CN110290899B

CN110290899B - 定位单元

Info

Publication number: CN110290899B
Application number: CN201780081978.7A
Authority: CN
Inventors: M.弗罗因特
Original assignee: Manz AG
Current assignee: Manz AG
Priority date: 2017-01-02
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2037-12-21
Also published as: CN110290899A; EP3342547A1; EP3342547B1; US20190337147A1; HUE055829T2; US11383375B2; WO2018122118A1

Abstract

本发明涉及一种定位单元（1、101、201、301），其包括两个控制滑架（2、3、202、203、502）和工作滑架（4、204、304、404），可以在彼此平行延伸的轨道上移动所述两个控制滑架（2、3、202、203、502）和所述工作滑架（4、204、304、404），工作臂（5、305、405）铰接在所述工作滑架（4、204、304、404）上的工作基点（8、308）上并且控制臂（6、7）铰接在所述控制滑架（2、3、202、203、502）的每一个上的控制基点（9、10）上，所述控制臂（6、7）在所述臂的控制点（11）处铰接在所述工作臂（5、305、405）上，所述控制点（11）与所述工作臂（5、305、405）的端部以预定的λ距离（d）间隔开，所述端部形成工作点端部（12）并且背离所述工作基点（8、308），并且所述两个控制基点（9、10）和所述工作基点（8、308）限定三角形，本发明的特征在于所述两个控制滑架（2、3、202、203、502）和所述工作滑架（4、204、304、404）中的至少两个滑架可移动地布置在共用的引导装置（13、213、513）上。

Description

定位单元

技术领域

本发明涉及一种定位单元，其包括两个控制滑架和工作滑架，

- 可以在彼此平行延伸的轨道上移动所述两个控制滑架和所述工作滑架，

- 工作臂铰接在所述工作滑架上的工作基点上并且控制臂铰接在所述控制滑架的每一个上的控制基点上，

- 所述控制臂在所述臂的控制点处铰接在所述工作臂上，所述控制点与所述工作臂的端部以预定的λ距离d间隔开，所述端部形成工作点端部并且背离所述工作基点，并且

- 所述两个控制基点和所述工作基点限定三角形。

背景技术

从US 5,378,282 A已知这种定位单元。

其中描述的定位单元的缺点在于其结构相对复杂并且与高生产成本相关。更何况根据其中描述的原理增加了更多自由度或轴。

发明内容

因此本发明的目的是改进通用定位单元。

该目的通过一种定位单元实现，其包括两个控制滑架和工作滑架，

- 所述两个控制基点和所述工作基点限定三角形，

- 所述两个控制滑架和所述工作滑架中的至少两个滑架可移动地布置在共用的引导装置上。

因此，相同的引导装置可以用于多个滑架。因此可以在施工期间节省材料。对于可以使用定位单元执行的大量移动，多个滑架可以在相反方向上移动。在这些情况下，由滑架导致的冲击可以相互补偿。因此可以增加定位单元操作的总速度。

特别地，所述两个控制滑架和所述工作滑架可以可移动地布置在共用的引导装置上。

例如，引导装置可以具有一个导轨。所述两个控制滑架和/或所述工作滑架可以可移动地布置在所述导轨上。替代地，所述两个控制滑架和所述工作滑架中的一个也可以可移动地布置在导轨上。

引导装置也可以具有一个以上的导轨。例如，引导装置可以由至少两个互连的导轨形成。然后引导装置可以由单独的导轨预制，并且随后更容易地安装在定位单元中。控制和/或工作滑架也可以接合在多个导轨处，由此可以提高定位单元的稳定性。例如，三个滑架中的两个，特别是两个控制滑架，可以可移动地布置在上导轨上，并且第三滑架，特别是工作滑架，可以可移动地布置在下导轨上。

引导装置也可以由至少两个滑架共用的优选细长的部件形成，例如电机部件或测量系统的一部分。引导装置特别可以由线性电机的定子形成。

λ距离d可以是工作臂的整个长度的至少10％。λ距离d可以至少恰好与控制臂一样长，优选地至少与存在不同长度的控制臂时最长的控制臂一样长。因此定位单元的工作空间可以由定位单元使用或到达，远至引导装置的端部。

工作基点可以布置在工作滑架的基板上。基板可以例如布置在工作滑架上。替代地，基板也可以由工作滑架形成。然后特别容易确保所述两个控制基点和所述工作基点始终或在控制滑架和工作滑架的每个位置限定三角形。特别地，为此目的，工作滑架的基板上的工作基点可以布置在控制基点的连接线之外。

基板上的工作基点和/或控制基点的位置也可以基于出现和/或预期的力或力矩来选择。

也可想到作为工作滑架的基板的替代或附加，板也布置在一个或多个控制滑架上或由一个或多个控制滑架形成。板或基板可以直接或间接可移动地布置在多个导轨上以便进一步提高定位单元的稳定性。

工作单元也可以布置在工作臂的工作点端部上。

例如，工作单元也可以是或具有支架。例如，支架可以是工具架。工作单元也可以具有或设计为工具或工具部件。例如，可以提供激光加工部件，特别是激光加工头，和/或夹紧装置作为工作单元。

另外，至少间接地支撑在引导装置上的支撑臂，优选第一和第二支撑臂，可以连接到工作臂的工作点端部和/或工作单元，优选铰接在工作臂的工作点端部和/或工作单元上。

例如，支撑臂可以另外支撑工作单元。为此目的，支撑臂类似地可以在其另一端部处铰接在工作滑架上或工作滑架的基板上。特别有利的是，支撑臂布置成可相对于至少一个其它滑架移动。特别地，支撑臂可以借助于支撑滑架可移动地布置在引导装置上。

如果第一和第二支撑臂形成平行四边形机构，则是特别有利的。这可以确保工作单元相对于引导装置或引导装置的导轨保持恒定取向。

多个支撑滑架上的多个支撑臂也可以可移动地设置在引导装置上。因此可以借助于定位单元控制三个以上的轴。特别地，例如，通过增加额外的支撑臂，因此可以特别容易地制造具有四个，五个或六个轴的定位单元。

也可想到支撑臂设计为挠性张紧元件，优选设计为金属条。挠性张紧元件可以设计为条带，特别是由弹性可变形材料构成的条带，或者设计为牵引绳。例如，挠性张紧元件可以是弹簧钢条。通常，挠性张紧元件可以有利地由刚性的，特别是在角运动中可弹性变形的材料制成。也可想到支撑臂设计为耐压条带。

由于这种挠性张紧元件，减少了所需的接头数量，由此也可以实现成本优势。如果期望相对于其它接头的相对较少的运动，则提供这种挠性张紧元件是特别有利的。这可以用于允许这种挠性张紧元件以及支撑臂承受拉伸载荷。如果至少两个支撑臂被设计为挠性张紧条带，则可以特别廉价地制造包括所述条带的平行四边形机构。还可以将除支撑臂之外的臂设计为挠性张紧元件。例如，可想到将控制臂中的一个或多个设计为挠性张紧元件。特别地，可想到用两个挠性张紧元件替换臂，压缩力被转移到另一臂，例如工作臂。

至少两个滑架可以布置在基部滑架上，所述至少两个滑架可相对于彼此移动。例如，所述两个控制滑架和所述工作滑架可以布置在共用的基部滑架上。基部滑架也可以由滑架中的一个形成，并且另一滑架可以布置在所述基部滑架上，从而可相对于基部滑架移动。因此可以沿着引导装置移动基部滑架，并且因此覆盖定位单元的特别大的工作空间。因此，使适当的一个或多个滑架相对于基部滑架移动足以精确地定位工作端部或工作单元。例如，这允许运输系统为基部滑架提供强大的驱动以便长距离传送运输货物。运输货物可以通过相应的滑架的较弱且因此较便宜的驱动精确地定位，例如沿着附加轴。

也可想到定位单元具有冲击解耦单元，特别是用于解耦或补偿反冲。例如，冲击解耦单元设计用于解耦或补偿来自至少一个控制和/或工作滑架以及来自布置在其上的质量的反冲，或者设计用于在每种情况下解耦一个或多个滑架邻接的各自的配对物以便加速。通过这种冲击解耦单元可以显著减小由于滑架或布置在所述滑架上的质量的加速而产生并且否则将传递到周围环境的反冲。因此可以减少特别是支撑定位单元的台架的载荷。定位单元还可以借助于进一步增加的加速度和/或改善的加加速度值来操作。

也可想到定位单元具有优选可调节的重量补偿单元。重量补偿单元例如可以设计成补偿滑架和/或工作单元的重力。重量补偿单元可以具有弹簧元件。重量补偿单元还可以具有液压或气动系统。

特别优选的是，重量补偿单元是可调节的，使得重量补偿单元可以适用于例如不同的工作单元或其质量。

也可想到至少一个铰接件借助于预载（即零间隙）轴承形成。定位单元的至少一个附加支承点和/或引导部件（例如导轨）也可以具有零间隙，由此可以进一步提高定位单元的定位精度。

在每种情况下铰接件应当理解为表示一种装置，定位单元的铰接元件借助于所述装置铰接在定位单元的另一相应元件上。特别地，铰接件可以是定位单元的接头。由于零间隙轴承作用，可以进一步提高定位单元的精度，借助于所述定位单元可以定位工作端部或工作单元。特别优选地，铰接件可以借助于交叉滚子轴承，特别是零间隙预载交叉滚子轴承形成。交叉滚子轴承还可以用零间隙安全地吸收横向力和力矩。

至少一个滑架可以借助于线性电机移动，线性电机的（可动转子的）载流电机部分优选地布置在滑架上。线性电机允许特别快速和精确的移动。线性电机可以被设计为同步电机或异步电机。

例如被设计为具有交替极化方向的磁性区域的磁轨的线性电机的无电流定子与引导装置平行布置。特别地，线性电机的无电流定子可以沿着引导装置延伸。换句话说，可以根据引导装置的长度来选择线性电机的无电流定子的延伸。有利地，引导装置的导轨可以设计为无电流定子，或者定子可以集成到引导装置中。这也降低了施工期间的材料成本。

然而，也可想到交替地向线性电机的定子或固定电机部分而不是向可动转子供应电流。这允许省去用于向可动转子供应电流的挠性可变形能量供应装置。

至少两个滑架可以共用定位单元的部件，例如借助于共用的电机部件可移动。例如，至少两个滑架可以借助于线性电机可移动，可以多次使用线性电机的一部分。在多个滑架的情况下，特别是相应的载流电机部分可以与相同的无电流定子相互作用。因此无电流定子可以多次使用，并且同时可以提供可以由定位单元使用的特别大的工作空间。因此可以节省额外的材料。

由于基本上只有线性电机的载流电机部分要移动，因此可以显著减小移动质量。这允许定位单元的速度或动力学进一步增加。

也可以共用附加部件。例如，可以在无电流定子上提供可以特别共用的磁条。例如，特别用于确定滑架的位置的实物量具或位置传感器也可以沿着引导装置或沿着无电流定子布置，并且可以用于例如检测不同滑架的位置，并且因此可以多次使用。也可以共用电或信号线。

另外，可以通过挠性能量供应装置向载流电机部分的电流供应装置供应电流。例如，主电缆载体可以通向工作滑架，并且小电缆载体可以从工作滑架通向另一滑架。

还可想到在相应的滑架上布置用于载流电机部分（例如线圈）的功率放大器。

还可设想至少一个滑架例如通过气动或液压驱动。通常，不同的滑架可以由不同的驱动器驱动。

一个滑架（例如基部滑架）也可以由齿带驱动，由此可以最小化用于驱动基部滑架的待移动的质量。作为齿带的替代或附加，还可以提供带齿的齿条或主轴，特别是具有宽间距的齿条或主轴。

这种齿带也可以由至少两个滑架共用。

还可想到定位单元具有控制单元，所述控制单元优选地设计为计算机单元并且设计成沿着引导装置移动控制和/或工作滑架，使得工作点端部到达定位单元的工作空间内的可预定空间位置。为此目的，控制单元可以具有计算机程序部件，所述计算机程序部件将例如在笛卡尔坐标中给出的、工作单元或工作端部打算移动到的预定位置转换成相应的滑架将要移动到的终点位置。控制单元还可以设计成从相应滑架的相应实际位置和相应滑架的相应终点位置预先计算和生成控制脉冲，借助于所述脉冲，滑架随后可以移动到相应的终点位置。

还可想到臂中的至少一个在长度上可调节。例如，控制臂可以在长度上可调节。在长度上可调节的臂的长度调节可以由电机驱动。这允许进一步增加工作端部或工作单元的指定位置可以接近的速度。这还允许可以被定位单元覆盖的工作区域进一步扩大或系统的配置适应于替代工作点。所谓的λ运动系统通过控制臂铰接在与工作点端部间隔开预定λ距离d的控制点处与工作臂一起形成。特别地，具有三个或以上尺度的λ运动系统可以通过提供相应数量的轴或滑架来形成。可以通过选择λ距离d来设定控制臂控制工作臂的铰接灵敏度。根据本发明的特别有利的实施例，控制点可以以可预设的方式沿着工作臂移动。例如，控制臂在控制点处铰接在工作臂上所借助的接头可以借助于共用的调节元件互连。为此目的，调节元件可以布置成可沿着工作臂移动。例如，调节元件可以具有内螺纹，所述内螺纹接合在主轴螺纹中，所述主轴螺纹沿着工作臂在其区域上延伸并且可以通过旋转在其上移动。

定位单元的多个元件（特别是滑架）可以以类似或相同的方式组装。这允许在定位单元中安装更大量的相同或相似的元件，由此可以由于规模经济而进一步降低成本。特别地，定位单元可以构造为模块化系统。为此目的，可以以标准化的方式生产定位单元的单独的元件。特别地，多个铰接件也可以借助于相同的接头实现。

根据定位单元的应用或使用领域，至少可以相对于轴向方向实现低结构高度。这允许扩展或改善工作空间的可接近性。

还可以提供在相同和/或重叠的工作空间中工作的多个定位单元。定位单元可以特别地彼此堆叠，彼此相邻，彼此成一定角度，例如呈L形或具有通道，或彼此相对布置。如果它们彼此堆叠或相邻布置，则多个定位单元可以共用相同的引导装置，由此可以节省额外的成本。

多个定位单元可以使用相同的引导装置，特别是不同定位单元的滑架可以沿着相同的引导装置可移动。对于一些应用，滑架可以以相互重叠但微观独立的方式可移动。

根据本发明的定位单元特别可用于处理系统，加工机器，例如激光加工机器，插入机器等。

附图说明

在本发明实施例的以下详细描述中，基于示出本发明的必要细节的附图，以及在权利要求中，可以找到本发明的附加特征和优点。

单独的特征均可以在本发明的变型中独立地或以任何期望的组合一起实施。

本发明的实施例在示意图中示出并且在以下描述中进一步详细解释。

在附图中：

图1是第一定位单元的透视图；

图2是类似于图1中的定位单元组装的定位单元的示意图；

图3是具有四个可控轴的第三定位单元的示意图；

图4是具有四个可控轴的第四定位单元的示意图；

图5是由挠性张紧元件形成的平行四边形机构的示意图；

图6是冲击解耦单元的示意图；

图7是重量补偿单元的示意图。

具体实施方式

图1是第一定位单元1的透视图。可以看到两个控制滑架2、3和工作滑架4。在工作滑架4上，工作臂5铰接在工作基点8上。在控制滑架2和3上，控制臂6、7分别铰接在控制基点9、10上。

控制臂6、7另外在控制点11处铰接在工作臂5上。为此目的，控制点11具有与旋转接头组合的万向接头。

控制点11与工作臂5的工作点端部12以λ距离d间隔开。工作点端部12对应于未铰接在工作滑架4上或工作基点8上的工作臂5的端部。工作单元17也可以在工作点端部12上看到。工作滑架4借助于工作臂5和接头连接，所述接头是扭转刚性（绕y轴）并且优选地具有零间隙。定位单元的其它接头可以设计成具有间隙。在该实施例中，工作单元17被设计为支架，工具可以安装在所述支架上。控制滑架2、3和工作滑架4可移动地布置在共用的引导装置13上，特别是在其两个导轨14、15上。引导装置13又安装在台架18上。

能量供应装置19、20、21向控制滑架2、3和工作滑架4或线性电机的载流电机部分供应电流，所述部分设置在所述滑架上以便驱动它们。

作为载流电机部分的配对物，在整个导轨14上延伸的无电流定子集成到导轨14中。载流电机部分和无电流定子因此均形成线性电机，借助于所述线性电机可以移动控制滑架2、3和工作滑架4。

此外，还可以看到两个支撑臂22、23，其均铰接在工作滑架4的基板16上和工作单元17上。

图2是与定位单元1类似地组装的定位单元101的高度示意图。因此，与图1中相同的附图标记在每种情况下用于彼此对应的元件。

图2特别示出了具有支撑臂22、23的定位单元101，所述支撑臂既铰接在基板16上又铰接在工作单元17上。定位单元101与定位单元1（图1）的区别特别在于，在定位单元101中，两个支撑臂22、23布置在工作臂5下方。

支撑臂22、23形成平行四边形机构。

支撑臂22、23还与工作臂5一起形成平行四边形机构。

在该实施例中，铰接件由接头形成。

另外，图2表示工作单元17可在三个方向x、y、z上移动。因此，定位单元101形成三轴系统。

另外，以下三种基本移动模式可以彼此组合，以便在x、y和/或z方向上移动工作单元17。

第一基本移动模式由控制滑架2、3在相反方向上移动、同时工作滑架4保持不动而产生。这导致工作臂5以交叉门的方式移动，由此工作单元17在跨越y和z方向的平面中的圆形路径上移动。

第二基本移动模式由控制滑架2、3均在相同方向上相对于工作滑架4移动而产生。这允许工作单元17基本上（特别是以控制滑架2、3朝向彼此的相应选择的相对速度）在跨越x和y方向的平面中移动。

导致工作单元17在x方向上的独占移动的第三基本移动模式由所有三个滑架（即控制滑架2、3和工作滑架4）沿着引导装置13以相同速度移动而产生。

通过组合这三种基本移动模式，工作空间24内的预定位置因此可选地由工作单元17或工作点端部12接近或到达。

控制点11与工作点端部12间隔λ距离d。通过沿着工作臂5选择控制点11的位置或通过选择λ距离d，控制滑架2、3的控制移动导致工作单元17或工作点端部12的移动的灵敏度可以被设定。

根据该实施例，工作臂5另外在区域中具有主轴螺纹（在图1和2中未更详细地示出）。控制点11具有带内螺纹的调节元件25，所述内螺纹可以通过旋转而沿着主轴螺纹移动。

图3示出了附加的定位单元201。定位单元201在很大程度上类似于图2中的定位单元101组装，并且因此下面仅描述定位单元201的特殊性。

定位单元201是四轴系统。除了基本上对应于工作单元17的工作单元217在x、y和/或z方向上的移动之外，工作单元217还可以根据旋转方向γ围绕z方向枢转。

为此目的，定位单元201又具有两个控制滑架202、203和两个支撑臂222、223。然而，与图2中的实施例相比，两个支撑臂中的仅一个，特别是支撑臂223，支撑在工作滑架204的基板216上或铰接在其上。

相比之下，另一支撑臂222铰接在支撑滑架226上。在该实施例中，支撑臂222借助于球窝接头铰接在两个端部上。支撑滑架226又可移动地布置在包括两个导轨214、215的引导装置213上，特别是在导轨215上。控制滑架202、203和工作滑架204可移动地布置在共用导轨214上。

另外，两个支撑臂222、223铰接在工作单元217上。因此在该情况下两个支撑臂222、223不形成平行四边形机构。而是，支撑滑架226可以相对于工作滑架204移动，由此工作单元217根据旋转方向γ枢转或围绕z方向旋转。

图4示出了作为附加实施例的定位单元301。定位单元301基本上类似于上述定位单元201组装为四轴系统。然而，与定位单元201相比，通过钢丝绳机构根据旋转方向γ控制四个轴。因此，为了理解钢丝绳机构的操作模式，在下面描述定位单元201和301之间的实质差异。

定位单元301具有工作单元317。工作单元317借助于枢转辊340、工作臂305和支撑臂322铰接在工作滑架304上。

为此目的，工作臂305铰接在与工作滑架304间隔开的工作基点308上。支撑臂322铰接在也与工作滑架304间隔开的支撑基点341上。

工作单元317可以借助于枢转辊340根据旋转方向γ（即在z方向上）相对于工作滑架304枢转。为此目的，枢转辊340可旋转地安装在工作臂305和支撑臂322之间，并且工作单元317刚性连接到枢转辊340。

钢丝绳342在枢转辊槽345中围绕枢转辊340循环或环绕。钢丝绳342的两个端部固定到枢转辊340，钢丝绳342借助于布置在枢转辊340上的张紧螺钉预加载以获得精确的路线。

枢转辊槽345特别用于在枢转辊340上安全地引导钢丝绳342，而不管工作单元317的定位或位置如何，并且特别防止钢丝绳342滑动。围绕枢转辊340的钢丝绳342的环的数量基于围绕z轴的旋转的期望最大角度范围来选择。在该实施例中，钢丝绳342环绕枢转辊340一次。

钢丝绳342借助于间接地布置在工作滑架304上以便可旋转的偏转辊331和附加的偏转辊330进一步引导远离枢转辊340，并且然后借助于偏转辊331从这里返回到枢转辊340。偏转辊331还具有用于引导钢丝绳342的槽。

偏转辊331可旋转地固定到工作基点308和支撑基点341。

偏转辊330借助于连接导轨344刚性地连接到工作滑架304，使得当工作滑架304移动时，所述导轨也移动。

支撑滑架326布置在偏转辊330和工作滑架304之间，并且特别是可以相对于工作滑架304和偏转辊330移动。支撑滑架326具有绳紧固件343，借助于所述绳紧固件，钢丝绳342在至少一个点处刚性地连接到支撑滑架326。

通过相对于工作滑架304或偏转辊330移动支撑滑架326，钢丝绳342因此借助于绳紧固件343移动，由此枢转辊340又被控制，特别是旋转。因此工作单元317根据旋转方向γ枢转。

在该实施例中，因此第四轴也可以由支撑滑架326控制。

根据本发明的替代实施例，钢丝绳仅围绕旋转固定的偏转辊331和枢转辊340引导，而不是借助于偏转辊330引导。因此工作单元317可以替代地以简单而廉价的方式根据平行四边形机构来控制。

图5中的示意图示出了作为挠性张紧元件的两个支撑臂的替代实施例，借助于所述挠性张紧元件形成平行四边形机构。

在侧视图中示出了工作滑架404，其借助于两个弹簧钢条427、428连接到工作单元417。弹簧钢条427、428由弹性弹簧钢制成并形成挠性张紧元件。在图5中还可以看出，工作臂405（其可以承受压缩载荷）铰接在工作单元417上和工作滑架404上。

如果工作单元417相对于工作滑架404在图5的图像平面中移动，则弹簧钢条427、428变形但保持其拉伸效果。因此形成平行四边形机构，允许省去弹簧钢条427、428的接头。

图6是定位单元的冲击解耦单元537的设计和操作模式的示意图。

首先可以看到引导装置513，在所述引导装置上可移动地布置滑架，特别是控制滑架502。提供线性电机以用于驱动控制滑架502。线性电机由无电流定子532和载流电机部分535形成，所述无电流定子具有磁条，所述磁条具有规则布置的交替极化方向的磁性区域。定子532和载流电机部分535沿着彼此滑动并一起形成线性电机。

电机部分535由能量供应装置536供应电流。

定子532可滑动地安装在引导装置513上。

当控制滑架502加速时，它以摩擦连接支撑在定子532上。定子532借助于反冲逆着控制滑架502的加速方向加速。提供附加质量533、534，以便保持定子532的绝对偏转低。所述质量基本上大于控制滑架502的质量，特别是其倍数。因此，由于定子532的移动性，控制滑架502或布置在其上的质量的反冲使定子532与其质量533、534一起加速。因此，支撑定位单元的台架（为简单起见未在图6中更详细地示出）减轻了反冲。

控制滑架502作为示例示出用于附加滑架，特别是用于附加控制滑架和工作滑架，它们布置成可沿着定子532移动，类似于滑架502。因此来自多个滑架的反冲可以通过图6中所示的布置解耦或吸收。

在替代实施例中，定位单元另外具有用于检测定子532的位置的位置测量系统。定子532的位置由所述系统连续检测或监测，使得可以以与磁条的相应位置或磁性区域的位置及其相应的极化方向对准的方式控制载流电机部分535。

图7示出了重量补偿单元638的实施例。

在侧视图中可以看到工作单元617。工作单元617的质量使重力指向重力方向g。应当补偿所述重力，以便实现高动态定位系统并减轻相应驱动器上的应变。

补偿单元638的操作模式通过示例基于形成平行四边形机构的两个支撑臂622、623来解释。可以看出，补偿元件639布置在支撑臂622、623之间。在该实施例中，补偿元件639设计为压缩弹簧。

在替代实施例中，补偿元件639由铰接件中的螺旋弹簧形成。在附加的替代实施例中，补偿元件639设计为气动活塞。

因此，如果工作单元617沿着图像平面移动，即在重力方向g上或与重力方向g相反，并且因此在零位置之外，则补偿元件639被张紧。因此补偿元件639在每种情况下抵抗工作单元617偏离其零位置。预加载补偿元件639特别地允许工作单元617在处于空转状态时位于其零位置的区域中。在作为气动活塞的替代实施例的情况下，适应于待补偿的质量的平衡力借助于压力调节液压地产生。

因此工作单元617的重量至少部分地由补偿元件639补偿。另外，因此还可以确保工作单元617在紧急停止情况下至少朝向其零位置移回。

附图标记的列表：

1、101、201、301 定位单元

2、3、202、203、502 控制滑架

4、204、304、404 工作滑架

5、305、405 工作臂

6、7 控制臂

8、308 工作基点

9、10 控制基点

11 控制点

12 工作点端部

13、213、513 引导装置

14、15、214、215 导轨

16、216 基板

17、217、317、417、617 工作单元

18 台架

19、20、21、536 能量供应装置

22、23、222、223、322、622、623 支撑臂

24 工作空间

25 调节元件

226、326 支撑滑架

427、428 弹簧钢条

330、331 偏转辊

532 定子

533、534 质量

535 电机部分

537 冲击解耦单元

638 重量补偿单元

639 补偿元件

340 枢转辊

341 支撑基点

342 钢丝绳

343 绳紧固件

344 连接导轨

345 枢转辊槽

d λ距离

x，y，z 方向

γ 旋转方向

g 重力方向。

Claims

1.一种定位单元（1、101、201、301），所述定位单元包括两个控制滑架（2、3、202、203、502）和工作滑架（4、204、304、404），

- 可以在彼此平行延伸的轨道上移动所述两个控制滑架（2、3、202、203、502）和所述工作滑架（4、204、304、404），

- 工作臂（5、305、405）一端铰接在所述工作滑架（4、204、304、404）上的工作基点（8、308）上并且控制臂（6、7）一端铰接在所述控制滑架（2、3、202、203、502）的每一个上的控制基点（9、10）上，

- 所述控制臂（6、7）另一端在所述工作臂的控制点（11）处铰接在所述工作臂（5、305、405）上，所述控制点（11）与所述工作臂（5、305、405）的端部以预定的λ距离（d）间隔开，所述端部形成工作点端部（12）并且背离所述工作基点（8、308），并且

- 所述两个控制基点（9、10）和所述工作基点（8、308）限定三角形，

其特征在于

所述两个控制滑架（2、3、202、203、502）和所述工作滑架（4、204、304、404）中的至少两个滑架可移动地布置在共用的引导装置（13、213、513）上。

2.根据权利要求1所述的定位单元，其特征在于，所述工作基点（8、308）布置在所述工作滑架（4、204、304、404）的基板（16、216）上。

3.根据权利要求1或2所述的定位单元，其特征在于，工作单元（17、217、317、417、617）布置在所述工作臂（5、305、405）的工作点端部（12）处。

4.根据权利要求3所述的定位单元，其特征在于，至少间接地支撑在所述引导装置（13、213、513）上的支撑臂（22、23、222、223、322、622、623）连接到所述工作臂（5、305、405）的工作点端部（12）和/或所述工作单元（17、217、317、417、617）。

5.根据权利要求3所述的定位单元，其特征在于，第一和第二支撑臂连接到所述工作臂（5、305、405）的工作点端部（12）和/或所述工作单元（17、217、317、417、617），且所述第一和/或第二支撑臂（22、23、222、223、322、622、623）与所述工作臂（5）一起形成平行四边形机构。

6.根据权利要求4所述的定位单元，其特征在于，所述支撑臂（22、23、222、223、322、622、623）布置成可相对于至少一个其它滑架移动。

7.根据权利要求4所述的定位单元，其特征在于，所述支撑臂（22、23、222、223、322、622、623）设计为挠性张紧元件。

8.根据权利要求1或2所述的定位单元，其特征在于，至少两个滑架布置在基部滑架上，所述至少两个滑架可相对于彼此移动。

9.根据权利要求1或2所述的定位单元，其特征在于，所述定位单元（1、101、201、301）具有冲击解耦单元（537）。

10.根据权利要求1或2所述的定位单元，其特征在于，所述定位单元（1、101、201、301）具有重量补偿单元（638）。

11.根据权利要求1或2所述的定位单元，其特征在于，至少一个铰接件借助于预载轴承形成。

12.根据权利要求1或2所述的定位单元，其特征在于，至少一个滑架可借助于线性电机移动。

13.根据权利要求1或2所述的定位单元，其特征在于，至少两个滑架共用所述定位单元的部件。

14.根据权利要求1或2所述的定位单元，其特征在于，所述定位单元（1、101、201、301）具有控制单元，所述控制单元设计成沿着所述引导装置（13、213、513）移动所述控制滑架（2、3、202、203、502）和/或所述工作滑架（4、204、304、404），使得所述工作点端部（12）到达所述定位单元（1、101、201、301）的工作空间（24）内的可预定空间位置。

15.根据权利要求4所述的定位单元，其特征在于，第一和第二支撑臂连接到所述工作臂（5、305、405）的工作点端部（12）和/或所述工作单元（17、217、317、417、617）。

16.根据权利要求4所述的定位单元，其特征在于，至少间接地支撑在所述引导装置（13、213、513）上的支撑臂（22、23、222、223、322、622、623）铰接在所述工作臂（5、305、405）的工作点端部（12）和/或所述工作单元（17、217、317、417、617）上。

17.根据权利要求7所述的定位单元，其特征在于，所述支撑臂（22、23、222、223、322、622、623）设计为金属条。

18.根据权利要求10所述的定位单元，其特征在于，所述定位单元（1、101、201、301）具有可调节的重量补偿单元（638）。

19.根据权利要求12所述的定位单元，其特征在于，所述线性电机的载流电机部分（535）布置在所述滑架上。

20.根据权利要求14所述的定位单元，其特征在于，所述控制单元设计为计算机单元。

21.根据权利要求9所述的定位单元，其特征在于，所述定位单元（1、101、201、301）具有冲击解耦单元（537），用于解耦或补偿反冲。