beiden Transportstreckenabschnitte 2a, 2b überlappen, sind sogenannte Übergabepositionen, an denen geeignete Transporteinheiten TE zwischen den Transportstreckenabschnitten 2a, 2b übergeben werden können. Unter einer geeigneten Transporteinheit TE ist hierbei eine Transporteinheit TE zu verstehen, die an gegenüberliegenden Seiten Antriebsmagnete 5a, 5b aufweist, wie beispielhaft anhand der Transporteinheit TE2 dargestellt ist. Die Transporteinheit TE2 kann daher entlang des geschlossenen ersten Transportstreckenabschnitts 2a bewegt werden, indem die Antriebsspulen 4 des ersten Transportstreckenabschnitts 2a mit den Antriebsmagneten 5a Zusammenwirken, wie durch den Bewegungspfad B1 angedeutet ist. Die Transporteinheit TE2 kann aber auch auf den, hier offenen, zweiten Transportstreckenabschnitt 2b übergeben werden und entlang des zweiten Transportstreckenabschnitts 2a bewegt werden, indem die Antriebsspulen 4 des zweiten Transportstreckenabschnitts 2a mit den Antriebsmagneten 5b Zusammenwirken.

Die Steuerung der Bewegung der Transporteinheiten TE erfolgt über eine geeignete Steuerungseinheit 6, die z.B. als geeignete Hard- und/oder Software ausgeführt sein kann. Die Steuerungseinheit 6 kann z.B. wiederum mit einer (nicht dargestellten) übergeordneten Anlagensteuerungseinheit kommunizieren, z.B. um die Bewegung der Transporteinheiten TE mit einer Bewegung einer externen Einrichtung, beispielsweise einer Handhabungseinrichtung wie einem Industrieroboter zu synchronisieren. In der Steuerungseinheit 6 kann auch ein geeigneter Regler implementiert sein, mit dem bestimmte Bewegungsgrößen der Transporteinheiten TE, z.B. Position, Geschwindigkeit, etc., eingeregelt werden können. Es können z.B. auch weitere untergeordnete Regelungseinheiten, vorgesehen sein, die von der Steuerungseinheit 6 angesteuert werden.

Beispielsweise kann je Transportsegment TS eine eigene Segmentregelungseinheit 7 vorgesehen sein, um die Antriebsspulen 4 des jeweiligen Transportsegments TS anzusteuern. In Fig.1 ist dies stellvertretend lediglich für zwei Transportsegmente TS dargestellt. An den Transportsegmenten TS ist üblicherweise auch eine (nicht dargestellte) Leistungselektronik vorgesehen, die die geforderten elektrischen Größen (Strom, Spannung) für die Antriebsspulen 4 in geeigneter Weise zur Verfügung stellt. Je nach gewünschtem Bewegungsprofil einer Transporteinheit TE steuert die Steuerungseinheit 6 die Antriebsspulen 4 entsprechend an, um ein bewegtes Magnetfeld in Bewegungsrichtung zu erzeugen durch das die Transporteinheiten in gewünschter Weise bewegt werden. Vorzugsweise kann jede Antriebsspule 4 einzeln und unabhängig von den anderen Antriebsspulen 4 angesteuert werden.

In Fig.2 ist links ein Ausschnitt der Transportstrecke 2 im Bereich eines Transportsegments TS in einer Ansicht von vorne (normal zur Bewegungsrichtung) ohne T ransporteinheit TE dargestellt. Fig.2 rechts zeigt die Seitenansicht (in Bewegungsrichtung) mit Transporteinheit TE. Wie anhand Fig.1 beschrieben wurde, können die Transportsegmente TS an einer oder mehreren geeigneten ortsfesten Haltevorrichtungen 3 befestigt sein, wobei in Fig.2 lediglich eine Haltevorrichtung 3 dargestellt ist. An der Haltevorrichtung 3 ist eine Führungseinrichtung 8 vorgesehen. Die Führungseinrichtung 8 erstreckt sich vorzugsweise durchgehend, also unterbrechungsfrei, entlang der gesamten Transportstrecke 2. Die Führungseinrichtung 8 kann beispielsweise fix mit der Haltevorrichtung 3 verbunden sein, beispielsweise verschraubt. Im dargestellten Beispiel weist die Führungseinrichtung 8 eine obere Führungsschiene und eine untere Führungsschiene auf. An der Transporteinheit TE können drehbare Rollen oder Räder 9 angeordnet sein, die mit der Führungseinrichtung 8 Zusammenwirken. Beispielsweise kann die Transporteinheit TE einen Grundkörper 10 aufweisen, an dem an einer Seite (oder an gegenüberliegenden Seiten) die Antriebsmagnete 5 angeordnet sind. Seitlich am Grundkörper 10 können die Räder 9 drehbar gelagert angeordnet sein. Im gezeigten Beispiel weist die obere Führungsschiene 8 eine Nut auf, in der das oder die Räder 9 abrollen. Dadurch kann die Transporteinheit TE seitlich, also quer zur Bewegungsrichtung, geführt werden.

Die Transportsegmente TS sind im dargestellten Beispiel an der Führungseinrichtung 8 befestigt. Die Befestigung erfolgt dabei vorzugsweise so, dass eine Wärmedehnung des Transportsegments TS in Bewegungsrichtung möglich ist, sodass es nicht zu unerwünschten mechanischen Spannungen und ggf. Verformungen kommt. Im gezeigten Beispiel ist das Transportsegment TS an einem in Längsrichtung des Transportsegments TS zentral angeordneten Festlager 12 und zwei, jeweils im Bereich der Enden vorgesehenen Loslagern 13 an der Führungseinrichtung 8 befestigt. Die Lager 12, 13 sind in Fig.2 lediglich schematisch dargestellt und können konstruktiv in geeigneter Weise ausgebildet sein. Am Festlager 12 ist das Transportsegment TS somit fest mit der Führungseinrichtung 8 verbunden, sodass bei einer Wärmedehnung des Transportsegments TS keine Relativbewegung erfolgt. Die Wärmedehnung wird von den Loslagern 13 aufgenommen, sodass sich das Transportsegment TS ausgehend vom Festlager 12 im Wesentlichen symmetrisch um die Mitte in entgegengesetzte Richtungen ausdehnen kann. Aufeinanderfolgende Transportsegmente TS sind daher in Bewegungsrichtung gesehen vorzugsweise in einem Segmentabstand s voneinander beabstandet an der Führungseinrichtung 8 angeordnet, wie in Fig.2 beispielhaft anhand der Transportsegmente TSi, TSi+1, TSi-1 angedeutet ist.

Im dargestellten Beispiel weist das Transportsegment TS einen Segmentträger 14 sowie eine am Segmentträger angeordnete Statoreinheit 15 auf. Der Segmentträger 14 kann beispielsweise aus Aluminium bzw. einem aluminiumhaltigen Werkstoff ausgebildet sein. Die Statoreinheit 15 ist vorzugsweise aus Eisen bzw. einem geeigneten eisenhaltigen Werkstoff. An der Statoreinheit 15 sind die Antriebsspulen 4 in geeigneter Weise befestigt. Die Statoreinheit 15 bildet somit in vorteilhafter Weise den Eisenkern für die Antriebsspulen 4 aus. An der, der Transporteinheit TE zugewandten Seite des Transportsegments TS kann auch eine Segmentabdeckung 16 aus einem geeigneten metallischen Werkstoff vorgesehen sein, um zumindest die Antriebsspulen 4 abzuschirmen und eine im Wesentlichen geschlossene Fläche zu bilden. An der, den Antriebsspulen 4 gegenüberliegenden Rückseite des Transportsegments TS kann die Leistungselektronik 17 angeordnet sein, die in geeigneter Weise mit den Antriebsspulen 4 elektrisch verbunden ist. Die Leistungselektronik 17 kann beispielsweise in Form einer oder mehrerer bekannten Platinen bzw. Leiterplatten ausgebildet sein, auf der entsprechende elektronische Bauelemente vorgesehen sind.

Am Transportsegment TS ist weiters eine Mehrzahl i von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Positionssensoren 18i mit jeweils einer festgelegten Sensorposition X, vorgesehen. Die Positionssensoren 18i erzeugen jeweils ein Sensorsignal, wenn sich eine Transporteinheit TE, insbesondere das von den Antriebsmagneten 5 erzeugte Magnetfeld, in einem Sensorbereich des jeweiligen Positionssensors 18 befindet. Die Positionssensoren 18i sind dabei vorzugsweise an festgelegten Sensorposition Xi am Transportsegment TS angeordnet, wobei die Sensorpositionen Xi z.B. relativ zu einem ortsfesten Bezugspunkt PB der Transporteinrichtung 1 festgelegt sein können, der beispielsweise an der Führungseinrichtung 8 oder an einer beliebigen anderen Stelle liegen kann (Fig.1 ). Die Sensorpositionen Xi der Positionssensoren 18i sind dabei vorzugsweise für eine vorgegebene Bezugstemperatur qb festgelegt, beispielsweise einer mittleren Umgebungstemperatur im Bereich von 20°C bis 30°C.

Die Positionssensoren 18i sind dabei in festgelegten und vorzugsweise konstanten Sensorabständen L=konstant in Bewegungsrichtung voneinander beabstandet angeordnet, wie in Fig.2 dargestellt ist. Es könnten aber auch unregelmäßige Abstände L^konstant vorgesehen sein. Die Sensorabstände L können z.B. jeweils von Mitte zweier benachbarter Positionssensoren 18i bemessen sein und z.B. im Bereich von 5 bis 30mm betragen. Beispielsweise könnten alle Positionssensoren 18i bis auf die beiden Positionssensoren 18i an den beiden Enden des Transportsegments TS in konstanten Abständen beabstandet sein. Die beiden Positionssensoren 18i an den Enden können z.B. einen geringeren Abstand zum jeweils davor liegenden Sensor aufweisen, sodass ein ausreichend großer Abstand zum jeweiligen Segmentende vorgesehen ist. Zusätzlich könnte ggf. im Bereich des Übergangs zwischen zwei Transportsegmenten TSi-1, TS, TSi+1 ein zusätzlicher (nicht dargestellter) Positionssensor 18 für die besondere Betrachtung der Verhältnisse im Übergangsbereich zwischen den Transportsegmenten TSi-1, TS, TSi+1 vorgesehen sein.

Die für die Anzahl i von Positionssensoren 18i festgelegten Sensorpositionen X, können beispielsweise wiederum auf den ortsfesten Bezugspunkt PB (Fig.1 ) der Transporteinrichtung 1 bezogen sein. Die von den Positionssensoren 18i erfassten Sensorsignale werden an eine Steuerungseinheit, wie z.B. die Steuerungseinheit 6 (Fig.1 ) der Transporteinrichtung 1 übermittelt. Die Steuerungseinheit 6 ermittelt dann anhand der erhaltenen Sensorsignale der Positionssensoren 18i die Transporteinheitsposition der T ransporteinheit TE relativ zum Bezugspunkt BP der T ransporteinrichtung 1. Auf Basis des Bezugspunktes PB kann die Transporteinheitsposition beispielsweise mit einer Handhabungseinrichtung, wie z.B. einem Industrieroboter synchronisiert werden.

Die Positionssensoren 18i können beispielsweise auf einer in Bewegungsrichtung parallel zur Statoreinheit 15 verlaufenden Sensorplatte 20 angeordnet sein. Im dargestellten Beispiel sind beispielsweise zwei getrennte Sensorplatten 20 vorgesehen, die zwischen der oberen Führungsschiene der Führungseinrichtung 8 und der Statoreinheit 15 am Segmentträger 14 angeordnet sind. Natürlich könnten aber auch mehr oder weniger Sensorplatten 20 verwendet werden und auch die Anordnung der Sensorplatte/n 20 könnte an einer anderen Stelle am Transportsegment TS sein. Die zumindest eine Sensorplatte 20 ist jedenfalls so angeordnet, dass die darauf befindlichen Positionssensoren 18i die Anwesenheit einer Transporteinheit TE im Sensorbereich erkennen können. Analog wie die Leistungselektronik 17 können die Sensorplatten 20 z.B. als bekannte Platinen bzw. Leiterplatten ausgebildet sein und der oder die Positionssensoren 18 können in Form von bekannten AMR-Sensoren oder TMR-Sensoren ausgebildet sein.

Wie eingangs erwähnt, kommt es im Betrieb der Transporteinrichtung 1 in der Regel zu einer Wärmeentwicklung am Transportsegment TS, insbesondere im Bereich der Antriebsspulen 4 und der Leistungselektronik 17. Dies führt zu einer Erhöhung der Segmenttemperatur qe des Transportsegments TS, was in weiterer Folge zu einer Wärmeausdehnung des Transportsegments TS in Bewegungsrichtung führt. Die Höhe der Wärmeausdehnung hängt beispielsweise von der Bezugstemperatur qb, der Segmenttemperatur qe und der verwendeten Werkstoffe der Komponenten des Transportsegments TS ab.

Im gezeigten Beispiel ist der Segmentträger 14 aus Aluminium mit einem entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten aAL ausgebildet, die Statoreinheit 15 ist aus Eisen mit einem entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten aFE ausgebildet und die Sensorplatten 20 sind aus einem geeigneten Kunststoff mit einem entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten aKU ausgebildet. Dabei gilt aAL > aFE > aKU, wobei aKU im Wesentlichen vernachlässigbar ist. Daraus ist ersichtlich, dass die Sensorplatte/n 20 im Vergleich zur Statoreinheit 15 und dem Segmentträger 14 einer vernachlässigbar geringen Wärmeausdehnung unterworfen ist. Bei einer Temperaturerhöhung dehnen sich also die Statoreinheit 15 und der Segmentträger 14 unterschiedlich aus, die Positionssensoren 18i bzw. die Sensorplatte/n 20 jedoch nur sehr gering. Zusätzlich kann die gesamte Sensorplatte 20 durch die auftretenden mechanischen Spannungen einer Verschiebung unterworfen sein. Diese Effekte führen nun dazu, dass es bei einer Temperaturerhöhung, in Bewegungsrichtung gesehen, zu gewissen Sensorversätzen ÄXi der Positionssensoren 18i relativ zur jeweils bekannten Sensorposition Xi kommt, sodass die von der Steuerungseinheit 6 ermittelte Transporteinheitsposition nicht mehr korrekt ist.

Gemäß der gegenständlichen Erfindung ist daher in der Transporteinrichtung 1, insbesondere am Transportsegment TS, eine Mehrzahl i von in Bewegungsrichtung voneinander beabstandete Temperatursensoren 19i zur Erfassung jeweils einer lokalen Segmenttemperatur qe _ί des Transportsegments TS vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann in der Steuerungseinheit 6 ein Temperaturmodell zur Ermittlung der lokalen Segmenttemperaturen qei des Transportsegments TS hinterlegt sein. Die Steuerungseinheit 6 ist dazu ausgebildet, anhand der ermittelten lokalen Segmenttemperaturen qei mittels eines vorgegebenen Korrekturmodells die Transporteinheitsposition zu korrigieren, um eine Wärmeausdehnung des Transportsegments TS zu berücksichtigen. Die Temperatursensoren 19i können dabei beispielsweise direkt am Transportsegment TS, vorzugsweise an der Sensorplatte 20, angeordnet sein, um die lokalen Segmenttemperaturen qei des Transportsegments TS unmittelbar zu erfassen, wie in Fig.2 dargestellt ist. Als Temperatursensoren 19i könnten aber grundsätzlich auch geeignete Sensoren verwendet werden, welche die lokalen Segmenttemperaturen qei des Transportsegments TS aus der Ferne erfassen können, wie z.B. Infrarotsensoren. Solche Sensoren müssten somit nicht zwingend direkt am Transportsegment TS angeordnet sein, sondern könnten beispielsweise auch vom Transportsegment TS beabstandet angeordnet sein, beispielsweise auf einer geeigneten (nicht dargestellten) ortsfesten Konstruktion.

Als Korrekturmodell kann z.B. im einfachsten Fall eine Kennlinie verwendet werden, in der die korrigierte Transporteinheitsposition als Funktion der lokalen Segmenttemperaturen qei abgebildet ist. Es könnte aber auch ein Kennfeld als Korrekturmodell verwendet werden, in dem die korrigierte Transporteinheitsposition als Funktion der lokalen Segmenttemperaturen qe _ί und zumindest eines weiteren Parameters abgebildet ist. Durch den oder die weiteren Parameter können beispielsweise weitere Einflussgrößen berücksichtigt werden, die die Wärmeausdehnung des Transportsegments TS beeinflussen, z.B. ein konstruktiver Aufbau des Transportsegments TS, verwendete Werkstoffe oder die Bezugstemperatur qb, bei der die Sensorpositionen Xi festgelegt wurden. Das Korrekturmodell (insbesondere die Kennlinie oder das Kennfeld) kann beispielsweise als bekannte Look-Up-Tabelle in der Steuerungseinheit 6 hinterlegt sein oder in einer übergeordneten (Anlagen- )Steuerungseinheit, mit der die Steuerungseinheit 6 kommuniziert. Je nach erfasster oder ermittelter lokaler Segmenttemperatur qei kann die Steuerungseinheit 6 im Betrieb der Transporteinrichtung 1 aus dem Korrekturmodell eine korrigierte Transporteinheitsposition ermitteln.

Das Korrekturmodell kann beispielsweise einen temperaturabhängigen Korrekturfaktor des Transportsegments TS enthalten und die Steuerungseinheit 6 kann ausgebildet sein, die ermittelte Transporteinheitsposition mit dem temperaturabhängigen Korrekturfaktor zu multiplizieren, um die Transporteinheitsposition zu korrigieren und somit eine korrigierte Transporteinheitsposition zu ermitteln. Das Korrekturmodell allgemein und insbesondere der Korrekturfaktor können beispielsweise experimentell durch Versuche ermittelt werden oder können auch auf physikalischen Zusammenhängen basieren. Beispielsweise könnte eine Messung der Transporteinheitsposition bei verschiedenen Temperaturen erfolgen, und die gemessenen Transporteinheitspositionen könnten im Korrekturmodell als korrigierte Transporteinheitspositionen als Funktion der lokalen Segmenttemperaturen qei hinterlegt werden.

In vorteilhafter Weise sind die Sensorpositionen Xi der Positionssensoren 18i am Transportsegment TS für eine vorgegebene Bezugstemperatur qb von beispielsweise 20- 30°C festgelegt und das Korrekturmodell enthält die Ermittlung eines Sensorversatzes ÄXi für jeden Positionssensor 18i (in Bewegungsrichtung gesehen) anhand der (durch die Temperatursensoren 19i und/oder das Temperaturmodell) ermittelten lokalen Segmenttemperaturen qei, der Bezugstemperatur qb und eines vorgegebenen Ausdehnungsfaktors K des Transportsegments TS. Die Steuerungseinheit 6 kann dann anhand des jeweils ermittelten Sensorversatzes ÄXi eine korrigierte Sensorposition Xi _corr für die Positionssensoren 18i ermitteln und die Transporteinheitsposition anhand der korrigierten Sensorposition Xi _CO rr korrigieren.

Zur Ermittlung der Sensorversätze ÄXi kann in der Steuerungseinheit 6 beispielsweise wiederum eine Kennlinie oder ein Kennfeld (z.B. als Look-Up Tabelle) hinterlegt sein, in dem der Sensorversatz ÄXi oder die korrigierte Sensorposition Xi _corr der Positionssensoren 18i zumindest in Abhängigkeit der Segmenttemperatur qe abgebildet ist. Dadurch kann z.B. ein bekannter physikalischer Zusammenhang der Wärmeausdehnung zur Ermittlung der Sensorversätze ÄXi oder direkt zur Ermittlung der korrigierten Sensorpositionen Xi _CO rr der Positionssensoren 18i verwendet werden, der eine Temperaturdifferenz zwischen der lokalen Segmenttemperatur qei und der Bezugstemperatur qb (z.B. der durchschnittlichen Umgebungstemperatur) sowie einen Ausdehnungsfaktor K berücksichtigt. Der Ausdehnungsfaktor K hängt im Wesentlichen von den verwendeten Werkstoffen sowie von der konstruktiven Ausgestaltung und der Einbausituation des Transportsegments TS ab und kann als bekannt angesehen werden. Als Ausdehnungsfaktor K kann beispielsweise ein empirischer Wert verwendet werden oder der Ausdehnungsfaktor K kann z.B. auch experimentell ermittelt werden, beispielsweise durch Messung der Wärmeausdehnung bei verschiedenen Temperaturen. Der Ausdehnungsfaktor K könnte aber beispielsweise auch analytisch ermittelt werden. Wenn das Transportsegment TS, insbesondere der Segmentträger 14, wie im gezeigten Beispiel mit einem zentralen Festlager 12 mit einer bekannten Befestigungsposition relativ zum festgelegten Bezugspunkt PB der Transporteinrichtung 1 an der ortsfesten Struktur der Transporteinrichtung 1 (Führungseinrichtung 8 + Haltevorrichtung 3) befestigt ist, dann kann die Steuerungseinheit 6 die Sensorversätze DCί der Positionssensoren 18i ausgehend von der Befestigungsposition des Festlagers 12 ermitteln. Es ergibt sich somit ein positiver Sensorversatz DC ⁺ und ein negativer Sensorversatz DC , wie in Fig.2 angedeutet ist.

Die Ermittlung lokaler Segmenttemperaturen qei ist vorteilhaft, um lokal unterschiedliche Temperaturen und folglich lokal unterschiedliche Wärmeausdehnungen berücksichtigen zu können. Das kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn verschiedene Antriebsspulen 4 in Bewegungsrichtung gesehen unterschiedlich stark belastet werden, z.B. aufgrund eines bestimmten vorgegebenen Transportprozesses, sodass diese unterschiedliche Wärmeeinträge erzeugen.

Vorzugsweise ist zumindest einer der Temperatursensoren 19i an der gleichen Position wie einer der Positionssensoren 18i angeordnet oder zumindest einer der Positionssensoren 18i ist mit einem der Temperatursensoren 19i baulich vereint. Im dargestellten Beispiel ist beispielsweise jeder zweite Positionssensor 18i auch als Temperatursensor 19i zur Erfassung der lokalen Segmenttemperatur qei im Bereich des jeweiligen Temperatursensors 19i ausgebildet, wie durch die schraffierten Blöcke symbolisiert ist. Als kombinierter Sensor zur Erfassung der Position und Temperatur kann beispielsweise der erwähnte AMR-Sensor verwendet werden. Die lokale Segmenttemperatur qei im Bereich eines zwischen zwei Temperatursensoren 19i liegenden Positionssensors 18i, an dem keine Temperaturmessung erfolgt, kann hierbei aus den lokalen Segmenttemperaturen sider benachbarten Temperatursensoren 19i gemittelt werden. Der oder die Temperatursensor/en 19i können beispielsweise analog wie die Positionssensoren 18i auf der in Bewegungsrichtung parallel zur Statoreinheit 15 verlaufenden Sensorplatte 20 angeordnet sein. Im dargestellten Beispiel sind beispielsweise zwei getrennte Sensorplatten 20 vorgesehen. Natürlich könnten aber auch mehr oder weniger Sensorplatten 20 verwendet werden.

Die Statoreinheit 15 bildet vorzugsweise den Eisenkern für die Antriebsspulen 4 aus und kann daher wie erwähnt aus einem eisenhaltigen Werkstoff mit einem bekannten Ausdehnungskoeffizienten OFE ausgebildet sein. Die Steuerungseinheit 6 kann dann den Ausdehnungskoeffizienten OFE der Statoreinheit 15 im Korrekturmodell zur Korrektur der Transporteinheitsposition berücksichtigen, beispielsweise im Ausdehnungsfaktor K, bei der Ermittlung der Sensorversätze ÄXi oder der korrigierten Sensorpositionen Xi _CO rr der Positionssensoren 18i. Der Segmentträger 14 ist wie beschrieben vorzugsweise aus Aluminium mit einem entsprechenden bekannten Ausdehnungskoeffizienten O _A L ausgebildet. Die Steuerungseinheit 6 kann somit ggf. auch den Ausdehnungskoeffizienten O _A L des Segmentträgers 14 im Korrekturmodell zur Korrektur der Transporteinheitsposition berücksichtigen, beispielsweise wiederum im Ausdehnungsfaktor K des Korrekturmodells bei der Ermittlung der Sensorversätze ÄXi der Positionssensoren 18i.

Das Transportsegment TS kann beispielsweise in Bewegungsrichtung gesehen in eine Mehrzahl j von Ausdehnungszonen nj unterteilt werden und für jede Ausdehnungszone nj kann eine Ausdehnung ÄL _nj berechnet werden. Der Sensorversatz DC für einen bestimmten Positionssensor 18i kann dann aus einer Summe bzw. einem Integral der einzelnen Ausdehnungen ÄL _nj der Ausdehnungszonen nj ermittelt werden. Beispielsweise kann die Länge der Ausdehnungszonen nj dem Sensorabstand L entsprechen, sodass je Ausdehnungszone nj ein Positionssensor 18i vorgesehen ist, wie in Fig.2 angedeutet ist. In diesem Fall entspricht die Anzahl j der Ausdehnungszonen nj der Anzahl i der Positionssensoren 18i. Es könnten aber grundsätzlich auch mehrere Positionssensoren 18i in einer Ausdehnungszone nj angeordnet sein. In diesem Fall wird für alle Positionssensoren 18i einer Ausdehnungszone nj der gleiche Sensorversatz DC, ermittelt.

Wenn der Positionssensor 18i einer Ausdehnungszone nj zugleich ein Temperatursensor 19i ist, kann die lokale Segmenttemperatur s _nj für die jeweilige Ausdehnungszone nj direkt erfasst werden, also s _nj = qei. Für eine Ausdehnungszone nj ohne Temperatursensor 19i kann die jeweilige lokale Segmenttemperatur snj z.B. aus den erfassten lokalen Segmenttemperaturen s _nj der benachbarten Ausdehnungszonen nj+1 , nj-1 gemittelt werden. Wenn das Transportsegment TS gemäß Fig.2 befestigt ist, dehnt sich das Transportsegment TS ausgehend vom Festlager 12 in beide Richtungen aus, bei gleichmäßiger Erwärmung des Transportsegments TS beispielsweise im Wesentlichen symmetrisch um das Festlager 12. Daraus ergibt sich, dass ein im Bereich des Festlagers 12 angeordneter Positionssensor 18i einen geringeren Sensorversatz DC, aufweist, als ein weiter vom Festlager 12 entfernt angeordneter Positionssensor 18i (z.B. im Bereich des Loslagers 13). Die Ausdehnung ÄL _nj einer Ausdehnungszone nj kann durch den folgenden Zusammenhang bestimmt werden. mit einem Ausdehnungsfaktor K _nj und einer (lokalen) Segmenttemperatur s _nj der jeweiligen Ausdehnungszone nj und mit einer Bezugstemperatur qb von beispielsweise 20-30°C. Wenn die Länge der Ausdehnungszonen nj dem Sensorabstand L entspricht, so, wie dargestellt, dann kann die von den Temperatursensoren 19i jeweils erfasste lokale Segmenttemperatur qe _ί als lokale Segmenttemperatur s _nj der Ausdehnungszonen nj verwendet werden. Es kann aber z.B. auch alle Ausdehnungszonen nj der gleiche Ausdehnungsfaktor K _nj =K verwendet werden. Der obige Zusammenhang vereinfacht sich dann zu AL _ni =K*(3 _{Sn] -} 3 _B ) . Die einzelnen Ausdehnungen ÄL _m können dann ausgehend vom Festlager 12 in beide Richtungen aufsummiert werden, um den Sensorversatz DC, des jeweiligen Positionssensors 18i zu erhalten.

Zusätzlich kann optional im Korrekturmodell auch eine Verschiebung der gesamten Sensorplatte 20 gemäß dem nachstehenden Zusammenhang berücksichtigt werden. Die Verschiebung der gesamten Sensorplatte 20 ist somit für jeden Positionssensor 18i auf der Sensorplatte 20 gleich groß.

X _offset =K _p *{3 _{p -} 3 _B )

Dabei ist X _offset die Verschiebung der gesamten Sensorplatte 20, KP ist der Verschiebungskoeffizient und qr ist die Temperatur der Sensorplatte 20, die z.B. einer gemessenen oder modellierten lokalen Segmenttemperatur qei (oder einer mittleren lokalen Segmenttemperatur qe _ί ) entsprechen kann qb ist wiederum die Bezugstemperatur.

Nachfolgend wird der Ablauf einer bevorzugten Positionskorrektur nochmals kurz zusammengefasst. Die Ermittlung der Transporteinheitsposition einer Transporteinheit TE ergibt sich aus den erfassten Sensorsignalen der verfügbaren Positionssensoren 18i und den bekannten Sensorpositionen X relativ zu einem Bezugspunkt PB der Transporteinrichtung 1. Mittels der erfassten oder modellierten lokalen Segmenttemperaturen s _nj je Ausdehnungszone nj kann nun der temperaturabhängige Sensorversatz DC für jeden Positionssensor 18i ermittelt werden, vorzugsweise bezogen auf eine definierte Bezugstemperatur qb (z.B.: B=30 ^O C).

Das Transportsegment TS hat z.B. eine Anzahl j von gleich großen Ausdehnungszonen nj mit jeweils einer bestimmten Länge, die z.B. dem Sensorabstand L (von Sensormitte zu Sensormitte) entspricht. Jeder Ausdehnungszone nj ist somit ein Positionssensor 18i zugeordnet. Zusätzlich können zwei Ausdehnungszonen nj mit einer geringeren Länge für die Segmentenden vorgesehen sein (z.B. jeweils L minus einem bestimmten Sensor- Randabstand LR<L). Alle verfügbaren Temperatursensoren 19i (hier jeder zweite Sensor, der zugleich Positionssensor 18 und Temperatursensor 19 ist) werden von der Steuerungseinheit 6 eingelesen. Die lokale Segmenttemperatur s _nj einer Ausdehnungszone nj, in der ein Temperatursensor 19i angeordnet ist, kann vom jeweiligen Temperatursensor 19i direkt erfasst werden, also s _nj =qe _ί . Die lokale Segmenttemperatur s _nj einer Ausdehnungszone nj ohne eigenem Temperatursensor 19i kann aus den benachbarten Temperatursensoren 19i+1, 19i-1 gemittelt werden. Als Segmenttemperatur s _nj für die beiden Ausdehnungszonen nj an den Segmentende kann z.B. die gemessene Temperatur des jeweils davorliegenden Temperatursensors 19i verwendet werden.

Jeder Sensorversatz DC ⁺ , DCG eines Positionssensors 18i kann ermittelt werden, indem die Längenänderungen ÄL _nj jeder Ausdehnungszone nj gemäß dem obigen Zusammenhang K _n] * (3 _Sn] -3 _b ) ausgehend vom Festlager 12 für die jeweilige Sensorposition X in beide Richtungen aufsummiert werden. Für die erste Hälfte (in Fig.2 links) gilt:

AX ⁺ = +^ AL _nj und für die jeweils andere Hälfte (z.B. in Fig.2 rechts) gilt: AX = -^AL _nj .

Zusätzlich kann gemäß dem obigen Zusammenhang X _offset =K _P *($ _p -S _B ) eine

Verschiebung X _offset der gesamten Sensorplatte 20 berücksichtig werden. Die Verschiebung X _offset der Sensorplatte 20 kann dann zum ermittelten Sensorversatz DC, wie folgt zu einem Gesamtsensorversatz ÄXi_ _gesamt addiert werden: D _gesamt = X _offset + D . Die so ermittelten

Gesamtsensorversätze ÄXi_ _gesamt können dann zu der bei der Bezugstemperatur qb bekannten Sensorposition X gemäß dem folgenden Zusammenhang addiert werden, um die interessierende korrigierte Sensorposition Xi _corr für einen Positionssensor 18i zu erhalten.

Wie eingangs erwähnt kann zusätzlich auch eine (nicht dargestellte) Kühleinrichtung zur Kühlung des Transportsegments TS vorgesehen sein. Dazu kann beispielsweise eine geeignete Wärmesenke zwischen den Antriebsspulen 4 und der Leistungselektronik 17 vorgesehen sein, um die im Betrieb der Transporteinrichtung 1 (z.B. von den Antriebsspulen 4 und/oder der Leistungselektronik 17) erzeugte Wärme vom Transportsegment TS abzuführen. Als Wärmesenke kann beispielsweise ein geeigneter Wärmetauscher vorgesehen sein, der von einem Kühlmedium durchströmt wird. Die Kühleinrichtung kann ggf. ebenfalls über die Steuerungseinheit 6 der Transporteinrichtung 1 gesteuert werden. Beispielsweise könnte die von den Temperatursensoren 19i erfasste (lokale) (Ist- )Segmenttemperatur qe _ί auch in der Kühleinrichtung als Istwert zur Regelung auf eine gewünschte vorgegebene (Soll-)Segmenttemperatur qe verwendet werden.