DE10124365A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes, insbesondere eines Werkstückes oder Werkzeuges, mit zumindest einer Stelleinrichtung mit zumindest einem Stellglied, wobei das Stellglied einen zumindest teilweise mit einer magnetorheologischen oder elkektrorheologischen Flüssigkeit gefüllter Arbeitszylinder aufweist und ein Verfahren zum Positionieren und/oder Fixieren eines Werkstückes oder Werkzeuges, wobei das Werkstück oder das Werkzeug zunächst mit zumindest einem Arbeitszylinder im Rahmen einer Positioniergenauigkeit des Arbeitszylinders in einer Sollposition relativ zu einem Werkzeug positioniert wird, anschließend ein elektrisches Feld bzw. ein magnetisches Feld zumindest in einem Teilbereich des Arbeitszylinders angelegt wird, wobei eine im Arbeitszylinder aufgenommene elektrorheologische oder magnetorheologische Flüssigkeit beeinflußt und ein Kolben des Arbeitszylinders in einer relativen Lage zum Gehäuse des Arbeitszylinders fixiert wird, und das Werkstück oder Werkzeug danach mit einem weiteren Stellglied zur Feinpositionierung in die Sollposition relativ zu dem Werkzeug oder Werkstück präzise positioniert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Posi­ tionieren und/oder Fixieren eines Objektes, z. B. für zu bearbeitende Werkstücke oder Werkzeuge.

Derartige Vorrichtungen und Verfahrenen zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes finden bevorzugt Anwendung im Rahmen der Mikrofertigung von Werkstücken. Im Bereich der Mikrofertigung weisen zu positionierende und/oder fixierende Werkstücke oder Werkzeuge eine ähnliche Baugröße auf, wie die zum Positionieren und/oder Fixie­ ren notwendigen Stelleinrichtungen und Stellglieder.

Dadurch ergeben sich im Vergleich zu konventionellen Fertigungsmethoden von Werkstücken bei derartigen Vorrichtungen und Verfahrenen zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes insbesondere erhöhte Anforderungen hinsichtlich den Abmes­ sungen und den (Positionier-)Genauigkeiten von Stelleinrichtungen bzw. Stellgliedern sowie der Anzahl an Funktionselementen.

Bekannte, in der Mikrofertigung einsetzbare Vorrichtungen und Verfahren zum Positio­ nieren und/oder Fixieren eines Objektes weisen bislang jedoch separate Positionier- und Fixiereinrichtungen auf.

Zudem sind die bei bekannten Verfahren verwendeten mechanischen, elektromechani­ schen oder fluidisch angetriebenen Stelleinrichtungen und Stellglieder aufgrund vorhan­ dener Reibstellen, mechanischen Spieles oder nicht linearen Formänderungen nur ein­ geschränkt nutzbar für eine genaue Positionierung eines Objektes im Mikrometer- und Nanometerbereich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes anzugeben, die eine vorteilhafte Beeinflussung von Stellwegen einzelner Stellglieder zur genauen Positionierung und/oder Fixierung eines Objekts gestattet.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der vorgenannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes weist demzufolge zumindest einen zumindest teilweise mit einer magnetorheologischen oder elektrorheologischen Flüssigkeit gefüllten Arbeitszylinder als einem ersten Stellglied auf. Das Objekt umfaßt dabei insbesondere zu bearbeitende Werkstücke oder Bearbei­ tungswerkzeuge.

Weiterhin ist ein Betriebsdruck der magnetorheologischen oder elektrorheologischen Flüssigkeit im Arbeitszylinder und/oder ein Differenzdruck zwischen den von einem Kol­ ben und einem Gehäuse des Arbeitszylinders gebildeten Kammern vorzugsweise über eine Vorrichtung zur Druckerzeugung und/oder einer Beeinflussung des Volumenstro­ mes einstellbar.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes zumindest eine felderzeugende Vorrichtung zur Erzeugung eines mag­ netischen oder elektrischen Feldes aufweist, wobei mittels des magnetischen oder elekt­ rischen Feldes die magnetorheologische bzw. die elektrorheologische Füssigkeit zumin­ dest in einem Teilbereich des Arbeitszylinders beeinflußbar ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes ein weiteres Stellglied auf. Dabei ist eine Stellung des Kolbens im Gehäuse des Arbeitszylinders als erstes Stellglied für eine Grobpositionie­ rung des Objektes und eine Stellung des zweiten Stellgliedes als zweites Stellglied für eine Feinpositionierung des Objektes vorgesehen.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Positionieren und/oder Fixieren eines Werkstückes oder eines Werkzeuges anzugeben, das ein Werk­ stück oder ein Werkzeug mittels einer vorteilhaften Beeinflussung von Stellwegen meh­ rerer Stellglieder in einer bestimmten ungefähren Lage positioniert und/oder fixiert und das Werkstück oder Werkzeug in dieser Lage hochpräzise relativ zu einem Referenz­ punkt positioniert.

Diese weitere Aufgabe wird bei einem Verfahren der vorgenannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patenanspruchs 28 gelöst.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Positionieren und/oder Fixieren eines Werkstückes (oder Werkzeuges) wird ein Werkstück (oder ein Werkzeug) mittels einem Arbeitszylinder im Rahmen einer Positioniergenauigkeit des Arbeitszylinders in einer Sollposition relativ zu einem Werkzeug (oder Werkstück) positioniert. Durch Anlegen eines elektrischen Feldes bzw. eines magnetischen Feldes zumindest in einem Teilbe­ reich des Arbeitszylinders wird eine im Arbeitszylinder aufgenommene elektrorheologi­ sche oder magnetorheologische Flüssigkeit beeinflußt. Dadurch wird ein Kolben des Ar­ beitszylinders in einer relativen Lage zum Gehäuse des Arbeitszylinders fixiert. An­ schließend wird das Werkstück (oder das Werkzeug) mit einem weiteren Stellglied zur Feinpositionierung in die Sollposition relativ zu dem Werkzeug (oder einem Werkstück) präzise positioniert.

Somit wird ein Werkstück relativ zu einem Werkzeug hochpräzise positioniert. Es ist je­ doch genauso möglich, mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ein Werkzeug relativ zu einem festgehaltenen Werkstück präzise zu positionieren. Weiterhin ist es denkbar, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens das Werkstück und das Werkzeug relativ zueinander zu positionieren.

Eine Einspannkraft auf das Werkstück in einer Sollposition relativ zu dem Werkzeug wird vorteilhafterweise durch einen hydraulischen Druck der im Arbeitszylinder aufgenomme­ nen magnetorheologischen oder elektrorheologischen Flüssigkeit eingestellt.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Einspannkraft über das zweite Stellglied zur Fein­ positionierung des Werkstückes erfaßt und über diese Erfassung ein Betrag oder eine Begrenzung des Betrages der Einspannkraft kontrolliert wird.

Dadurch wird es in vorteilhafter Weise möglich, ein Werkstück durch ein erstes Stellglied, den zumindest teilweise mit einer magnetorheologischen oder elektrorheologischen Flüssigkeit gefüllten Arbeitszylinder, entlang eines ersten größeren Stellweges in einen Fangbereich eines zweiten Stellgliedes zur Feinpositionierung zu stellen und das Werk­ stück entlang eines zweiten kleineren Stellweges präzise an einem vorgewählten Punkt, z. B. relativ zu einem Bearbeitungswerkzeug einer Fertigungsanlage, zu stellen und an diesem Punkt bei einer frei wählbaren Einspannkraft zu fixieren.

Eine solche Feinpositionierung wird vorteilhafter Weise anhand vorhandenen Marken oder Konturen des zu positionierenden Werkstückes durchgeführt. Dabei ist es vorteil­ haft, wenn der Positioniervorgang des Werkstückes optisch erfaßt wird, und eine Steue­ rung des Positioniervorganges über eine Bildanalyse auf Basis der optisch ermittelten Positionen bzw. einer Veränderung der Positionen erfolgt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Ver­ bindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Fig. 1a schematische Darstellung einer Stelleinrichtung der Vorrichtung zum Posi­ tionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 1b schematische Darstellung einer Stelleinrichtung der Vorrichtung zum Posi­ tionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach einem weiteren Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 2a Darstellung eines Regelkreises der Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Fig. 1a,

Fig. 2b Darstellung eines Regelkreises der Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Fig. 1b, und

Fig. 3 schematische Darstellung der Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fi­ xieren eines Objektes mit vier Stelleinrichtungen nach Fig. 1a.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles einer Stellein­ richtung 100 der Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes. Die Stelleinrichtung 100 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein erstes und ein zweites Stellglied 1, 4 auf. Diese beiden Stellglieder 1, 4 wirken entlang einer gemeinsamen Wir­ kungsachse D gemeinsam auf das zu positionierende und/oder zu fixierende Objekt 11 (nicht gezeigt in Fig. 1).

Das Objekt 11 umfaßt insbesondere ein zu bearbeitendes Werkstück, das relativ zu ei­ nem Bearbeitungswerkzeug bzw. ein Werkzeug, das relativ zu einem zu bearbeitenden Werkstück positioniert wird.

Zwischen den in einer Reihenschaltung angeordneten Stellgliedern 1, 4 und dem Objekt 11 ist ein Greifer-Bauteil 5 angeordnet. Dieses Greifer-Bauteil 5 ist über eine Verbin­ dungsvorrichtung 6 mit dem Stellelement 3 des ersten Stellgliedes 1 verbunden. Das Greifer-Bauteil 6 ist mittels dieser Verbindungsvorrichtung 6 abhängig von der Form des Objektes 11 auf einfache und zeitsparende Art austauschbar.

In dem gezeigten ersten Ausführungsbeispiel weist die Stelleinrichtung 100 einen hyd­ raulischen Arbeits-Zylinder 1 als erstes Stellglied und einen adaptronischen Mikro-Aktor 4 als zweites Stellglied auf.

Der Arbeitszylinder 1 ist vollständig oder in Teilbereichen mit einer elektrorheologischen oder magnetorheologischen Flüssigkeit 10 gefüllt. Mittels einer Änderung einer Lage ei­ nes Kolbens 3 des Arbeits-Zylinders 1 relativ zum Gehäuse 2 ist die Lage des Greifer­ bauteiles 5 und damit die Lage des Objektes 11 einstellbar.

Die Lage des Kolbens 3 relativ zum Gehäuse 2 des Arbeits-Zylinders 1 entlang dem Stellweg wird dabei über eine Druckdifferenz, die zwischen den durch das Gehäuse 2 und einem Teil des Kolbens 3 gebildeten Kammern eingestellt wird, gesteuert. Dabei ist das Gehäuse 2 des Zylinders 1 über Druckleitungen 8 mit einer Vorrichtung zur Erzeu­ gung einer Druckdifferenz 13 oder einer Vorrichtung zur Beeinflussung des Volumen­ stromes (nicht gezeigt) verbunden.

Bei dem beschriebenen Arbeits-Zylinder 1 handelt es sich, wie beschrieben, um einen hydraulischen Zylinder. Bei dem beschriebenen Stellelement handelt es sich, wie be­ schrieben, um einen in dem Gehäuse 2 des hydraulischen Arbeits-Zylinders 1 ver­ schiebbaren Kolben 3. Der beschriebene Stellweg umfaßt somit die gesamte Länge des Kolbenhubes.

Als hydraulisches Fluid 10 wird wie beschrieben eine magneto- oder elektrorheologische Flüssigkeit 10 eingesetzt. Elektrorheologische Flüssigkeiten bzw. magnetorheologische Flüssigkeiten 10 sind Flüssigkeiten, bei denen die rheologischen Eigenschaften stufenlos über ein elektrisches bzw. magnetisches Feld steuerbar sind. In der Regel handelt es sich bei elektrorheologischen bzw. magnetorheologischen Flüssigkeiten 10 um Suspen­ sionen, d. h. in einem Trägermedium suspendierte Feststoffpartikel, die über das elektri­ sche bzw. magnetische Feld polarisierbar sind.

Bei einer solchen Flüssigkeit 10 kann also mittels eines steuerbaren Magnetfeldes bzw. eines elektrischen Feldes bevorzugt eine Viskosität der magnetorheologischen Flüssig­ keit 10 bzw. der elektrorheologischen Flüssigkeit 10 im Spalt zwischen dem Kolben 3 und dem Gehäuse 2 verändert werden. Vorzugsweise wird die magnetorheologische bzw. die elektrorheologische Flüssigkeit 10 im Arbeitszylinder verfestigt.

Das Magnetfeld bzw. das elektrische Feld wird mittels einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes bzw. eines elektrischen Feldes 9 zumindest in Teilbereichen des Arbeitszylinders 1 erzeugt und gesteuert.

Über diese Beeinflussung zumindest einer der rheologischen Eigenschaften dieser Flüs­ sigkeit 10 ist der Kolben 3 des Arbeitszylinders 1 in einer frei wählbaren Position fixier­ bar. Diese Fixierung wird bei Wegnahme des angelegten Magnetfeldes oder elektrischen Feldes aufgehoben.

Somit dient der Arbeitszylinder 1 zur Positionierung des Objektes 11 entlang eines relativ großen Stellweges mittels des Kolbenhubes und zur Erzeugung einer variablen Ein­ spannkraft auf das zu fixierende Objekt 11 aufgrund eines steuerbaren Betriebsdruckes. Die notwendige Gegenkraft zu der Einspannkraft ist beispielsweise über eine Rückstell­ vorrichtung (nicht gezeigt) entlang der Wirkungsachse D einleitbar.

Die Rückstelleinrichtung weist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen An­ schlag für die Bewegung des Kolbens 3 im Arbeitszylinder 1 auf, wobei die Rückstellein­ richtung innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 2 des Arbeitszylinders 1 und auf der gleichen Seite des Objektes 11 wie die Stelleinrichtung 100 angeordnet ist. Diese Rück­ stelleinrichtung weist vorzugsweise eine Federanordnung und/oder einen elastischen Anschlag auf.

Somit ist es auf einfache und kostengünstige, jedoch sehr präzise Art und Weise mög­ lich, das Stellelement den Kolben 3 eines Stellgliedes des Arbeitszylinders an einer vor­ gewählten Position des Stellweges dieses Stellgliedes zu fixieren.

Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Stellweg des Kolbens 3 im Gehäuse 2 des Arbeitszylinders 1 als erstes Stellglied für eine Grobpositonierung und ein Stellweg des zweiten Stellgliedes 4 für eine Feinpositonierung des Objektes 11 vor­ gesehen.

Dabei ist der Arbeitszylinder 1 und der adaptronische Mikro-Aktor 4 gekoppelt in einer Reihenschaltung angeordnet. Beide Stellglieder 1, 4 wirken entlang einer gemeinsamen Wirkungsachse D auf das Objekt.

Der adaptronische Mikro-Aktor 4 ist mit dem Gehäuse 2 des Arbeitszylinders 1 verbun­ den. Weiterhin ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der adaptroni­ sche Mikro-Aktor ortsfest bezogen auf einen festen Bezugspunkt, also beispielsweise einen Referenzpunkt einer Fertigungsvorrichtung angeordnet und umfaßt vorzugsweise einen Piezo-Aktor.

Die Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel mit einem Piezo-Aktor 4 und einem hydraulischen Zylinder 1 beschränkt. Abhängig vom notwendigen Stellweg ist jede Anzahl an hintereinander- und parallelgeschalteten Piezo-Aktoren 4 und/oder Zylindern realisierbar. Im weiteren wird aus Gründen der Einfachheit jedoch nur auf jeweils einen Piezo-Aktor 4 und einen hyd­ raulischen Zylinder 1 Bezug genommen.

Weiterhin ist die beschriebene Abfolge von Arbeitszylindern 1 und adaptronischen Mikroaktor 4 innerhalb der Reihenschaltung umkehrbar, wie aus einem Vergleich der Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich.

Weiterhin können als adaptronische Mikroaktoren 4 ebenso andere Aktoren wie bei­ spielsweise magneto/elektrostriktive Aktoren oder Formgedächtnis-Aktoren eingesetzt werden. Im weiteren wird jedoch aus Einfachheitsgründen die Wirkungsweise und Funk­ tion des zweiten Stellgliedes ausschließlich am Beispiel eines Piezo-Aktors 4 beschrie­ ben.

In dem in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist, wie beschrieben, eine Seite des Piezo-Aktors 4 mit einem ortsfesten Bezugssystem als Referenzkoordinaten­ system, z. B. relativ zu einer Fertigungseinrichtung für eine Positionierung und/oder Fixie­ rung des Objektes 11 verbunden, wohingegen die Lage einer zweiten Seite des Piezo- Aktors 4 entsprechend der Funktionsweise des Piezo-Aktors 4, d. h. einer Volumenände­ rung abhängig einer angelegten Regelgröße (Spannung oder Strom) relativ zu dem Be­ zugssystem veränderbar ist.

Diese zweite, in ihrer relativen Lage zum Bezugssystem veränderbare Seite des Piezo- Aktors 4 ist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einer dieser Seite gegenü­ berliegenden Seitenfläche eines Gehäuses 2 des Arbeits-Zylinders 1 verbunden. Das Gehäuse 2 des Arbeits-Zylinders 1 ist in einer Führungsvorrichtung 7 entlang der Wir­ kungsachse D verschiebbar angeordnet. Über eine Veränderung einer Position der be­ schriebenen zweiten, also der frei beweglichen Seite des Piezo-Aktors wird eine Position des Gehäuses 2 des Arbeitszylinders 1 beeinflußbar. Diese Position ist dabei relativ zu dem erwähnten Bezugssystem definiert. Dadurch wird über eine steuerbare Änderung der relativen Lage der zweiten Seite des Piezo-Aktors 4 zum Bezugssystem eine Lage des Gehäuses 2 des Arbeits-Zylinders 1 relativ zu dem Bezugssystem einstellbar.

Ist also, wie beschrieben, der Kolben 3 des Arbeitszylinders 1 in einer vorgewählten Po­ sition des Kolbenhubes fixiert, wird eine Feinpositionierung des Objektes entlang einem kleinen Verstellweg durch das zweite Stellglied, also beispielsweise den Piezo-Aktor 4, realisiert. Dabei wirkt der Piezo-Aktor 4, wie beschrieben, direkt auf das Gehäuse 2 des Zylinders 1. Das Gehäuse 2 ist entlang der Wirkungsachse im Rahmen der Vorrichtung zur Führung 7 dieses Gehäuses 2 verschiebbar.

Über ein solches Zusammenwirken des in einem großen Verstellbereich veränderbaren Arbeitszylinders 1 und des in einem kleinen Stellbereich sehr genau steuerbaren Piezo- Aktors 4 kann das Objekt 11 entlang der Wirkungsachse der Stellglieder 1, 4 bei gerin­ gem Aufwand positioniert und fixiert werden. Der Kolben 3 des Zylinders 1 in dabei in einer frei wählbaren Position fixierbar, bevor das Objekt 11 mittels des Piezo-Aktors 4 genau positioniert wird.

In Fig. 2a wird eine schematische Darstellung einer Ansteuerung der Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren des Objektes nach dem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel schematisch vorgestellt.

Dabei wird eine erreichte Ist-Position des Objektes 11 von einem Meßsystem (nicht ge­ zeigt) erfaßt und an eine Steuereinrichtung 12 weitergeleitet. Diese Steuereinrichtung 12 beeinflußt die Vorrichtung zur Erzeugung einer Druckdifferenz 13 zwischen den Kam­ mern im Zylindergehäuse 13 und/oder den Volumenstrom des hydraulischen Fluides, die Vorrichtung zur Erzeugung des Magnetfeldes oder des elektrischen Feldes 9, die relative Lage des Piezo-Aktors 4 und des Zylinderkolbens 3.

Das Meßsystem orientiert sich bei der präzisen Positionierung des Objektes 11 in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel an vorhandenen Marken bzw. Konturen des Objektes, also insbesondere des Werkstückes oder Werkzeuges. Eine Positionsbestimmung kann dabei direkt über ein Weg-Meßsystem oder indirekt mittels eines berührungslosen Meß­ systems erfolgen.

Das Meßsystem weist dabei in einem Ausführungsbeispiel ein berührungsloses, opti­ sches Meßsystem für eine Bestimmung einer Position des Objektes auf. Dabei ist es vorteilhaft, wenn mehrere Positionen des Objektes vor und/oder während und/oder bei Abschluß des Positioniervorganges mittels einer optischen Anordnung, beispielsweise eine Kamera zur Erfassung des sichtbaren Wellenspektrums, kontinuierlich oder in Inter­ vallen oder zu einzelnen bestimmten Zeitpunkten erfaßt und über eine Bildanalyse aus­ gewertet werden.

Die Bildanalyse kann die direkte automatische oder manuelle Auswertung auf diese Art ermittelter Bilder beispielsweise auf Basis von Konturen des Objektes und/oder auf dem Objekt angebrachten Markierungen und/oder von Helligkeits- und/oder Farbunterschie­ den umfassen. Diese Auswertung kann auf den gesamten Bildinhalt oder nur auf Teilbe­ reiche des bzw. des Bildes bezogen sein.

Über ein solches Meßsystem ist eine Lage eines Objektes oder eine Änderung der Lage eines Objektes, ausgehend von einem Startwert, beispielsweise eines Werkstückes rela­ tiv zu einem Werkzeug (oder auch umgekehrt oder beide relativ zueinander) hochpräzise erfaßbar und kontrollierbar.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel liegt einer Bestimmung und Kontrolle der Position oder der Veränderung der Position des Objektes 11 eine Erfassung einer elektromagne­ tischen Strahlung, beispielsweise Infrarotstrahlung, zugrunde. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen berührungslosen Meßsystems weist zumindest eine Einrichtung zur Erfas­ sung einer elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise eine Infrarotkamera, auf, wo­ bei eine Ist-Position des Objektes 11 (oder eine Veränderung der Ist-Position), über ei­ nen Vergleich mit gespeicherten Sollwerten und/oder Ist-Werten ermittelt wird.

Weiterhin ist im allgemeinen ein Erscheinungsbild einer Oberfläche des zu positionieren­ den und/oder zu fixierenden Objektes 11 unterschiedlich zu einem Erscheinungsbild ei­ ner Oberfläche von benachbarten Oberflächen, wie beispielsweise eines Positionierti­ sches einer Fertigungsmaschine oder einer Werkzeugaufnahme. Über einen solchen Unterschied in der Oberflächentextur ist es ebenso möglich, die Position des Objektes 11 zu ermitteln. Eine Methode zur Erkennung einer Textur einer Oberfläche kann bei­ spielsweise die Messung von an der Oberfläche gestreuter elektromagnetischer Strah­ lung umfassen.

Ist eine Textur der Oberfläche des Objektes und/oder der benachbarten Oberflächen, vorzugsweise den Hintergrundes dieses Objektes, mittels einer Erkennungsmethode beispielsweise in Form von mehreren nacheinander aufgenommenen Bildern ermittelt, ist mittels eines Differenzbildverfahrens eine Ist-Position des Objektes bzw. eine Verän­ derung der Ist-Position und/oder eine Soll-Position bestimmbar.

Weiterhin ist ein Ist-Wert der verschiedenen Lage des ersten und des zweiten Stellglie­ des über ein weiteres direkt oder indirekt wirkendes Meßsystem erfaßbar. Vorzugsweise wird ein Stellweg des Kolbens 3 und ein Stellweg des Piezo-Aktors 4 und eine Position des Zylindergehäuses 2 bzw. eine Änderung dieser Parameter über ein Weg- Meßsystem, bevorzugt induktive Wegaufnehmer erfaßt und an die Steuereinrichtung 12 weitergeleitet.

Eine Steuerung dieser Elemente erfolgt dabei nach vorgegebenen Sollwerten oder Soll­ werttabellen, die vorzugsweise in einer Speichereinheit (nicht gezeigt) hinterlegt sind.

In Fig. 1b wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Stelleinrichtung der Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes 11 gezeigt.

Bezogen auf die beschriebene Reihenschaltung des ersten Ausführungsbeispieles ist die Reihenfolge des ersten und des zweiten Stellgliedes, in der bevorzugten Ausführungs­ form der Arbeitszylinder 1 und der Piezo-Aktor 4 getauscht.

Dabei ist in diesem zweiten Ausführungsbeispiel das Gehäuse 2 des Arbeitszylinders 1 ortsfest mit dem Bezugssystem verbunden.

Über die Bewegung des Kolbens 3 des Arbeitszylinders 1 wird die relative Lage des Pie­ zo-Aktors 4 relativ zu dem Bezugssystem eingestellt.

Der Piezo-Aktor 4 ist mit dem Greiferbauteil 5 über eine Verbindungsvorrichtung 6 ver­ bunden.

Über diese Anordnung des Zylinders 1, des Piezo-Aktors 4 und des Greiferbauteiles 5 gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispieles ist die Position des Objektes 11 relativ zu dem Bezugssystem des Referenzkoordinatensystems einstellbar.

Auch mit dieser Steileinrichtung ist das Objekt 11 zunächst entlang eines großen Ver­ stellweges verschiebbar, der Kolben 3 ist in einer gewählten Position fixierbar und eine Feinpositionierung des Objektes 11 ist über den Piezo-Aktor 4 durchführbar.

Mittels des variablen Betriebsdruckes des Arbeitszylinders 1 ist eine einstellbare Spann­ kraft auf das Objekt 11 ausübbar.

Die entsprechende Ansteuerung der Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren des Objektes gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2b dargestellt.

Entsprechend dieser Ansteuerung wird eine erreichte Ist-Position des Objektes 11 und/oder der Lagen der Stellglieder 1, 4 von zumindest einem Meßsystem erfaßt und an eine Steuerung weitergeleitet.

Die bevorzugte Ausgestaltung des bzw. der Meßsystem(s) in Bezug auf das Objekt 11 und die Stellglieder 1, 4 entspricht der Ausgestaltung wie für das erste Ausführungsbei­ spiel beschrieben.

Über die Steuervorrichtung 13 wird der Kolbenhub und der Betriebdruck des Arbeitszy­ linders 1, das Magnetfeld oder das elektrische Feld und der Piezo-Aktor 4 nach vorge­ gebenen Sollwerten angesteuert.

Bei beiden Ausführungsbeispielen kann das Meßsystem die Lage des Objektes 11 über ein direktes Verfahren oder mittels eines indirekten Verfahrens bestimmen.

Werden zwei der in den Fig. 1a oder 1b gezeigten Stelleinrichtungen 100, 101 gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel entlang einer gemeinsamen Wirkungsach­ se jedoch auf gegenüberliegenden Seiten des Objektes 11 angeordnet, wird eine freie Positionierung des Objektes 11 im Rahmen der Stellwege der Stelleinrichtungen 100, 101 entlang dieser gemeinsamen Wirkungsachse möglich.

Ein sich auf dieser Wirkungsachse befindendes Objekt 11 kann erfaßt, zwischen den Stelleinrichtungen zentriert oder positioniert, mit einer Vorspannkraft beaufschlagt und präzise positioniert werden.

Derartige Kombinationen der Stelleinrichtungen 100, 101 können als Elemente eines Baukastensystems betrachtet werden.

Dabei ist eine Mehrzahl an Stelleinrichtungen 100 in serieller und/oder parallelen Anord­ nung kombinierbar, wobei jeweils zumindest zwei der Stelleinrichtungen 100, 110 entlang einer Wirkungsachse angeordnet sind.

Dadurch wird eine Vorrichtung geschaffen, die eine Position eines Objektes 11 im drei­ dimensionalen Raum im Rahmen der Stellwege der Stelleinrichtungen 100, 101 frei wählbar und positionierbar ermöglicht.

Ebenso ist denkbar, eine der Stelleinrichtungen und eine separate Rückstelleinheit ent­ lang einer gemeinsamen Wirkachse und auf gegenüberliegenden Seiten des Objektes 11 anzuordnen, wodurch eine auf das Objekt durch die Stelleinheit ausgeübte Kraft durch die Rückstelleinheit aufnehmbar wird.

Fig. 3 zeigt eine Kombination aus vier Stelleinrichtungen, wobei jeweils zwei Stellein­ richtungen entlang einer gemeinsamen Wirkungsachse und auf gegenüberliegenden Seiten des Objektes 11 angeordnet sind.

Dabei sind eine erste und eine zweite Stelleinrichtung 100, 110 entlang einer ersten Wir­ kungsachse gegenüberliegende Seiten des Objektes angeordnet. Zudem sind eine dritte und eine vierte Stelleinrichtung 120, 130 entlang einer zweiten Wirkungsachse angeord­ net, wobei sich die erste und die zweite Wirkungsachse in einem gemeinsamen Schnitt­ punkt unter einem Winkel schneiden. Vorzugsweise liegt der Schnittpunkt im Schwer­ punkt des zu positionierenden und zu fixierenden Objekts 11 und der Winkel beträgt 90°. Dadurch wird eine Positionierung und/oder Fixierung des Objektes 11 entlang der durch die Wirkungsachsen gebildeten Koordinatenebene im Rahmen der Stellwege der Stell­ glieder möglich.

Dadurch wird bevorzugt eine Vorrichtung geschaffen, welche eine Position eines Objek­ tes 11 genau einstellt und mittels einer Vorspannkraft fixiert. Dadurch wirkt ein flexibles Greifersystem auf eine Kontur, z. B. eines Werkstückes oder Werkzeuges. Dieser wird fixiert und in den Fangbereich einer Feinpositionierung gestellt.

Diese Feinpositionierung orientiert sich an vorhandenen Marken oder Konturen des Werkstückes oder Werkzeuges und stellt dieses Objekt 11 präzise zu einem Referenz­ koordinatensystem, z. B. einer Fertigungsanlage, ein, um es daran anschließend in die­ ser Lage zu spannen.

Das Verfahren zum Positionieren und/oder Fixieren eines Werkstückes oder Werkzeu­ ges wird wie beschrieben hauptsächlich zur hochpräzisen Positionierung und Fixierung eines Werkstückes relativ zu einem Bearbeitungswerkzeug bzw. zur hochpräzisen Posi­ tionierung und Fixierung eines Werkzeuges relativ zu einem zu bearbeitenden Werk­ stück verwendet.

Dabei wird zunächst das Werkstück (oder das Werkzeug) mittels des Arbeitszylinders in eine ungefähre Soll-Position, bezogen auf das Bearbeitungswerkzeug (oder das zu be­ arbeitende Werkstück) im Rahmen der Positioniergenauigkeit des Arbeitszylinders ge­ bracht. Der Kolben des Arbeitszylinders wird in diesem Zustand in seiner Lage festgelegt durch Anlegen eines entsprechenden elektrischen oder magnetischen Feldes. Mittels des adaptronischen Mikroaktors wird anschließend das Werkstück (oder das Werkzeug) in eine gewünschte Endlage hochpräzise bewegt.

Eine entsprechende Einspannkraft wird dabei über den hydraulischen Druck im Zylinder vorgegeben. Weist der adaptronische Mikroaktor einen Piezo-Aktor auf, so wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel diese Einspannkraft über diesen Piezo-Aktor erfaßt und kontrolliert.

Die erreichte Endlage des Objektes und/oder eine Zwischenlage während des Positio­ nierens des Objektes wird bevorzugt über eine optische Meßanordnung zusammen mit einer nachgeschalteten Bildanalyse erfaßt und kontrolliert.

Die Einspannkraft wird vorzugsweise konstant gehalten, indem das Feinpositionieren des Werkstückes relativ zu einem Bearbeitungswerkzeug mittels der adaptronischen Mikroaktoren derart erfolgt, daß die Einspannkraft des ersten Stellgliedes (also des Ar­ beitszylinders) erhalten bleibt, und auf der gegenüberliegenden Seite des Werkstückes angeordnete Mikroaktoren und/oder Rückstellelemente gleichartige Bewegungen in glei­ cher Richtung ausführen.

Claims (32)

1. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes, insbesondere ei­ nes Werkstückes oder Werkzeuges, mit zumindest einer Stelleinrichtung mit zu­ mindest einem Stellglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (1) einen zumindest teilweise mit einer magnetorheologischen oder elektrorheologischen Flüssigkeit (10) gefüllten Arbeitszylinder (1) aufweist.

2. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betriebsdruck der magnetorheologischen oder elektrorheologischen Flüssigkeit (10) im Arbeitszylinder (1) und/oder ein Differenz­ druck zwischen den von einem Kolben (3) und einem Gehäuse (2) des Arbeitszy­ linders (1) gebildeten Kammern über zumindest eine Vorrichtung zur Druckerzeu­ gung (13) und/oder Beeinflussung eines Volumenstromes einstellbar ist.

3. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (100) eine Führungs­ vorrichtung (7) zur Führung des Arbeitszylinders (1) aufweist, wobei das Gehäuse (2) des Arbeitszylinders (1) und/oder eine Kolbenstange des Kolbens (3) entlang einer Achsrichtung des Arbeitszylinders (1) verlagerbar ist.

4. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (100) zumindest eine felderzeugende Vorrichtung (9) zur Erzeu­ gung eines magnetischen oder elektrischen Feldes aufweist, wobei mittels des magnetischen oder elektrischen Feldes die magnetorheologische bzw. die e­ lektrorheologische Füssigkeit (10) zumindest in einem Teilbereich des Arbeitszy­ linders (1) beeinflußbar ist.

5. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Greiferbauteil (5) in Kontakt mit dem Objekt (11) ist.

6. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Greiferbauteil (5) mit dem Kolben (3) des Ar­ beitszylinders (1) lösbar verbunden ist.

7. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (100) zumindest ein weiteres Stellglied (4) aufweist, wobei ein Stellweg des Kolbens (3) im Gehäuse (2) des Arbeitszylinders (1) als erstes Stell­ glied für eine Grobpositionierung des Objektes (11) und ein Stellweg des weiteren Stellgliedes (4) als zweites Stellglied für eine Feinpositionierung des Objektes (11) vorgesehen ist, und eine Gegenkraft für ein Fixieren des Objektes (11) in den Stellweg zur Wirkung bringbar ist.

8. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (1) und das weitere Stellglied (4) gekoppelt in einer Reihenschaltung angeordnet sind und entlang einer gemein­ samen Wirkungsachse auf das Objekt (11) wirken.

9. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihenfolge des Arbeitszylinders (1) und des weiteren Stellgliedes (4) innerhalb der Reihenschaltung der Stelleinrichtung (100) umkehrbar ist.

10. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Stellglied (4) mit dem Gehäuse (2) des Arbeitszylinders (1) verbunden ist, wobei das weitere Stellglied (4) bezogen auf einen festen Bezugspunkt ortsfest ist.

11. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Stellglied (4) mit dem Kolben (3) des Arbeitszylinders (1) verbunden ist, wobei das weitere Stellglied (4) bezogen auf einen festen Bezugspunkt verlagerbar ist.

12. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch zumin­ dest ein Meßsystem für eine Bestimmung einer Position des Objektes (11), wobei eine Ermittlung einer Ist-Position des Objektes 11 mittels am Objekt (11) vorhan­ denen Marken oder Konturen und/oder mittels Texturen einer Oberfläche des Ob­ jektes (11) im Vergleich zu Texturen zumindest einer benachbarten Oberfläche vorgesehen ist.

13. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsystem eine Einrichtung zur Erfas­ sung einer elektromagnetischen Strahlung aufweist, insbesondere Infrarotstrah­ lung, wobei ein Vergleich mit gespeicherten Ist-Werten und/oder gespeicherten Sollwerten zur Ermittlung einer Ist-Position vorgesehen ist.

14. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Meß­ system die Position eines Objektes (11) berührungslos über eine optische Metho­ de ermittelt, wobei die Position und/oder eine Änderung der Position mittels einer Bildanalyse feststellbar ist.

15. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 14, gekennzeichnet durch ein Weg-Meßsystem, wo­ bei das Weg-Meßsystem zur Bestimmung eines Stellweges des Kolbens (3) des Arbeitszylinders (1) und/oder eines Stellweges des weiteren Stellgliedes (4) und/oder einer Verlagerung des Gehäuses (2) des Arbeitszylinders (1) entlang der Führungsvorrichtung (7) und/oder der Position des Objektes (11) vorgesehen ist.

16. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 14, gekennzeichnet durch zumin­ dest eine Steuereinrichtung (12), wobei die Steuereinrichtung (12) mit der Vor­ richtung zur Druckerzeugung (13), der felderzeugenden Vorrichtung (9) und dem weiteren Stellglied (4) und den Meßsystemen verbunden ist.

17. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellweg des Kolbens (3) des Arbeitszylinders (1) unabhängig von dem Stell­ weg des weiteren Stellgliedes (4) von der Steuereinrichtung (12) einstellbar ist.

18. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Stellglied (4) zumindest einen adaptronischen Mikro-Aktor aufweist.

19. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der adaptronische Mikro-Aktor (4) einen Pie­ zo-Aktor oder einen magneto-/elektrostriktiven Aktor oder einen Formgedächtnis- Aktor aufweist.

20. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der adaptronische Mikro-Aktor (4) ein Piezo- Aktor aufweist, wobei der Piezo-Aktor auch für eine Messung einer Kraft bei der Fixierung des Objektes vorgesehen ist.

21. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch eine Rückstelleinrichtung, wobei die Rückstelleinrichtung einen Anschlag für die Bewe­ gung des Kolbens (3) des Arbeitszylinders (1) darstellt und wobei die Rückstellein­ richtung innerhalb oder außerhalb des Gehäuses (2) des Arbeitszylinders (1) und auf einer Seite des Objektes (11) mit der Stelleinrichtung (100) angeordnet ist, wobei die Rückstelleinrichtung insbesondere eine Federanordnung und/oder einen elastischen Anschlag aufweist.

22. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch zumin­ dest eine weitere Stelleinrichtung (110), wobei die weitere Stelleinrichtung (110) als zweite Stelleinrichtung und die Stelleinrichtung (100) als erste Stelleinrichtung auf gegenüberliegenden Seiten des Objektes (11) entlang einer ersten Wirkungs­ achse angeordnet sind.

23. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine dritte und eine vierte Stelleinrichtung (120, 130), wobei die dritte und die vierte Stelleinrichtung (120, 130) auf gegenüberliegenden Seiten des Objektes (11) entlang einer zweiten Wirkungsachse angeordnet sind und wobei sich die erste und die zweite Wirkungsachse in einem Schnittpunkt un­ ter einem Winkel schneiden.

24. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt zwischen der ersten und der zweiten Wirkungsachse innerhalb des Objektes (11) liegt und der Winkel zwischen der ersten und der zweiten Wirkungsachse 90° beträgt.

25. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zur Druckerzeugung (13) des ersten Stellgliedes (1), die felderzeugenden Vorrichtungen (9) und die zweiten Stellglieder (4) der ersten und der zweiten und der dritten und der vierten Stelleinrichtung (100, 110, 120, 130) mittels der Steuereinrichtung (12) miteinander verschaltet sind.

26. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 25, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl an in serieller und/oder paralleler Anordnung kombinierbarer Stellein­ richtungen (100, 110), wobei zumindest zwei der Stelleinrichtungen entlang einer Wirkungsachse auf gegenüberliegenden Seiten des Objektes (11) angeordnet sind.

27. Vorrichtung zum Positionieren und/oder Fixieren eines Objektes nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (11) ein zu bearbeitendes Werkstück ist, wobei das zu bearbeitende Werkstück relativ zu einem Bearbeitungswerkzeug fixierbar und/oder positionierbar ist.

28. Verfahren zum Positionieren und/oder Fixieren eines Werkstückes oder Werkzeu­ ges, mit folgenden Schritten:

• a) das Werkstück oder Werkzeug (11) wird mit zumindest einem Arbeitszylinder (1) im Rahmen einer Positioniergenauigkeit des Arbeitszylinders (1) in einer Soll­ position relativ zu einem Werkzeug positioniert,
• b) ein elektrisches Feld bzw. eines magnetisches Feld wird zumindest in einem Teilbereich des Arbeitszylinders (1) angelegt, wobei eine im Arbeitszylinder (1) aufgenommene elektrorheologische oder magnetorheologische Flüssigkeit (10) beeinflußt und ein Kolben (3) des Arbeitszylinders (1) in einer relativen Lage zum Gehäuse (2) des Arbeitszylinders (1) fixiert wird, und
• c) das Werkstück oder Werkzeug (11) wird mit einem weiteren Stellglied (4) zur Feinpositionierung in die Sollposition relativ zu dem Werkzeug oder Werkstück präzise positioniert.

29. Verfahren zum Positionieren und/oder Fixieren eines Werkstückes oder Werkzeu­ ges nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einspannkraft auf das Werkstück oder Werkzeug (11) in der Sollposition durch einen hydraulischen Druck der im Arbeitszylinder (1) aufgenommenen magnetorheologischen oder elektrorheologischen Flüssigkeit (10) eingestellt wird.

30. Verfahren zum Positionieren und/oder Fixieren eines Werkstückes oder Werkzeu­ ges nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannkraft über ein zweites Stellglied (4) zur Feinpositionierung des Werkstückes oder Werk­ zeuges (11) erfaßt und über diese Erfassung ein Betrag oder eine Begrenzung des Betrages der Einspannkraft kontrolliert wird.

31. Verfahren zum Positionieren und/oder Fixieren eines Werkstückes oder Werkzeu­ ges (11) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 28 bis 30, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Ist-Position des Werkstückes oder Werkzeuges oder Werkzeuges (11) relativ zu einem Werkzeug oder Werkstück beim Grobposi­ tionieren mit dem Arbeitszylinder (1) und bei dem Feinpositionieren mit dem zwei­ ten Stellglied (4) erfaßt wird.

32. Verfahren zum Positionieren und/oder Fixieren eines Werkstückes oder Werkzeu­ ges nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Feinpositionieren des Werkstückes oder Werkzeuges (11) relativ zu einem Werkzeug oder Werkstück mittels adaptronischer Mikroakto­ ren derart erfolgt, daß die Einspannkraft des ersten Stellglieds beibehalten bleibt und gegenüberliegende Mikroaktoren und/oder Rückstellelemente gleiche Bewe­ gungen in gleicher Richtung ausführen.