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密封式機器人驅動器的製作方法

2023-09-22 03:46:50


本申請為2013年11月13日提交的美國臨時專利申請號61/903,813的非臨時申請,並且要求該美國臨時專利申請的權益,該美國臨時專利申請的公開內容通過引用整體地結合於本文中。



背景技術:

1. 技術領域

示例性實施例一般涉及機器人驅動器,並且更具體而言,涉及密封的機器人驅動器。

2. 相關發展的簡要說明

一般而言,例如當直接驅動器的磁體、結合的部件、密封件和腐蝕性材料暴露於超高真空和/或侵蝕和腐蝕性的環境時,例如將永磁體電機或可變磁阻電機用於促動並且將光學編碼器用於位置感測的現有的直接驅動技術具有相當大的限制。為了限制例如直接驅動器的磁體、結合部件、密封件和腐蝕性材料的暴露,一般使用「罐形封閉件」。

所述罐形密封件一般通過密封的非磁性壁或「罐」將電機轉子與相對應的電機定子隔離,所述密封的非磁性壁或「罐」也稱為「隔離壁」。罐形密封件一般使用非磁性真空隔離壁,其位於給定的電機促動器的轉子和定子之間。這允許磁通量越過隔離壁在轉子和定子之間流動。結果,定子能夠完全位於密封環境外。這可以允許在例如用於半導體應用的真空機器人驅動器之類的應用中的基本上清潔和可靠的電機促動實施方式。這樣的罐形密封件的限制在於在轉子和定子磁極之間的氣隙的尺寸可能受隔離壁厚度限制。例如,隔離壁的厚度加跳動公差一般對轉子和定子之間可實現的最小氣隙施加約束。為了增加電機的效率,轉子和定子之間的間隙應當最小化,然而,在其中通過罐形密封件密封或以其他方式隔離的環境暴露於高真空或超高真空的情況下,隔離壁厚度必須足夠大,來提供足夠的結構完整性,以基本上防止過度偏轉(即,隔離的偏轉可幹擾電機的操作)。結果,電機的效率能夠嚴重降低,這是由於例如當與不具有通過轉子/定子氣隙的隔離壁的機器人驅動器的解決方案相比時,在定子和轉子之間需要較大的氣隙。

在一個方面,「動態密封」可以被用於大致將基本上整個電機與密封環境隔離。動態密封件可以是允許電機的驅動軸的一部分在隔離環境內操作的密封件。動態密封件能夠以若干方式來實現,包括例如唇形密封件或鐵流體密封件(ferro-fluidic seal)。然而,這些動態密封件可能是顆粒汙染(例如,來自密封件的磨損和撕裂)、固定和移動部件之間的高摩擦、有限的使用壽命以及在密封環境和例如密封環境外的大氣環境之間的洩漏的風險的來源。

針對密封驅動器的其他解決方案包括位於密封環境內的定子線圈。然而,在密封環境在高真空中操作的應用中,定子線圈可能釋出不期望的化合物以及過熱。結果,前述的密封解決方案可能是昂貴的和/或不實用的。

在其他方面,例如可變磁阻電機或開關磁阻電機之類的直接驅動電機可以利用實心的轉子。然而,常規的實心轉子可具有芯損耗的固有問題,這是由於例如渦電流的影響,所述渦電流由開關磁阻電機應用中的相電流的變化率引起。對於芯損耗問題其他已知的解決方案包括利用具有金屬鐵磁性顆粒結合非導電顆粒的材料,當與實心或層狀的轉子相比時,所述材料試圖維持好的磁通量。

將是有利的是,在定子和轉子之間具有隔離壁,所述隔離壁最小化定子和轉子之間的氣隙。還將是有利的是,具有真空相容的層狀的轉子,所述真空相容的層狀的轉子提供增加的磁效率和/或精確的位置控制。

附圖說明

結合附圖,在以下描述中解釋所公開的實施例的前述方面和其他特徵,附圖中:

圖1A-1D為結合所公開的實施例的多個方面的處理設備的示意圖;

圖1E為根據所公開的實施例的多個方面的輸送設備的示意圖;

圖1F為根據所公開的實施例的多個方面的控制的示意圖;

圖1G-1K為用於根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的轉子的示意圖,並且圖1L為用於根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的定子的示意圖;

圖2A和圖2B圖示了根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的多個部分;

圖3和圖3A為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的一部分的示意圖;

圖4為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的一部分的示意圖;

圖5和圖5A為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的一部分的示意圖;

圖6為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的一部分的示意圖;

圖7-15為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的多個部分的示意圖;

圖16A和圖16B為用於根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的定子構造的示意圖;

圖17A和圖17B分別為根據所公開的實施例的多個方面的機械臂和機械臂的延伸序列的示意圖;

圖18A和圖18B分別為根據所公開的實施例的多個方面的機械臂和機械臂的延伸序列的示意圖;

圖19A和圖19B分別為根據所公開的實施例的多個方面的機械臂和機械臂的延伸序列的示意圖;

圖19C和圖19D分別為根據所公開的實施例的多個方面的機械臂和機械臂的延伸序列的示意圖;

圖19E和圖19F分別為根據所公開的實施例的多個方面的機械臂和機械臂的延伸序列的示意圖;

圖20A-20C分別為具有密封的位置反饋系統的代表性的驅動器部段的局部剖視圖、為清楚而省略了部件的驅動器部段和反饋系統的另一局部透視剖視圖以及位置反饋系統的元件的頂視透視圖,並且圖20D為位置反饋系統的示意性垂直投影圖,所有這些視圖都是根據所公開的實施例的多個方面,並且圖20E-20F分別為圖示了另外的特徵的透視剖視圖和擴大的局部剖視圖;

圖20G-20K為根據所公開的實施例的多個方面的驅動器部段的示意圖;

圖21A和圖21B為位置反饋系統的感測元件的示意圖,並且圖21C和圖21E分別為位置反饋系統的編碼器軌的一部分的局部平面圖和放大平面圖,所述軌具有通過感測元件讀取多個帶並且能夠提供增量式位置反饋並按需提供絕對位置反饋,這圖示在圖21D中,所有這些視圖都是根據所公開的實施例的多個方面;

圖22A、圖22B、圖23A和圖23B為根據所公開的實施例的多個方面的位置反饋系統的示意圖和傳感器輸出的圖表;

圖24A和圖24B為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的多個部分的示意圖;

圖25A、圖25B和圖25C為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的多個部分的示意圖;

圖26A和圖26B為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的多個部分的示意圖;

圖27A和圖27B為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的多個部分的示意圖;

圖28A、圖28B、圖28C、圖28D、圖28E、圖28F、圖28G、圖28H和圖28I為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的多個部分的示意圖;

圖29A、圖29B和圖29C為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的多個部分的示意圖;

圖30A和圖30B為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的多個部分的示意圖;

圖31、圖32和圖33為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的多個部分的示意圖;以及

圖34、圖35、圖36和圖37為根據所公開的實施例的多個方面的驅動電機的多個部分的示意圖。

具體實施方式

參照圖1A-1D,其示出了結合如本文進一步公開的所公開的實施例的一些方面的襯底處理設備或工具的示意圖。儘管所公開的實施例的各方面將參照附圖來描述,但應當理解的是,所公開的實施例的各方面能夠以許多形式來實施。此外,能夠使用元件或材料的任何合適的尺寸、形狀或類型。

參照圖1A和圖1B,根據所公開的實施例的一個方面示出了例如半導體工具站11090之類的處理設備。儘管在附圖中示出了半導體工具,但本文所述的所公開的實施例的各方面能夠適用於採用機器人操縱器(robotic manipulator)的任何工具站或應用。在此示例中,工具11090被示出為組合設備工具(cluster tool),然而,所公開的實施例的各方面可以被於任何合適的工具站,例如,線性工具站,例如在圖1C和圖1D中示出並且在2013年3月19日授權的標題為「Linearly Distributed Semiconductor Workpiece Processing Tool」的美國專利號8,398,355中描述的線性工具站,該美國專利的公開內容通過引用整體地結合於本文中。工具站11090一般包括大氣前端11000、真空裝載鎖11010和真空後端11020。在其他方面,工具站可以具有任何合適的配置。前端11000、裝載鎖11010和後端11020中的每一個的部件可以被連接到控制器11091,所述控制器1091可以是例如集群架構控制之類的任何合適的控制架構的一部分。控制系統可以為閉環控制器,其具有主控制器、集群控制器和自主遠程控制器,例如在2011年3月8日授權的標題為「Scalable Motion Control System」的美國專利號7,904,182中公開的那些控制器,該美國專利的公開內容通過引用整體地結合於本文中。在其他方面,可以利用任何合適的控制器和/或控制系統。

在一個方面,前端11000一般包括裝載埠模塊11005和微環境11060,例如設備前端模塊(EFEM)。裝載埠模塊11005可以是用於300mm的裝載埠、前部開口或底部開口的盒/箱和匣的對於符合SEMI標準E15.1、E47.1、E62、E19.5或E1.9的工具標準(BOLTS)接口的開箱器/裝載器。在其他方面,裝載埠模塊可以被構造為200mm的晶圓接口或任何其他合適的襯底接口,例如較大或較小的晶圓或用於平板顯示器的平板。儘管圖1A中示出了兩個裝載埠模塊,但在其他方面,任何合適數量的裝載埠模塊都可以被結合到前端11000中。裝載埠模塊11005可以被構造成從高架輸送系統、自動引導的車輛、人引導的車輛、軌道引導的車輛或由任何其他合適的輸送方法接收襯底載體或盒11050。裝載埠模塊11005可以通過裝載埠11040與微環境11060接口。裝載埠11040可允許襯底在襯底盒11050和微環境11060之間傳遞。微環境11060一般包括任何合適的傳送機器人11013,其可以採用本文所述的所公開的實施例的一個或多個方面。在一個方面,機器人11013可以是軌道安裝的機器人,諸如在例如美國專利6,002,840中描述的機器人,該美國專利的公開內容通過引用整體地結合於本文中。微環境11060可以提供用於多個裝載埠模塊之間的襯底傳送的受控的乾淨區域。

真空裝載鎖11010可以位於微環境11060和後端11020之間並且連接到二者。值得注意的是,如本文所用的術語「真空」可以表示其中處理襯底的例如10-5 Torr或之下的高真空。裝載鎖11010一般包括大氣和真空槽閥。所述槽閥可以提供環境隔離,所述環境隔離用於在從大氣前端裝載襯底之後排空裝載鎖,並且當利用例如氮氣之類的惰性氣體給鎖排氣時維持輸送室中的真空。裝載鎖11010還可以包括用於將襯底的基準對準到用於處理的期望的位置的對準器11011。在其他方面,真空裝載鎖可以位於處理設備任何合適的位置和具有任何合適的配置。

真空後端11020一般包括輸送室11025、一個或多個處理站11030以及任何合適的傳送機器人11014,所述傳送機器人1014可以包括本文所述的所公開的實施例的一個或多個方面。傳送機器人11014將在下文中描述,並且可以位於輸送室11025內,以在裝載鎖11010和各處理站11030之間輸送襯底。處理站11030可以通過各種沉積、蝕刻或其他類型的過程對襯底進行操作,以在襯底上形成電子電路或其他期望的結構。典型的過程包括但不限於使用真空的薄膜過程,例如,等離子體刻蝕或其他蝕刻過程、化學氣相沉積(CVD)、等離子體汽相沉積(PVD)、例如離子注入之類的注入法、度量衡學(metrology)、快速熱處理(RTP)、乾式剝離原子層沉積(ALD)、氧化/擴散、形成氮化物、真空光刻、外延(EPI)、引線接合和蒸發或使用真空壓力的其他薄膜過程。處理站11030被連接到輸送室11025,以允許襯底從輸送室11025傳遞到處理站11030,並且反之亦然。

現在參照圖1C,其示出了線性襯底處理系統2010的示意性平面圖,其中,工具接口部段2012被安裝到輸送室模塊3018,使得接口部段2012大致面向(例如,向內)輸送室3018,但與輸送室3018的縱向軸線X偏置。如先前通過引用結合於本文中的美國專利號8,398,355中所描述的,通過將其他輸送室模塊3018A、3018I、3018J附接到接口2050、2060、2070,輸送室模塊3018可以沿任何合適的方向延伸。每個輸送室模塊3018、3019A、3018I、3018J包括任何合適的襯底輸送裝置2080,所述襯底輸送裝置2080可以包括本文所述的所公開的實施例的一個或多個方面,所述襯底輸送裝置2080用於在整個處理系統2010中輸送襯底,並且將襯底輸送到例如處理模塊PM中和從所述處理模塊PM中向外輸送。如可以實現的,每個室模塊可以有能力保持隔離的或受控的氣氛(例如,N2、潔淨空氣、真空等)。

參照圖1D,其示出了例如可沿線性輸送室416的縱向軸線X取的示例性處理工具410的示意性垂直投影圖。在圖1D中所示的所公開實施例的方面,工具接口部段12可以被有代表性地連接到輸送室416。在這方面,接口部段12可以限定工具輸送室416的一個端部。如在圖1D中所見,輸送室416例如在與接口站12相對的端部處可具有另一工件進入/離開站412。在其他方面,還可以設置用於從輸送室插入/移除工件的其他進入/離開站。在一個方面,接口部段12和進入/離開站412可以允許工件從工具的裝載和卸載。在其他方面,工件可以從一端裝載到工具中,並且從另一端移除。在一個方面,輸送室416可具有一個或多個傳送室模塊18B、18i。每個室模塊可以有能力保持隔離的或受控的氣氛(例如,N2、潔淨空氣、真空等)。如前所述,形成圖1D中所示的輸送室416的輸送室模塊18B、18i、裝載鎖模塊56A、56B和工件站的構造/布置結構僅是示例性的,並且在其他方面,輸送室可以具有按照任何期望的模塊化布置結構設置的更多或更少的模塊。在所示方面,站412可以是裝載鎖。在其他方面,裝載鎖模塊可以位於端部進入/離開站(相似於站412)之間,或鄰接的輸送室模塊(相似於模塊18i)可以被構造成作為裝載鎖操作。還如前所述,輸送室模塊18B、18i具有位於其中的一個或多個相對應的輸送設備26B、26i,所述輸送設備26B、26i可以包括本文所述的所公開的實施例的一個或多個方面。相應的輸送室模塊18B、18i的輸送設備26B、26i可以協作,以在輸送室中提供線性分布的工件輸送系統420。在這方面,輸送設備26B可以具有一般的SCARA臂構造(不過在其他方面,輸送臂可以具有任何其他期望的布置結構,例如,蛙腿構造、伸縮式構造、雙對稱構造等)。在圖1D中所示的所公開的實施例的方面,輸送設備26B的臂可以被布置成提供可稱為快速交換布置結構的布置結構,所述布置結構允許輸送裝置從拾取/放置位置迅速交換晶圓,如下文中還將進一步詳細描述的。輸送臂26B可具有合適的驅動部段,例如下面描述的驅動部段,以便給每個臂提供任何合適數量的自由度(例如,具有Z軸運動的繞肩部和肘關節的獨立旋轉)。如在圖1D中所見,在這方面,模塊56A、56、30i可以間隙地位於傳送室模塊18B、18i之間,並且可以限定合適的處理模塊、裝載鎖、緩衝站、計量站或任何其他期望的站。例如,諸如裝載鎖56A、56和工件站30i之類的間隙模塊可以各自具有固定的工件支撐件/架56S、56S1、56S2、30S1、30S2,所述工件支撐件/架56S、56S1、56S2、30S1、30S2可以與輸送臂協作,以實現工件沿輸送室的線性軸線X通過輸送室的長度的輸送。作為示例,工件可以通過接口部段12被裝載到輸送室416中。工件可以利用接口部段的輸送臂15被定位在裝載鎖模塊56A的支撐件上。在裝載鎖模塊56A中,工件可以通過模塊18B中的輸送臂26B在裝載鎖模塊56A和裝載鎖模塊56之間移動,並且以相似和連續的方式,利用(模塊18i中的)臂26i在裝載鎖56和工件站30i之間移動以及利用模塊18i中的臂26i在站30i和站412之間移動。該過程可以整體或部分地逆轉,以沿相反的方向移動工件。因此,在一個方面,工件可以沿軸線X在任何方向上移動,並沿輸送室移動到任何位置,並且可以被裝載到與輸送室連通的任何期望的模塊以及從所述任何期望的模塊卸載(處理或以其他方式)。在其他方面,具有靜態的工件支撐件或架的間隙的輸送室模塊可以不設置在輸送室模塊18B、18i之間。在這樣的方面,鄰接的輸送室模塊的輸送臂可以將工件直接從末端執行器或一個輸送臂傳遞到另一輸送臂的末端執行器,以移動工件通過輸送室。處理站模塊可以通過各種沉積、蝕刻或其他類型的過程對襯底進行操作,以在襯底上形成電子電路或其他期望的結構。處理站模塊被連接到輸送室模塊,以允許襯底從輸送室傳遞到處理站,並且反之亦然。先前通過引用整體地結合的美國專利號8,398,355中描述了具有與圖1D中所描繪的處理設備相似的一般特徵的處理工具的合適的示例。

圖1E圖示了根據所公開的實施例的一個方面的襯底輸送設備100。值得注意的是,本文所述的所公開的實施例的多個方面可以被用於真空(例如,高真空,其可以低於10-5 Torr和或任何其他合適的真空)和/或大氣機器人應用,其中,轉子和位置反饋移動部分與它們的固定電氣對應物(例如,讀取頭和定子)隔離。一般而言,所公開的實施例的多個方面包括用於操作任何合適的機器人臂的一個或多個開關磁阻電機。機器人驅動器的移動部件可以位於一個密封或以其他方式隔離的環境,這可以是一個受控環境例如真空環境或常壓環境中。非磁性分離或隔離壁製成的(其將要描述在中更大的下面詳細地)任何合適的材料可以是設置在驅動器的移動部分(例如,轉子和反饋移動部分)和固定驅動器的部分(例如,定子和位置傳感器讀取頭)之間。然而,不同於常規的隔離壁,以下描述的隔離壁可提供定子和轉子即基本上不通過或獨立的厚度隔離壁的限制之間的最小化的空氣間隙。

如可以實現的,電氣部件和/或永磁體可以不位於隔離環境內。位於所述分離的環境內可包括具有突出的一個或多個鐵磁轉子(無磁)極,一個或多個鐵磁性位置反饋秤或軌道(無磁)中,用支承軸承的一個或多個驅動軸或在其它方面沒有驅動元件支承軸承,其中,提供了一種自支承電機。轉子,位置反饋秤或軌道和驅動軸可以剛性地連接到彼此和所述分離的環境中支持任何合適的方式,如與軸承或基本上不接觸(例如,如在自軸承電機)。驅動組件的一個或多個驅動軸可以以任何合適的方式的機器人手臂的各鍵被連接到所述機器人臂以提供直接驅動能力。

定子和位置傳感器讀取頭可以位於隔離環境外。讀取頭可以是任何合適類型的傳感器例如,例如,磁傳感器。在一個方面,讀出頭可以提供讀出頭和設置在隔離的環境內的鐵磁秤或軌道之間流動的磁通的磁場源和感測。在一個方面,本文所述的位置反饋讀取頭和軌可以包括可變磁阻迴路,所述可變磁阻迴路基本上相似於在標題為「Position Sensor System」並且於2010年11月16日授權的美國專利7,834,618中描述的可變磁阻迴路,該美國專利的公開內容通過引用整體地結合於本文中。在其他方面,位置反饋裝置可以是任何合適類型的位置反饋裝置,如光學,電容,電感或其它類型的位置編碼裝置。

驅動組件的所述一個或多個定子可以通過與合適的序列和相電流幅度導致通過任何合適的控制器所指定,如控制器190,其在一個方面可以是轉矩的所需量的增力各自相提供一個磁場基本上類似於或控制器11091結合到本文中。如可以實現的,磁阻電機可以表現出非線性和轉矩脈動,例如當在三相構造中。控制器190可以被構造成在本文所述的機器人驅動器的操作期間顧及非線性和扭矩波動。參照圖1F,控制器190的控制結構可以包括運動控制模塊190A,通信算法模塊190B和設置在電流控制模塊190,例如,以級聯方式。在其它方面,控制器190可以包括以任何合適的方式布置的任何合適的計算/控制模塊。運動控制模塊190A可以被配置為確定所指令的轉矩Tcmdi(其中,i= 1,2,...,M和M是機器人驅動的運動軸的總數)為從機器人電機或基於該指令用於機器人電機θcmdi和機器人電機的實際位置的位置θi從一個或多個編碼器177(其可以包括本文所描述的讀取頭和軌跡)而獲得的。

換向算法模塊190B可以被配置為計算所指令的相電流icmdj(其中j =1,2,...,N,而N是每個電機的相的總數目),用於從每個電機或基於該指令轉矩Tcmdi為每個機器人電機。為了示例性的目的,單個電機177M在圖1F示出,但在其它方面中,可以採用電機的任何適當的數目。換向算法模塊190B可以被配置為確定所指令的相電流icmdj,作為指令轉矩Tcmdi和電動機θi的實際位置,從一個功能或基於式的轉矩相位關係[1]。如可以實現的,在一個方面,查找表可以被用來確定所指令的相電流icmdj。

[1]

電流控制器190可經配置以計算電壓為電機相位UJ以產生相電流IJ是緊跟icmdj的指令值。基於模型的方法或任何其它合適的方法可用於提高控制器190的電流控制部的性能。

再次參照圖1E,基板輸送裝置100可包括具有直接驅動電動機結構中,例如,基於磁阻致動(例如,可變/開關磁阻電動機)和基於磁阻傳感(例如位置反饋)。在其他方面,可以使用任何合適的促動器和傳感器。在開關磁阻電動機可基本上消除或以其它方式減少從機器人驅動的轉子磁體和粘結接頭的存在。基於磁阻位置反饋,這可以基本上類似於美國專利7,834,618(其公開內容通過引用整體地結合到本文中)中所述,可提供用於通過感測在一個非侵入方式的轉子的位置例如,電動機的隔離壁,使得傳感器讀頭沒有如將在下面更詳細地描述暴露於真空和/或侵蝕性和腐蝕性環境。如上所述,在基板輸送裝置100中,以及在此描述的其它輸送裝置,可包括配置成減少開關磁阻電機以實現的轉矩脈動的控制器190,例如,為一個平滑的(例如未經抽搐)運動直接驅動基板傳輸應用。值得注意的是,這裡描述的電機和位置感測安排與任何其他合適的致動或位置感測技術本文和/或獨立地所述組合可以一起使用。

本文所描述的磁阻基於致動和位置感測安排可能在與運動的一個或更多個軸的任何合適的機器人驅動器結構中使用(例如自由度)。一個和兩個軸的機器人驅動器配置(例如,包括但不限於平面/煎餅驅動器配置,堆疊驅動器配置,軸承驅動器配置和集成驅動器/泵結構),其適於驅動單和雙端部執行器的機器人臂本文描述了用於僅示例性的目的,但是應當理解,所描述的發明的各方面在此也適用於具有用於驅動機器人手臂的任何適當數量的運動的軸的任何期望數量的任何合適的襯底輸送驅動器。

在一個方面,基板輸送裝置100被示出為具有低輪廓的平面或「薄餅」樣式機器人驅動器配置基本上類似於在2011年8月30授權的標題為「Substrate Processing Apparatus with Motors Integral to Chamber Walls」的美國專利號8,008,884中以及2012年10月9日授權的標題為「Robot Drive with Magnetic Spindle Bearings」的美國專利號8,283,813中所描述的機器人驅動器配置,上述美國專利的公開內容通過引用整體地結合於本文中。值得注意的是,例如由於較大的轉輪直徑和高扭矩能力煎餅式的驅動器配置可能會提供直接驅動替代諧波傳動機器人,用於高/重負載應用。在其他方面,任何合適的諧波驅動可以耦接到用於驅動一個或多個機器人手臂本文所述的電動機的輸出。煎餅式驅動器配置也可以允許一個空心中央驅動部,其可容納一個真空泵入口和/或支持機器人驅動內真空抽吸裝置的部分或全部一體化,如在緊湊的真空室與機械手周圍有限的空間驅動或任何其他適當的腔室,其中,機械手驅動器是至少部分地設置。

襯底輸送設備100可以包括磁阻驅動器100D,其具有一個或多個定子和相對應的轉子(其在這方面包括外轉子101和內轉子102)。基於本文所描述的磁阻電動機原理,轉子101、102可以通過相應的定子通過外殼或隔離壁103(其將在下面更詳細地描述)被致動。

在一個方面,參照圖1G和圖1H,圖示了根據轉子166的頂部和側面橫截面圖所公開的實施方案的各方面中,轉子166可以被層壓轉子。轉子166可基本上類似於本文所述的轉子和包括一組在本實施例中沿著轉子的旋轉(例如,使得軸線層疊鐵磁材料層167和非導電層168的交替堆疊的疊片的疊片從旋轉軸線徑向延伸),以形成一個徑向層疊轉子,其中磁通沿疊片流動。在其他方面,疊片可以布置在任何合適的方式,例如沿著旋轉軸線以形成一個軸向轉子疊層如圖1K示出了沿軸向層疊轉子的俯視圖。這裡,在基本類似於下面相對於所述徑向層疊轉子所描述的方式,軸向層疊轉子也可以具有鐵磁交替排列的鐵磁性層167'和非導電層168'。軸向布置的疊片可對準並固定到輪轂或驅動任何合適的方式軸169',如與任何合適的對準特徵171和任何適當的緊固件172,其方式大致類似於相對於下面描述的徑向層疊轉子166。如此,本文所描述的公開的實施方案的各方面可以應用到軸向磁通機和/或徑向磁通機。每個材料層可以具有任何合適的厚度,例如,從約0.014英寸至約0.025英寸,或從約0.35毫米至約0.65毫米。在其他方面,各疊片的厚度可以比上述的厚度的大致範圍更大或更小。如可以實現的,該材料的各層(即,磁場流過)是較薄的,較低的渦流效應是在開關磁阻電機。鐵磁材料可以被衝壓(或任何合適的方式形成的)的任何合適的材料製成的片材,如,例如,300系列或400系列的不鏽鋼。所述非導電層可以由任何合適的材料形成,如電絕緣真空兼容的環氧樹脂和/或真空兼容或其它材料,包括薄片,但不限於玻璃,陶瓷,特氟綸和聚酯薄膜帶。的疊壓鐵心片167、168可為裝配在任何合適的方式排列,如具有對準特徵171被安裝到,例如,轂169。在一個方面,對準特徵171可以包括一組銷和輪轂169可以是或組成部分的驅動軸,例如,以使轉子被固定基本上直接向驅動軸本文所述的驅動軸。疊壓鐵心片167、168可被夾緊或以任何合適的方式,否則保持在一起,如夾緊特徵172。在一個方面,夾緊特徵可以被配置為在校準安裝設有171螺母。在其他方面,對準特徵可被移除並用夾緊功能,如穿過層壓交該轉子安裝在輪轂或驅動軸接口螺栓代替。在再其他的方面,堆疊疊片可以與外部裝置對準和/或與真空兼容或其他合適的粘合劑粘合在一起。還參照圖1I和圖1J,在另一個方面的疊壓鐵心片167、168可以完全嵌入(例如全封閉的所有面和密封)由任何合適的材料製成的外殼174,諸如例如,真空兼容鍵合劑以這樣的方式,該疊片是絕緣或從,例如,真空環境,腐蝕性環境中或在其中所述機器人臂的機器人的驅動從動操作其他環境密封。在轉子是絕緣轉子的情況下,鐵磁性層167可以由任何合適的材料構成,例如,矽鋼通過任何合適的電絕緣材料(其可以是相同或比其材料不同嵌入堆疊疊片分離167、168)。

在另一方面,如可以實現的,開關頻率可以是直接驅動的應用,這可以允許使用固體定子的基本上無因損失含量過高,例如,渦流相對較低。如圖1L所示的定子206'的直接驅動電動機可被層疊,與疊片(例如鐵磁材料層167的交替堆疊的疊片'和非導電層168'),被配置和形成大致相似於上述轉子的所述疊片。疊片可定位相對於作為最佳功率和例如由於最小損耗,渦流所述力或轉矩軸。如可以實現的,在密封邊界或窗戶(例如,在圖1E含有密封的環境示出壁103)的疊層定子的外部的部分可以不被密封,並且可以暴露於外部大氣。因此,按照一個方面,電機驅動可包括層壓轉子或實心轉子經由固體或層壓(全部或部分)的定子由開關磁阻驅動。

驅動100D可以攜帶任何合適的機器人臂104配置用於傳輸,例如半導體晶片,平板用於平板顯示器,太陽能電池板,中間掩模或其它任何合適的有效載荷。在這方面,機器人臂104被示出為雙向對稱型機器人手臂(例如,具有相對的在延伸和縮回掛鈎末端效應)上臂104U1的其中一個,104U1'被連接到外轉子101和其他上臂104U2,104U2''被連接到內轉子102。在其他方面,所述機械臂可以是SCARA(選擇性符合關節型機器人手臂)臂,伸縮臂或任何其它合適的臂。臂的操作可以彼此獨立(例如每個臂的延伸/縮回是獨立於其他臂),可以通過空動開關被操作(如將在下面描述),或者可以以任何合適的有效連接這樣使得武器共享至少一個共同的驅動軸。作為一個示例,該雙對稱臂的任一末端執行104E1、104E2的徑向延伸舉動可以通過基本上以同樣的速度大致同時轉動外轉子101與內轉子102以相反的方向來進行。臂104作為一個單元的旋轉可以通過在相同的方向大致相同的速率外轉子101與內轉子102的旋轉來執行。

如可以實現的,在隔離壁103分離時,例如,大氣(例如真空或其他合適的可控氣氛),其中所述臂104從周圍空氣中操作(例如,大氣環境通常基本上在大氣壓力下)。值得注意的是,雖然外和內轉子101、102和機器人手臂104的電機的位於例如真空環境內,但致動線圈(例如定子)和位置傳感器位於大氣環境中。驅動器100D和/或基於磁阻反饋位置傳感器的磁阻電機的配置可以提供用於隔離壁103從開口,視口免費或通過安排飼料。隔離壁103將在下面更詳細地描述並且可以被構造一個非鐵磁或其它合適的材料,其允許與致動和位置感測安排相關穿過隔離壁103的磁場。

圖2A和圖2B示例性地圖示了圖1E的示例性機器人驅動器的剖視圖。在一個方面,以任何合適的方式例如通過軸承205,內轉子101和外轉子102可以從例如電機殼體懸掛。在其他方面,驅動器100D可以是自我承載驅動器,其中轉子101、102被懸掛而基本上沒有以任何合適的方式接觸。推進線圈或定子206與位置感測讀頭207、208可以與相應的轉子101、102位於不同的角扇區上隔離壁103(例如,在大氣環境中)的相反側。讀取頭207可以與任何合適的絕對刻度相互作用或軌道209,以提供,例如,相應的轉子101、102的絕對位置粗測量。讀出頭208可以與任何合適的增量刻度或軌道210相互作用,以確定相應的轉子101、102的高解析度位置。軌道209、210可以由鐵磁或其它合適的材料製成,使得磁跡209、210,例如,接近或以其他方式影響磁路與相應的讀出頭207、208。從軌道209,210(絕對和增量)獲得的測量的組合為轉子101,102提供高解析度的絕對位置信息。

圖3是圖1E的機器人驅動器100D的截面,以舉例說明的驅動器架構的示意圖。如可以實現的。定子206、轉子101、102、位置傳感器讀磁頭207、208和軌209、210可以如上關於圖2A和圖2B描述的來布置。在其他方面,定子,轉子和位置傳感器可以具有任何合適的布置結構。如在圖3中能夠看到的,轉子101包括第一軸、支柱或延伸部301,上臂104U1(圖1E)中的一個被附接和支撐到所述第一軸、支柱或延伸部301。轉子102包括第二軸、支柱或延伸部302,另一上臂104U2(圖1E)被附接和支撐到其。如從圖3A中可以看出兩個軸301,302和驅動電機布置可以允許的,例如,一個真空源370(或其它合適的外圍處理設備的入口用於傳輸的操作提供驅動100D具有中空中心室,其臂104時)在驅動器的中心放置和/或機器人驅動器中支持的抽真空安排部分或全部整合。兩個軸301、302還可以支持臂104的臂作為一個單元和/或用於末端執行如上所述104E1、104E2的延伸/縮回的旋轉。

圖4是一個機器人驅動器100D'基本上類似於驅動上述100D的截面的示意圖。然而,在該方面,驅動器包括一個基本上集中(例如,位於基本上同心的定子/轉子裝置內)的同軸驅動軸組件400,其可以包括驅動軸的任何適當數量的其可對應於電機的數量包括在機器人驅動器。在這方面,同軸驅動軸組件400包括被以任何合適的方式支撐,諸如通過軸承內的驅動軸402和外驅動軸401。在其他方面,如上面所提到的,驅動器可以是自支承的驅動器,使得所述驅動軸組件400可被支撐(例如,通過與轉子連接)基本上不接觸。在這方面,外驅動軸401可以以任何合適的方式連接到外轉子101,例如通過驅動構件401D而內驅動軸402可連接到任何合適的方式的內轉子102例如由驅動構件402D。如可以實現的,該驅動裝置可推動一雙向對稱機器人臂組件的連接,SCARA型機器人臂組件,伸縮機器人臂組件,機器人臂組件具有一個空動開關或任何其它合適的機器人手臂組件,其包括一個或多個機器人臂,並利用一個同軸驅動軸裝置為所述一個或多個機器人手臂的動作。

圖5為機器人驅動器500的剖面的示意圖,其可以基本上相似於驅動器100D,然而,在這方面,定子206/轉子101、102對可以一個疊置在另一個之上。在這方面,如可在圖5中可以看出,轉子101包括第一軸301'臂104U1(圖1E)中的一個附接並支持到其。轉子102包括向其中其它上臂104U2(圖1E)被連接和支持的第二軸302'。此外,如可以在圖5A中可以看出兩個軸301',302'和驅動電機布置可以用於提供真空源370'的入口提供驅動的中空中心(或其它合適的外圍處理裝置的操作在該臂104操作傳送室)和/或支持在基本上類似於以上所述的方式的機械手驅動內的抽真空裝置的部分或全部集成。

圖6為機器人驅動器600的剖面的示意圖,其可以基本上相似於驅動器100D』,然而,在這方面,定子206/轉子101、102對可以一個疊置在另一個之上。在這方面,同軸驅動軸組件400』包括被以任何合適的方式支撐,諸如所述軸承內的驅動軸402』和外驅動軸401』。所述外驅動軸401』可以以任何合適的方式連接到外轉子101,例如通過驅動構件401D』而內驅動軸402』可連接到任何合適的方式的內轉子102例如由驅動構件402D』。

圖7-15圖示了根據所公開的實施例的多個方面的附加的電機構造。參照圖7,圖示了單軸驅動器1590。在這方面,傳送室1500的一部分被示出,使得在隔離壁103或與傳送室1500殼體,其中所述接口是一個隔離接口1520的驅動器外殼的接口的其它部分。隔離接口可以是用於隔離環境的任何合適的密封的接口,例如,O形環。這裡,但驅動軸1509被耦接到轉子1501。定子1506位於轉子1501外,使得定子1506基本上圍繞轉子1501。圖8還圖示了單軸驅動器1690,其基本上相似於圖7中所示的驅動器1590。然而,驅動器1690被布置成使得定子1606被設置在轉子1601內,使得轉子1601基本上圍繞定子1606。

值得注意的是,附加的驅動軸(例如自由度)可通過堆疊驅動器要麼在垂直和/或徑向和利用同軸驅動軸裝置傳遞扭矩給一個或多個機械手臂加入。這裡,轉子,定子和位置反饋讀取頭和軌對於每個運動軸線可以基本上是相同的。例如,參照圖9,煎餅型驅動1790,基本上類似於驅動器100D'如上所述,示出了具有同軸驅動軸1509A、1509B。如從圖9中可以看出,驅動1790被布置為使得每個定子1506被設置在其相應的轉子1501,1502外,使得定子1506基本上圍繞相應的轉子1501、1502和一個電機基本上圍繞電機中的另一個(例如一個電機嵌套在另一個所述電動機的)。圖10示出了驅動器1890,其基本上類似於驅動器1790,然而,在這方面,定子1506被布置在相應的轉子的1501、1502內,使得轉子1501、1502基本上圍繞相應的定子1506。

如可以實現的,Z軸驅動可加入到本文所述的任何機械手的驅動器。例如,圖11示出的任何合適的Z軸驅動1900連接到驅動1790在箭頭1910(例如,方向移動的驅動器1790的方向上與驅動轉子的旋轉軸線基本上平行。任何適當的導軌、如導軌1930可以被提供用於引導驅動器1790的Z軸移動。Z軸驅動器可以包括任何合適的直線驅動機構1900D諸如,例如,滾珠絲槓驅動機構,線性磁驅動器,剪刀式升降機或能夠沿著直線路徑平移驅動1790的任何其它合適的機構。任何合適的柔性密封件1940,諸如波紋件,可在定子殼體(或隔離壁103)和驅動器殼體之間的界面處提供用於密封的驅動器和傳送室1500外殼之間的接口。圖12示出的兩軸驅動器2000基本上類似於上述其中驅動電機一個豎直堆疊在另一個之上。圖13圖示了具有Z軸驅動器1900的兩軸驅動器2000。此外,值得注意的是,雖然本文描述了一軸和兩軸驅動器,但在其他方面,驅動器可以具有任何合適數量的驅動器軸線。如在圖11和12可以看出,垂直堆疊的電機被布置,使得定子1506被定位各自的轉子1501,1502外。圖14示出驅動器2100,其具有其中所述定子1506設置其各自的轉子內部1501、1502,使得轉子1501、1502基本上包圍各自定子1506豎直堆疊電動機裝置。

在另一方面,位置反饋讀取頭和軌可以被構造成使得讀取頭是模塊能夠被插入和從驅動器殼體或隔離壁103移除的模塊。例如,參照圖15,示出了驅動器2000』。驅動器2000』可以基本上相似於上述驅動器2000。然而,軌道209'可設置成使得讀出頭207'可以與從上方或下方,而不是徑向磁軌接口(如例如,圖12中所示)。讀出頭207'可以設置在可移動的讀取頭插入件中或模塊2110中,所述模塊2110可能在密封附件和移動從隔離壁103或外殼的驅動2000'。任何合適的密封件可以被設置在模塊2110和隔離壁103或驅動器殼體之間的接口處。在其他方面,模塊2110或傳感器/軌分隔壁能夠被加工到驅動器殼體中。此驅動器外殼可與在靜密封,諸如O形環,位於該驅動器殼體之間的另一個驅動器殼體堆疊。在一個方面,軌道209'可以是,它包括兩個增量和絕對鞋釘組合軌道。讀出頭207'可以被配置為使得兩個絕對和增量軌道由讀出頭207'讀取。在其他方面,多個軌道可以與具有一個或多個用於讀取每個增量和絕對軌道的多讀磁頭的一個或多個模塊2110一起提供。在其它方面,可移動讀取頭模塊和位置反饋軌道可以被配置,使得模塊的讀取頭可以相對於所述軌道(如在圖12中所示)沿徑向定位。

如上所述,在一個方面,本文所描述的開關磁阻電機的機器人的驅動裝置可以是部分或以其它方式包含自支承驅動,其中的主動和被動的磁力暫停機器人驅動的代替旋轉部件(與機器人臂)如2007年6月27日提交的標題為「Reduced-Complexity Self-Bearing Brushless DC Motor」的美國專利申請號11/769,651中描述的機械軸承,該美國專利申請的公開內容通過引用整體地結合於本文中。在一個方面,自承驅動器可以包括與專用定心/懸架繞組結合本文所述的切換式磁阻電動機和感測安排。在其他方面,開關磁阻電機的繞組可以被劃分成單獨/獨立控制線圈部分,以形成一個集成的自軸承電機如在圖16A和16B示出。

在一個方面,如圖16A所述機器人的各電機驅動700可以包括三個繞組組720-722,其中繞組組在轉子710的3個扇區延伸。在其他方面,任何合適數量的繞組的組可以被提供用於驅動轉子710。繞組集720-722中的每個可以通過任何合適的控制器190以任何合適的方式來驅動,如在先前以引用方式結合於本文中的美國專利申請號11/769,651所描述。雖然基本上所示的定子的繞組組720-722均等地分布(例如,彼此通過大約120度偏移),但是應當理解的是,也可以使用其他偏移。在其他方面,繞組組720-722可以被布置在一個配置中通常對稱期望軸線而圍繞定子圓周均勻分布。

在另一方面,如圖16B所示,機器人驅動器701的電機701可以包括具有兩個繞組組A和B,其中每個繞組組具有兩個繞組子集730、733和731、732,分別的定子(例如四段定子繞組的安排)。在每個繞組組兩個繞組子組被電耦接並通過大約90度電角度相對錯開。結果,當在對中的兩個繞組子組中的一個產生純切向力對中的其他繞組子組產生純徑向力,反之亦然。在示出的示例性實施例中,每個相應繞組組的區段可以幾何布置以大約90°的角度。在其他方面,幾何角度偏移和電角度繞組的相應的繞組組的片段之間的偏移量可以是彼此不同的。繞組組A和B中的每一個可以以任何合適的方式通過任何合適的控制器驅動190如在先前以引用方式併入本文中的美國專利申請號11/769,651所描述。

如可以實現的,在一個方面,可以提供用於懸掛所述旋轉部件的驅動器700(例如轉子710,機器人手臂,位置反饋軌道等),在垂直方向701和/或穩定附加度數的升力自由,如的俯仰和滾動角,例如,(連接到驅動軸,因此機器人手臂)的驅動器的驅動軸可通過提供,在一個方面中,專用繞組或在其它方面被動通過與設在永久磁鐵,例如,驅動系統的大氣部分磁路。

如上所述,任何合適數量和類型的機器人臂104(圖1E)可以被附接到本文所述的驅動電機布置結構。除了雙向對稱臂104(圖1E),其可以與扁平型電動機的安排或層疊電機安排包括可使用,但不限於,2008年5月8日提交的標題為「Substrate Transport Apparatus with Multiple Movable Arms Utilizing a Mechanical Switch Mechanism」美國專利申請號12/117,415中描述的臂構臂配置,其公開內容通過引用在此全文併入。例如,臂可以由一個常規的SCARA型的設計,其包括上臂,帶驅動前臂和帶約束端部執行,通過消除上臂導出。在例如圖17A-14B中所示的方面中,上臂的結構性作用可以直接通過一個或多個轉子呈現。

參照圖17A和圖17B,示出了通過聯接裝置驅動的單末端執行器臂。參照圖17A的運動圖,在該方面的臂1000可以在一對獨立地致動的同軸轉子的安裝諸如轉子101、102(也參見圖1E)。臂1000可以包括主連杆1003、端部執行器1004和輔助連杆1005。主連杆1003可通過轉動關節1006被聯接到轉子101。末端執行器1004可以通過轉動關節1007被耦接到主連杆1003,並受限於由頻帶配置1008徑向指向。二次連杆1005可通過旋轉接頭1009和1010相應地聯接到轉子102和末端執行器1004。臂1000可以通過同樣移動轉子101和102在相同的方向旋轉。臂的徑向延伸部分可通過同時移動轉子101和102在相反的方向上進行控制。臂1000的示例性徑向延伸移動可以基本上相似於在美國專利申請號12/117,415(先前通過引用結合)中描述和在圖17B中的分階段形式被示出的方式執行。

現在參照圖18A和圖18B,通過直帶驅動的單個端部執行器臂1100示出了根據公開的實施例的另一個方面。如同臂1000,臂1100被安裝在一對獨立地致動同軸轉子101和102(也參見圖1E)。在這方面,臂1100包括連杆1103、末端執行器1104和直帶驅動器1105。連杆1103可連接通過轉動關節1106到轉子101,以及通過帶驅動器1105聯接到轉子102。末端執行器1104可通過旋轉接頭1107連接到連杆1103,並受限於由帶布置結構1108點徑。在這方面,臂1100可以通過相同的角度在相同的方向上移動轉子101和102旋轉。臂的徑向延伸部分可通過同時移動轉子101和102在相反的方向進行控制(由等量例如如果帶驅動1105包括一個1:1的帶輪比;然而,可使用任何合適的比例)。臂1100的示例性徑向延伸移動可以基本上相似於在美國專利申請號12/117,415(先前通過引用結合)中描述和在圖18B中的分階段形式被示出的方式執行。

參照圖19A和19B,通過交叉帶驅動的單個端部執行器臂1200是根據所公開的實施方式的一個方面示出。如在圖19A中所示,臂1200可以被安裝在一對獨立地致動同軸轉子101和102(也參見圖1E)。在這方面,臂1200包括連杆1203、末端執行器1204和交叉帶驅動器1205。連杆可連接通過轉動關節1206到轉子101,以及通過帶驅動器1205聯接到轉子102。末端執行器1204可通過旋轉接頭1207連接到連杆1203,並受限於由帶布置結構1208點徑。在這方面,臂1200可以通過相同的角度在相同的方向上移動轉子101和102旋轉。臂的徑向延伸部分可通過同時移動轉子101和102在由不等量相同的方向進行控制。臂1200的示例性徑向延伸移動可以基本上相似於在美國專利申請號12/117,415(先前通過引用結合)中描述和在圖19B中的分階段形式被示出的方式執行。

在所公開的實施例的另一方面,參照圖19C和圖19D,圖示了雙末端執行器臂組件1300。臂組件1300可以被安裝在獨立促動的同軸的轉子101和102的對上(還參見圖1E)。左手側臂可包括主連杆1303L、端部執行器1304L和輔助連杆1305L。主連杆1303L可通過轉動關節1306L耦接到轉子102。末端執行器1304L可通過旋轉接頭1307L連接到主連杆1303L,並受限於由帶布置結構1308L點徑。二級連杆1305L被分別通過旋轉接頭1309L和1310L耦接到轉子101和初級連杆1303L。類似地,右手側臂可包括伯連杆1303R、端部執行器1304R和輔助連杆1305R。主連杆1303R可以通過轉動關節1306R耦接到轉子102。末端執行器1304R可以通過轉動關節1307R被耦接到主連杆1303R,並受限於由頻帶配置1308R徑向指向。二級連杆1305R可以分別通過旋轉接頭1309R和13l0R耦接到轉子101和初級連杆1303R。當臂之一徑向延伸,另一個臂指定迴轉半徑接近其摺疊構造,使得鍵形成一個空動機構內旋轉。臂組件的示例性徑向延伸移動1300可以基本上相似於在美國專利申請號12/117,415(先前通過引用結合)中描述和在圖19D中的分階段形式被示出的方式執行。

在所公開的實施例的另一方面,臂組件1400示於圖。19E和19F基本上包括相同類型和數量的部件作為臂1300。然而,臂組件被布置在不同的幾何結構,從而在空動機構的基本不同的運動特徵。如圖19E所示,左手側臂包括初級連杆1403L,端部執行器1404L和輔助連杆1405L。主連杆3L可耦合通過轉動關節1406L到轉子101。末端執行器1404L可通過旋轉接頭1407L連接到主連杆1403L,並受限於由帶布置結構1408L點徑。二級這些連杆1405L可以分別通過旋轉接頭1409L和1410L耦接到轉子102和初級連杆1403L。類似地,右手側臂可伯連杆1403R、端部執行器1404R和輔助連杆1405R。主連杆1403R可通過轉動關節1406R被聯接到轉子101。末端執行器1404R可通過旋轉接頭1407R連接到主連杆1403R,並受限於由帶布置結構1408R點徑。二級連杆1405R可以分別通過旋轉接頭1409R和14l0R耦接到轉子102和初級連杆1403R。當臂之一徑向延伸,另一個臂指定迴轉半徑接近其摺疊配置內旋轉。臂1400的示例性徑向延伸移動可以基本上相似於在美國專利申請號12/117,415(先前通過引用結合)中描述和在圖19F中的分階段形式被示出的方式執行。

現在參照圖20A,圖示了輸送設備驅動器20200的一部分的示意圖。傳輸驅動器可以以任何合適的大氣壓或真空機器人運輸可以採用如上述的那些。驅動器可以包括驅動器殼體20200H,其具有至少部分地設置在其中的至少一個驅動軸20201。儘管圖20A中圖示了一個驅動軸,但在其他方面,驅動器可以包括任何合適數量的驅動軸。驅動軸20201可以任何合適的方式機械地懸掛或磁性地懸掛在殼體20200H內。在這方面,驅動軸在該殼體內懸掛的方式的任何合適的軸承20200B,但在其它方面,驅動軸可以磁懸掛(例如一個自支承驅動器)基本上類似於2012年10月9日授權的標題為「Robot Drive with Magnetic Spindle Bearings」的美國專利號8,283,813中描述的,該美國專利的公開內容通過引用在此全文併入。驅動20200的每個驅動軸可以由各自的電機20206驅動,其中每個電機包括定子20206S和轉子20206R。附圖中所描繪的示例性實施例具有可稱為旋轉驅動構造的構造,其被示出用於促進描述和如本文所示和所述的各方面的特徵的目的。如可以實現的,關於所述旋轉驅動構造所圖示的各方面的特徵等同地適用於線性驅動構造。值得注意的是,驅動電機本文所述可以是永磁體電機、可變磁阻電機(其具有:至少一個凸極,其具有相對應的線圈單元;以及具有導磁材料的至少一個凸極的至少一個相應的轉子)或任何其他合適的驅動電機。該定子20206S可以在殼體和轉子20206R可固定在任何合適的方式向相應的驅動軸20201內的至少部分地固定。在一個方面,定子20206S可以位於一個從其中所述機器人臂20208操作(大氣的氣氛密封的「外部」或「非密封」的環境,其中所述機器人臂操作在此被稱為「密封」的環境可以是通過採用一種隔離壁或阻擋的真空或任何其它合適的環境)中提到,而轉子20206R以如下方式位於所述密封環境內基本上類似於在標題為「SEALED ROBOT DRIVE」並且在2013年11月13日提交的具有代理人案卷號390P014939-US(-#1)的美國臨時專利中描述的,該美國臨時專利的公開內容通過引用整體地結合於本文中,並且將在下面更詳細地描述。值得注意的是,術語非鐵磁隔離壁,密封分區或如本文所用是指製造該可設置在移動部件之間的任何合適的非鐵磁性材料的壁隔離壁(這將在下面更詳細地描述)的機器人驅動器和/或傳感器和機械手的驅動器和/或傳感器的相應的固定部件。

在一個方面,驅動器20200的殼體20200H具有大致鼓形結構具有外20200HE和內部20200HI(例如鼓結構)。殼體20200H,在一個方面,是一種整體的單件的整體結構,而在其他方面,外殼20200H是具有任何合適的方式緊固在一起的兩個或多個箍,以便形成在殼體20200H的滾筒結構的整體組件。殼體的內部20200HI包括定子界面表面20200HS其中可變磁阻電機20206的定子20206S的位置。定子接口表面20200HS(因此殼體20200H)被配置成用於定子20206S提供剛性和支撐。如可以實現的,定子界面表面20200HS(因此殼體20200H)是定位由定子支撐的定子20206S(和隔離壁2403,使得定子位於大氣環境從真空環境中分離一個基準面其中轉子的位置)來控制定子20206S和轉子20206R之間的間隙。殼體20200H還包括轉子界面表面20200HR與接口並定位轉子20206R(例如軸承20200B被定位在驅動軸20201/轉子20206R中的預定位置,並在軸承與轉子界面表面20200HR20200B接口),以便轉子20206R被定位在相對於定子20206S的預定位置。如可以實現的,所述定子界面表面20200HS是用於轉子接口表面20200HR基準表面(並因此所述轉子20206R/驅動軸20201),以使轉子20206R(和驅動軸20201連接到其上)和定子20206S定位相對於和依賴從由殼體20200H形成一個共同的基準。在一個方面,殼體20200H包括低於該其中一個或多個印刷電路板PCB(類似於PCB20310描述形成於殼體20200H並進入控制基板孔或槽PCB包括傳感器20203,與所描述的傳感器或編碼器軌道20202接口)位於下方的大氣環境,並從所述傳感器軌道20202(它是由一個真空阻擋的方式類似於下面描述位於真空環境中)分離。控制板孔PCB包括傳感器20203相對於所述定子界面表面20200HS(例如殼體20200H的共同基準)在預定位置即位置傳感器接口表面20200HT。如可以實現的,該傳感器軌道20202被連接到轉子20206R使傳感器軌道20202位於預定相對於轉子界面表面20200HR的位置。如此,傳感器接口表面20200HT的相對定位,並與該定子界面表面轉子界面表面20200HR20200HS位置,並控制傳感器20203和傳感器軌道20202之間的間隙,其中該定子20206S,轉子20206R,傳感器20203和傳感器軌跡20202相對於和從屬從公共原點定位。在一個方面,外殼20200H包括任何合適的狹槽或孔MLS通過任何合適的驅動器連接器CON通行證(從和反饋信號)驅動20200提供電力和控制信號。

參照圖20K,應當理解的是,雖然僅用於示例性目的圖20G-20J圖示了具有單驅動軸20201的驅動器,但在其他方面,驅動器包括具有任何合適的相對應的數量的驅動軸的任何合適數量的電機。例如,圖20K圖示了驅動器20200」,其具有以疊置的或在呈直線的構造布置的兩個電機20206A、20206B。這裡,每個電機20206A,20206B包括其中外殼被彼此連接在任何合適的方式來形成多個電動機各自的殼體20200H(基本上類似於上文描述的)(例如,多自由度)驅動器20200「,這樣的驅動電機20206B的軸20201通過在電機20206A的驅動軸20201A的孔延伸,以形成同軸驅動主軸。

還參照圖20B,傳輸裝置驅動20200'基本上類似於驅動器20200中示出具有兩個驅動軸20201,20210同軸驅動軸布置。在這方面,驅動軸20201由電機20206(具有定子20206S和轉子20206R),而軸20210由電機20216(具有定子20216S和轉子20216R)驅動。此處,電機示於堆疊布置(例如,在線路和布置成一個以上或一個在另一個的前面)。然而,應該理解的是,電機20206、20216可具有任何適當的布置,例如通過側面或同心布置的一側。電機裝置的合適例子在2011年8月30日授權的題為「Substrate Processing Apparatus with Motors Integral to Chamber Walls」的美國專利號8,008,884以及2012年10月9日授權的題為「Robot Drive with Magnetic Spindle Bearings」的美國專利號8,283,813中描述,上述美國專利的公開內容通過引用整體地結合於本文中。

再參照圖20A和20B,也參照圖20,各個驅動軸20201也可能安裝在其上的傳感器或編碼器軌跡與20202位置確定標記或設有傳感器20203該接口。值得注意的是,本文所描述的傳感器可以被配置為使得所述傳感器20203(例如,其中一個傳感件安裝在傳感器的部分)的讀出頭部分是可以插入並從驅動器外殼或隔離移除模塊壁20204(它指出的是,隔離壁20204可以是一個共同的隔離壁也密封從密封環境中的驅動定子)。傳感器20203可以以任何合適的方式,其允許提供位置感測元件或部件的傳感器20203讀取或以其他方式的20203H由一個或多個尺度20202S(這將在下面描述)的影響至少部分地被固定在殼體20200H內信號,以任何合適的控制器例如控制器190(其可以是基本上相似於控制器如上所述11091)。在一個方面,至少在傳感器20203的一部分可以位於外部環境和密封或以其它方式從密封環境與隔離壁20204分離,這將在下面更詳細地描述,以使傳感器電子器件和/或磁體是布置在外部環境而傳感器軌道被設置在密封的環境。密封環境可能難以直接監測,這是由於例如惡劣的環境條件,諸如真空環境或環境極端溫度。在密封環境內本文所述的提供移動物體(例如,電機轉子,連接到電機或任何其它合適的對象的機器人手臂)的非侵入性的位置測量所公開的實施例的方面。

在一個方面,參照圖20D,傳感器20203可利用磁路原理來檢測編碼器的軌道20202,其中該編碼器軌道具有至少一個編碼器刻度的位置(例如,其中每個所述的至少一個編碼器刻度的具有預定節距可大於位於所述密封環境內的至少一個編碼器刻度的其他的)的間距不同。在圖20D所示的磁性傳感系統被示出在具有代表性的方式,並可以被配置為一個巨磁電阻傳感器(GMR)或作為差動型的GMR(即感測多個位置之間的梯度場差,否則被稱為梯度計),這將在下面描述。該傳感器可以包括至少一個磁或鐵磁源20300,強磁性編碼器軌道20202,和至少一個磁感應元件或構件20203H(對應於每一磁源)基本上設置在磁性源和鐵磁性軌道之間。編碼器軌道可被配置為使得磁軌寬度(例如軌道面與編碼設有其上)可以與所述位置編碼徑向向外延伸的平面延伸設有從軌道平面(例如,上下)正交變化。在其它方面,軌道寬度可設置在平行的方向的軸向對所述驅動軸(例如,在旋轉驅動配置中的軌道面形成環繞驅動軸線T的環狀或圓筒,例如參見圖20E、20F中的軌道20202S1'-S3')用編碼功能徑向突出(用於旋轉驅動器)或橫向從軌道平面。可替代地,軌道寬度可以設置在垂直於如圖20A所示的驅動軸線的徑向方向。在該方面,所述至少一個磁傳感元件20203H可具有基本上平坦的(或以其他方式不依賴特性)基本上直接與軌道接口軌道接口20202但在其他方面,如下所述,所述至少一個磁傳感器可以是連接到鐵磁部件包括鐵磁特性與軌道上的相應特徵的界面。在一個方面,磁源和所述至少一個感測元件20203H可安裝到或以其他方式整體地形成在印刷電路板(PCB)20310,其中在印刷電路板是一種常見的電路板(例如常見於每個磁源和各所述至少一個感測元件的)。在其它方面,每個磁源和傳感構件可以被安裝到一個或多個相應的印刷電路板。在一個方面,磁源20300可以是位於外部環境中的永磁鐵。在其他方面,磁源20300可以是任何合適的來源,例如經配置以被激勵以產生磁場的線圈。在一方面由磁源(在圖20D示出了用於示例目的的場線)所產生的磁場從一個北極N出發(例如,從磁軌背向杆,在其他方面的磁極可具有任何合適的方位)源的20300(或者在通過的電流通過線圈流動所確定的方向通電線圈的情況下)如圖所示,可以傳播,渡PCB20310,並跨越間隙中流動(例如,感測元件20203H和之間追蹤20202)通過有色隔離壁20204,向鐵磁軌道20202和回磁源20300的相對的S極。作為鐵磁軌道相對於所述磁源產生20300的一個或多個磁場輪廓。磁場輪廓可具有一個或多個正弦波或餘弦波的一般形狀。檢測構件20203H被配置為檢測改變到與該鐵磁性軌道運動(例如磁場輪廓)相關的磁通。

在一個方面,檢測部件(多個)20203H可以是任何合適的巨磁電阻(GMR)傳感元件/能夠在一個或多個位置感測的磁場的構件。在其他方面,感測部件(多個)可以是能夠感測的磁場的任何適當的感測元件。在一個方面,檢測構件20203H可以被配置為產生可用於提供與相關聯的相位角,例如一個正弦信號,鐵磁軌道20202的增量(和/或絕對)位置。在另一方面,參照圖21A和圖21B的檢測部件可以是差分的GMR傳感件(例如梯度計),其被配置為感測在空間中的兩個位置之間的梯度場。如前面提到的磁感測系統可以是梯度儀。在梯度儀配置中,每個感測元件的模擬輸出信號可以是正比於在空間中的兩個點之間的磁場梯度。圖21A示出了一個代表性的梯度儀檢測部件20203H'包括磁阻元件的MRE可布置成形成,例如惠斯通電橋可能影響一個差分編碼的信道。如可以實現的,該MRE的(例如R1-R4)的梯度計感測元件上的裝置可以是在編碼器軌道和磁性源上的編碼功能特性。圖21B示出的示例性梯度儀按照包括磁電阻元件MRE布置成提供兩個差分信號(例如正弦/餘弦)和更高解析度的編碼器信號所公開的實施方案的另一方面傳感件20203H''。磁軌間距P(圖20D),並在磁電阻元件的MRE上檢測構件20203H、20203H'、20203H'的位置可以被匹配,使得不同的正弦和餘弦輸出從各傳感件20203H、20203H'、20203H'獲得。

在這方面,印刷電路板20310可包括三個傳感件20503H1、20503H2、20503H3(每一個都能夠提供兩個差分信號),用於從一個鐵磁軌道20202獲得位置信號(參見例如圖20C和21C),其具有三個尺度20202S。在一個方面,感測構件20503H1、20503H2、20503H3(以及本文描述的其他傳感器)可以被不可移動地固定到電路板上。在其他方面,感測構件(以及本文描述的其他傳感器)可以可移動地安裝到所述電路板,使得所述感測部件可以相對於被調整到它們各自的軌道20202秤20202S。參照圖20C和21C-21E,在一個方面,鱗20202S可以表示包括主刻度20202S1,一個遊標刻度202S2和段規模20202S3但在其它方面,鐵磁軌道可以包括任何合適的一個3級遊標圖案具有任何合適的相對於彼此的位置關係尺度的數目。這裡,每個比例202102S可以包括各自的相等間隔圖案(例如每刻度圖案可以具有各自的間距P1、P2、P3)的鐵磁特性20202SE(例如槽、突起等)。對於每個尺度20202S,可以存在被配置成提供模擬信號輸出基本上模擬,例如,正弦和餘弦波的專用感測構件20503H1-20503H3。在一個方面,一個或多個傳感件20503H1-20503H3的可布置在任何合適的角度α1,相對於另一個傳感件20503H1-20503H3和/或一個相應的軌道20202S1-20202S3的α2。在其他方面,傳感件20503H1-20503H3可具有任何相對於彼此和/或各個軌跡20202S1-20202S3適當位置關係。如可以實現的,鐵磁特徵20202SE的各刻度周期和數量可以為一個軌道的設計,可用於通過使用任何適當的遊標插值方法來解碼所述磁軌的絕對位置。

如上所述,參照圖22A和22B,在此描述可以基本上類似於先前以引用方式併入本文的美國專利8,283,813所描述的基於磁阻傳感系統的位置反饋系統。例如,圖22A示出了基於磁阻傳感系統的操作的示例性原理。如從圖22A中可以看出的讀出頭,如讀出磁頭207(另一讀取頭,在此描述可基本上類似於),位於,例如,在大氣環境可以包括一個磁源2205和一個感測元件2206通過背趁2209連接。磁源2205可以產生一個磁通量2207穿過隔離壁103中傳播,並通過持續到傳感元件2206,例如,軌209。磁路可以通過背襯2209來關閉。磁通2207的大小可以由距離2208源2205和鐵磁元件之間的影響或軌道209,並且通過感測元件2206測量。傳感元件2206可以包括一個或多個磁通傳感器,其可進行操作的基礎上,例如,霍爾效應原理,磁阻原理或適於感測磁通量2207的量值的任何其它合適的原則。

在一個方面,一個或多個讀取頭可被用來與每個絕對和/或增量軌跡209、210(參見例如圖2B)交互以提供的機器人驅動的轉子的絕對位置粗略測量和/或機器人驅動的轉子的高解析度位置。還參照圖22B,增量感測系統2250被示出,被用於任何讀出磁頭208和增量軌道210可以使用的。在這方面的增量感測系統2250包括兩個讀取頭2211、2212可以是基本上類似於讀取上述頭207。在其他方面,可以使用任何合適數量的讀取頭。讀取頭2211,2212可以通過隔離壁103與增量式的軌210相互作用。增量軌道210可包括多個周期性特徵2210具有任意合適的尺寸和形狀,以影響逐漸打開和相關的讀磁頭2211、2212磁路作為軌道210的相對角位置的函數的每個讀頭2211、2212。在一個方面,軌道210可以基本上直接摻入移動部件(如轉子),或者在其它方面中,以其他方式固定到移動元件以任何合適的方式作為專用編碼器盤。由讀出磁頭2211產生的信號2212可以是相移,並且可以以任何合適的方式通過任何合適的控制器進行處理,如控制器190,以確定對應於一個周期的範圍內的增量軌跡210的位置增量軌跡210的周期性特徵2102。

如可以實現的,除了例如實時的(其中,實時指操作期限從事件到系統響應)的增量位置測量能力,本文所述的位置反饋系統可以包括額外的裝置(見讀出磁頭207和追蹤209)為絕對位置檢測,它允許位置反饋系統(其可以包括控制器190或任何其它合適的控制器)來唯一地標識的增量軌道210與該讀出頭在任何給定的相互作用的扇區時間點。此絕對位置檢測可以在機器人驅動器的啟動,用於和/或根據需要在機器人驅動器的操作過程中的位置測量的周期性驗證中使用。在一個方面,參照圖23A和23B,絕對軌跡209可以包括由一個或多個讀出頭207檢測到的非均勻扇區圖案(其可包括灰類型圖案,使得一個傳感器一次改變狀態),其中每個傳感器可以表示絕對位置字的一個位。在此方面,在圖23A所示的絕對位置軌道可以提供5位的絕對位置解析度,但在其它方面中,可以提供任何合適的位置解析度,其包括多於或少於5位。在相對應的5位模式,形成通過的讀取狀態頭(在中此示例有五個讀取頭,但在其他方面,任何合適數量的讀取頭可以提供)作為軌道209旋轉說明在圖23B中。

如上所述,在其中機器人驅動的轉動部件位於環境從在其中機器人驅動器的靜止部件所在的環境隔離。這種隔離是通過使用非磁性隔離壁103或「罐形密封件」。值得注意的是,在隔離壁加,例如厚度,跳動公差可能對最小空氣間隙的轉子和定子之間實現約束。另外,為了提高電動機效率的轉子和定子之間的空氣間隙應該被最小化,但是,其中隔離壁是在轉子和定子之間使用(例如,如在真空環境中的大氣環境隔開)上相對側的壓力差隔離壁的可施加的隔離壁的最小厚度。值得注意的是,上述的隔離壁103被集成到機器人驅動的殼體(例如,定子殼體)然而,在公開的實施例的一個方面,隔離壁2403(參見圖24A和圖24B)可整體地形成或與定子否則集成(例如,從驅動器外殼分離),以使定子結構上支撐所述隔離壁。

如從圖24A可以看出,定子206包括驅動線圈206C和被安裝(例如,在大氣環境或其它合適的環境中),例如,以任何合適的方式在定子/驅動殼體2405。定子/驅動殼體可以具有針對壓縮密封件的任何合適的特徵或互鎖接合的壓縮構件和偏置使得密封構件保持就位裝配和壓縮密封件的內部和外部之間隔離不同壓力傳動箱。在壓力差可能造成一個隔離壁和/或外殼壓縮部件壓縮合適密封件密封該驅動器殼體的內部環境。定子結構可便於密封件壓縮和密封如本文所述(參見例如圖24A)。轉子101被安裝在與例如大氣環境隔離的例如真空或其他合適的環境內。這裡,隔離壁2403可以是安裝到或與定子206的磁極或核心否則重合的薄膜,使得定子基本上支持隔離壁。在一個方面,隔離壁2403可以在結構上結合例如,內徑(或任何其它合適的部分)使用任何合適的粘合劑,以使隔離壁2403與(例如集成在任何合適的方式在定子形成一個單一的結構或裝配用)的定子206和/或從定子206依賴。在另一個方面,隔離壁2403可以是形成或以其他方式固定到定子206的磁極或核心上的塗層。在這方面隔離壁2403可以延伸到定子206之外,以與定子/驅動器殼體2405接口。如可以實現的,任何合適的密封構件2404可在隔離壁2403和定子/驅動殼體2405之間的接口來提供。如從圖24A可以看出,隔離壁2403可能不支持比真空和大氣環境之間的壓力差負荷之外的任何附加的結構性載荷(即,壓力差裝載在隔離壁和定子之間共享)。圖24B示出了隔離壁2403',其中隔離壁是與定子206進一步集成的另一個例子。這裡,隔離壁2403'可以是基本上類似於隔離壁2403,然而,在這方面的隔離壁2403'可以基本上符合於(例如環繞或其他承擔的形狀)的部分,通過所述至少部分地延伸的定子206定子/驅動室2405。在該方面,隔離壁2403'由定子206大致處處支持與其中轉子位於所述環境(例如真空環境)隔離壁的接口。這裡,密封件2404可以位於比上述關於圖24A用於密封隔離壁2403'和定子/驅動殼體2405之間的界面處的分離的環境隔離不同的平面。在其他方面,密封構件可以被包括在定子到隔離壁中或能夠接口。例如,密封構件可以位於隔離壁中或隔離壁上。

現在參照圖25A和圖25B,示出了根據所公開的實施例的一個方面的密封的驅動器或促動器2500。轉子2501可以是基本上類似於上面所描述,並且可以在隔離環境內完全定位。鐵磁定子2502可以是基本上類似於上面所描述,並且可以包括一組線圈單元2503,凸極2505,兩個鐵磁板2505a和2505b(例如定子板),並設置在線圈2503被安裝鐵磁線圈芯2506的或傷口。非磁性隔離壁2508可附連到頂部和底部定子板2505a和2505b(以形成定子/隔離壁組件)以任何合適的方式,如與例如安裝螺釘2511,使得定子板延伸超出隔離壁進入密封或以其他方式隔離的環境,並使得在線圈2506被從密封環境隔離。頂部和底部的密封構件2509a和2509b,其可以是任何合適的密封件,如O形環,可沿沿隔離壁2508的頂面和底面的槽或其他凹部放置。頂部和底部定子板2505a和2505b可以具有特徵2507a和2507b,其允許額外的定子/隔離壁組件可以一個疊在另一個的上面,如將在下面更詳細地描述。在這個方面,可能是線圈的任何適當數量(8個線圈示為示例性的目的),它可以在對接線,使得在每對線圈直徑彼此相對的形成,例如,一個4相電機。在其他方面,電機可以具有任何合適數量的相。在圖25A所示的轉子極2504可以由任何適合的鐵磁材料製成,並且所得到的轉子/定子對可形成可變或開關磁阻電機。在其它方面,本文所述的隔離壁的配置可能在無刷直流電動機用永久磁鐵轉子磁極或者其中電動機的旋轉部分從電機的靜止部分中分離的任何其他合適的電機一起使用。在該方面,磁通路徑2512表示為沿軸向方向,這可以降低渦流損耗。在其它方面,如將在下面描述的,通量可以沿徑向流動。如可在圖25A和25B中可以看出,定子板2505a、2505b延伸超出隔離壁2508進入密封環境,使轉子極2504和定子磁極2505之間的氣隙2510不被任何隔離壁約束(例如接口是一個基本上無幹擾接口和有基本上與磁通量路徑沒有阻力在定子磁極和轉子磁極之間的接口),它可以小的部分之間的機械公差允許。其結果是,在圖中所示的電動機結構。圖25A和25B可以具有比其與設置在定子和轉子之間的空氣間隙2510的隔離壁對應較高的扭矩容量。如可以實現的,可以通過使用位置反饋和各自的轉子/定子設計的扭矩 - 電流 - 位置曲線激勵適當的相,以便固有開關磁阻電機的轉矩脈動中被最小化而產生的轉子2501的扭矩任何合適的方式。

現在參照圖25C,兩軸密封機器人驅動器是按照使用例如公開的實施例的各方面示出,相對於圖25A和25B上述定子/隔離壁模塊。再次,如上所述,電機的所有運動部分位於所述分離的環境內。在該方面,驅動器包括底板2514,其導引或以其他方式支持中心固定軸2515。內傳動軸2517a可以被安裝在任何合適的方式在軸2515如與軸承2516a和2522A允許固定軸2515的相對內軸2517a的旋轉運動。轉子2513c可以剛性地連接到內軸2517a和通過,例如,電磁力由定子2513a沿旋轉方向推進。如可以實現的,所述定子2513a和轉子2513c對形成產生運動扭矩於內軸2517a的電動機。外驅動軸2517b可以以任何合適的方式例如通過軸承2516b和2522b被安裝到內驅動軸2517a,例如以提供相對旋轉在軸2517a、2517b之間。外軸2517b可以以如上所述類似的方式被推進,使得定子2513b和轉子2513d形成第二電機產生運動扭矩,以旋轉外軸2517b。位置反饋傳感器用於內和外軸2517a、2517b,這可以基本上相似於上文所述,/定位跟蹤的每個軸的運動。這裡,位置反饋系統被示出為光學反饋系統,但在其它方面中,如上所述,使位置反饋系統,沒有任何進料穿通或視口操作反饋系統可以是基於磁阻反饋系統。這裡,位置反饋系統可以包括固定於任何合適的方式將內軸2517a如與緊固件2519A的編碼器盤2518a。讀出頭2525A(包括發射器2523a和接收器2524a),其信號通過隔離壁/定子殼體2520A以任何合適的方式路由至隔離環境的外部。外軸位置反饋操作類似於上述的內軸,並且可以包括讀頭2525b包括發射器2523b和接收器2524b,和編碼器盤2518b(固定到外軸2517b)。定子2513a和2513b可以被分別安裝到隔離壁/定子殼體2520A和2520B。經由凹入特徵(或等效接口)和任何合適的靜態密封元件或構件各定子的每個隔離壁/定子殼體接口,如O形環。頂部法蘭2521和底板2514還相應地以類似的方式與定子2513b和隔離牆/定子外殼2520A接口。內軸2517a和外軸2517b構成雙度位於所述分離的環境內,可以用來驅動2連杆操縱器(例如,機械臂)自由體系。如可以實現的,附加的電機可以被堆疊以形成具有自由度的任何適當數量的驅動器。需要注意的是,轉子和定子鐵磁磁極之間沒有隔離壁(例如,定子板2505a、2505b之外的隔離壁2508延伸到隔離的環境),從而允許更好的扭矩容量比傳統的「罐形密封件」選項,其中隔離壁被布置在定子和轉子之間。

現在參照圖26A和圖26B,示出了根據所公開的實施例的多個方面的密封的驅動器2600。驅動器2600可以是基本上類似於驅動上述2500,除非另有說明。在這方面,定子2606的線圈2603與線圈2506安裝在不同的方向。然而,磁通路徑2612,使驅動器2500,2600進行操作使用類似的原理是基本上類似於磁路2512。

參照圖27A和圖27B,示出了根據所公開的實施例的多個方面的密封的驅動器2700。驅動器2600可以是基本上類似於驅動上述2500,除非另有說明。在這方面,線圈2703a和定子2706的2703b可以被安裝在徑向和軸向取向。然而,所得到的磁通路徑2712是基本上類似於磁通路徑2512。

現在參照圖28A-28C圖,示出了根據所公開的實施例的多個方面的密封的機器人驅動器2800。驅動器2800可以是基本上類似於驅動上述2500,除非另有說明。在這個方面,線圈單元2503可以是可拆卸地安裝基本上直接在隔離壁/定子外殼2520'從而使驅動電機零件的數量減少,以允許不同的轉子直徑的可擴展性上(例如,線圈單元2503形式定子模塊可固定到具有形式的任何合適的直徑對應於所述殼體直徑的具有定子直徑)外殼。如可以實現的,合適的靜態密封件2809可布置之間,例如,在每個定子板2505a,2505b和隔離壁/定子殼體2520'的法蘭。在該方面,磁通2812的方向可以基本上類似於上述磁通量2512的方向。還參照圖28D,兩軸密封驅動組件包括堆疊的驅動器2500被示出。圖28D的驅動組件可以基本上類似於在圖25C所示的,除非另有說明。這裡,隔離壁/定子殼體2520'可以利用為每個定子2513a一個共同的安裝結構'和2513b'。值得注意的是,在隔離壁/定子殼體2520'也可被用作一個殼體支持的驅動器的任何合適的固定構件,諸如,位置反饋裝置2523a、2524a、2525A和2523b、2524b、2525b。

如可以實現的,在定子磁極和轉子磁極可以被布置,使得位於磁極之間的氣隙是相對於徑向或軸向布置於轉子的旋轉軸線。例如,在圖24A-28B的定子磁極和轉子磁極的布置是這樣的空氣間隙軸向布置(例如,使得存在通過定子和轉子磁極之間的氣隙磁通的徑向流)。在其它方面中,參照圖28E,28F和28G的定子和轉子可以被設置,使得定子和轉子磁極之間的氣隙是徑向布置(例如,使得存在通過之間的氣隙磁通2898的軸向流定子和轉子極)。例如,參照圖28E和28F,定子線圈單元2503可大致類似於上文關於描述在,例如,如本文所述圖25A-28D或任何其它合適的線圈單元。線圈單元2503的尺寸可以使得轉子極2504在定子板2505a、2505b之間和/或定子的擴展(其將在下面描述),以使定子板/擴展軸向重疊轉子極,以形成間基本上設置徑向空氣間隙2899。在一個方面,隔離壁/密封2403'可以是基本上類似於密封2403,其中定子板2505a、2505b不穿過定子殼體2405延伸。在其他方面,隔離壁可基本上類似於上述其中定子板穿過定子殼體/隔離壁延伸所述隔離壁2508和/或2520'。還參照圖28H和圖28I,轉子磁極可具有任何合適的形狀為從定子磁極接收的通量。在這方面,轉子極2504'可以是大致的「C」或槽形,使得轉子磁極具有轉子磁極芯2504C'及轉子磁極板2504P'延伸/從轉子磁極鐵心2504C根據',使得轉子磁極板2504P'基本上與定子板2505a、2505b中相應的一個,對準。這裡,有通過定子板2505a、2505b和轉子極板2504P之間的氣隙2899',但在其他方面,轉子磁極鐵心和轉子極片可以被布置成提供通過空氣軸向磁通流動的徑向磁通流間隙中基本上類似於上文描述的方式。

雖然上述公開的實施例的各方面有沿軸線方向(縱向或垂直)應當理解,所公開的實施例的各方面並不由焊劑的方向所限定的磁路,使得任一軸向或徑向機器可以被利用。例如,圖29A-29C示出了根據公開的實施例的各方面的密封驅動2900的徑向通量。在這方面,定子2902包括鐵磁性定子芯2902C,其具有定子磁極2902P、2902P』,所述定子磁極2902P、2902P』在每個定子磁極處包括線圈2903。每個定子磁極2902P,2902P'可以包括各自的定子極延伸2902E,2902E'與接口和延伸超出在基本上類似於以上描述的方式在隔離壁/定子殼體2520'。在一個方面,定子極延伸2902E可以是從各定子磁極2902P移除。每個定子磁極延伸2902E可安裝到任何合適的方式在隔離壁/定子殼體2520',例如用緊固件2511,使得每個定子磁極延伸2902E與定子2902的相應磁極2902P對準。每個定子磁極延伸2902E可以與各自的定子極2902P使得存在大致與磁路沒有阻力在定子極擴展和相應的之間的界面基本接觸和/或緊密接觸(例如,以最小的間隙)定子磁極。在其他方面,定子極擴展可以集成到(例如,整體的單件結構與)各自的定子磁極。在這方面,僅用於示例性目的,定子包括具有線圈a、a』、b、b』、c、c』、d和d』的一組8個定子模塊2902,但是在其它方面中,定子可以包括任何合適數量的具有線圈的任何適當數量的定子模塊。這裡,每個直徑上相對的線圈對可以以任何合適的方式連接,例如,串聯以形成一個四相機。在其他方面,可以提供任何合適數量的相。在該方面,磁通路徑2912沿徑向方向指示時相的a-a'被激勵。如從圖29A中可以看出,磁通2912從定子磁極2902P流動,沿杆延伸2902E,穿過氣隙2510到達轉子磁極2504A,沿轉子圓周移動,到達徑向相對轉子磁極2504b中極延伸2902E'和定子磁極2902P「。磁通是由一組沿定子鐵磁芯2902C返迴路徑「封閉」。在一個方面,定子2902可以由任何合適的層壓鐵磁薄片的堆疊製成。

參照圖30A和圖30B,在所公開的實施例的另一方面,它基本上類似於相對於圖29A-29C如上所述,線圈2903可以與定子極擴展3002E集成。在這方面,定子芯2902C可包括可預先組裝(例如對準並焊接或以任何合適的方式可以是基本上類似於相對於該轉子疊層上述貼)一個疊片。在其他方面,定子芯可以是任何合適的方式形成的固體鐵磁芯。

圖31示出了根據公開的實施例的各方面的密封驅動3100的徑向通量。在該方面,驅動器包括一個分段的定子3102,但在其他方面基本上類似於驅動上述2900。在其他方面,定子極擴展2902E可以基本上類似於定子磁極延伸3002E帶整體線圈2903。在這方面,定子磁極2902P可能不能均勻地分布(例如具有不平坦的分布)圍繞定子3102的圓周。轉子極2504可以以這樣的方式即它們不是徑向相對與定子磁極2902P對齊(例如,它們是直徑相對的)彼此。此處,磁通路徑3112是是沿著轉子的平面上的徑向磁通路徑。

圖31圖示了根據所公開的實施例的另一方面的密封的驅動器3200。驅動器3200可以是基本上類似於驅動上述3100,除非另有說明。這裡,每相a、b、c、d一個線圈2903'被供能,但在其它方面中每相一個以上的線圈可以被供能。這方面可以允許更大的線圈空間基本上不增加堆疊高度的定子2902的,例如,通過利用分段的定子元件的弧長。在其它方面,例如線圈的位置,圖31和32可以被組合以最大化的線圈空間的利用率,如圖33所示。

在所公開的實施例的另一方面,可以提供一個密封的驅動器3400,其中所述隔離壁在結構上支撐上,例如,通過任何合適的密封件的隔離壁的隔離環境側支承構件。例如,參照圖34的驅動3400基本上類似於上述關於圖25A-33中的驅動器被示出,其中被利用定子極擴展。在這方面,驅動器3400包括密封殼體或隔離壁3451即幹預或以其他方式設置在定子極3503P和定子極擴展3503E之間。在這方面,任何合適的密封支撐構件3450可以被布置在隔離的環境內。密封支撐件3450可以由任何合適的材料製成,並具有任何合適的形狀。密封支承構件3450可被構造成容納一組鐵磁定子極擴展3503E使得定子極擴展3450E基本上與各自的定子磁極3503P對齊。在一個方面,定子極擴展可以嵌入或集成到(例如形成一單件整體構件用)的密封支承件。在其他方面,定子磁極延伸件可以可拆卸地安裝於或到密封支撐構件。值得注意的是,所述定子極擴展位於所述分離的環境內,並且從各自的定子磁極由隔離壁3451是一種超薄可密封(其位於大氣環境)分隔。

在一個方面,一個或多個超薄可密封或隔離壁3451可設置圍繞密封支承構件3450,使得隔離壁之間設置,並從分離定子磁極延伸部的外周的各個定子磁極(例如,隔離壁3451貫通定子)。如何認識到的,在那裡可以是沒有運動在之間定子磁極延伸部和它們的相應的定子磁極,以及沒有運動在之間隔離壁和定子。在一個方面,隔離壁3451可以是任何適當材料的一個或多個非磁性圓筒套筒諸如不鏽鋼或能夠在提供密封的任何其它合適的材料,例如,在真空或其他隔離的環境。在其他方面,隔離壁可通過施加塗層或其它膜的密封支承件/定子磁極延伸組件來形成。此處,非磁性套筒可提供用於每個定子磁極為在驅動器3400的相應的電機的密封。例如,磁性套筒可在密封支撐件,它與各自的電動機的定子極重合的水平外接密封支承部件的外周,使得屬於普通電機定子磁極也共享一個共同的隔離壁。當驅動3400包括多於一個電機,例如在堆疊布置,隔離壁可設置用於每一個電機,使得所述隔離壁形成,其設置一個在另一個上面的密封件的支承構件的外周帶下面將描述。在其他方面,隔離壁可以是共同的驅動組件的兩個或更多個電機。在再其他方面,隔離壁可以是分段壁,其中每個定子極可以具有一個相應的隔離壁部分(例如設置在密封支撐件上),它是從其它定子極的隔離壁是不同的。

隔離壁3451可以是超薄的厚度為約30μm而在其它方面的隔離壁3451的厚度可大於或小於30微米。如上所述,隔離壁3451被設置圍繞密封件的外周支承件3450其中在結構上支撐所述隔離壁3451作為壓力中的孤立的環境從一個大氣壓出發。例如,當壓力差建立在例如在隔離環境內真空壓力和在隔離環境外的大氣壓力之間,隔離壁3451被通過壓力差推靠密封件支撐構件3450,使得所述密封件支撐構件3450和定子磁極延伸部元件3503E基本上防止隔離壁3451崩潰。值得注意的是,雖然在定子和轉子之間的磁通朝向隔離壁(設置在定子磁極和定子磁極分機之間),以及在轉子/定子氣隙,淨損失由之間的小的間隙最小化定子和轉子以及隔離壁的可忽略的厚度。

參照圖35,圖示了根據所公開的實施例的一個方面的可疊置的電機模塊3400M。圖35圖示了驅動器3400的剖視圖A-A。在一個方面,可堆疊電機模塊3400M可以包括定子極擴展3503E容納在環形(或其他合適的形狀)密封支撐結構3450'具有一個頂部3450T'和一個底部3450B'表面內的陣列(注意的是,術語頂部和底部僅用於和在其它方面中示範的目的的任何合適的空間術語可以被分配到表面上3450T',3450B')和隔離壁3451固定到密封支承表面。靜態密封件2509可以設置在每個表面3450T'、3450B'上,使得當模塊3400M基本上堆疊的分離的環境和大氣環境之間不存在空氣流動。隔離壁3451可以圍繞設置和'以任何適當的方式,使得所述定子極延伸3503E和密封支承件3450之間的任何間隙'固定到密封支承構件3450的外周被隔離壁覆蓋。靜態密封件3509'還可以設置在隔離壁3451和密封支承部件3450'之間,以提供隔離壁和密封支承件之間的密封。在這方面,定子3503可以位於圍繞電機模塊3400M和轉子3501可以被定位在電機模塊3400M內以形成一個驅動電機。在其他方面,電機模塊3400M還可以包括定子3503(其可固定到密封支撐構件和/或以任何合適的方式將隔離壁。在再其他方面,轉子2501也可以包括在電機模塊3400M。

圖36示出的電機模塊3400M1、3400M2(其基本上類似於電機模塊3400M)堆疊在另一個之上,以形成運動驅動的一個兩軸。如在圖36的每個模塊3400M1可以看出,3400M2包括各自的隔離壁3451,使得用於頻帶中的隔離壁布置成一個在另一個的上面沿密封支撐結構3450'(的組合長度可形成在密封支撐結構3450)。這裡,隔離壁3451和相應的密封支撐件3450之間的靜態密封件3509'的數目是依賴於驅動軸的數量。在另一方面,如圖37中,靜密封件的數量可以是獨立驅動的軸的數量。例如,圖37示出了運動驅動基本上類似於圖36所示的堆疊兩個軸。然而,這裡的整體或一體的隔離壁3451'(例如,一個連續的密封外殼)設置在密封件的支撐部件3450的外周',使得堆疊的密封支撐件3450共享共同的隔離壁3451'和共用隔離壁3451'在一個或多個電機延伸。在該方面它還應注意,隔離壁也提供了用於密封堆疊密封支承件之間的界面,以使設置在密封支撐構件之間的密封構件3509也可以省略。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,提供了一種輸送設備。所述輸送設備包括殼體、安裝到所述殼體的驅動器和連接到所述驅動器的至少一個輸送臂。所述驅動器包括:至少一個轉子,其具有導磁材料的至少一個凸極,並且設置在隔離環境中;至少一個定子,其具有至少一個凸極,並且設置在所述隔離環境外,所述至少一個凸極具有相對應的線圈單元;其中,所述至少一個定子的所述至少一個凸極和所述轉子的所述至少一個凸極在所述至少一個轉子和所述至少一個定子之間形成閉合的磁通迴路;以及至少一個密封件,其構造成隔離所述隔離環境,其中,所述至少一個密封件與所述至少一個定子是一體的。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件包括安裝到所述至少一個定子的膜。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件取決於所述至少一個定子。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個定子在結構上支撐所述至少一個密封件。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件遵循所述至少一個定子的形狀。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,其中,所述至少一個轉子和所述至少一個定子形成疊置的電機或在徑向上一個嵌套在另一個內的電機。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述輸送設備還包括設置在所述至少一個轉子中的每一個上的至少一個基於磁阻的編碼器軌,以及配置成與所述至少一個基於磁阻的編碼器軌接口的至少一個基於磁阻的位置反饋傳感器。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個轉子被耦接到用於驅動所述至少一個輸送臂的同軸的驅動軸布置結構。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個定子為分段的定子。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器被構造為軸向磁通驅動器或徑向磁通驅動器。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個轉子包括層狀的凸極。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個定子包括層狀的凸極。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個轉子包括驅動構件接口,所述驅動器還包括傳動構件,所述傳動構件在所述驅動構件接口處與所述至少一個轉子接口,使得驅動構件與所述層狀的凸極接口,並且將所述層狀的凸極固定到所述驅動構件。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述層狀的凸極被固定到所述驅動構件,使得所述層狀的凸極相對於所述驅動構件軸向布置。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述層狀的凸極被固定到所述驅動構件,使得所述層狀的凸極相對於所述驅動構件徑向布置。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器包括連接到所述殼體的z軸驅動電機。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,提供了輸送設備。所述輸送設備包括殼體、安裝到所述殼體的驅動器和連接到所述驅動器的至少一個輸送臂。所述驅動器包括:至少一個轉子,其具有導磁材料的至少一個凸極,並且位於隔離環境內;至少一個定子,其具有凸出的定子磁極,並且位於所述隔離環境外,所述定子磁極具有相應的線圈單元;至少一個凸出的定子磁極延伸部,其設置在所述隔離環境內,並且與相應的凸出的定子磁極對準,使得所述至少一個凸出的定子磁極延伸部和所述轉子的所述至少一個凸極在所述至少一個定子和所述至少一個轉子之間形成閉合的磁通迴路;以及至少一個密封件,其設置在每個定子磁極和相應的凸出的定子磁極延伸部之間,其中,所述至少一個密封件被構造成隔離所述隔離環境。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器還包括密封件支撐構件,所述密封件支撐構件具有設置在所述隔離環境中的內表面和背離所述隔離環境的外表面,其中,所述至少一個密封件被設置在所述外表面上或與之相鄰,並且密封件支撐表面被構造成在結構上支撐所述至少一個密封件。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述密封件支撐構件被構造成收容所述至少一個凸出的定子磁極延伸部。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個定子和所述至少一個轉子形成疊置的電機,並且所述至少一個密封件對於所述疊置的電機中的每一個而言是共同的。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個定子和所述至少一個轉子形成電機的堆疊,並且所述至少一個密封件包括用於每個電機的密封件,所述用於每個電機的密封件不同於在電機的所述堆疊中的其他電機的密封件。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個凸出的定子磁極延伸部和所述至少一個轉子被定位成使得所述至少一個凸出的定子磁極延伸部和所述至少一個轉子具有無障礙的接口。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,每個定子和相應的轉子形成電機模塊,所述電機模塊構造成與其他電機模塊疊置。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器被構造為軸向磁通驅動器或徑向磁通驅動器。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個轉子包括層狀的凸極。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個轉子包括驅動構件接口,所述驅動器還包括傳動構件,所述傳動構件在所述驅動構件接口處與所述至少一個轉子接口,使得驅動構件與所述層狀的凸極接口,並且將所述層狀的凸極固定到所述驅動構件。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述層狀的凸極被固定到所述驅動構件,使得所述層狀的凸極相對於所述驅動構件軸向布置。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述層狀的凸極被固定到所述驅動構件,使得所述層狀的凸極相對於所述驅動構件徑向布置。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個定子包括層狀的凸極。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器包括連接到所述殼體的z軸驅動電機。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述輸送設備還包括設置在所述至少一個轉子中的每一個上的至少一個基於磁阻的編碼器軌,以及配置成與所述至少一個基於磁阻的編碼器軌接口的至少一個基於磁阻的位置反饋傳感器。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個轉子被耦接到用於驅動所述至少一個輸送臂的同軸的驅動軸布置結構。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,提供了一種輸送設備。所述輸送設備包括殼體、安裝到所述殼體的驅動器和連接到所述驅動器的至少一個輸送臂。所述驅動器包括:至少一個轉子,其具有導磁材料的至少一個凸極;至少一個定子,其包括:定子芯;凸出的頂板;凸出的底板;以及線圈單元,其與每個凸出的頂板和底板對相關聯;其中,所述凸出的頂板和所述凸出的底板被連接到所述定子芯,並被所述定子芯隔開,並且構造成與所述至少一個轉子的所述至少一個凸極接口,以在所述至少一個定子和所述至少一個轉子之間形成閉合的磁通迴路;以及隔離壁,其設置在所述頂板和所述底板之間,其中,所述隔離壁被構造成將所述定子芯與所述至少一個輸送臂在其中操作的隔離環境隔離。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,每個轉子和相應的定子被構造為電機模塊,所述電機模塊被構造成與其他電機模塊接口,以形成具有疊置的電機的驅動器。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器被構造為軸向磁通驅動器或徑向磁通驅動器。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器包括連接到所述殼體的z軸驅動電機。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述輸送設備還包括設置在所述至少一個轉子中的每一個上的至少一個基於磁阻的編碼器軌,以及配置成與所述至少一個基於磁阻的編碼器軌接口的至少一個基於磁阻的位置反饋傳感器。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個轉子被耦接到用於驅動所述至少一個輸送臂的同軸的驅動軸布置結構。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,提供了一種輸送設備。所述輸送設備包括殼體、安裝到所述殼體的驅動器和連接到所述驅動器的至少一個輸送臂。所述驅動器包括:至少一個層狀的轉子,其具有設置在隔離環境中的導磁材料的層狀的凸極,其中,所述至少一個層狀的轉子與所述隔離環境隔離。所述驅動器還包括:至少一個定子,其具有至少一個凸極,所述至少一個凸極具有相應的線圈單元,所述至少一個定子設置在所述隔離環境外,使得所述至少一個層狀的轉子的所述至少一個凸極和所述至少一個定子的凸極在所述至少一個定子和所述至少一個轉子之間形成閉合的磁通迴路;以及至少一個密封件,其構造成隔離所述隔離環境。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個層狀的轉子包括驅動構件接口,所述驅動器還包括傳動構件,所述傳動構件在所述驅動構件接口處與所述至少一個轉子接口,使得所述驅動構件與所述層狀的凸極接口,並且將所述層狀的凸極固定到所述傳動構件。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述層狀的凸極被固定到所述傳動構件,使得所述層狀的凸極相對於所述傳動構件軸向布置。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述層狀的凸極被固定到所述傳動構件,使得所述層狀的凸極相對於所述傳動構件徑向布置。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個層狀的轉子被嵌入隔離物中,所述隔離物被構造成使所述至少一個層狀的轉子與所述隔離環境隔離。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件與所述至少一個定子是一體的。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件包括安裝到所述至少一個定子的膜。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件取決於所述至少一個定子。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個定子在結構上支撐所述至少一個密封件。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件遵循所述至少一個定子的形狀。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個定子包括定子芯、頂板和底板,其中,所述頂板和所述底板形成凸極,並且被連接到所述定子芯並被所述定子芯隔開,且構造成與所述至少一個層狀的轉子接口,並且所述至少一個密封件處於所述頂板和所述底板之間,並構造成使所述定子芯與所述至少一個輸送臂在其中操作的隔離環境隔離。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器還包括至少一個凸出的定子磁極延伸部,所述至少一個凸出的定子磁極延伸部設置在所述隔離環境內,並且與所述定子的相應的凸極對準,其中,所述至少一個密封件被設置在所述定子的每個凸極和相應的凸出的定子磁極延伸部之間。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器還包括密封件支撐構件,所述密封件支撐構件具有設置在所述隔離環境中的內表面和背離所述隔離環境的外表面,其中,所述至少一個密封件被設置在所述外表面上或與之相鄰,並且密封件支撐表面被構造成在結構上支撐所述至少一個密封件。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述密封件支撐構件被構造成收容所述至少一個凸出的定子磁極延伸部。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,提供了一種輸送設備。所述輸送設備包括殼體、安裝到所述殼體的驅動器和連接到所述驅動器的至少一個輸送臂。所述驅動器包括:至少一個真空相容的層狀的轉子,其具有導磁材料的層狀的凸出的轉子磁極,並且被設置在隔離環境中,其中,所述至少一個真空相容的層狀的轉子包括鐵磁性層和非導電層的一組交替疊置的疊層。所述驅動器還包括:至少一個定子,其具有至少一個凸出的定子磁極,所述至少一個凸出的定子磁極具有相應的線圈單元,所述至少一個定子設置在所述隔離環境外,其中,每個層狀的凸出的轉子磁極,當與所述至少一個凸出的轉子磁極接口時,在所述至少一個真空相容的層狀的轉子和所述至少一個定子之間形成閉合的磁通迴路;以及至少一個密封件,其構造成隔離所述隔離環境。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器包括至少一個驅動軸和保持構件,所述保持構件構造成將所述至少一個真空相容的層狀的轉子安裝到所述至少一個驅動軸,並且將所述交替疊置的疊層夾持在一起。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述交替疊置的疊層被結合在一起。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件與所述至少一個定子是一體的。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件包括安裝到所述至少一個定子的膜。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件取決於所述至少一個定子。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個定子在結構上支撐所述至少一個密封件。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件遵循所述至少一個定子的形狀。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個定子包括定子芯、頂板和底板,其中,所述頂板和所述底板形成凸出的定子磁極,並且被連接到所述定子芯並被所述定子芯隔開,且構造成與所述至少一個真空相容的層狀的轉子接口,並且所述至少一個密封件處於所述頂板和所述底板之間,並構造成使所述定子芯與所述至少一個輸送臂在其中操作的隔離環境隔離。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器還包括至少一個凸出的定子磁極延伸部,所述至少一個凸出的定子磁極延伸部設置在所述隔離環境內,並且與相應的凸出的定子磁極對準,其中,所述至少一個密封件被設置在每個凸出的定子磁極和相應的凸出的定子磁極延伸部之間。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述驅動器還包括密封件支撐構件,所述密封件支撐構件具有設置在所述隔離環境中的內表面和背離所述隔離環境的外表面,其中,所述至少一個密封件被設置在所述外表面上或與之相鄰,並且密封件支撐表面被構造成在結構上支撐所述至少一個密封件。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述密封件支撐構件被構造成收容所述至少一個凸出的定子磁極延伸部。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件與所述至少一個定子的結構一體化。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述至少一個密封件通過所述至少一個定子的結構來支撐。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,一種可變磁阻電機組件包括:具有筒結構的外殼;安裝在所述筒結構內的定子;以及安裝在所述筒結構內並且與所述定子接口的轉子,其中,所述外殼包括共同的基準,所述共同的基準形成定子接口表面,所述定子接口表面構造成支撐所述定子,並且相對於彼此定位所述定子和所述轉子,以便在所述定子和所述轉子之間實現預定的間隙。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述可變磁阻電機組件還包括隔離壁2403,所述隔離壁2403通過所述定子支撐,使得所述隔離壁相對於所述共同的基準和所述轉子位於預定的位置。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述可變磁阻電機組件還包括連接到所述轉子的軌道傳感器和相對於所述共同的基準在預定的位置安裝到所述外殼的傳感器,使得在所述傳感器和所述軌道傳感器之間實現預定的間隙,其中,所述定子、轉子、傳感器和軌道傳感器相對於並且取決於所述共同的基準來定位。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述外殼為形成筒結構的整體構件,並且槽形成到所述整體構件中用於傳感器、控制板和驅動器連接器中的一個或多個。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述外殼為一體化組件,其通過連接到彼此的兩個或更多個箍構件形成,以形成所述筒結構。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,可變磁阻電機的外殼包括外表面、內表面,其中,所述外表面和所述內表面形成筒結構,所述內表面包括共同的基準,所述共同的基準形成定子接口表面,所述定子接口表面構造成支撐定子並且相對於彼此將定子和轉子定位在外殼內,以在定子和轉子之間實現預定的間隙。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述內表面包括轉子接口表面,所述轉子接口表面相對於所述共同的基準定位,使得定子和轉子從所述共同的基準定位並且通過所述共同的基準來支撐。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述筒結構包括構造成相對於連接到轉子的軌道傳感器支撐傳感器的傳感器接口表面,並且在傳感器和軌道傳感器之間實現預定的間隙,其中,所述傳感器接口表面相對於所述共同的基準定位,使得定子、轉子和傳感器從所述共同的基準定位並且通過所述共同的基準來支撐。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述傳感器接口表面被形成為筒結構內的槽。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述槽被構造成收容所述傳感器和電機控制板。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述筒結構為整體構件,槽被形成到其中用於傳感器、控制板和驅動器連接器中的一個或多個。

根據所公開的實施例的一個或多個方面,所述筒結構為通過連接到彼此的兩個或更多個箍構件形成的一體化組件。

應當理解的是,前述描述僅說明所公開的實施例的各方面。本領域技術人員能夠設計出各種替代方案和修改,而不脫離所公開的實施例的各方面。因此,所公開的實施例的各方面意在包含落入所附權利要求的範圍內的所有這樣的替代方案、修改和變型。此外,僅僅不同的特徵在相互不同的從屬權利要求或獨立權利要求中陳述這一事實不表示這些特徵的組合不能被有利地使用,這樣的組合仍屬於本發明的各方面的範圍內。

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