Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR MACHINING AN OBJECT BY MEANS OF A PLANAR DRIVE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/218952
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for machining an object (20) by means of a planar drive system (1), the planar drive system (1) comprising: - at least one stator unit (3), each 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. The planar drive system (1) also has at least one rotational position (7), it being possible for the rotor (10) to be rotated perpendicularly to the stator surface (5) about an axis of rotation (13) in the rotational position (7). The rotational position (7) is determined on the basis of a contact point of four stator units (3). The method comprises the following steps: - energising the coil groups (4) such that the rotor (10) moves into the rotational position (7); - energising the coil groups (4) such that the rotor (10) rotates; and - machining the object (20) by means of the rotor rotation.

Inventors:
SCHULTE FELIX (DE)
BECKHOFF JOHANNES (DE)
BECKHOFF HANS (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/059689
Publication Date:
October 20, 2022
Filing Date:
April 12, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BECKHOFF AUTOMATION GMBH (DE)
International Classes:
H02K41/03
Foreign References:
DE102021108988A2021-04-12
DE102017131304A12019-06-27
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWALTSKANZLEI WILHELM & BECK (DE)
Download PDF:
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 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 die Rotationsposition (7) anhand eines Berührungspunkts von vier Statoreinheiten (3) bestimmt ist, mit den folgenden Schritten:

Bestromen der Spulengruppen (4) derart, dass sich der Läufer (10) in die Rota tionsposition (7) bewegt;

Bestromen der Spulengruppen (4) derart, dass der Läufer (10) rotiert;

Bearbeiten des Objekts (20) mittels der Läuferrotation.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Objekt (20) ein in einen Gefäßhalter (31) des Läufers (10) eingesetztes Gefäß (30) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei durch die Rotation des Läufers (10) im Gefäß (30) eine Flüssigkeit (32) gemischt wird oder Stoffe getrennt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Gefäßhalter (31) mehrere eingesetzte Gefäße (30) aufweist, wobei der Gefäßhalter (31) mit den eingesetzten Gefäßen (31) rotationssymmetrisch um eine Achse (35) ist, wobei die Achse (35)durch einen Mit telpunkt des Läufers (10) geführt ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei innerhalb des Gefäßes (30) ein Schaufelrad (36) drehbar gelagert ist, wobei eine Schaufelraddrehachse (37) parallel zur Drehachse (13) ist und durch die Rotationsposition (7) geführt ist, wenn der Läufer (10) in der Rotationsposition (7) angeordnet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei ein Antrieb des Schaufelrads (36) dadurch erfolgt, dass eine Rotationsgeschwindigkeit des Läufers (10) variiert wird und aufgrund der Masseträgheit das Schaufelrad (36) zumindest zu einigen Zeiten eine andere Dreh geschwindigkeit aufweist als das auf dem Läufer (10) angeordnete Gefäß (30). 7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei zunächst der Läufer (10) beschleunigt wird und sich das Schaufelrad (36) zunächst langsamer dreht als der Läufer (10), bis die Träg heit überwunden ist und das Schaufelrad (36) sich mit einer gleichen Winkelgeschwin digkeit dreht wie der Läufer (10), wobei anschließend die Wnkelgeschwindigkeit des Läufers (10) reduziert wird, wobei aufgrund der Masseträgheit das Schaufelrad (36) zunächst schneller weiter dreht als der Läufer (10), bis sich die Wnkelgeschwindigkeit des Schaufelrads (36) wieder an das Gefäß (30) angepasst hat, wobei anschließend die Winkelgeschwindigkeit des Läufers (10) wieder erhöht wird und das Schaufelrad (36) wieder langsamer dreht als das Gefäß (30), bis sich die Wnkelgeschwindigkeit wieder angeglichen hat.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Einstellen der Wnkelgeschwindigkeit des Läufers (10) mittels der Bestromung der Spulengruppen (4) erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Läufer (10) ein Schaufelrad (36) umfasst, wo bei eine Drehung des Läufers (10) mit dem Schaufelrad (36) einen Fluidstrom (38) verursacht.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Läufer (10) mit dem Objekt (10) vor der Rota tion zu einer Abgabeeinheit (40) für eine Flüssigkeit bewegt wird, wobei eine Flüssig keit auf das Objekt (20) aufgebracht wird, und wobei durch die Drehbewegung des Läufers (10) eine Rotationsbeschichtung der Flüssigkeit auf dem Objekt (20) erzeugt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Läufer (10) ein über Abmessungen des Läu fers (10) hinausragendes Drehkreuz (55) umfasst, wobei mittels des Drehkreuzes (55) Objekte (20) beeinflusst werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Drehkreuz (55) einen Objektstrom beein flusst.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Drehkreuz (55) Objekte (20) des Objekt stroms hinsichtlich eines Objektabstands beeinflusst.

14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mittels einer Kamera (60) eine Ausrichtung des auf dem Läufer (10) angeordneten Objekts (20) ermittelt wird und wobei durch die Drehung des Läufers (10) eine Ausrichtung des Objekts (20) erreicht wird. 15. 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 14 ausgeführt wird.

16. Planarantriebssystem (1), aufweisend zumindest eine Statoreinheit (3) mit jeweils ei ner Mehrzahl von Spulengruppen (4) zum Erzeugen eines Statormagnetfelds, und einer 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 (10) oberhalb der Statorfläche (5) antreibbar ist, wobei das Planaran triebssystem (1) ferner die Steuereinheit (8) nach Anspruch 15 aufweist, wobei die Steuereinheit (8) die Steuerbefehle an die Statoreinheiten (3) des Planarantriebssys tems (1) ausgibt.

17. Planarantriebssystem (1) nach Anspruch 16, wobei das Planarantriebssystem (1) zu mindest ein Statormodul (2) umfasst, wobei mindestens eine Statoreinheit (3) inner halb des Statormoduls (2) angeordnet ist.

18. Planarantriebssystem nach Anspruch 17, wobei vier Statoreinheiten (3) in jedem Statormodul (2) angeordnet sind, wobei die Statoreinheiten (3) in einer quadratischen Anordnung angeordnet sind, wobei das Statormodul (2) eine quadratische Oberseite aufweist, wobei die Oberseite Teil der Statorfläche (5) ist, wobei die Rotationsposition (7) in der Mitte eines Statormoduls (2) und/oder in der Mitte einer Außenkante (6) eines Statormoduls (2) und/oder an einer Ecke des Statormoduls (2) angeordnet ist.

Description:
Beschreibung

Verfahren zum Bearbeiten eines Objekts mittels eines Planarantriebssystems

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Objekts mittels eines Planaran triebssystems. Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, das er findungsgemäße Verfahren auszuführen und ein Planarantriebssystem mit einer solchen Steuereinheit.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2021 108 988.3 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 einer Anlage oder Maschine oder mindestens zwei linear unabhängigen Richtungen bewegt oder positi oniert werden. Planarantriebssysteme können einen permanent erregten elektromagneti schen Planarmotor mit einem planaren Stator und einen 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 wird insbesondere eine lineare und translative Bewegung des Läufers möglich. Das bedeutet, dass mittels eines solchen Planarantriebssystems der Läufer oberhalb einer Statorfläche unter 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 einig 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 bereitzustellen, bei dem eine Läuferrotation genutzt wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuereinheit für das Planarantriebssystem an zugeben, mit der 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 zumindest eine Rotationsposition auf, wobei der Läufer in der Rotati- onsposition um eine Drehachse senkrecht zur Statorfläche rotiert werden kann. Die Rota tionsposition ist anhand eines Berührungspunkts von vier Statoreinheiten bestimmt. In ei nem Verfahren zur Bearbeitung eines Objekts mittels eines solchen Planarantriebssys tems werden die folgenden Schritte durchgeführt:

- Bestromen der Spulengruppen derart, dass sich der Läufer in die Rotationsposi tion bewegt;

- Bestromung der Spulengruppen derart, dass der Läufer rotiert;

- Bearbeiten des Objekts mittels der Läuferrotation.

Durch dieses Verfahren wird es ermöglicht, dass das auf dem Läufer angeordnete Objekt mittels der Läuferrotation bearbeitet wird. Sind oberhalb der Statorfläche mehrere Rotati onspositionen vorhanden, so kann vorgesehen sein, dass das Bestromen der Spulen gruppen derart erfolgt, dass sich der Läufer in eine der Rotationspositionen bewegt und so ein flexibles System zum Bearbeiten des Objekts bereitgestellt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass mehrere Läufer jeweils ein Objekt tragen und in einer Art Warteschlange auf eine frei werdende Rotationsposition warten, dann in die freie Rotati onsposition bewegt werden, dort rotieren und dabei das Objekt bearbeiten und anschlie ßend weiter innerhalb des Planarantriebssystems verfahren werden.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist das Objekt ein in den Gefäßhalter des Läu fers eingesetztes Gefäß. Innerhalb des Gefäßes kann dabei eine Flüssigkeit oder ein Stoff angeordnet sein und die Bearbeitung des Objekts mittels der Läuferrotation kann sich ins besondere auf den Inhalt des Gefäßes, also beispielsweise die Flüssigkeit oder den Stoff beziehen. In einer Ausführungsform des Verfahrens wird durch die Rotation des Läufers im Gefäß eine Flüssigkeit gemischt oder es werden Stoffe getrennt. In diesem Fall wirkt der Läufer mit dem Gefäß und dem Gefäßhalter beispielsweise wie eine Zentrifuge und kann somit effizient in einem Automatisierungssystem beispielsweise in der Fertigungs technik, der Handhabungstechnik oder der Verfahrenstechnik eingesetzt werden. Würde das Gefäß mit einem anderen Transportsystem transportiert werden, so müsste für einen zentrifugenartigen Verfahrensschritt das Gefäß aus dem Transportsystem entfernt und in eine Zentrifuge eingesetzt und nach dem Zentrifugieren wieder an das Transportsystem übergeben werden. Kann der Schritt des Zentrifugierens direkt mit dem auf dem Läufer angeordneten Gefäß durchgeführt werden, entfallen diese Übergabeschritte und es wird insgesamt ein effizienteres Verfahren zum Bearbeiten des Objekts bereitgestellt. Dadurch, dass der Läufer frei oberhalb der Statorfläche schweben kann und keinerlei mechanische Verbindungen zwischen dem Läufer und der Statorfläche vorgesehen sind, kann eine freie Drehung des Läufers ermöglicht sein, wodurch insgesamt Prozesse, die einen Zent rifugenschritt erfordern, mit einem solchen Planarantriebssystem einfach umgesetzt wer den können.

In einer Ausführungsform des Verfahrens weist der Gefäßhalter mehrere eingesetzte Ge fäße auf. Der Gefäßhalter mit den eingesetzten Gefäßen ist rotationssymmetrisch um eine Achse ausgebildet. Die Achse ist durch einen Mittelpunkt des Läufers geführt. Dies er möglicht eine einfache Ausgestaltung eines Planarantriebssystems mit Zentrifugenfunk tion und mehreren Gefäßen pro Läufer. Dadurch kann insgesamt der Durchsatz erhöht werden.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist innerhalb des Gefäßes ein Schaufelrad dreh bar gelagert. Eine Schaufelraddrehachse ist parallel zur Drehachse des Läufers und durch die Rotationsposition geführt, wenn der Läufer in der Rotationsposition angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass durch das Schaufelrad eine Flüssigkeit innerhalb des Gefäßes umgerührt wird. Ein Antrieb des Schaufelrads kann dabei dadurch erfolgen, dass eine Rotationsgeschwindigkeit des Läufers variiert wird und aufgrund der Masseträgheit das Schaufelrad zumindest zu einigen Zeiten eine andere Drehgeschwindigkeit aufweist als das auf dem Läufer angeordnete Gefäß. Dabei kann vorgesehen sein, dass zunächst der Läufer beschleunigt wird und sich das Schau felrad zunächst langsamer dreht als der Läufer, bis die Trägheit überwunden ist und das Schaufelrad sich mit einer gleichen Winkelgeschwindigkeit dreht wie der Läufer. Anschlie ßend kann die Wnkelgeschwindigkeit des Läufers reduziert werden, wobei aufgrund der Masseträgheit das Schaufelrad zunächst schnellerweiter dreht als der Läufer, bis sich die Wnkelgeschwindigkeit des Schaufelrads wieder an das Gefäß angepasst hat. Nun kann die Wnkelgeschwindigkeit des Läufers wieder erhöht werden und das Schaufelrad wieder langsam drehen als das Gefäß, bis sich die Wnkelgeschwindigkeit wieder angeglichen hat. Durch eine weitere Fortführung dieses Verfahrens lässt sich ein effizientes Umrühren der Flüssigkeit im Gefäß erreichen.

In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Läufer ein Schaufelrad. Eine Dre hung des Läufers mit dem Schaufelrad verursacht einen Fluidstrom. Der Fluidstrom kann beispielsweise einen Flüssigkeitsstrom oder einen Gasstrom umfassen. Der Gasstrom, welcher beispielweise ein Luftstrom sein kann, kann z. B. zum Kühlen eins Objekts ver wendet werden. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Läufer mit dem Schaufelrad Teil eines Planarantriebssystems ist, wobei das Objekt mittels anderer Läufer innerhalb des Planarantriebssystems bewegt wird und in bestimmten Positionen durch die Verursa chung eines Gasstroms beispielsweise eine Kühlung erreicht werden kann. Hierzu kann vorgesehen sein, dass der Läufer mit dem Objekt auf eine vorgegebene Position bewegt wird und der Läufer mit dem Schaufelrad auf eine angrenzende Rotationsposition bewegt wird. Dadurch kann ein flexibles System erreicht werden, bei dem der Läufer mit dem Schaufelrad verschiedenen Objekte an verschiedenen Rotationspositionen kühlt und dadurch ein flexibleres System erreicht wird, verglichen mit einem Automatisierungssys tem mit feststehendem Lüfter an bestimmten Positionen.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Läufer mit Objekt vor der Rotation zu einer Ausgabeeinheit für eine Flüssigkeit bewegt. Eine Flüssigkeit wird auf das Objekt auf gebracht und anschließend durch die Drehbewegung des Läufers in der Rotationsposition eine Rotationsbeschichtung (auch als Spin Coating bezeichnet) der Flüssigkeit auf dem Objekt erzeugt. Dadurch, dass die Rotationsbewegung des Läufers innerhalb des Planarantriebssystems ausgeführt werden kann, entfällt in diesem Fall ebenfalls wieder eine Übergabe des Objekts von einem Transportsystem auf ein rotierendes System und zurück, da das Objekt während des gesamten Prozesses auf dem Läufer angeordnet blei ben kann. Auch dies ermöglicht einen deutlich flexibleren Aufbau des Planarantriebssys tems, wenn eine Rotationsbeschichtung eines Objekts während einer Bearbeitung not wendig ist.

In einer Ausführungsform umfasst der Läufer ein über Abmessungen des Läufers hinaus ragendes Drehkreuz. Mittels des Drehkreuzes werden Objekte beeinflusst. Mittels des Drehkreuzes können beispielsweise Objekte aufgehalten werden oder weitergegeben werden.

In einer Ausführungsform beeinflusst das Drehkreuz einen Objektstrom. Es kann bei spielsweise vorgesehen sein, dass Objekte auf einer Rollenbahn entlang des Planaran triebssystems bewegt werden und durch das Drehkreuz aufgehalten werden. Durch eine Rotation des Läufers kann nun das Drehkreuz weiterbewegt werden und beispielsweise ein Objekt auf der Rollenbahn weiterschieben und dadurch den Objektstrom beeinflussen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Drehkreuz Objekte des Objektstroms hinsicht lich eines Objektabstands beeinflusst.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass auf dem Transportsystem angrenzend an das Planarantriebssystem verschiedene Objekte bewegt werden und für jedes dieser ver- schiedenen Objekte ein eigenes Drehkreuz vorgesehen ist. In diesem Fall kann vorgese hen sein, dass eine Steuerung Läufer mit verschiedenen Drehkreuzen derart in die Rotati onsposition fährt, dass jeweils das zum aktuellen Objekt passende Drehkreuz in der Rota tionsposition angeordnet ist. Wird nun das entsprechende Objekt weiterbewegt und das nachfolgende Objekt erfordert ein anderes Drehkreuz, so kann der Läufer mit dem aktuel len Drehkreuz wegbewegt und ein weiterer Läufer mit einem anderen Drehkreuz in die Rotationsposition bewegt werden. Dies ermöglicht einen flexiblen Aufbau eines Objektbe einflussungssystems.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird mittels einer Kamera eine Ausrichtung des auf dem Läufer angeordneten Objekts ermittelt. Durch die Drehung des Läufers wird eine Ausrichtung des Objekts erreicht. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Objekt in vier verschiedenen Ausrichtungen in jeweils 90° Schritten auf dem Läufer ange ordnet sein kann. Durch die Drehung des Läufers kann erreicht werden, dass sämtliche Objekte auf allen Läufern in eine vorgegebene Ausrichtung gebracht werden. Jeder Läu fer lässt sich also beispielsweise um 0°, 90°, 180° oder 270° drehen und kann somit das Objekt in der richtigen Ausrichtung weiterbewegen.

Eine Steuereinheit für ein Planarantriebssystem umfasst eine Recheneinheit und ist ein gerichtet, Steuersignale auszugeben. Die Steuersignale umfassen Bestromungsinformati- onen für die Spulengruppen einer Statoreinheit. Die Spulengruppen werden anhand der Steuersignale derart bestromt, dass das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird.

Die Recheneinheit kann dabei zum Berechnen der Bestromungsinformationen anhand von weiteren Informationen wie beispielsweise Positionsdaten der Läufer und Informatio nen über die auf den Läufern angeordneten Objekte dienen. Der Recheneinheit können auch Signale weiterer Sensoren, wie beispielsweise der bereits beschriebenen Kamera oder anderer Sensoren zur Verfügung stehen.

Ein Planarantriebssystem weist zumindest eine Statoreinheit mit jeweils einer Mehrzahl von Spulengruppen zum Erzeugen eines Statormagnetfelds auf. Die Spulengruppen kön nen dabei als rechteckige und längsgestreckte Spulengruppen ausgestaltet sein. Zudem weist das Planarantriebssystem mit der zumindest einen Statoreinheit eine Statorfläche auf. Das Planarantriebssystem weist außerdem mindestens einen Läufer und eine Mehr zahl von Magneteinheiten zum Erzeugen eines Läufermagnetfelds auf. Über eine magne tische Kopplung zwischen dem Statormagnetfeld und dem Läufermagnetfeld ist der Läu- fer oberhalb der Statorfläche antreibbar. Das Planarantriebssystem weist ferner die erfin dungsgemäße Steuereinheit auf. Die Steuereinheit gibt die Steuerbefehle an die Stato reinheiten des Planarantriebssystems aus.

In einer Ausführungsform umfasst das Planarantriebssystem zumindest ein Statormodul. Mindestens eine Statoreinheit ist innerhalb des Statormoduls angeordnet. Dabei kann vor gesehen sein, dass die Steuerbefehle an das Statormodul oder die Statormodule ausge geben werden und die Statormodule eine Steuerung zur Bestromung der Spulengruppen umfassen.

In einer Ausführungsform sind vier Statoreinheiten in jedem Statormodul angeordnet. Die Statoreinheiten sind in einer quadratischen Anordnung angeordnet, wobei das Statormo dul eine quadratische Oberseite aufweist. Die Oberseite ist dabei Teil der Statorfläche.

Die Rotationsposition ist in der Mitte eines Statormoduls, in der Mitte einer Außenkante eines Statormoduls oder an einer Ecke des Statormoduls angeordnet. An diesen genann ten Punkten treffen jeweils vier Statoreinheiten aufeinander, so dass an diesen Positionen eine Rotationsposition vorliegt, der Läufer also rotiert werden kann.

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 Planarantriebssystem während einer Rotation;

Fig. 3 das Planarantriebssystem der Figur 2 in einer Seitenansicht;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Planarantriebssystems der Figuren 2 und 3 während einer Rotation;

Fig. 5 ein Planarantriebssystem mit einem Läufer mit Gefäßhalter;

Fig. 6 eine Seitenansicht des Planarantriebssystems der Figur 5;

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Planarantriebssystems mit einem Gefäß;

Fig. 8 eine Draufsicht auf das Planarantriebssystem der Figur 7; Fig. 9 eine Seitenansicht eines Planarantriebssystems mit einem Schaufelrad;

Fig. 10 eine Seitenansicht eines Planarantriebssystems vor einem Spin Coating Pro zess;

Fig. 11 eine Seitenansicht des Planarantriebssystems der Fig. 10 während des Spin Coating Prozesses;

Fig. 12 ein Planarantriebssystem mit einem Drehkreuz auf einem Läufer;

Fig. 13 das Planarantriebssystem der Figur 12 bei der Weitergabe eines Objekts;

Fig. 14 das Planarantriebssystem der Figuren 12 und 13 nach der Weitergabe eines

Objekts;

Fig. 15 ein Planarantriebssystem mit einer Kamera;

Fig. 16 ein Planarantriebssystem zum Auf- oder Abwickeln eines Objekts;

Fig. 17 das Planarantriebssystem der Fig. 16 mit aufgewickeltem Material;

Fig. 18 ein Planarantriebssystem zum Auf- und Abwickeln zwischen Läufern;

Fig. 19 ein Planarantriebssystem zum Bandtransport;

Fig. 20 ein weiteres Planarantriebssystem zum Bandtransport; und

Fig. 21 ein weiteres Planarantriebssystem zum Bandtransport;

Fig. 22 ein Planarantriebssystem zum Übertragen einer Drehbewegung; und

Fig. 23 ein weiteres Planarantriebssystem zum Übertragen einer Drehbewegung.

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 mit sechs Statormodulen 2, die eine Statorfläche 5 bilden. Ein Läufer 10 ist in einer Rotationsposition 7 analog zu Fi gur 1 angeordnet. Auf dem Läufer 10 ist ein Objekt 20, in diesem Fall ein Gefäß 30 ange ordnet. Das Gefäß 30 ist mit einem Gefäßhalter 31 auf dem Läufer 10 befestigt. Während der Rotation des Läufers 10 kann das Objekt 20 durch die Rotation bearbeitet werden.

Die Bearbeitung kann sich dabei insbesondere auf einen Inhalt des Gefäßes 30 beziehen.

In Figur 2 ist der Läufer 10 in einem 45° Winkel angeordnet. Das bedeutet, dass der Läu fer 10 aktuell rotiert wird. Es wurden also zunächst Steuersignale von der Steuereinheit 8 ausgegeben, mit denen die Spulengruppen 4 derart bestromt wurden, dass sich der Läu fer 10 in die Rotationsposition 7 bewegt hat und anschließend werden Steuersignale aus gegeben, anhand derer die Spulengruppen 4 derart bestromt werden, dass sich der Läu fer 10 dreht.

Figur 3 zeigt eine Seitenansicht des Planarantriebssystems 1 vor der Rotation. Der Läufer 10 ist oberhalb eines der Statormodule 2 derart angeordnet, dass er sich in einer Rotati onsposition 7 befindet. Das Objekt 20 umfasst wiederum ein Gefäß 30, welches mit einem Gefäßhalter 31 auf dem Läufer 10 gehalten wird. Innerhalb des Gefäßes 30 ist eine Flüs sigkeit 32 angeordnet. Der Läufer kann ferner um eine Drehachse 13 rotiert werden. In Fi gur 3 hat diese Rotation jedoch noch nicht begonnen.

Figur 4 zeigt das Planarantriebssystem 1 der Figuren 2 und 3, nachdem der Läufer 10 in Rotation um die Drehachse 13 versetzt wurde. Aufgrund der nun auftretenden Fliehkräfte ist die Flüssigkeit 32 nicht mehr eben, also mit paralleler Oberfläche zur Statorfläche 5, sondern es ist ein gekrümmter Verlauf der Flüssigkeitsoberfläche 33 der Flüssigkeit 32 gebildet. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, innerhalb des Gefäßes die Flüs sigkeit 32 zu vermischen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Flüssigkeit 32 aus verschiedenen Teilkomponenten zusammengesetzt ist, die nacheinander in das Gefäß 30 eingefüllt werden. Durch die in Figur 4 gezeigt Rotation und die dadurch erfol gende Krümmung der Flüssigkeitsoberfläche 33 der Flüssigkeit 32 kann nun erreicht wer den, dass sich die verschiedenen Phasen der Flüssigkeit 32 miteinander mischen und nach der Rotation eine homogen gemischte Flüssigkeit 32 vorhanden ist.

Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Planarantriebssystem 1 , wobei der Gefäß halter 31 in diesem Fall mehrere eingesetzte Gefäße 30 aufweist und jedes der Gefäße 30 ein zu bearbeitendes Objekt 20 darstellt. In Figur 5 ist hierzu dargestellt, dass der Ge fäßhalter 31 eine rechteckige bzw. quadratische Form aufweist und an jeder Seitenfläche des Gefäßhalters 31 jeweils ein Gefäß 30 freibeweglich angeordnet ist. Wird der Läufer 10 nun rotiert, wie in Figur 5 dargestellt, können innerhalb der Gefäße 30 Flüssigkeiten gemischt oder Stoffe getrennt werden. Der Gefäßhalter 31, der mittels des Läufers 10 ro tiert wird, kann dabei die Wirkungsweise einer Zentrifuge aufweisen.

Figur 6 zeigt eine Seitenansicht des Planarantriebssystems 1 der Figur 5 während der Ro tation. Innerhalb der Gefäße 30 können Feststoffe 34 innerhalb einer Flüssigkeit 32 ange ordnet sein. Durch die Rotation werden die Feststoffe 34 aufgrund der Fliehkräfte an die äußere Bodenfläche der Gefäße 30 gedrückt, so dass sich somit durch die Rotation recht einfach Feststoffe 34 innerhalb der Flüssigkeit 32 separieren lassen. Alternativ kann auch jede andere Art von Feststoffen 34, beispielsweise in Pulverform in den Gefäßen 30 ange ordnet sein. Eine Separierung von Flüssigkeiten 32 unterschiedlicher Dichte welche in den Gefäßen 30 angeordnete sind ist ebenfalls möglich. Der Gefäßhalter 31 mit den ein gesetzten Gefäßen ist rotationssymmetrisch durch eine Achse 35, wobei die Achse 35 durch einen Mittelpunkt des Läufers 10 geführt ist. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 ist der Gefäßhalter 31 quadratisch mit vier eingesetzten Gefäßen 30 ausgebildet. Es können jedoch auch andere Ausgestaltungen vorgesehen sein, beispielsweise mit mehr als einem Gefäß 30 pro Seite des Gefäßhalters

31 oder mit einem rund ausgebildeten Gefäßhalter 31 mit jeweils eingesetzten Gefäßen 30. In einem Ausführungsbeispiel ist der Gefäßhalter 31 mit den eingesetzten Gefäßen 30 rotationssymmetrisch um die Achse 35. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da durch diese Ausgestaltung der Schwerpunkt des Gefäßhalters 31 mit den eingesetzten Gefäßen 30 möglichst durch die Drehachse 13 bzw. die Achse 35 geführt ist und dadurch während der Rotation des Läufers 10 möglichst kleine Kräfte wirken.

Figur 7 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Planarantriebssystems 1, bei dem das Ob jekt 20 ein in einem Gefäßhalter 31 eingesetztes Gefäß 30 auf dem Läufer 10 ist. Inner halb des Gefäßes 30 ist ein Schaufelrad 36 angeordnet, wobei eine Schaufelraddreh achse 37 parallel zur Drehachse 13 ist und durch die Rotationsposition 7 geführt ist, wenn der Läufer 10 in der Rotationsposition 7 angeordnet ist. Innerhalb des Gefäßes 30 ist fer ner eine Flüssigkeit 32 angeordnet, die das Schaufelrad 36 bedeckt.

Figur 8 zeigt das Planarantriebssystem 1 der Figur 7 in einer Draufsicht und dabei insbe sondere das Gefäß 32 mit dem innerhalb des Gefäßes 32 angeordneten Schaufelrad 36. In diesem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass eine Winkelgeschwindigkeit des Läufers 10 während der Rotation periodisch vergrößert und wieder verkleinert wird, wobei zunächst der Läufer 10 in Rotation versetzt wird und aufgrund der Masseträgheit das Schaufelrad 36 noch nicht mit dreht. Durch die in Rotation versetzte Flüssigkeit 32 wird nun das Schaufelrad 36 langsamer beschleunigt als der Läufer 10, erreicht jedoch nach einer gewissen Zeit eine zum Läufer 10 identische Wnkelgeschwindigkeit. Ab die sem Punkt kann eine Rotation des Läufers 10 in ihrer Winkelgeschwindigkeit wieder redu ziertwerden, wobei die Masseträgheit des Schaufelrads 36 zunächst bewirkt, dass sich das Schaufelrad 36 nun schneller dreht als der Läufer 10. Die mitrotierende und durch das Gefäß 30 abgebremste Flüssigkeit 32 wird nun die Bewegung des Schaufelrads 36 ebenfalls abbremsen, bis sich Läufer 10 und Schaufelrad 36 wieder mit identischer Wn kelgeschwindigkeit drehen. Nun kann wieder eine Beschleunigung der Rotation des Läu fers 10 erfolgen, wodurch anhand des bereits beschriebenen Effekts nun wieder eine Be schleunigung des Schaufelrads 36 erfolgt. Dies kann so lang erfolgen, bis die Flüssigkeit

32 so weit durchmischt ist, wie notwendig.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Schaufelrad 36 starr mit dem Gefäß 30 ver bunden ist. Das starr angeordnete Schaufelrad 36 verwirbelt die träge Flüssigkeit 32 im Gefäß 30 aufgrund einer Rotation des Läufers 10. Eine zusätzliche Verwirbelung kann durch Richtungswechsel der Rotation des Läufers 10 erzeugt werden.

Figur 9 zeigt eine Seitenansicht eines Planarantriebssystems 1, bei dem ein Läufer 10 ein Schaufelrad 36 umfasst. Durch eine Rotation des Läufers 10 und eine dadurch ebenfalls ausgelöste Rotation des Schaufelrads 36 kann ein Fluidstrom 38, beispielweise in Form eines Gas- bzw. Luftstroms, oberhalb des Läufers 10 erzeugt werden. Dadurch, dass der Läufer 10 in verschiedene Rotationspositionen 7 bewegt werden kann, kann der Flu idstrom 38 an verschiedenen Positionen der Statorfläche 5 des Planarantriebssystems 1 erzeugt werden und erlaubt somit eine flexible Erzeugung des Fluidstroms 38.

In Figur 9 ist der Fluidstrom 38 oberhalb des Läufers 10 dargestellt. Durch eine geomet risch andere Ausgestaltung des Schaufelrads 36 kann jedoch auch ein Fluidstrom 38 er zeugt werden, der neben einer Komponente senkrecht zur Statorfläche 5 (wie in Figur 9 dargestellt) auch eine Komponente parallel zur Statorfläche 5 oder ausschließlich eine Komponente parallel zur Statorfläche 5 umfasst. In letzterem Fall ist der Fluidstrom 38 also parallel zur Statorfläche 5.

Anstelle des Fluidstroms 38 in Form eines Luftstroms kann auch ein anderer Gasstrom erzeugt werden, wenn sich der Läufer 10 mit dem Schaufelrad 36 nicht in Luft sondern in einem entsprechenden Gas befindet.

Figur 10 zeigt eine Seitenansicht eines Planarantriebssystems 1 , bei der ein Läufer 10 und ein weiterer Läufer 15 oberhalb der Statorfläche 5 der Statormodule 2 angeordnet sind. Auf dem Läufer 10 und dem weiteren Läufer 15 ist jeweils ein Objekt 20 angeordnet, wobei oberhalb des Läufers 10 eine Abgabeeinheit 40 für einen Flüssigkeitstropfen 41 an geordnet ist. Auf beiden Objekten 20 ist jeweils ein Flüssigkeitstropfen 41 angeordnet.

Das bedeutet, dass für den weiteren Läufer 15, der nicht unterhalb der Abgabeeinheit 40 angeordnet ist, nach Abgabe des Flüssigkeitstropfens 41 Steuerbefehle ausgegeben wur den, derart, dass sich der weitere Läufer 15 in eine andere Position bewegt hat.

Figur 11 zeigt eine Seitenansicht des Planarantriebssystems 1 der Figur 10, nachdem der weitere Läufer 15 in Rotation versetzt wurde. Durch die Rotation um die Drehachse 13 wird der Flüssigkeitstropfen 41 mit einer Fliehkraft beaufschlagt und bildet während der Rotation eine ebene Rotationsbeschichtungsschicht, die auch als Spin Coating Schicht 42 bezeichnet wird, auf dem Objekt 20. Durch das beschriebene Verfahren der Figuren 10 und 11 ist es also möglich, einen Flüs sigkeitstropfen 41, mit den eine Rotationsbeschichtung, also ein Spin Coating erzeugt werden soll, auf ein auf dem Läufer 10 angeordnetes Objekt 20 abzugeben und das Spin Coating durch die Läuferrotation, also die Rotation des Läufers 10 um die Drehachse 13, zu erreichen. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, dass durch die Läufer 10 neben der Aufgabe, das Objekt 20 zu transportieren, mittels der Rotation des Läufers 10 auch das Spin Coating durchgeführt werden kann und somit ein aufwändiger Übergabeschritt vom Läufer 10 zu einer Spin Coating Einheit und zurück entfallen kann. Das Objekt 20 kann während des gesamten Vorgangs auf dem Läufer 10 verbleiben, wodurch ein effizi enteres Automatisierungssystem, beispielweise in der Halbleiterindustrie möglich wird.

Figur 12 zeigt eine Draufsicht auf ein Planarantriebssystem 1, bei dem sechs Statormo- dule 2 eine Statorfläche 5 bilden. Neben den Statormodulen 2 ist eine Rollenbahn 50 mit zwei Schienen 51 und zwischen den Schienen 51 angeordneten Rollen 52 angeordnet.

Ein Objekt 20 kann auf der Rollenbahn 50 bewegt werden. Ein Läufer 10 des Planaran triebssystems 1 weist ein Drehkreuz 55 auf, wobei das Drehkreuz 55 über den Läufer 10 hinausragt und insbesondere zumindest teilweise oberhalb der Rollenbahn 50 angeordnet ist. Ein auf der Rollenbahn 50 bewegtes Objekt 20 kann vom Drehkreuz 55 aufgehalten und in seiner Weiterbewegung gehindert werden. Der Läufer 10 ist dabei in einer Rotati onsposition des Planarantriebssystems 1 angeordnet.

Figur 13 zeigt das Planarantriebssystem 1 der Figur 12 nach dem sich der Läufer 10 um 45° gedreht hat. Das Objekt 20 kann dabei auf der Rollenbahn 50 weiterbewegt werden, da das Drehkreuz 55 eine Bewegung des Objekts 20 nicht mehr weiter einschränkt.

Figur 14 zeigt das Planarantriebssystem 1 der Figuren 12 und 13, nach dem sich der Läu fer 10 um weitere 45° verglichen mit Figur 13 und damit insgesamt um 90° verglichen mit Figur 12 weitergedreht hat. Das Drehkreuz 55 ist nun wieder über der Rollenbahn 50 an geordnet und kann ein weiteres Objekt beeinflussen.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 12 bis 14 kann vorgesehen sein, dass auf der Rollen bahn 50 auch andere Objekte, insbesondere verschiedene Objekte bewegt werden. Dabei kann es ebenfalls vorgesehen sein, dass verschiedene Objekte verschiedene Drehkreuze 55 benötigen und im Planarantriebssystem 1 weitere Läufer 10 mit weiteren Drehkreuzen 55 angeordnet sind und je nach auf der Rollenbahn 50 bewegtem Objekt 20 in die Rotati- onsposition bewegt werden. Anstelle der Rollenbahn 50 kann auch ein anderes Trans portmittel, wie beispielsweise ein Förderband oder eine andere Bewegungsbahn vorgese hen sein.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 12 bis 14 wird also das Objekt 20 mittels des über den Läufer 10 hinausragenden Drehkreuzes 55 beeinflusst. Insbesondere kann vorgese hen sein, dass das Drehkreuz 55 einen Objektstrom beeinflusst. Dabei kann in einem be vorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass das Drehkreuz 55 Objekte 20 des Objektstroms hinsichtlich eines Objektabstands beeinflusst. Der Läufer 10 mit dem Dreh kreuz 55 kann sich parallel zur Rollenbahn 50 bewegen und somit an verschiedenen Stel len der Rollenbahn 50 als Drehkreuz 55 eingesetzt werden.

Figur 15 zeigt eine Seitenansicht eines Planarantriebssystems 1, bei dem oberhalb eines Läufers 10, auf dem ein Objekt 20 angeordnet ist, eine Kamera 60 angebracht ist. Mittels der Kamera 60 kann eine Ausrichtung des auf dem Läufer 10 angeordneten Objekts er mittelt werden und durch die Drehung des Läufers 10 eine beliebige Ausrichtung des Ob jekts 20 erreicht werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Objekt 20 in vier verschiedenen Ausrichtungen auf dem Läufer 10 angeordnet werden kann und mittels einer Rotation des Läufers 10 anhand eines Bildes der Kamera 60 eine vorgegebene Aus richtung ausgewählt wird. Dies ermöglicht wiederum einen flexibleren Einsatz des Planarantriebssystems 1 in der Automatisierungstechnik.

Anstelle oder zusätzlich zur Kamera 60 kann auch ein Barcode-Leser angeordnet werden, wobei mittels der Rotation des Läufers 10 ein auslesen des Barcodes möglich ist. Insbe sondere kann die Kamera 60 eingerichtet sein, den Barcode auszulesen.

Fig. 16 zeigt eine Seitenansicht eines Planarantriebssystems 1 , bei dem ein Objekt 20, ausgestaltet als Spule 70, auf einem Läufer 10 angeordnet ist. Der Läufer 10 kann in einer Rotationsposition 7 rotiert werden. Ein erstes Wickel material 71 und ein zweites Wckel- material 72 können auf der Spule 70 mittels einer Rotation des Läufers 10 auf- oder abge wickelt werden. Dabei kann vorgesehen sein, eine Geschwindigkeit der Rotation dyna misch anzupassen, da je nach Menge des aufgewickelten ersten Wckelmaterials 71 be ziehungsweise zweiten Wckelmaterials 72 ein Durchmesser größer oder kleiner ist und so, wenn beispielsweise eine konstante Geschwindigkeit des ersten Wckelmaterials 71 beziehungsweise zweiten Wckelmaterials 72 eingehalten werden soll, unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten notwendig sind. Ferner kann der Läufer 10 senkrecht zur Statorfläche 5 bewegt werden, um eine Positionskorrektur durchzuführen. Außerdem kann der Läufer 5 verkippt werden, um eine Positionskorrektur durchzuführen. Das erste Wickelmaterial 71 beziehungsweise das zweite Wckelmaterial 72 kann dabei außerhalb des Planarantriebssystems 1 auf drehbar gelagerten Spulen (nicht gezeigt) bereitgestellt werden oder auf angetriebene Spulen aufgewickelt werden. Es ist ferner möglich, nur das erste Wckelmaterial 71 beziehungsweise auch weitere Wckelmaterialien vorzusehen. Ferner kann mittels einer geeigneten Vorrichtung die Orientierung des ersten Wckelmate- rials 71 zu dem zweiten Wckelmaterial 72 derart variiert werden, dass entgegen der dar gestellten Ausführungsform das erste Wckelmaterial 71 in Richtung der Statorfläche 5 ori entiert ist und das zweite Wickel material 72 von der Statoroberfläche 5 weg orientiert ist. Auch kann dieser Vorgang kontinuierlich durchgeführt werden, so dass das erste Wckel material 71 und das zweite Wckelmaterial 72 quasi auf der Spule 70 quasi verwebt wer den.

Fig. 17 zeigt das Planarantriebssystem 1 der Fig. 16, bei dem das erste Wickelmaterial 71 und das zweite Wickelmaterial 72 vollständig auf der Spule 72 aufgewickelt sind.

Fig. 18 zeigt eine Draufsicht eines Planarantriebssystems 1, bei dem ein Objekt 20, eben falls ausgestaltet als Spule 70, auf einem Läufer 10 angeordnet ist. Ferner weist das Planarantriebssystem 1 vier weitere Läufer 15 auf. Der Läufer 10 und die weiteren Läufer 15 sind jeweils in einer Rotationsposition angeordnet. Die weiteren Läufer 15 stellen je weils Wckelmaterial bereit, wobei jeder weitere Läufer 15 ein Wickelmaterial bereitstellt. Ein erstes Wckelmaterial 71, ein zweites Wckelmaterial 72, ein drittes Wickelmaterial 73 und ein viertes Wckelmaterial 74 werden von den weiteren Läufern 15 abgewickelt an den Läufer 10 abgegeben, wo sie auf die Spule 70 aufgewickelt werden. Die Rotationsge schwindigkeit des Läufers 10 und der weiteren Läufer 15 kann dabei wiederum dynamisch angepasst werden. Somit entsteht ein Mehrlagiges Wckelmaterial.

Fig. 19 zeigt einen Querschnitt durch ein Planarantriebssystem 1, bei dem ein Objekt 20, ausgestaltet als Band 80, mittels auf Läufern 10 angeordneten Rollen 52 bewegt werden kann. Das Band 80 kann dabei von mehreren solchen Läufern 10 mit Rollen 52 bewegt werden. Das in Fig. 19 gezeigte Band 80 ist derart ausgestaltet, dass die Rollen 52 wäh rend einer Rotation der Läufer 10 nicht senkrecht zur Statorfläche 5 stehen, sondern leicht gekippt. Dieses leichte Kippen wird erreicht durch ein Kippen der Läufer 10. Auch in der verkippten Ausrichtung der Läufer 10 können diese wie beschrieben um die Drehachse 13 rotiert werden. Selbstverständlich ist auch möglich, dass die Rollen 52 senkrecht zur Statorfläche 5 stehen. Fig. 20 zeigt einen weiteren Querschnitt durch ein Planarantriebssystem 1 , bei dem ein Objekt 20, ausgestaltet als Band 80, mittels auf Läufern 10 angeordneten Rollen 52 be wegt werden kann. Die Rollen 52 sind dabei als konische Rollen 81 ausgestaltet und glei chen die Form des Bandes 80 aus, so dass die konischen Rollen 81 senkrecht stehen können.

Fig. 21 zeigt eine Draufsicht auf ein Planarantriebssystem 1 , das wie in den Fig. 19 oder 20 gezeigt ausgestaltet sein kann. Das Objekt 20, in diesem Fall also das Band 80 ist durch mehrere Paare von Rollen 52 geführt, wobei die Rollen 52 jeweils auf einem Läufer 10 angeordnet sind und dadurch drehbar sind. Somit kann das Band 80 transportiert wer den, indem die Läufer 10 eines jeden Paares von Rollen 52 gegenläufig rotiert werden. Das Band 80 kann also geführt, umgelenkt oder transportiert werden. Umlenk- oder Führ positionen können entsprechend der verfügbaren Rotationspositionen 7 gewählt werden. Mittels synchronisierter Rotation der Läufer 10 kann eine Spannung auf einem Material des Bands erzeugt werden. Ein Verkippen der Läufer 10 während der Rotation kann zum Zusammendrücken des Bandes oben oder unten genutzt werden.

Fig. 22 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Planarantriebssystem 1 , bei dem eine Rota tion eines Läufers 10 zum Antreiben einer Drehscheibe in Form eines zweiten Zahnrades 94 genutzt werden kann. Der Läufer 10 weist dazu ein fest mit dem Läufer 10 verbunde nes erstes Zahnrad 90 auf, das mittels einer Kette 91 mit dem zweiten Zahnrad 94 ver bunden ist. Das zweite Zahnrad 94 ist dabei außerhalb der Statorfläche 5 angeordnet. Wird der Läufer 10 rotiert, kann die Drehbewegung mittels der Kette 91 auf das zweite Zahnrad 92 übertragen werden.

Fig. 23 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Planarantriebssystem 1, bei dem eine Rota tion eines Läufers 10 ebenfalls zum Antreiben einer Drehscheibe, in diesem Fall in Form einer zweiten Riemenscheibe 95 genutzt werden kann. Die zweite Riemenscheibe 92 ist auf einem weiteren Läufer 15 angeordnet und mittels eines Riemens 93, beispielweise ei nes Keil- oder Zahnriemens, mit einer am Läufer 10 fest angeordneten ersten Riemen scheibe 92 verbunden. Dadurch kann ebenfalls die Drehscheibe in Form der zweiten Rie menscheibe 95 angetrieben werden. Dadurch, dass der weitere Läufer 15 nicht an eine Rotationsposition 7 gebunden ist, sind so flexiblere Drehbewegungen an verschiedenen Positionen des Planarantriebssystems 1 möglich.

Anstelle der Antriebe mittels Kette 91 und Riemen 93 können in den Ausführungsbeispie len der Fig. 22 und 23 auch andere Antriebsarten eingesetzt werden, wie beispielsweise Seilantriebe. Ferner kann auch im Ausführungsbeispiel der Fig. 22 ein Riemen 93 und im Ausführungsbeispiel der Fig. 23 eine Kette 91 eingesetzt werden.

Die Steuereinheit 9 der Figur 1 kann jeweils eine Recheneinheit aufweisen und eingerich- tet sein, Steuersignale auszugeben, wobei die Steuersignale Bestromungsinformationen für die Spulengruppen 4 der Statoreinheiten 3 umfassen können. Die Spulengruppen 4 können dann anhand der Steuersignale derart bestromt werden, dass die in den Figuren 2 bis 23 gezeigten Bewegungen der Läufer 10 ausgeführt werden. Das Planarantriebssys tem 1 kann jeweils die Steuereinheit 9, den Läufer 10 sowie die Statormodule 2 wie be- schrieben beinhalten.