DE102005041462B3 - Vorrichtung zum Schwenken von Objekten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschwenken eines Objekts um eine raumfeste Achse, wobei die Achse im Sinne einer raumfesten Achse (16) außerhalb des von der Vorrichtung in Anspruch genommenen Raumes liegt. Die Vorrichtung zeichnet sich durch unüblich große Steifigkeit aus. DOLLAR A Parallel zum Gestell (1) werden eine Tragekoppel (5) und eine Führungskoppel (10) unter Verwendung von Kreuzschiebeelementen geführt. Mit je einem Drehgelenk sind Trage- und Führungskoppel (5, 10) mit einer Kurbel (4) verbunden, welche die Trage- und Führungskoppel (5, 10) entlang konzentrischer, jedoch nicht in identischen Kreisbahnen führt. Trage- und Führungskoppel (5, 10) besitzen im gleichen Abstand vom ersten ein zweites Drehgelenk, ein abtriebsseitiges Tragekoppeldrehgelenk (5b) bzw. ein abtriebsseitiges Führungskoppeldrehgelenk (10b), über das sie untereinander mit einem Abtriebsglied (9) verbunden sind. An dem Abtriebsglied (9) wird das Werkzeug befestigt. Das Abtriebsglied (9) beschreibt eine Kreisschwenkung um eine raumfeste Achse (16).

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schwenken von Objekten, wobei die Objekte im Wesentlichen Werkzeuge oder auch eine Kamera sein können, mit einem größeren Schwenkbereich, als bei herkömmlichen technischen Lösungen üblich.
• Bekanntlich werden Werkzeugschwenkvorrichtungen in vielen Bereichen der Technik verwendet. Verschwenken diese Vorrichtungen die Werkzeugspitze um einen festen Punkt, bleibt bei einer Orientierungsänderung die Werkzeugspitze raumfest, was aus vielerlei Gründen erwünscht sein kann. Typische Anwendungen finden sich in der Robotik als Roboterhandgelenk. Ein Roboterhandgelenk ist eine Einrichtung zur Veränderung der Orientierung des vom Roboter geführten Werkzeuges, z. B. eines Bohrers oder Fräsers. Eine Orientierungsänderung des Werkzeuges erfordert keine Veränderung der räumlichen Position des Handgelenkes. Eine Vergrößerung des Roboterarbeitsraumes, eine Verbesserung der Positioniergenauigkeit und die Möglichkeit einer sehr schnellen Orientierungsänderung sind positive Folgen eines solchen Wirkprinzips.
• Dabei darf nicht übersehen werden, dass durch eine größere Anzahl von Gliedern zur Kraftübertragung und Führung eine ausreichende Steifigkeit oft nicht gegeben ist. Derartige Vorrichtungen werden auch häufig durch Schmutz, Staub und evtl. Späne in ihrer Funktion beeinträchtigt. Diese Probleme finden sich auch bei Vorrichtungen, mit denen Säuberungsarbeiten, z. B., unter Verwendung von Düsen durchgeführt werden.
• Folgende technische Lösungen, bei denen Objekte um einen festen Punkt geschwenkt werden, können zur Charakterisierung des Standes der Technik genannt werden: Nach EP 0556499 A2 wird eine Anordnung zur Führung minimal invasiver chirurgischer Instrumente beschrieben. Hierzu ist das chirurgische Instrument um den Einstichpunkt im Körper um zwei, senkrecht aufeinander stehende Achsen zu schwenken. Dies wird in vorliegender Schrift durch die Nacheinander-Anordnung zweier Parallelkurbel-Mechanismen gelöst. Eine Vielzahl von Gliedern, untereinander drehgelenkig verbunden sind, bilden die Verbindung zwischen dem Werkzeug – hier dem chirurgischen Instrument – und dem Gestell. Die mechanische Steifigkeit dieser Anordnung ist wegen der langen Gliederkette zwischen Gestell und Werkzeug naturgemäß gering, darüber hinaus birgt die Vielzahl der Gelenke die Gefahr von Spiel. Die große Zahl von Getriebegliedern erfordert eine sehr präzise Fertigung jedes einzelnen, um das gewünschte Bewegungsverhalten zu erreichen.
• Eine ähnliche Lösung beschreibt US 5697939 A . Auch diese verwendet eine Parallelkurbel – als Parallelogramm-Mechanismus bezeichnet – zur Führung und vor allem Fixierung eines chirurgischen Instrumentes. Hier jedoch wird nur ein Parallelkurbel-Mechanismus verwendet und es wird die Schwenkung um die rechtwinklig zur Schwenkachse der Parallelkurbel liegende Achse mit einem gestellnahen Drehgelenk realisiert.
• Eine auch in diesem Zusammenhang zu nennende Lösung wird gemäß WO 03/086219 A2 angegeben.
• Die v.g. Nachteile werden unter Umständen mit den beiden letztgenannten gemindert, sie bestehen jedoch in gleicher Weise weiter.
• In US 5201742 A ist eine Einrichtung dargestellt, die zur exakten Orientierung eines minimal invasiven Instrumentes dient, derart, daß die Orientierung um einen festen Punkt durch eine Kreisbogenführung geschieht, in deren Mittelpunkt sich der Instrumentendrehpunkt befindet und auf der das Instrument manuell verschwenkt und bei Erreichen der gewünschten Position fixiert werden kann.
• Eine technische Lösung zum Anreißen ist nach DE 3545008 A1 dargelegt. Eine Bogenführung, die einen Viertelkreis umfaßt, ist mit einem Drehgelenk so verbunden, daß die Drehachse und das Zentrum der Drehachse sich kreuzen und ein Werkzeug um diesen Kreuzungspunkt im Bereich einer Halbkugel frei verschwenkt werden kann.
• Allen technischen Lösungen mit Bogenführungen sind spezifische Nachteil eigen. Bogenführungselemente sind schwer, kostenaufwendige Präzisionsbauteile und sie beanspruchen ihren kompletten Bewegungsbereich als Kollisionsraum. Der Bewegungsbereich ist naturgemäß begrenzt.
• Ein Roboterhandgelenk zur Verschwenkung eines Werkzeuges um einen festen Punkt ist in DE 3211688 A1 angegeben, wozu eine sogenannte Doppel-Parallelführung genutzt wird. Wieder sind vergleichsweise viele Glieder und Gelenke erforderlich. Geringe Steifigkeit, insbesondere senkrecht zur Bewegungsebene der Parallelogrammfürung, ist die Folge. Die große Zahl von Drehgelenken in der Einrichtung erschwert deren spielfreie Beweglichkeit. Der Bewegungsbereich ist durch die sogenannten Totlagen des Mechanismus auf etwa 120° begrenzt.
• Eine Weiterentwicklung dieses Prinzips wird in Yang, C.H., Rauchfuss, J. W.: A new Zero-Dimension Robot Wrist: Design and Accessebility Analysis, The International Journal of Robotics Research, Vol. 20, No. 2, Februar 2001, pp. 163-173 beschrieben. Zwei über- oder ineinander angeordnete Parallelkurbel-Mechanismen beseitigen die Begrenzung des Schwenkbereiches und ermöglichen theoretische eine Schwenkung des Werkzeugs um 360°. Alle anderen Nachteile von Parallelkurbel-Mechanismen bleiben jedoch erhalten.
• Somit ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Verschwenken eines Objektes um eine raumfeste Achse vorzuschlagen, wobei die raumfeste Achse im Sinne einer virtuellen Achse außerhalb des von der Vorrichtung in Anspruch genommenen Raumes liegen soll. Der Antrieb der Vorrichtung soll ausschließlich mit einer (einer einzigen) rotatorischen oder auch wahlweise einer translatorischen Antriebsbewegung erfolgen. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, eine unüblich hohe Steifigkeit der Vorrichtung in Richtung der raumfesten Achse zu erreichen, indem der Weg des Kraftflusses kurz ausgebildet sein soll. Der Schwenkbereich des Objekts soll bis zu 360° betragen, damit das Objekt uneingeschränkt um die virtuelle, raumfeste Achse rotieren kann.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst, wobei hinsichtlich der grundlegenden erfinderischen Gedanken auf den Patentanspruch 1 verwiesen wird.
• Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Patentansprüchen 2 bis 7.
• Zur Darlegung der Erfindung sollen weitere Ausführungen gemacht werden.
• An einem Gestell werden unter Verwendung an sich bekannter Kreuzschiebeelemente zwei Koppelglieder geführt, die das zu verschwenkende Objekt tragen. Bedingt durch die Kreuzschiebeelemente, welche sich erstens zwischen dem Gestell und dem ersten Koppelglied, als Tragekoppel bezeichnet und weiterhin zwischen der Tragekoppel und dem zweiten Koppelglied, als Führungskoppel bezeichnet, befinden, werden die Koppelglieder parallel und mit konstantem Abstand von dem Gestell geführt. Die Kreuzschiebeelemente bestehen jeweils aus zwei, bevorzugt rechtwinklig zueinander auf je einer Kreuzplatte angeordneten Linearführungen. Es ist erst einmal festzustellen, dass bedingt durch die zwei Kreuzschiebeelemente die Tragekoppel und die Führungskoppel sich im Vergleich zum Gestell frei zweidimensional bewegen können.
• Nun soll die gerichtete Bewegung der Koppelglieder dargelegt werden, die erforderlich ist, damit die Aufgabe gelöst werden kann, nämlich dass sich das Objekt außerhalb der Vorrichtung um eine virtuelle, raumfeste Achse schwenken lässt.
• Die Bewegung der Koppelglieder wird vorgegeben durch ein Führungsglied, welches kinematisch gesehen eine Kurbel ist. (Daher wird auch der Begriff „Kurbel" künftig verwendet.) Die Kurbel ist an ihrem einen Ende gestellfest gelagert und wird gestellseitig angetrieben, zum Beispiel durch einen am Gestell angeflanschten Elektromotor.
• An ihrem distalen Ende trägt die Kurbel einen Gelenkzapfen, der den einen Teil des antriebsseitigen Tragekoppeldrehgelenks bildet und die Kurbel mit der Tragekoppel drehgelenkig verbindet. Der Gelenkzapfen als Teil des Tragekoppeldrehgelenks führt durch die Tragekoppel hindurch und ist an seinem von der Kurbel abgewandten Ende mit einer Kurbelverlängerung starr verbunden, die an ihrem Ende mit dem antriebsseitigen Führungskoppeldrehgelenk der Führungskoppel verbunden ist. Damit bewegt die Kurbel das antriebsseitige Tragekoppeldrehgelenk und das antriebsseitige Führungskoppeldrehgelenk entlang konzentrischer, jedoch nicht identischer Kreisbahnen.
• Jedes Koppelglied besitzt im gleichen Abstand von dem Tragekoppeldrehgelenk und dem Führungskoppeldrehgelenk ein weiteres Drehgelenk, über das die Koppelglieder untereinander mit einem Abtriebsglied verbunden sind. Dieses Abtriebsglied beschreibt durch vorgenannte Anordnung eine Kreisschwenkung um eine virtuelle, raumfeste Achse, die sich als um den Vektor zwischen den beiden Drehgelenken der Koppelglieder verschobene Drehachse zwischen Gestell und Kurbel darstellt.
• An diesem Abtriebsglied ist mit einem beliebig ausgebildeten Flansch das zu schwenkende Objekt, beispielsweise ein Werkzeug, derart befestigt, dass die Werkzeugspitze, der sogenannte TCP (Tool Center Point), die virtuelle, raumfeste Achse trifft.
• Eine Variante der so eben beschriebenen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Führungsglieder, nämlich zwei Kurbeln, verwendet werden.
• Eine weitere Lösung einer Haltevorrichtung für Werkzeuge in einer Werkzeugmaschine wird in JP 2004146714 A vorgestellt. Eine von drei rotierenden Wellen der Vorrichtung steht mit einem Basisglied in Verbindung, wobei auch Führungsschienen an letzterem befestigt sind. Entlang der Schiene bewegbare Halteglieder sind dabei mit den ortsveränderlichen Objekten verbunden. Ferner sind Koppeln mit den jeweilig anderen Wellen verbunden, wobei bewegungsumkehrende Mechanismen zur Umkehr der rotatorischen Bewegung der Koppeln in lineare Bewegungen der zu bewegenden Objekte vorhanden sind. Somit werden die rotatorischen Bewegungen der rotierenden Wellen in lineare Bewegungen der jeweils gehaltenen Glieder umgewandelt.
• Schwenkungen von Objekten um raumfeste virtuelle Achsen sind mit dieser Lösung nicht möglich.
• Nach DE 20 2004 017 526 U1 ist eine Translations- und Schwenkvorrichtung zum Verfahren und Schwenken von Objekten, insbesondere innerhalb eines Systems zur Verpackung von Teilen bekannt. Diese Vorrichtung kann auch einfache Arbeiten innerhalb der Fertigung von Bauteilen in einer Fließfertigung ausführen.
• Die Vorrichtung ermöglicht zwei translatorische Bewegungsabläufe, wobei an einer Trägereinheit, die für sich gesehen verfahren werden kann, ein motorisch definiert angelenkter Kurbelarm angebracht ist. Letzterer kann Objekte über bestimmte Ausbildungen erfassen und eine Ortsveränderung bewirken.
• Diese Lösung kann allerdings die Anforderungen der Erfindung nicht erfüllen.
• Dementsprechend ist das Gestell so breit ausgeführt, dass eine zweite Kurbel, die genau der vorher beschriebenen Kurbel entspricht und horizontal in gleicher Höhe am Gestell gelagert ist, synchron mit der bereits beschriebenen Kurbel angetrieben wird. Die damit an sich gegebene Überbestimmung wirkt sich auf die Stabilität der Vorrichtung vorteilhaft aus. Die weitere Übertragung der Bewegungen erfolgt sinngemäß wie vorher beschrieben, nur mit dem Unterschied, dass die erforderlichen Bauteile antriebsseitig zweifach ausgeführt sind.
• Als alternative erfindungsgemäße Lösung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung nur aus einem Koppelglied besteht, das in der bereits dargelegten Art über ein Kreuzschiebeelement mit dem Gestell verbunden ist. Mit einem Drehgelenk ist dieses Koppelglied mit einem Hebel verbunden, der seinerseits wieder mit einem Drehgelenk eine Verbindung mit dem Gestell besitzt.
• Ein zweites Drehgelenk auf dem Koppelglied dient als Lagerung für das Abtriebsglied, das seinerseits den Flansch für das Werkzeug trägt.
• Auf der Achse des zwischen Hebel und Koppelglied liegenden Drehgelenkes ist eine erste zylindrische Scheibe eines Zugmittelgetriebes derart angeordnet, dass die Zylinderachse mit der Drehachse zusammenfällt. In gleicher Weise trägt das Abtriebsglied eine zweite Scheibe, die in ihrem Durchmesser mit der ersten identisch ist. Beide Scheiben werden durch ein Zugmittel, z. B. einen Zahnriemen oder eine Kette, verbunden und garantieren die Parallelführung des Abtriebsgliedes zur Antriebskoppel.
• Es sollen noch einige Hinweise erfolgen, welche die weitere Ausgestaltung der Erfindung betreffen:
  Das Gestell und die dazu mit konstantem Abstand und parallel zum Gestell geführten Koppelglieder sollen vorzugsweise eben ausgeführt sein.
• Die Kreuzschiebeelemente bestehen bevorzugt aus rechtwinklig zueinander angeordneten und mit einer Platte verbundenen Linearführungen.
• Der von den Achsen der (gestellseitigen, tragekoppelseitigen, führungskoppelseitigen) ersten bzw. zweiten Linearführung gebildete Winkel sollte möglichst groß (90°) sein.
• Es sei darauf verwiesen, dass in vorher beschriebener Weise die zweite Linearführung die Führungskoppel auch mit dem Gestell anstatt mit der Tragekoppel verbinden kann.
• Es sei weiter darauf verwiesen, dass zur Steigerung der Steifigkeit und aus anderen konstruktiven Gründen, nicht nur eine Schiene der Linearführung, sondern auch zwei oder mehrere Schienen parallel zueinander angeordnet sein können.
• Der Antrieb der Kurbel über Ritzel und Antriebszahnrad erfolgt bevorzugt über einen rotatorischen, zweckmäßigerweise elektrischen Antrieb. Auch ein translatorischer Antrieb wäre denkbar.
• Zum Antrieb ist noch anzumerken, dass dieser vorteilhaft an der mit dem Gestell drehbar verbundenen Kurbel rotatorisch erfolgt. Der Antrieb kann aber auch zwischen Gestell und der Kreuzplatte, zwischen Gestell und erstem Koppelglied oder zwischen der Kreuzplatte zwischen Gestell und erstem Koppelglied in Form eines translatorischen Antriebes erfolgen. Vorteilhaft sind all jene Ausführungen, bei denen der Antrieb gestellfest ausgebildet ist.
• Die erfindungsgemäßen Vorschläge ermöglichen es, nur solche Maschinenelemente einzusetzen, die sich durch eine komplette Kapselung für den Einsatz in sehr schmutziger Umgebung eignen.
• Als besonders vorteilhaft ist die kompakte konstruktive Gestaltung hervorzuheben, die unter Verwendung standardisierter, kostengünstiger Maschinenelemente erfolgt.
• Die Erfindung soll nunmehr anhand von drei Ausführungsbeispielen erläutert werden. Die folgenden Figuren zeigen die Schwenkvorrichtung in Prinzipdarstellung:
• 1: Perspektivische Ansicht von links
• 2: Perspektivische Ansicht von rechts
• 3: Vorderansicht
• 4: Seitenansicht
• 5: Perspektivische Ansicht mit zwei Kurbeln, wobei vorn das Gestell zu sehen ist
• 6: Perspektivische Ansicht mit zwei Kurbeln, wobei vorn die Führungskoppel zu sehen ist
• 7: Perspektivische Ansicht von links mit Zugmittelgetriebe
• 8: Perspektivische Ansicht von rechts mit Zugmittelgetriebe
• Wie ersichtlich, wurden einige Einzelheiten bei den 5 und 6 im Vergleich zu den 1 bis 4 weggelassen, um Wiederholungen zu vermeiden.
• Bezüglich der verwendeten Bezugszeichen wird auf die der Patentbeschreibung beigefügte Aufstellung der Bezugszeichen verwiesen.
• 1. Ausführungssbeispiel:
• Es wird auf die 1-4 verwiesen.
• Parallel und mit konstantem Abstand zum Gestell 1 werden zwei Koppelglieder geführt, d. h. die Tragekoppel 5 und die Führungskoppel 10. Der Abstand der Tragekoppel 5 zum Gestell 1 ist geringer als der Abstand der Führungskoppel 10. Zur Führung der Tragekoppel 5 und der Führungskoppel 10 dienen zwei Kreuzschiebeelemente, die aus jeweils zwei, rechtwinklig zueinander angeordneten und mit einer Platte verbundenen Linearführungen bestehen.
• Die erste Linearführung 6b besteht aus den gestellseitigen Schienen 6a der ersten Linearführung 6b, die fest mit dem Gestell 1 verbunden sind und den auf diesen linear beweglichen gestellseitigen Wagen der ersten Linearführung 6b. Die Wagen der ersten Linearführung 6b sind verbunden mit der ersten Kreuzplatte 7, mit der wiederum auch die tragekoppelseitigen Wagen 8b der ersten Linearführung 6b verbunden sind. Die in den tragekoppelseitigen Wagen 8b der ersten Linearführung 6b laufenden tragekoppelseitigen Schienen 8a der ersten Linearführung 6b sind verbunden mit der Tragekoppel 5.
• Die Verbindung der Wagen mit der ersten Kreuzplatte 7 erfolgt gemäß Ausführungsbeispiel so, dass der von den Achsen der gestellseitigen Schienen 6a der ersten Linearführung 6b und den tragekoppelseitigen Schienen 8a der ersten Linearführung 6b eingeschlossene Winkel 90 ° beträgt. (Ein Winkel von 0° zwischen den beiden Achsen ist unzulässig.) In genau identischer Art und Weise sind mit der zweiten Linearführung die Tragekoppel 5 und die Führungskoppel 10 verbunden. Dazu ist die tragekoppelseitige Schiene der zweiten Linearführung 11a mit der Tragekoppel 5 verbunden. Auf ihr können die tragekoppelseiti gen Wagen der zweiten Linearführung 11b sich linear bewegen und sind mit der zweiten Kreuzplatte 12 verbunden. Ebenso mit der zweiten Kreuzplatte 12 verbunden sind die führungskoppelseitigen Wagen der zweiten Linearführung 14b, in denen die führungskoppelseitige Schiene der zweiten Linearführung 14a linear beweglich ist und fest mit der Führungskoppel 10 verbunden ist.
• Wieder beträgt der von den Achsen der tragekoppelseitigen Schiene der zweiten Linearführung 11a und der führungskoppelseitigen Schiene der zweiten Linearführung 14a eingeschlossene Winkel 90°.
• Die Bewegung der Koppelglieder wird vorgegeben durch die Kurbel 4. Die Kurbel 4 ist an ihrem einen Ende gestellfest gelagert und fest mit einem Antriebszahnrad verbunden. Über einen rotatorischen, bevorzugt elektrischen Antrieb 3 mit einem Antriebsritzel 3a wird das Antriebszahnrad und damit die Kurbel 4 bewegt. An ihrem distalen Ende trägt die Kurbel 4 einen Gelenkzapfen 4b, der den einen Teil des antriebsseitigen Tragekoppeldrehgelenkes 5a bildet und die Kurbel 4 mit der Tragekoppel 5 drehgelenkig verbindet. Der Gelenkzapfen 4b führt durch die Tragekoppel 5 hindurch und ist an seinem von der Kurbel 4 abgewandten Ende mit einer Kurbelverlängerung 4c starr verbunden, die an ihrem Ende mit dem antriebsseitigen Führungskoppeldrehgelenk 10a der Führungskoppel 10 verbunden ist.
• Damit bewegt die Kurbel 4 das antriebsseitige Tragekoppeldrehgelenk 5a und das antriebsseitige Führungskoppeldrehgelenk 10a entlang konzentrischer, jedoch nicht in identischen Kreisbahnen.
• An ihrem kurbelabgewandten Ende trägt die Tragekoppel 5 ein weiteres Drehgelenk, das abtriebsseitige Tragekoppeldrehgelenk 5b. Gleiches gilt für die Führungskoppel 10, die das abtriebsseitige Führungskoppeldrehgelenk 10b besitzt. Der Drehgelenkabstand in der Ausdehnungsebene der Führungskoppel 10 und der Tragekoppel 5 muss identisch und größer als der Gelenkabstand an der Kurbelverlängerung 4c sein.
• Mit dem abtriebsseitigen Tragekoppeldrehgelenk 5b ist die Tragekoppel 5 mit dem Abtriebsglied 9, das mit dem Werkzeughalter identisch ist, drehbar derart verbunden, dass der Werkzeughalter sich auf der dem Gestell 1 zugewandten Seite der Tragekoppel 5 befindet. Ein durch die Tragekoppel 5 hindurch führender Kragzapfen 9a ist fest mit einem Abtriebshebel 9b verbunden, der wiederum mit dem abtriebsseitigen Führungskoppeldrehgelenk 10b verbunden ist.
• Das Abtriebsglied 9 beschreibt eine Kreisschwenkbewegung um die raumfeste Achse 16.
• Zur Funktionsfähigkeit der Einrichtung muss der Gelenkabstand der Kurbelverlängerung 4 und auf dem Abtriebshebel 9b gleich groß sein.
• Es sei darauf verwiesen, dass alle rotatorischen Bewegungen in parallelen Ebenen stattfinden.
• 2. Ausführungsbeispiel:
• Es wird auf die 5 und 6 verwiesen.
• Es wird die prinzpielle Lösung gezeigt, wenn zwei Kurbeln 4 verwendet werden. Bewegungsablauf und Kraftfluss entsprechen dem 1. Ausführungsbeispiel.
• 3. Ausführungsbeispiel:
• Es wird auf die 7 und 8 verwiesen.
• Ausführungsbeispiel 3 zeigt eine prinzipielle Lösung unter Verwendung eines Zugmittelgetriebes, z.B. eines Zahnriemens oder einer Kette. Dazu ist im Unterschied zu Ausführungsbeispiel 1 auf dem Gelenkzapfen 4b anstatt der Kurbelverlängerung 4c das antriebsseitige Zugmittelgetrieberad 17 befestigt. Das abtriebsseitige Zugmittelgetrieberad 18 ist anstatt des Abtriebshebels 9b auf dem abtriebsseitigen Tragekoppeldrehgelenk 5b angebracht. Die Zugmittelgetrieberäder 17 und 18 besitzen identische Durchmesser. Beide Zugmittelgetrieberäder 17 und 18 sind über ein Zugmittel 19 verbunden.

1

Gestell

2

Werkzeug

3

Antrieb

3a

Antriebsritzel

4

Kurbel

4b

Gelenkzapfen

4c

Kurbelverlängerung

5

Tragekoppel

5a

antriebsseitiges Tragekoppeldrehgelenk

5b

abtriebsseitiges Tragekoppeldrehgelenk

6a

gestellseitige Schiene

6b

erste Linearführung

7

erste Kreuzplatte

8a

tragekoppelseitige Schiene

8b

tragekoppelseitiger Wagen

9

Abtriebsglied

9a

Kragzapfen

9b

Abtriebshebel

10

Führungskoppel

10a

antriebsseitiges Führungskoppeldrehgelenk

10b

abtriebsseitiges Führungskoppeldrehgelenk

11a

tragekoppelseitige Schiene der 2. Linearführung

11b

tragekoppelseitiger Wagen der 2. Linearführung

12

zweite Kreuzplatte

14a

führungskoppelseitige Schiene der 2. Linearführung

14b

führungskoppelseitiger Wagen der 2. Linearführung

16

raumfeste Achse

17

antriebsseitiges Zugmittelgetrieberad

18

abtriebsseitiges Zugmittelgetrieberad

19

Zugmittel

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Schwenken von Objekten unter Verwendung eines Gestells (1) und zwei Kreuzschiebeelementen sowie zwei Koppelgliedern, nämlich einer Tragekoppel (5) und einer Führungskoppel (10), welche mit Hilfe der Kreuzschiebeelemente zweidimensional verschiebbar sind und weiterhin einem Führungsglied, welches im kinematischen Sinn eine Kurbel (4) darstellt sowie einem Abtriebsglied (9) , an welchem das Objekt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kurbel (4) auf der einen Seite am Gestell (1) gelagert ist – die Kurbel (4) auf der anderen Seite mit der Tragekoppel (5) drehgelenkig verbunden ist – in axialer Richtung der drehgelenkigen Verbindung der Kurbel (4) mit der Tragekoppel (5) eine starre Kurbelverlängerung (4c) angeordnet ist, welche mit einem antriebsseitigen Führungskoppeldrehgelenk (10a) derart verbunden ist, dass die Kurbel (4) das antriebsseitige Tragekoppeldrehgelenk (5a) und das antriebsseitige Führungskoppeldrehgelenk (10a) entlang konzentrischer Kreisbahnen bewegt und weiterhin – die Tragekoppel (5) und die Führungskoppel (10) jeweils im gleichen Abstand vom antriebsseitigen Tragekoppeldrehgelenk (5a) bzw. antriebsseitigen Führungskoppeldrehgelenk (10a) ein abtriebsseitiges Tragekoppeldrehgelenk (5b) bzw. abtriebsseitiges Führungskoppeldrehgelenk (10b) aufweisen – das abtriebsseitige Tragekoppeldrehgelenk (5b) und das abtriebsseitige Führungskoppeldrehgelenk (10b) untereinander mit dem Abtriebsglied (9), das den Werkzeughalter darstellt, drehbar verbunden sind, derart, dass der Werkzeughalter (9) sich auf der dem Gestell (1) zugewandten Seite der Tragekoppel (5) befindet und ein durch die Tragekoppel (5) hindurch führender Kragzapfen (9a) fest mit einem Abtriebshebel (9b) verbunden ist, welcher wiederum mit dem antriebsseitigen Führungskoppeldrehgelenk (10b) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gestellseitig auf gleicher Höhe eine zweite Kurbel platziert ist, die sich synchron zur ersten Kurbel bewegt, wobei bedingt durch die zweite Kurbel die antriebsseitigen Bauteile, nämlich Gelenk zapfen (4b), Kurbelverlängerung (4c), antriebsseitiges Tragekoppeldrehgelenk (5a) und antriebsseitiges Führungskoppeldrehgelenk (10a) zweifach ausgeführt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung nur aus einem Koppelglied besteht, das über ein Kreuzschiebeelement mit dem Gestell (1) verbunden ist, wobei unter Verwendung eines Drehgelenks dieses Koppelglied mit einem Hebel verbunden ist, der seinerseits wieder mit einem Drehgelenk eine Verbindung zum Gestell (1) besitzt und ein zweites Drehgelenk auf dem Koppelglied als Lagerung für das Abtriebsglied (9) dient.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied als Zugmittelgetriebe ausgebildet ist und damit eine Parallelführung des Abtriebsgliedes zur Antriebskoppel gegeben ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (1) und die parallel zum Gestell geführten Koppelglieder (5, 10) vorzugsweise eben ausgeführt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreuzschiebeelemente bevorzugt aus rechtwinklig zueinander angeordneten Linearführungen bestehen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Vorrichtung bevorzugt über eine rotatorische Antriebsbewegung erfolgt.