DE102008000718A1

DE102008000718A1 - Dreiachsige Plattform

Info

Publication number: DE102008000718A1
Application number: DE200810000718
Authority: DE
Inventors: Zong-Chang Liou; Ci-Bin Jhou
Original assignee: Hiwin Mikrosystem Corp
Current assignee: Hiwin Mikrosystem Corp
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2008-03-18
Publication date: 2009-09-24

Abstract

Dreiachsige Plattform, die eine Lineareinrichtung erster Achse, eine Lineareinrichtung zweiter Achse, einen Ständer und eine Lineareinrichtung dritter Richtung aufweist, die zum Verringern des Einbauraums aufeinander liegend zusammengebaut sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine dreiachsige Plattform, insbesondere eine sich aus einem aufeinander liegenden Aufbau mittels eines Ständers ergebende dreiachsige Plattform.
Eine in 1 gezeigte herkömmliche dreiachsige Plattform 90 weist ein Linearmodul 91 in x-Achse, ein Linearmodul 92 in y-Achse, einen Ständer 93 und ein Linearmodul 94 in z-Achse auf.
Das Linearmodul 91 in x-Achse befindet sich auf dem Linearmodul 92 in y-Achse, wobei der Ständer 93 neben dem Linearmodul 91 in x-Achse und dem Linearmodul 92 in y-Achse eingebaut ist, auf dem das in vertikaler Richtung verfahrbare Linearmodul 94 in z-Achse angebracht ist. Der Vorteil der obigen dreiachsigen Plattform besteht jedoch darin, dass ein Ständer 93 zusätzlich aufgestellt werden muss, was den Arbeitsraum beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dreiachsige Plattform zu schaffen, die eine Verringerung des Einbauraums dreier Achsen durch den aufeinander liegenden Einbau der Lineareinrichtungen mit dem Ständer gestattet.
Diese Aufgabe ist gelöst mit einer erfindungsgemäßen dreiachsigen Plattform, die aus einer Lineareinrichtung erster Achse, einer Lineareinrichtung zweiter Achse, einer Lineareinrichtung dritter Achse, einem Ständer und einem Gegengewichtteil besteht. Die dreiachsige Plattform ergibt sich durch einen aufeinander liegenden Einbau der Lineareinrichtung erster Achse, der Lineareinrichtung zweiter Achse und der Lineareinrichtung dritter Achse, wobei das Gegengewichtteil auf dem Ständer angebracht ist. In axialer Richtung wird die Lineareinrichtung zweiter Achse mit der Lineareinrichtung erster Achse verfahren, während sich der Ständer und die Lineareinrichtung dritter Achse jeweils in axialer Richtung mit der Lineareinrichtung zweiter Achse bewegen. Die axiale Bewegungsrichtung der Lineareinrichtung erster Achse schneidet die axiale Bewegungsrichtung der Lineareinrichtung zweiter Achse, während die axiale Bewegungsrichtung der Lineareinrichtung dritter Achse sich jeweils mit den axialen Bewegungsrichtungen der Lineareinrichtung erster Achse und der Lineareinrichtung zweiter Achse überkreuzt.
Folgende Wirkungen lassen sich mit der erfindungsgemäßen dreiachsigen Plattform erzielen:

1. Die Lineareinrichtungen der dreiachsigen Plattform sind mit einem Ständer aufeinander eingebaut, wobei kein zusätzlicher Einbauraum nötig ist.
2. Ein Gegengewichtteil ist auf dem Ständer der dreiachsigen Plattform angeordnet, um die Gewichte der auf dem Ständer eingebauten Lineareinrichtungen auszugleichen.

Im Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine herkömmliche dreiachsige Plattform;
2 eine schematische Darstellung des Verfahrens in einer Ebene einer erfindungsgemäßen dreiachsigen Plattform;
3 eine detaillierte schematische Darstellung;
4 eine zweite schematische Darstellung des Verfahrens in einer Ebene einer erfindungsgemäßen dreiachsigen Plattform; und
5 eine dritte schematische Darstellung des Verfahrens in einer Ebene einer erfindungsgemäßen dreiachsigen Plattform.
Wie aus den 2 bis 5 ersichtlich, weist die erfindungsgemäße dreiachsige Plattform eine Lineareinrichtung 10 erster Achse, eine Lineareinrichtung 20 zweiter Achse, einen Ständer 30, eine Lineareinrichtung 40 dritter Achse und ein Gegengewichtteil 50 auf.
Die Lineareinrichtung 10 erster Achse besteht aus einem Träger 11, einem aktiven Linearmodul 12, einem passiven Linearmodul 13 und einem Trägersitz 14, wobei der Träger 11 zum Einbau des aktiven Linearmoduls 12 und des passiven Linearmoduls 13 dient.
Das aktive Linearmodul 12 umfasst einen Stator, einen Rotor, ein Gleitteil und einen Gleitsitz. Aufgrund der magnetischen Induktion bewegt sich der Rotor entlang dem Stator. Das auf dem Gleitsitz befindliche Gleitteil steht unter Zuhilfenahme eines Verbindungselementes in Verbindung mit dem Rotor und von dem Rotor synchron zum Gleiten mitgeführt, wenn der Rotor in Bewegung gesetzt wird.
Das passive Linearmodul 13 besitzt einen Führungswagen, der sich auf einer Führung befindet. Auf einer Seite des Trägers 11 sind das aktive Linearmodul 12 und das passive Linearmodul 13 angeordnet, während das passive Linearmodul 13 auf der anderen Seite des Trägers 11 untergebracht ist.
Der Trägersitz 14 ist auf dem Rotor des aktiven Linearmoduls 12 und dem Führungswagen des passiven Linearmoduls 13 eingebaut, der sich mit dem aktiven Linearmodul 12 in x-Richtung bewegt. Anhand des vorliegenden Ausführungsbeispiels wirkt ein aktives Linearmodul 12 mit einem passiven Linearmodul 13 zusammen.
Die Lineareinrichtung 20 zweiter Achse weist einen Träger 21, ein aktives Linearmodul 22, ein passives Linearmodul 23 und einen Trägersitz 24 auf, wobei der Träger 21 zum Tragen des aktiven Linearmoduls 22 und des passiven Linearmoduls 23 dient, der auf dem Trägersitz 14 der Lineareinrichtung 10 erster Achse verriegelt und sich mit dem in x-Richtung bewegt.
Das aktive Linearmodul 22 entspricht dem aktiven Linearmodul 12 der Lineareinrichtung 10 erster Achse.
Das passive Linearmodul 23 besitzt einen Führungswagen, der sich auf einer Führung befindet. Auf einer Seite des Trägers 21 sind das aktive Linearmodul 22 und das passive Linearmodul 23 angeordnet, während das passive Linearmodul 23 auf der anderen Seite des Trägers 11 untergebracht ist.
Der Trägersitz 24 ist auf dem Rotor des aktiven Linearmoduls 22 und dem Führungswagen des passiven Linearmoduls 23 eingebaut, der sich mit dem aktiven Linearmodul 22 in y-Richtung bewegt. Anhand des vorliegenden Ausführungsbeispiels wirkt ein aktives Linearmodul 22 mit einem passiven Linearmodul 23 zusammen.
Nach dem Einbau kreuzen die Verfahrrichtungen des aktiven Linearmoduls 22 und des passiven Linearmoduls 23 der Lineareinrichtung 20 zweiter Achse mit den Verfahrrichtungen des aktiven Linearmoduls 12 und des passiven Linearmoduls 13 der Lineareinrichtung 10 erster Achse.
Der Ständer 30 ist L-förmig ausgeführt und weist einen ersten Verbindungsabschnitt 31 und einen zweiten Verbindungsabschnitt 32 auf, wobei eine Kante des ersten Verbindungsabschnittes 31 senkrecht mit einer Kante des zweiten Verbindungsabschnittes 32 verbunden ist. Mit Hilfe des ersten Verbindungsabschnittes 31 ist der Ständer 30 auf dem Trägersitz 24 der Lineareinrichtung 20 zweiter Achse fixiert und zum Bewegen in y-Richtung mitgeführt.
Die Lineareinrichtung 40 dritter Achse besitzt einen Träger 41, ein aktives Linearmodul 42, ein passives Linearmodul 43 und einen Trägersitz 44, wobei der Träger 41 zum Einbau des aktiven Linearmoduls 42 und des passiven Linearmoduls 43 eingesetzt ist, der auf dem zweiten Verbindungsabschnitt 32 des Ständers 30 verriegelt und sich mit dem in y-Richtung bewegt.
Das aktive Linearmodul 42 entspricht dem aktiven Linearmodul 12 der Lineareinrichtung 10 erster Achse.
Das passive Linearmodul 43 besitzt einen Führungswagen, der sich auf einer Führung befindet. Auf einer Seite des Trägers 41 sind das aktive Linearmodul 42 und das passive Linearmodul 43 angeordnet, während das passive Linearmodul 43 auf der anderen Seite des Trägers 41 untergebracht ist.
Der Trägersitz 44 ist auf dem Rotor des aktiven Linearmoduls 42 und dem Führungswagen des passiven Linearmoduls 43 eingebaut, der sich mit dem aktiven Linearmodul 42 in z-Richtung bewegt. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel funktioniert ein aktives Linearmodul 42 unter Zusammenwirkung mit einem passiven Linearmodul 23.
Nach dem Einbau schneiden sich die Verfahrrichtungen des aktiven Linearmoduls 42 und des passiven Linearmoduls 43 der Lineareinrichtung 40 dritter Achse jeweils die Verfahrrichtungen des aktiven Linearmoduls 12 und des passiven Linearmoduls 13 der Lineareinrichtung 10 erster Achse und die Verfahrrichtungen des aktiven Linearmoduls 22 und des passiven Linearmoduls 23 der Lineareinrichtung 20 zweiter Achse.
Das Gewicht des Gegengewichtteils 50 ist entsprechend dem Gewicht der Lineareinrichtung 40 dritter Achse auszulegen, wobei das Gegengewichtteil 50 gegenüber dem zweiten Verbindungsabschnitt 32 des Ständers 30 angeordnet ist, indem es auf einer anderen Kante des ersten Verbindungsabschnittes 31 des Ständers 30 senkrecht verriegelt ist.

90: dreiachsige Plattform
91: Linearmodul in x-Richtung
92: Linearmodul in y-Richtung
93: Ständer
94: Linearmodul in z-Richtung
10: Lineareinrichtung erster Achse
11: Träger
12: aktives Linearmodul
13: passives Linearmodul
14: Trägersitz
20: Lineareinrichtung zweiter Achse
21: Träger
22: aktives Linearmodul
23: passives Linearmodul
24: Trägersitz
30: Ständer
31: erster Verbindungsabschnitt
32: zweiter Verbindungsabschnitt
40: Lineareinrichtung dritter Achse
41: Trägersitz
42: aktives Linearmodul
43: passives Linearmodul
44: Trägersitz
50: Gegengewichtteil

Claims

Dreiachsige Plattform, aufweisend: eine Lineareinrichtung (10) erster Achse, die in x-Richtung verfahrbar ist; eine Lineareinrichtung (20) zweiter Achse, die in y-Richtung verfahrbar ist und aufeinander liegend auf der Lineareinrichtung (10) erster Achse eingebaut ist und sich somit mit ihr in x-Richtung bewegt, wobei sich die Verfahrrichtung der Lineareinrichtung (20) zweiter Achse und die Verfahrrichtung der Lineareinrichtung (10) erster Achse schneiden; einen Ständer (30), der seitlich auf der Lineareinrichtung (20) zweiter Achse angeordnet und zum Verfahren in y-Richtung mitgeführt ist; eine Lineareinrichtung (40) dritter Achse, die in z-Richtung verfahrbar ist und sich auf einer anderen Kante des Ständers (30) abstützt und somit mit ihm in y-Richtung bewegt, wobei die Verfahrrichtung der Lineareinrichtung (40) dritter Achse mit der Verfahrrichtung der Lineareinrichtung (10) erster Achse und der Lineareinrichtung (20) zweiter Achse überkreuzt; und ein Gegengewichtteil (50), das zum Gewichtsausgleich am Ständer (30) angebracht ist.
Plattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass die Lineareinrichtung (10) erster Achse einen Träger (11), ein aktives Linearmodul (12), ein passives Linearmodul (13) und einen Trägersitz (14) aufweist, wobei das aktive Linearmodul (12) und das passive Linearmodul (13) an einer Kante des Trägers (11) angeordnet sind, während das passive Linearmodul (13) an einer anderen Kante des Trägers (11) vorgesehen ist, und wobei sich der Trägersitz (14) auf dem aktiven Linearmodul (12) und dem passiven Linearmodul (13) befindet; – dass die Lineareinrichtung (20) zweiter Achse einen Träger (21), ein aktives Linearmodul (22), ein passives Linearmodul (23) und einen Trägersitz (24) umfasst, wobei der Träger (21) auf dem Trägersitz (14) der Lineareinrichtung (10) erster Achse sitzt und zum Bewegen in x-Richtung mitgeführt ist, und wobei das aktive Linearmodul (22) und das passive Linearmodul (23) an einer Kante des Trägers (21) angeordnet sind, während sich das passive Linearmodul (23) an einer anderen Kante des Trägers (21) abstützt, und wobei sich der Trägersitz (24) auf dem aktiven Linearmodul (22) und dem passiven Linearmodul (23) befindet, und wobei sich die Verfahrrichtungen des aktiven Linearmoduls (22) und des passiven Linearmoduls (23) der Lineareinrichtung (20) zweiter Achse nach dem Einbau und die Verfahrrichtungen des aktiven Linearmoduls (12) und des passiven Linearmoduls (13) der Lineareinrichtung (10) erster Achse nach dem Einbau schneiden; – dass der Ständer (30) einen ersten Verbindungsabschnitt (31) und einen zweiten Verbindungsabschnitt (32) besitzt, wobei eine Kante des ersten Verbindungsabschnittes (31) senkrecht mit einer Kante des zweiten Verbindungsabschnittes (32) verbunden ist, und wobei der Ständer (30) mit Hilfe des ersten Verbindungsabschnittes (31) auf dem Trägersitz (24) der Lineareinrichtung (20) zweiter Achse fixiert und zum Bewegen in y-Richtung mitgeführt ist; – dass sich die Lineareinrichtung (40) dritter Achse aus einem Träger (41), einem aktiven Linearmodul (42), einem passiven Linearmodul (43) und einen Trägersitz (44) ergibt, wobei der Trägersitz (44) auf dem zweiten Verbindungsabschnitt (32) verriegelt ist und somit zum Bewegen in y-Richtung mitgeführt ist, und wobei das aktive Linearmodul (42) und das passive Linearmodul (43) an einer Kante des Trägers (41) angeordnet sind, während sich das passive Linearmodul (43) an einer anderen Kante des Trägers (41) abstützt, und wobei sich der Trägersitz (44) auf dem aktiven Linearmodul (42) und dem passiven Linearmodul (43) befindet, und wobei sich die Verfahrrichtungen des aktiven Linearmoduls (42) und des passiven Linearmoduls (43) der Lineareinrichtung (40) dritter Achse nach dem Einbau und die Verfahrrichtungen des aktiven Linearmoduls (12) und des passiven Linearmoduls (13) der Lineareinrichtung (10) erster Achse nach dem Einbau schneiden; und – dass das Gegengewichtteil (50) gegenüber dem zweiten Verbindungsabschnitt (32) des Ständers (30) angeordnet ist, indem es senkrecht mit einer anderen Kante des ersten Verbindungsabschnittes (31) des Ständers (30) verbunden ist.
Plattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass die Lineareinrichtung (10) erster Achse einen Träger (11), ein aktives Linearmodul (12) und einen Trägersitz (14) aufweist, wobei das aktive Linearmodul (12) auf dem Träger (11) angeordnet ist, während sich der Trägersitz (14) auf dem aktiven Linearmodul (12) befindet; – dass die Lineareinrichtung (20) zweiter Achse einen Träger (21), ein aktives Linearmodul (22) und einen Trägersitz (24) umfasst, wobei der Träger (21) auf dem Trägersitz (14) der Lineareinrichtung (10) erster Achse sitzt und zum Bewegen in x-Richtung mitgeführt ist, auf dem sich das aktive Linearmodul (22) befindet, und wobei der Trägersitz (24) auf dem aktiven Linearmodul (22) eingebaut ist, und wobei die Verfahrrichtung des aktiven Linearmoduls (22) der Lineareinrichtung (20) zweiter Achse nach dem Einbau mit der Verfahrrichtung des aktiven Linearmoduls (12) der Lineareinrichtung (10) erster Achse nach dem Einbau überkreuzt; – dass der Ständer (30) einen ersten Verbindungsabschnitt (31) und einen zweiten Verbindungsabschnitt (32) besitzt, wobei eine Kante des ersten Verbindungsabschnittes (31) senkrecht mit einer Kante des zweiten Verbindungsabschnittes (32) verbunden ist, und wobei der Ständer (30) mit Hilfe des ersten Verbindungsabschnittes (31) auf dem Trägersitz (24) der Lineareinrichtung (20) zweiter Achse fixiert und zum Bewegen in y-Richtung mitgeführt ist; – dass die Lineareinrichtung (40) dritter Achse sich aus einem Träger (41), einem aktiven Linearmodul (42) und einen Trägersitz (44) ergibt, wobei der Trägersitz (44) auf dem zweiten Verbindungsabschnitt (32) verriegelt und somit zum Bewegen in y-Richtung mitgeführt ist, und wobei das aktive Linearmodul (42) auf dem Träger (41) angeordnet ist, während sich der Trägersitz (44) auf dem aktiven Linearmodul (42) befindet, und wobei die Verfahrrichtung des aktiven Linearmoduls (42) der Lineareinrichtung (40) dritter Achse nach dem Einbau mit der Verfahrrichtung des aktiven Linearmoduls (12) der Lineareinrichtung (10) erster Achse nach dem Einbau überkreuzt; und – dass das Gegengewichtteil (50) gegenüber dem zweiten Verbindungsabschnitt (32) des Ständers (30) angeordnet ist, indem es senkrecht mit einer anderen Kante des ersten Verbindungsabschnittes (31) des Ständers (30) verbunden ist.