DE102009037831A1 - System for positioning operating point of object in e.g. xy-plane for treating object with laser beam, has movable part supporting object that exhibits positioning point in xy-plane, where point lies in surface with edges with same center - Google Patents

System for positioning operating point of object in e.g. xy-plane for treating object with laser beam, has movable part supporting object that exhibits positioning point in xy-plane, where point lies in surface with edges with same center Download PDF

Info

Publication number
DE102009037831A1
DE102009037831A1 DE200910037831 DE102009037831A DE102009037831A1 DE 102009037831 A1 DE102009037831 A1 DE 102009037831A1 DE 200910037831 DE200910037831 DE 200910037831 DE 102009037831 A DE102009037831 A DE 102009037831A DE 102009037831 A1 DE102009037831 A1 DE 102009037831A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
positioning
axis
point
movable part
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE200910037831
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE200910037831 priority Critical patent/DE102009037831A1/en
Publication of DE102009037831A1 publication Critical patent/DE102009037831A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G12—INSTRUMENT DETAILS
    • G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G12B5/00—Adjusting position or attitude, e.g. level, of instruments or other apparatus, or of parts thereof; Compensating for the effects of tilting or acceleration, e.g. for optical apparatus

Abstract

The system has a movable part (2) rotatably supporting an object (3) and rotated around an axle (4) that is orthogonal to a xy-plane. The object is rotated around another axle (5), and exhibits a positioning point in the xy-plane, where the positioning point is moved from an origin point (P0) to an operating point (Pa).The positioning point lies in a circular or annular positioning surface with an outer circumference edge (K2) with radius (r2) and an internal circumference edge with radius, where the two edges have same center (MK2). The movable part is designed as an adjusting lever or a disk-shaped plate, and the system is provided with two axles, where one of the axles is designed as a shaft. An independent claim is also included for a method for positioning an object in a xy-plane.

Description

Die Erfindung betrifft ein Positioniersystem in der x, y-Ebene sowie ein Verfahren zur Positionierung eines Gegenstandes mittels des Positioniersystems.The The invention relates to a positioning system in the x, y plane and a method for positioning an object by means of Positioning system.

Positioniersysteme in der Ebene sind Vorrichtungen, mit denen Objekte positioniert, d. h. Punkte eines Objektes, die beispielsweise einer Bearbeitung unterzogen werden sollen, von einem Anfangspunkt (P0) an einen vorgegebenen Punkt, den Arbeitspunkt (Pa), gebracht werden können. Eine solche Bearbeitung kann beispielweise die Bearbeitung eines Objektes mit einem Laserstrahl sein. Nach dem Stand der Technik werden hierzu in der Regel lineare Positioniersysteme verwendet. Dabei wird das Objekt auf einer ersten Gerade in x-Richtung und anschließend oder gleichzeitig auf einer zweiten Gerade in y-Richtung verschoben. Die Bewegung entlang der Geraden wird mit separaten Positioniereinheiten realisiert, wobei diese üblicherweise als Achsen oder Linearachsen bezeichnet werden. Ein Positioniersystem, das derartige translatorische Bewegungen erlaubt, wird gelegentlich als Kreuztisch bezeichnet. Es sind allerdings auch lineare Positioniersysteme bekannt, bei denen die zweite Positioniereinheit in die erste Positioniereinheit integriert ist. Mittels zweidimensionaler Antriebsmotoren können die erste Gerade und die zweite Gerade mittels einer einzigen Positioniereinheit realisiert werden.Positioning systems in the plane are devices with which objects can be positioned, ie points of an object which are to be subjected to machining, for example, from a starting point (P 0 ) to a predetermined point, the working point (P a ). Such a processing can be, for example, the processing of an object with a laser beam. According to the state of the art, linear positioning systems are generally used for this purpose. In this case, the object is displaced on a first straight line in the x direction and then or simultaneously on a second straight line in the y direction. The movement along the straight line is realized with separate positioning units, which are usually referred to as axes or linear axes. A positioning system that allows such translatory movements is sometimes referred to as a cross table. However, linear positioning systems are also known in which the second positioning unit is integrated into the first positioning unit. By means of two-dimensional drive motors, the first straight line and the second straight line can be realized by means of a single positioning unit.

Nachteil bekannter Positioniersysteme ist jedoch deren großer Bauraum, der erforderlich ist, um eine gewünschte Positionierfläche zu realisieren. Der Bauraum vergrößert sich weiter, und zwar im gleichen Maße, wenn die Positionierfläche vergrößert wird. Unter Positionierfläche wird dabei stets die maximale Fläche in der x, y-Ebene eines kartesischen Koordinatensystems verstanden, in der sich der Anfangspunkt und der Arbeitspunkt befinden können. Anfangspunkt ist dabei ein Punkt in der x, y-Ebene vor der Bewegung, der mittels des Positioniersystems in den Arbeitspunkt gebracht, d. h. positioniert werden kann.disadvantage known positioning systems, however, is their large installation space, which is required to realize a desired positioning surface. The space increases continue, to the same extent, if the positioning surface is enlarged. Under positioning surface always the maximum area understood in the x, y plane of a Cartesian coordinate system, in which the starting point and the operating point can be located. starting point is a point in the x, y plane before the movement, which means of the positioning system brought to the operating point, d. H. be positioned can.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein Positioniersystem angegeben werden, das einen geringen Bauraum aufweist.task The invention is to the disadvantages of the prior art remove. It should be specified in particular a positioning system be, which has a small space.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 11 und 15 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 10 sowie 12 bis 14.These The object is solved by the features of claims 1, 11 and 15. Advantageous embodiments The inventions result from the features of claims 2 to 10 and 12 to 14.

Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Positioniersystem zur Positionierung eines Objektes vorgesehen, wobei das Positioniersystem einen Arbeitspunkt (Pa) in der x, y-Ebene aufweist. Das Positioniersystem umfasst ein erstes bewegliches Teil (2), auf dem das Objekt drehbar gelagert werden kann, wobei das erste bewegliche Teil um eine erste Achse drehbar ist und das Objekt um eine zweite Achse (5) drehbar ist, die um einen Abstand r1 versetzt und parallel zu der ersten Achse (4) verläuft und wobei das Objekt einen Positionierpunkt (Psx) aufweist, der in der x, y-Ebene von einem vorgegebenen Anfangspunkt (P0) zu dem Arbeitspunkt (Pa) unter Drehen des Objektes um die zweite Achse und Drehen des ersten beweglichen Teils um die erste Achse bewegt werden soll, wobei

  • – der Arbeitspunkt (Pa) in der x, y-Ebene auf dem Umfangsrand eines Kreises Ka liegt, dessen Radius ra größer 0 ist und dessen Mittelpunkt MK1 auf der ersten Achse (4) liegt; und
  • – der Positionierpunkt (Psx) in der x, y-Ebene in einer kreis- oder ringförmigen Positionierfläche mit einem äußeren Umfangsrand K2 liegt, dessen Radius r2 = ra + r1 ist und dessen Mittelpunkt MK2 auf der zweiten Achse (5) liegt, und, wenn ra ungleich r1 ist, mit einem inneren Umfangsrand K2i, dessen Radius r2i = |ra – r1| ist und dessen Mittelpunkt ebenfalls MK2 ist. Die Positionierfläche schließt alle Punkte auf K2 und ggf. K2i ein. Punkte außerhalb von K2 oder innerhalb von K2i befinden sich nicht in der Positionierfläche.
According to the invention, a positioning system for positioning an object is provided, wherein the positioning system has an operating point (P a ) in the x, y plane. The positioning system comprises a first moving part ( 2 ), on which the object can be rotatably supported, wherein the first movable part is rotatable about a first axis and the object about a second axis ( 5 ) which is offset by a distance r 1 and parallel to the first axis ( 4 ) and wherein the object has a positioning point (P sx ) in the x, y plane from a predetermined starting point (P 0 ) to the operating point (P a ) while rotating the object about the second axis and rotating the first movable Part to be moved around the first axis, where
  • - The operating point (P a ) in the x, y plane lies on the peripheral edge of a circle K a whose radius r a is greater than 0 and whose center M K1 on the first axis ( 4 ) lies; and
  • The positioning point (P sx ) lies in the x, y plane in a circular or annular positioning surface with an outer peripheral edge K 2 whose radius r 2 = r a + r 1 and whose center M K2 on the second axis ( 5 ), and if r a is not equal to r 1 , with an inner peripheral edge K 2i whose radius r 2i = | r a - r 1 | and whose center is also M K2 . The positioning surface includes all points on K 2 and possibly K 2i . Points outside of K 2 or within K 2i are not in the positioning area.

Vorzugsweise ist ra = r1. In diesem Fall ist der Radius r2 = 2r1 und Ka = K1. Damit wird ein Positioniersystem erhalten, bei dem

  • – der Positionierpunkt (Psx) in der x, y-Ebene in einer kreisförmigen Positionierfläche mit dem äußeren Umfangsrand K2 liegt, dessen Radius r2 = 2r1 ist und dessen Mittelpunkt MK2 auf der zweiten Achse liegt, und
  • – der Arbeitspunkt (Pa) in der x, y-Ebene auf der Umfangslinie eines Kreises Ka = K1 liegt, dessen Radius ra = r1 ist und dessen Mittelpunkt MK1 auf der ersten Achse liegt.
Preferably, r a = r 1 . In this case, the radius r 2 = 2r 1 and K a = K 1 . Thus, a positioning system is obtained in which
  • The positioning point (P sx ) lies in the x, y plane in a circular positioning surface with the outer peripheral edge K 2 whose radius r 2 = 2r 1 and whose center M K2 lies on the second axis, and
  • - The operating point (P a ) in the x, y plane on the circumference of a circle K a = K 1 , whose radius r a = r 1 and whose center M K1 lies on the first axis.

Der Mittelpunkt MK2 ist auf der Umfangslinie des Kreises K1 mit dem Mittelpunkt MK1 und Radius r1 verschiebbar. Die Bewegungsebenen des ersten beweglichen Teiles und des Objektes sollten zweckmäßigerweise übereinanderliegen, wobei die beiden Bewegungsebenen parallel zueinander und orthogonal zu der ersten und zweiten Achse verlaufen. Der Abstand r1 zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse muss größer als 0 sein.The center M K2 is on the circumference of the circle K 1 with the center M K1 and radius r 1 displaced. The planes of movement of the first movable part and of the object should expediently lie one above the other, with the two planes of movement running parallel to one another and orthogonal to the first and second axes. The distance r 1 between the first axis and the second axis must be greater than 0.

Zweckmäßigerweise ist das erste bewegliche Teil drehbar auf einem Trägerelement befestigt. Das Trägerelement bildet dabei das Inertialsystem für das erste bewegliche Teil und das darauf gelagerte Objekt, wobei das Trägerelement und das erste bewegliche Teil dabei Inertialsysteme für das Objekt sind. Das Inertialsystem für den Arbeitspunkt ist das Trägerelement.Conveniently, the first movable part is rotatable on a carrier element attached. The carrier element forms the inertial system for the first moving part and the object mounted thereon, wherein the support member and the first movable Part inertial systems for the object are. The inertial system for the working point is the carrier element.

Für jede Positionierung eines Positionierpunktes Psx vom Anfangspunkt (P0) in den Arbeitspunkt (Pa) kann die Lage des Arbeitspunktes auf der Umfangslinie von Ka neu festgelegt werden, ohne dass sich Größe oder Form der Positionierfläche ändern. Ändert sich durch die Wahl von Pa der Radius ra, so ändern sich Form und/oder Größe der Positionierfläche ebenfalls.For each positioning of a positioning point P sx from the starting point (P 0 ) to the working point (P a ), the position of the working point on the peripheral line of K a can be reset without changing the size or shape of the positioning surface. If the radius r a is changed by the choice of P a, the shape and / or size of the positioning surface also change.

Das Objekt ist auf dem ersten beweglichen Teil drehbar befestigt, wobei die Drehachse des Objektes (zweite Achse) nicht mit der Drehachse (erste Achse) des ersten beweglichen Teiles zusammenfällt. Das zweite bewegliche Teil kann eine rotative Bewegung um seine Drehachse unabhängig von einer Drehung des ersten beweglichen Teils um dessen Drehachse ausführen. Somit kann das Objekt eine Drehbewegung ausführen, ohne dass das erste bewegliche Teil sich dreht.The Object is rotatably mounted on the first moving part, wherein the axis of rotation of the object (second axis) not with the axis of rotation (first axis) of the first movable part coincides. The second moving part may be a rotary movement about its axis of rotation independently from a rotation of the first movable part about its axis of rotation To run. Thus, the object can perform a rotational movement without the first moving Part turns.

Führt hingegen das erste bewegliche Teil eine Drehbewegung um seine Drehachse (erste Achse) aus, wird gleichzeitig das Objekt um die erste Achse gedreht. Dabei kann es gleichzeitig eine Drehbewegung um seine eigene Drehachse (zweite Achse) ausführen, dies ist jedoch nicht erforderlich. Während die Lage der ersten Achse zum Trägerelement unverändert bleibt, verändert sich die x, y-Koordinate der zweiten Achse gegenüber dem Trägerelement, wenn das zweite bewegliche Teil eine Drehbewegung um die erste Achse ausführt.Leads on the other hand the first movable part rotates about its axis of rotation (first Axis), the object is simultaneously rotated about the first axis. It can simultaneously rotate around its own axis of rotation execute (second axis), however, this is not required. While the location of the first axis remains unchanged to the support element, changed the x, y coordinate of the second axis relative to the carrier element, if the second movable part performs a rotational movement about the first axis.

Während jeder Drehbewegung des ersten beweglichen Teils und/oder des Objektes verändert sich die Lage des Positionierpunktes Psx in der x, y-Ebene, während der Arbeitspunkt Pa seine für diese Positionierung festgelegte Lage in der x, y-Ebene behält.During each rotational movement of the first moving part and / or the object, the position of the positioning point P sx in the x, y plane changes, while the operating point P a retains its position fixed in the x, y plane for this positioning.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist das erste bewegliche Teil ein Stellhebel, an dessen erstem Ende die erste Achse angeordnet ist und an dessen anderem Ende die zweite Achse angeordnet ist. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das erste bewegliche Teil eine scheibenförmige Platte, wobei die erste Achse durch den Mittelpunkt der scheibenförmigen Platte verläuft.In an embodiment the invention, the first movable part is a lever, at the first End of the first axis is arranged and at the other end of the second axis is arranged. In another embodiment invention, the first moving part is a disc-shaped plate, wherein the first axis through the center of the disc-shaped plate runs.

Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Achse durch den Schwer- oder Mittelpunkt des Objektes verläuft. Dies ist aber nicht erforderlich.It can be provided that the second axis by the heavy or Center of the object runs. But this is not necessary.

Die zweite Achse kann eine Welle sein, die in dem ersten beweglichen Teil drehbar gelagert ist, wobei das Objekt an der Welle drehfest befestigt ist.The second axis may be a shaft that moves in the first Part is rotatably mounted, wherein the object against rotation on the shaft is attached.

Zweckmäßigerweise können ein erster Stellmotor, mit dem eine Drehung des ersten beweglichen Teiles um die erste Achse bewirkt wird, und ein zweiter Stellmotor vorgesehen sein, mit dem eine Drehung des zweiten beweglichen Teils um die zweite Achse bewirkt wird. Zusätzlich zu den jeweiligen Stellmotoren können Nachlaufgetriebe vorgesehen sein, mit denen die Drehung des ersten beweglichen Teiles um die erste Achse und/oder die Drehung des zweiten beweglichen Teils um die zweite Achse bewirkt werden.Conveniently, can a first servomotor, with which a rotation of the first movable part is effected about the first axis, and a second servomotor provided be with which a rotation of the second movable part to the second axis is effected. additionally can to the respective servomotors Caster be provided with which the rotation of the first movable part about the first axis and / or the rotation of the second movable part to be effected about the second axis.

Nach Maßgabe der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Positionierung eines Objektes in der x, y-Ebene vorgesehen, das mittels des erfindungsgemäßen Positioniersystems ausgeführt werden kann. Dabei wird der Positionierpunkt (Psx) des Objektes (3) in der x, y-Ebene von einem Anfangspunkt (P0) zu dem Arbeitspunkt (Pa) unter Drehen des Objektes um die zweite Achse und Drehen des ersten beweglichen Teils um die erste Achse bewegt, wobei der Positionierpunkt (Psx) des Objektes in der x, y-Ebene Ebene in einer kreis- oder ringförmigen Positionierfläche mit einem äußeren Umfangsrand K2 liegt, dessen Radius r2 = ra + r1 ist und dessen Mittelpunkt MK2 auf der zweiten Achse (5) liegt, und, wenn ra ungleich r1 ist, mit einem inneren Umfangsrand K2i, dessen Radius r2i = |ra – r1| ist und dessen Mittelpunkt ebenfalls MK2 ist. Die Positionierfläche schließt alle Punkte auf K2 und ggf. K2i ein. Punkte außerhalb von K2 oder innerhalb von K2i befinden sich nicht in der Positionierfläche.According to the invention, a method for positioning an object in the x, y plane is further provided, which can be carried out by means of the positioning system according to the invention. In this case, the positioning point (P sx ) of the object ( 3 ) in the x, y plane from a starting point (P 0 ) to the operating point (P a ) while rotating the object about the second axis and rotating the first movable part about the first axis, the positioning point (P sx ) of the Object in the x, y plane in a circular or annular positioning surface with an outer peripheral edge K 2 whose radius r 2 = r a + r 1 and whose center M K2 on the second axis ( 5 ), and if r a is not equal to r 1 , with an inner peripheral edge K 2i whose radius r 2i = | r a - r 1 | and whose center is also M K2 . The positioning surface includes all points on K 2 and possibly K 2i . Points outside of K 2 or within K 2i are not in the positioning area.

Vorzugsweise ist ra = r1. Damit liegt der Positionierpunkt (Psx) des Objektes in der x, y-Ebene in einer kreisförmigen Positionierfläche mit einem äußeren Umfangsrand K2, dessen Radius r2 = 2r1 ist und dessen Mittelpunkt MK2 auf der zweiten Achse liegt.Preferably, r a = r 1 . Thus, the positioning point (P sx ) of the object lies in the x, y plane in a circular positioning surface with an outer peripheral edge K 2 whose radius r 2 = 2r 1 and whose center M K2 lies on the second axis.

Das Drehen des Objektes um die zweite Achse kann gleichzeitig mit dem Drehen des ersten beweglichen Teils um die erste Achse ausgeführt werden. Alternativ können die Drehbewegungen versetzt gleichzeitig oder nacheinander ausgeführt werden, wobei beispielsweise zunächst das Objekt um die zweite Achse und danach das erste bewegliche Teil um die erste Achse gedreht wird. Da das Objekt auf dem ersten beweglichen Teil drehbar befestigt ist, wird bei einer Drehung des ersten beweglichen Teils um die erste Achse auch das Objekt um die erste Achse gedreht.The Rotating the object about the second axis can be done simultaneously with the Turning the first movable part are performed about the first axis. Alternatively you can the rotational movements offset simultaneously or consecutively, for example, first the object around the second axis and then the first moving part is rotated about the first axis. Because the object is moving on the first Part is rotatably mounted, during a rotation of the first movable Part of the first axis and the object rotated around the first axis.

Vorzugsweise umfassen das Drehen des zweiten beweglichen Teils um die zweite Achse und das Drehen des ersten beweglichen Teils um die erste Achse die Schritte:

  • (a) Drehen des Objektes um die zweite Achse, bis der Positionierpunkt (Psx) des Objektes die Umfangslinie des Kreises Ka erreicht, dessen Radius ra > 0 ist und dessen Mittelpunkt MK1 auf der ersten Achse (4) liegt; und
  • (b) Drehen des ersten beweglichen Teiles um die erste Achse, bis der Positionierpunkt (Psx) des Objektes den Arbeitspunkt (Pa) erreicht.
Preferably, rotating the second movable member about the second axis and rotating the first movable member about the first axis comprise the steps of:
  • (a) rotating the object about the second axis until the positioning point (P sx ) of the object reaches the perimeter of the circle K a whose radius r a > 0 and whose center M K1 on the first axis ( 4 ) lies; and
  • (b) rotating the first movable part about the first axis until the positioning point (P sx ) of the object reaches the working point (P a ).

Die in Schritt (a) vorgesehene Drehbewegung kann gleichzeitig mit der in Schritt (b) vorgesehenen Drehbewegung ausgeführt werden. Alternativ können die Drehbewegungen versetzt gleichzeitig oder nacheinander sowie in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden.The in step (a) provided rotational movement can simultaneously with the in step (b) provided rotational movement. Alternatively, the Rotational movements offset simultaneously or successively and in in any order become.

Ist ra = r1 und damit Ka = K1, so wird in Schritt (a) das Objekt um die zweite Achse gedreht, bis der Positionierpunkt (Psx) des Objektes die Umfangslinie des Kreises K1 erreicht, dessen Mittelpunkt sich auf der ersten Achse (4) befindet und dessen Radius der Abstand (r1) zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse ist. Schritt (b) ist dabei unverändert.If r a = r 1 and thus K a = K 1 , then in step (a) the object is rotated about the second axis until the positioning point (P sx ) of the object reaches the circumference of the circle K 1 whose center is at the first axis ( 4 ) and whose radius is the distance (r 1 ) between the first axis and the second axis. Step (b) is unchanged.

Das erfindungsgemäße Positioniersystem und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen es, den Positionierpunkt Psx eines Objektes in der x, y-Ebene von einem Anfangspunkt P0 zu einem vorgegebenen Arbeitspunkt Pa zu bewegen. Ebenso können Bahninterpolationen durchgeführt werden. Dabei ist der Platzbedarf des Positioniersystems im Vergleich zum Stand der Technik gering, da ein Teil der Größe des Positioniersystems auf das zu positionierende Objekt ausgelagert wird. Überdies kann eine Vergrößerung der Positionierfläche durch Vergrößerung des Abstandes r1 zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse und/oder die Vergrößerung des Radius ra (durch geeignete Wahl von Pa) erreicht werden, da für die Größe der Positionierfläche Apos des Positioniersystems Apos = 4Πrar1 gilt. Somit ließe sich die Positionierfläche eines existierenden Positioniersystems allein durch die Veränderung des Arbeitspunktes (Vergrößerung von ra) erweitern.The positioning system according to the invention and the method according to the invention make it possible to move the positioning point P sx of an object in the x, y plane from a starting point P 0 to a predetermined operating point P a . Likewise, web interpolations can be performed. The space requirement of the positioning system is low in comparison to the prior art, since a part of the size of the positioning system is outsourced to the object to be positioned. Moreover, an enlargement of the positioning surface by increasing the distance r 1 between the first axis and the second axis and / or increasing the radius r a (by a suitable choice of P a ) can be achieved because of the size of the positioning surface A pos of the positioning Apos = 4Πr a r 1 holds. Thus, the positioning of an existing positioning system could be extended solely by changing the operating point (increase of r a ).

Jeder Punkt innerhalb der Positionierfläche und damit jeder Positionierpunkt Psx lässt sich mit maximal jeweils einer halben Umdrehung sowohl des ersten beweglichen Teils als auch des Objektes zum Arbeitspunkt Pa bewegen. Auf diese Weise wird eine hohe Geschwindigkeit der Positionierung erreicht. Überdies lässt sich die Bewegung eines Objektes vom Anfangspunkt zum Arbeitspunkt wahlweise auf acht verschiedenen Pfaden realisieren, es sei denn, der Kreis Ka und der Kreis KP0 (der Kreis mit dem Mittelpunkt MK2, auf dem der Positionierpunkt Psx vor der Positionierung liegt) haben nur einen Schnittpunkt oder der Anfangspunkt P0 liegt bereits auf Ka. Wahlweise könnte für eine Positionierung der Pfad des kürzesten Weges (die kleinste Summe der für die Positionierung notwendigen Drehwinkel des ersten beweglichen Teiles um die erste Achse sowie des Objektes um die zweite Achse) oder bestimmte Kombinationen der Drehrichtung für erste und/oder zweite Achse bevorzugt werden.Each point within the positioning surface and thus each positioning point P sx can be moved with a maximum of half a rotation of both the first moving part and the object to the operating point P a . In this way, a high speed of positioning is achieved. Moreover, the movement of an object from the starting point to the operating point can be selectively realized on eight different paths, unless the circle K a and the circle K P0 (the circle with the center M K2 , on which the positioning point P sx before positioning ) have only one intersection or the starting point P 0 is already on K a . Optionally, for positioning, the path of the shortest path (the least sum of the positioning required rotational angles of the first movable part about the first axis and the object about the second axis) or certain combinations of the first and / or second axis rotation directions may be preferred ,

Im Gegensatz zum linearen Positioniersystem ist für die Mehrzahl der in den Arbeitspunkt gebrachten Anfangspunkte die Winkellage des positionierten Objektes zum Bezugssystem, d. h. die absolute Winkellage in der x, y-Ebene, verschieden.in the Unlike the linear positioning system is for the majority of the working point placed starting points the angular position of the positioned object to the reference system, d. H. the absolute angular position in the x, y plane, different.

Das erfindungsgemäße Positioniersystem kann mit Positioniereinheiten, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, beispielsweise mit linearen Positioniereinheiten kombiniert werden, so dass auch die Positionierung eines Objektes im drei- oder mehrdimensionalen Raum möglich ist. Beispielsweise kann das Trägerelement auf einer Lineareinheit befestigt werden, so dass translatorische Bewegungen in z-Richtung realisiert werden können. Darüber hinaus könnte eine zusätzliche lineare Positioniereinheit in das erfindungsgemäße Positioniersystem für die Veränderung des Abstandes r1 zwischen erster Achse (4) und zweiter Achse (5) integriert werden.The positioning system according to the invention can be combined with positioning units known from the prior art, for example with linear positioning units, so that it is also possible to position an object in three- or multi-dimensional space. For example, the carrier element can be mounted on a linear unit, so that translational movements in the z-direction can be realized. In addition, an additional linear positioning unit in the positioning system according to the invention for the change in the distance r 1 between the first axis ( 4 ) and second axis ( 5 ) to get integrated.

Dem erfindungsgemäßen Positioniersystem liegen folgende Beziehungen zugrunde: Die Positionierfläche des Positioniersystems ist

  • (a) für ra
    Figure 00080001
    r1 ringförmig
  • (b) für den Sonderfall ra = r1 kreisförmig
The positioning system according to the invention is based on the following relationships: The positioning surface of the positioning system is
  • (a) for r a
    Figure 00080001
    r 1 ring
  • (b) for the special case r a = r 1 circular

In (a) ergibt sich die Positionierfläche als Differenz zweier verschieden großer konzentrischer Kreisflächen mit dem Mittelpunkt MK2. Dabei stellt der größere Kreis K2 mit dem Radius r2 die äußere Begrenzung der Positionierfläche dar, während der kleinere Kreis K2i mit dem Radius rK2i eine kreisförmige Fläche („Totfläche”) begrenzt, deren enthaltene Punkte mit dem Positioniersystem nicht in den Arbeitspunkt Pa gebracht werden können. Beide Kreise sind genau so groß, dass sie jeweils einen Schnittpunkt mit dem Arbeitskreis Ka (Radius ra) haben.In (a), the positioning surface results as the difference between two differently sized concentric circular surfaces with the center M K2 . The larger circle K 2 with the radius r 2 represents the outer boundary of the positioning surface, while the smaller circle K 2i with the radius r K2i limits a circular area ("dead area") whose points with the positioning system are not in the working point P a can be brought. Both circles are just so big that they each have an intersection with the circle K a (radius r a ).

Im Sonderfall (b) (Idealfall) gibt es keinen inneren Kreis (rK2i = 0), so dass die Positionierfläche der Kreisfläche K2 entspricht.In special case (b) (ideal case) there is no inner circle (r K2i = 0), so that the positioning surface corresponds to the circular area K 2 .

Es gilt für Fall (a):

  • (1) Die Kreise K2 und K2i sind verschieden groß und haben den Mittelpunkt MK2.
  • (2) Der große Kreis hat den Radius r2 = ra + r1
  • (3) Der kleine Kreis hat den Radius rK2i = |ra – r1|
  • (4) Beide Kreise haben ihren jeweils einzigen Schnittpunkt mit dem Arbeitskreis Ka in jeweils einem der Punkte, in denen auch eine Gerade durch MK1 und MK2 den Arbeitskreis schneidet.
  • (5) Der Arbeitskreis Ka und der kleinere Kreis K2i schneiden sich im Arbeitspunkt Pa
It applies to case (a):
  • (1) The circles K 2 and K 2i are of different sizes and have the center M K2 .
  • (2) The large circle has the radius r 2 = r a + r 1
  • (3) The small circle has the radius r K2i = | r a - r 1 |
  • (4) Both circles have their only point of intersection with the working circle K a in each case one of the points, in which also a straight line through M K1 and M K2 cuts the working circle.
  • (5) The working circle K a and the smaller circle K 2i intersect at the working point P a

Für Fall (b) gilt

  • (1) es existiert kein innerer Kreis (rK2i = 0)
  • (2) Die Positionierfläche ist damit gleich der Kreisfläche K2
For case (b) applies
  • (1) there is no inner circle (r K2i = 0)
  • (2) The positioning surface is thus equal to the circular area K 2

Positionierfläche Apos des PositioniersystemsPositioning surface A pos of the positioning system

  • Apos = K2 – K2i A pos = K 2 -K 2i Apos = Π(r2)2 – Π(r2i)2 A pos = Π (r 2 ) 2 - Π (r 2i ) 2 Apos = Π(ra + r1)2 – Π(ra – r1)2 A pos = Π (r a + r 1 ) 2 - Π (r a - r 1 ) 2

Positionierfläche Apos des Positioniersystems im Sonderfall ra = r1 Positioning surface A pos of the positioning system in special case r a = r 1

  • Apos = Π(ra + r1)2 – Π(ra – r1)2 |ra = r1 A pos = Π (r a + r 1 ) 2 - Π (r a - r 1 ) 2 | r a = r 1 Apos = Π(r1 + r1)2 – Π(r1 – r1)2 A pos = Π (r 1 + r 1 ) 2 - Π (r 1 - r 1 ) 2 Apos = Π(r1 + r1)2 A pos = Π (r 1 + r 1 ) 2 Apos = Π(2r1)2 A pos = Π (2r 1 ) 2

Durch Umformung der Gleichung Apos = Π(ra + r1)2 – Π(ra – r1)2 erhält man Apos = 4Πrar1 und für den Sonderfall ra = r1: Apos = 4Πr1 2 = Π(2r1)2 By transforming the equation A pos = Π (r a + r 1 ) 2 - Π (r a - r 1 ) 2 one obtains A pos = 4Πr a r 1 and for the special case r a = r 1 : A pos = 4Πr 1 2 = Π (2r 1 ) 2

Folgerungenconclusions

  • (1) ra kann beliebig, größer 0 sein(1) r a can be arbitrary, greater than 0
  • (2) r1 kann beliebig, größer 0 sein(2) r 1 can be arbitrary, greater than 0
  • (3) Eine Veränderung von ra bzw. r1 resultiert in einer proportionalen Veränderung der Positionierfläche(3) A change of r a or r 1 results in a proportional change of the positioning surface
  • (4) Allein durch die Vergrößerung von ra kann die Positionierfläche eines existierenden Positioniersystems theoretisch bis unendlich vergrößert werden.(4) Simply by increasing r a , the positioning surface of an existing positioning system can be increased theoretically to infinitely.
  • (5) Die Breite des Rings einer ringförmigen Positionierfläche ist die Differenz r2 – r2i und beträgt für ra > r1 den Maximalwert 2r1.(5) The width of the ring of an annular positioning surface is the difference r 2 - r 2i and is for r a > r 1 the maximum value 2r 1 .

Weitere ZusammenhängeFurther connections

Für die Fälle ra < r1 bzw. ra > r1 können folgende Formeln angewandt werden, die für den Fall ra = r1 gleichsam gelten:

  • (I) ra ≥ r1 („der Arbeitspunkt liegt außerhalb oder auf K1”)
    Figure 00100001
  • (II) ra ≤ r1 („der Arbeitspunkt liegt innerhalb oder auf K1”)
    Figure 00100002
For the cases r a <r 1 or r a > r 1 , the following formulas can be used, which are valid for the case r a = r 1 :
  • (I) r a ≥ r 1 ("the operating point is outside or on K 1 ")
    Figure 00100001
  • (II) r a ≤ r 1 ("the operating point lies within or on K 1 ")
    Figure 00100002

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die die Erfindung nicht einschränken sollen, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigenThe The invention is described below by means of embodiments which illustrate the invention do not restrict are explained in more detail with reference to the drawings. Show

1a–c eine Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Positioniersystems von oben; 1a C is a view from above of a first embodiment of the positioning system according to the invention;

2 eine Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Positioniersystems; 2 a sectional view of in 1 shown embodiment of the positioning system according to the invention;

3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Positioniersystems; 3 a schematic representation of a second embodiment of the positioning system;

4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Positioniersystems von oben; 4 a schematic representation of a third embodiment of the positioning system from above;

5 eine schematische Darstellung der dritten Ausführungsform des Positioniersystems von der Seite; 5 a schematic representation of the third embodiment of the positioning system from the side;

6 schematische Darstellungen von Ausführungsformen der Erfindungen mit unterschiedlichen Werten für ra bzw. r1; und 6 schematic representations of embodiments of the invention with different values for r a and r 1 ; and

7 schematische Darstellungen der Drehbewegungen bei Ausführungsformen der Erfindungen mit unterschiedlichen Werten für ra bzw. r1. 7 schematic representations of the rotational movements in embodiments of the invention with different values for r a and r 1 .

In den Ausführungsformen der Erfindung, die in den 1 bis 5 und 6a gezeigt sind, ist ra = r1 und damit Ka = K1. Die Positionierfläche ist kreisförmig und wird nur durch den Umfangsrand K2 begrenzt. Ein innerer Umfangsrand K2i existiert wegen r2i = 0 nicht.In the embodiments of the invention disclosed in the 1 to 5 and 6a are shown, r a = r 1 and thus K a = K 1 . The positioning surface is circular and is limited only by the peripheral edge K 2 . An inner peripheral edge K 2i does not exist because of r 2i = 0.

Die in den 1a–c und 2 gezeigte erste Ausführungsform des Positioniersystems umfasst als erstes bewegliches Teil eine erste scheibenförmige Platte 2, die um die erste Achse 4 drehbar (Pfeil A) auf einem Trägerelement 1 befestigt ist. Der Umfangsrand der ersten scheibenförmigen Platte 2 umschließt einen Kreis K3 mit dem Radius r3 und dem Mittelpunkt MK1, der sich auf der ersten Achse 4 befindet. Auf der ersten scheibenförmigen Platte 2 befindet sich das Objekt 3, das auf der ersten scheibenförmigen Platte 2 um eine zweite Achse 5 drehbar (Pfeil B) ist. Die zweite Achse 5 hat zur ersten Achse 4 den Abstand r1. Der Umfangsrand des Objektes 3 umschließt einen Kreis K2 mit dem Radius r2 und dem Mittelpunkt MK2, der sich auf der zweiten Achse 5 befindet. Dabei ist r2 = 2r1. Die Kreisfläche des Kreises K2 stellt die Positionierfläche dar.The in the 1a -C and 2 shown first embodiment of the positioning system comprises as a first movable part, a first disc-shaped plate 2 , around the first axis 4 rotatable (arrow A) on a support element 1 is attached. The peripheral edge of the first disc-shaped plate 2 encloses a circle K 3 with the radius r 3 and the center M K1 , located on the first axis 4 located. On the first disc-shaped plate 2 is the object 3 that on the first disk-shaped plate 2 around a second axis 5 rotatable (arrow B) is. The second axis 5 has to the first axis 4 the distance r 1 . The peripheral edge of the object 3 encloses a circle K 2 with the radius r 2 and the center M K2 , located on the second axis 5 located. Where r 2 = 2r 1 . The circular area of the circle K 2 represents the positioning surface.

In der gezeigten, ersten Ausführungsform fallen somit die Fläche des Objektes 3 und die Positionierfläche zusammen, was jedoch nicht notwendigerweise der Fall sein muss. Beispielsweise kann das Objekt (3) Bereiche aufweisen, die außerhalb oder innerhalb der äußeren Grenze der Positionierfläche K2 mit dem Radius r2 = ra + r1 liegen (siehe 4). Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das Objekt 3 keinen regelmäßigen Rand aufweist.In the first embodiment shown, the area of the object thus falls 3 and the positioning surface together, but this need not necessarily be the case. For example, the object ( 3 ) Have areas that lie outside or inside the outer boundary of the positioning surface K 2 with the radius r 2 = r a + r 1 (see 4 ). This is the case, for example, if the object 3 has no regular border.

Ferner entspricht in der gezeigten, ersten Ausführungsform der Radius r2 des Objektes 3 dem Radius r3 der ersten scheibenförmigen Platte 2. Dies ist jedoch keineswegs notwendig, wie in 3 und 4 gezeigt ist.Furthermore, in the first embodiment shown, the radius r 2 of the object corresponds 3 the radius r 3 of the first disc-shaped plate 2 , However, this is by no means necessary, as in 3 and 4 is shown.

Auf der Umfangslinie eines Kreises K1, dessen Mittelpunkt MK1 und dessen Radius r1 ist, befindet sich in der gezeigten, ersten Ausführungsform der Arbeitspunkt Pa. Der Mittelpunkt MK1 liegt auf der ersten Achse 4. Der Arbeitspunkt kann in der Anfangsposition P0 des Positionierpunktes Psx, d. h. vor einer Drehbewegung der ersten scheibenförmigen Platte 2 und des Objektes 3, auf der zweiten Achse 5 liegen, dies ist jedoch nicht erforderlich. Mit jeder Drehbewegung der ersten scheibenförmigen Platte 2 und/oder des Objektes 3 verändert sich die Lage des Positionierpunktes in der x, y-Ebene, während die Lage des Arbeitspunktes Pa und die des Anfangspunktes P0 unverändert bleiben.On the circumferential line of a circle K 1 whose center M K1 and whose radius r 1 is located in the illustrated first embodiment of the operating point P a . The center M K1 lies on the first axis 4 , The operating point may be in the initial position P 0 of the positioning point P sx , ie before a rotational movement of the first disc-shaped plate 2 and the object 3 , on the second axis 5 but this is not required. With every rotation of the first disc-shaped plate 2 and / or the object 3 the position of the positioning point changes in the x, y plane, while the position of the operating point P a and that of the starting point P 0 remain unchanged.

Der Anfangspunkt P0 ist der Punkt in der Positionierfläche, an dem sich der Positionierpunkt Psx vor Drehbewegungen des ersten beweglichen Teils 2 und/oder des Objektes befindet. Hat der Positionierpunkt Psx den Arbeitspunkt Pa erreicht, kann ein neuer Anfangspunkt P0 vorgegeben sein oder werden, an dem sich ein anderer Positionierpunkt Psx befindet, der wiederum in den Arbeitspunkt unter Drehungen des ersten beweglichen Teils 2 und des Objektes 3 verschoben wird. Dabei wird der vorherige Positionierpunkt Psx von dem Arbeitspunkt Pa weg verschoben. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden.The starting point P 0 is the point in the positioning surface at which the positioning point P sx before rotational movements of the first movable part 2 and / or the object is located. If the positioning point P sx has reached the operating point P a , a new starting point P 0 may be or may be predetermined at which another positioning point P sx is located, which in turn is in the working point with rotations of the first movable part 2 and the object 3 is moved. In this case, the previous positioning point P sx is shifted away from the operating point P a . This process can be repeated as often as you like.

In 1 ist ein Kreis KP0 mit dem Mittelpunkt MK2 durch den Anfangspunkt P0 geführt. Der Kreis KP0 befindet sich innerhalb des Kreises K2.In 1 is a circle K P0 with the center M K2 guided by the starting point P 0 . The circle K P0 is located within the circle K 2 .

1a zeigt den Zustand, in dem sich der Positionierpunkt Psx des Objektes 3 in seinem Anfangspunkt P0 befindet, d. h. die Lage des ersten beweglichen Teils und des Objektes vor einer Drehbewegung des ersten beweglichen Teils und des Objektes. Der Anfangspunkt P0 befindet sich auf der Umfangslinie des Kreises KP0 mit dem Mittelpunkt MK2 und dem Radius rP0, der kleiner oder gleich r2 ist. (Ist rP0 gleich r2, so gibt es nur einen Schnittpunkt mit Kreis Ka = K1. Dieser Fall ist in 1 nicht gezeigt). Der für diese Positionierung in der x, y-Ebene festgelegte Arbeitspunkt Pa fällt in dem gezeigten Zustand mit dem Mittelpunkt MK2 zusammen, durch den die zweite Achse 5 verläuft. Wird nun, wie in 1b gezeigt, das Objekt 3 um seine Achse 5 in Richtung des Pfeils B' gedreht, so bewegt sich der Positionierpunkt Psx des Objektes 3 aus seinem Anfangspunkt P0 auf der Umfangslinie des Kreises KP0 bis zum Schnittpunkt PS1 der Umfangslinie KP0 mit der Umfangslinie Ka = K1. Damit endet die Drehung des Objektes 3. Der Drehwinkel wird durch die Punkte P0MK2PS1 (wobei MK2 = Pa) beschrieben. Der Positionierpunkt Psx, befindet sich nun am Schnittpunkt PS1 (1b). 1a shows the state in which the positioning point P sx of the object 3 is in its starting point P 0 , ie the position of the first movable part and the object before a rotational movement of the first movable part and the object. The starting point P 0 is on the perimeter of the circle K P0 with the center M K2 and the radius r P0 less than or equal to r 2 . (If r P0 is equal to r 2 , then there is only one intersection with circle K a = K 1. This case is in 1 Not shown). The operating point P a defined for this positioning in the x, y plane coincides, in the state shown, with the center M K2 , through which the second axis 5 runs. Will now, as in 1b shown the object 3 around his axis 5 rotated in the direction of arrow B ', so moves the positioning point P sx of the object 3 from its starting point P 0 on the circumferential line of the circle K P0 to the point of intersection P S1 of the circumferential line K P0 with the circumferential line K a = K 1 . This ends the rotation of the object 3 , The angle of rotation is described by the points P 0 M K2 P S1 (where M K2 = P a ). The positioning point P sx , is now at the intersection P S1 ( 1b ).

Die nun folgende Drehung der ersten scheibenförmigen Platte 2, auf der das Objekt 3 drehbar befestigt ist, um die erste Achse 4 bewegt das Objekt und damit den Positionierpunkt Psx vom Schnittpunkt PS1 auf der Umfangslinie des Kreises K1 entlang Pfeil A' bis zum Arbeitspunkt Pa, der zu diesem Zeitpunkt nicht mehr mit dem Mittelpunkt MK2, durch den die zweite Achse 5 verläuft, zusammenfällt (1c). Gleichzeitig wird die zweite Achse 5, d. h. die Drehachse des Objektes 3, die durch den Mittelpunkt MK2 verläuft, mit der Drehung der ersten scheibenförmigen Platte 2 bewegt, d. h. der Mittelpunkt MK2 befindet sich nun am früheren (siehe 1a, vgl. 3) Schnittpunkt PS2 der Umfangslinie KP0 mit der Umfangslinie K1. Damit endet die Drehung der ersten scheibenförmigen Platte 2. Der Drehwinkel wird durch die Punkte PS1MK1Pa in 1a und 1b beschrieben.The following rotation of the first disc-shaped plate 2 on which the object 3 is rotatably mounted to the first axis 4 the object moves and thus the positioning point P sx from the intersection point P S1 on the circumferential line of the circle K 1 taken along arrow A 'to the operating point P a, which at that time no longer with the center M K2 through which the second axis 5 runs, coincides ( 1c ). At the same time, the second axis 5 ie the axis of rotation of the object 3 passing through the center M K2 with the rotation of the first disk-shaped plate 2 moved, ie the center M K2 is now at the earlier (see 1a , see. 3 ) Intersection point P S2 of the circumferential line K P0 with the circumferential line K 1 . This ends the rotation of the first disc-shaped plate 2 , The angle of rotation is defined by the points P S1 M K1 P a in 1a and 1b described.

Nach einer Drehung entlang Pfeil B' und Pfeil A' ist der Positionierpunkt Psx des Objektes 3 vom Anfangspunkt Po zum Arbeitspunkt Pa gelangt. Die beiden Drehbewegungen können gleichzeitig, versetzt gleichzeitig oder nacheinander in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden.After a rotation along arrow B 'and arrow A' is the positioning point P sx of the object 3 from the starting point Po to the operating point P a . The two rotary movements can be performed simultaneously, offset simultaneously or one after the other in any order.

In 3 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Positioniersystems beschrieben, die abgesehen von den Radien r3 des ersten scheibenförmigen Elementes 2 und r2 des Objektes 3, dem Abstand r1 zwischen den beiden Achsen 4 und 5 sowie der Lage der Achsen 4 und 5, der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform entspricht. Das Trägerelement ist zur Vereinfachung nicht gezeigt.In 3 a second embodiment of the positioning system according to the invention is described, which apart from the radii r 3 of the first disc-shaped element 2 and r 2 of the object 3 , the distance r 1 between the two axes 4 and 5 as well as the position of the axles 4 and 5 in the 1 and 2 shown embodiment corresponds. The carrier element is not shown for simplicity.

In der zweiten Ausführungsform (3) des Positioniersystems ist der Radius r2 des Objektes gleich dem Doppelten des Radius r3 der ersten scheibenförmigen Platte 2. Die zweite Achse 5, d. h. die Drehachse des Objektes 3 befindet sich am Umfangsrand der ersten scheibenförmigen Platte 2, d. h. an der Umfangslinie des Kreises K1. Der Abstand r1 zwischen der ersten Achse 4 und der zweiten Achse 5 entspricht dem Radius r3.In the second embodiment ( 3 ) of the positioning system, the radius r 2 of the object is equal to twice the radius r 3 of the first disc-shaped plate 2 , The second axis 5 ie the axis of rotation of the object 3 located at the peripheral edge of the first disc-shaped plate 2 , ie at the circumference of the circle K 1 . The distance r 1 between the first axis 4 and the second axis 5 corresponds to the radius r 3 .

3 zeigt die Lage der ersten scheibenförmigen Platte 2 und des Objektes 3 vor einer Drehbewegung der Platte 2 und des Objektes 3. Der Anfangspunkt Po befindet sich beispielsweise, wie in 3 gezeigt, auf der Umfangslinie KP0 des Kreises mit dem Mittelpunkt MK2 und dessen Radius rP0. Der für diese Positionierung in der x, y-Ebene festgelegte Arbeitspunkt Pa fällt in diesem Zustand des Positioniersystems mit dem Mittelpunkt MK2 zusammen, durch den die zweite Achse 5 verläuft. Wird nun Objekt 3 um seine Achse 5 in Richtung des Pfeils B' gedreht, so bewegt sich der Positionierpunkt Psx des Objektes 3 aus seinem Anfangspunkt Po auf der Umfangslinie des Kreises KP0 bis zum Schnittpunkt PS1 der Umfangslinie KP0 mit der Umfangslinie K1. Damit endet die Drehung des Objektes 3. Der Drehwinkel wird durch die Punkte P0MK2PS1 (wobei MK2 = Pa) beschrieben. Der Positionierpunkt Psx des Objektes 3 befindet sich nun am Schnittpunkt PS1. 3 shows the position of the first disk-shaped plate 2 and the object 3 before a rotary movement of the plate 2 and the object 3 , The starting point Po is, for example, as in 3 shown on the circumference K P0 of the circle with the center M K2 and its radius r P0 . The operating point P a defined for this positioning in the x, y plane coincides in this state of the positioning system with the center M K2 , through which the second axis 5 runs. Now becomes object 3 around his axis 5 rotated in the direction of arrow B ', so moves the positioning point P sx of the object 3 from its starting point Po on the circumferential line of the circle K P0 to the point of intersection P S1 of the circumferential line K P0 with the circumferential line K 1 . In order to ends the rotation of the object 3 , The angle of rotation is described by the points P 0 M K2 P S1 (where M K2 = P a ). The positioning point P sx of the object 3 is now at the intersection P S1 .

Die nun folgende Drehung der ersten scheibenförmigen Platte 2, auf der das Objekt 3 drehbar befestigt ist, um die erste Achse 4 bewegt den Positionierpunkt Psx des Objektes 3 vom Schnittpunkt PS1 auf der Umfangslinie des Kreises K1 entlang Pfeil A' bis zum Arbeitspunkt Pa, der zu diesem Zeitpunkt nicht mehr mit dem Mittelpunkt MK2, durch den die zweite Achse 5 verläuft, zusammenfällt. Gleichzeitig wird die zweite Achse 5, d. h. die Drehachse des Objektes 3, die durch den Mittelpunkt MK2 verlauft, mit der Drehung der ersten scheibenförmigen Platte 2 bewegt, d. h. der Mittelpunkt MK2 befindet sich nun am bisherigen (d. h. vor Drehung entlang Pfeil B) Schnittpunkt PS2 der Umfangslinie KP0 mit der Umfangslinie K1. Damit endet die Drehung der ersten scheibenförmigen Platte 2. Der Drehwinkel wird durch die Punkte PS1MK1Pa beschrieben.The following rotation of the first disc-shaped plate 2 on which the object 3 is rotatably mounted to the first axis 4 moves the positioning point P sx of the object 3 from the point of intersection P S1 on the circumference of the circle K 1 along the arrow A 'to the working point P a , which at this time no longer coincides with the center M K2 , through which the second axis 5 runs, coincides. At the same time, the second axis 5 ie the axis of rotation of the object 3 passing through the center M K2 with the rotation of the first disk-shaped plate 2 moved, ie the center M K2 is now the previous (ie before rotation along arrow B) intersection P S2 of the circumference K P0 with the circumferential line K first This ends the rotation of the first disc-shaped plate 2 , The angle of rotation is described by the points P S1 M K1 P a .

Nach der Drehung entlang Pfeil B' und Pfeil A' ist der Positionierpunkt Psx des Objektes 3 vom Anfangspunkt Po zum Arbeitspunkt Pa gelangt. Die beiden Drehbewegungen können gleichzeitig, versetzt gleichzeitig oder nacheinander in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden.After the rotation along arrow B 'and arrow A' is the positioning point P sx of the object 3 from the starting point Po to the operating point P a . The two rotary movements can be performed simultaneously, offset simultaneously or one after the other in any order.

In den 4 und 5 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Diese unterscheidet sich von den ersten beiden Ausführungsformen dadurch, dass das Objekt 3 keine kreisförmige Kontur aufweist, sondern eine unregelmäßige Kontur besitzt. Alle Punkte des Objektes 3, die sich innerhalb der Kreislinie des Kreises K2 befinden, der wegen ra = r1 die Positionierfläche darstellt, können in den Arbeitspunkt Pa bewegt werden, während alle Punkte des Objektes 3, die sich außerhalb der Kreislinie des Kreises K2 befinden, nicht in den Arbeitspunkt Pa bewegt werden können.In the 4 and 5 a third embodiment of the invention is shown. This differs from the first two embodiments in that the object 3 has no circular contour, but has an irregular contour. All points of the object 3 , which are within the circle of the circle K 2 , which represents the positioning surface because of r a = r 1 , can be moved to the working point P a , while all points of the object 3 , which are outside the circle of the circle K 2 , can not be moved to the working point P a .

Ferner ist in der dritten Ausführungsform der Erfindung das erste bewegliche Teil als Stellhebel 2 dargestellt, durch dessen erstes Ende die erste Achse 4 und durch dessen anderes Ende die zweite Achse 5 verläuft. Ferner ist eine Werkzeughalterung 8 dargestellt, die beispielsweise einen Bohrer 9 hält, dessen Achse durch den Arbeitspunkt Pa verläuft und der auf dieser Achse verschiebbar ist. Der Arbeitspunkt Pa ist auf der Umfangslinie des Kreises K1 mit dem Mittelpunkt MK1 und dem Radius r1 angeordnet. Auf der Umfangslinie des Kreises K1 liegt auch der Mittelpunkt MK2 der Positionierfläche, durch den die zweite Achse 5 verläuft. Während des Verfahrens kann der Mittelpunkt MK2 mit Arbeitspunkt Pa zusammentreffen, was jedoch nicht notwendigerweise geschehen muss.Further, in the third embodiment of the invention, the first movable member is a lever 2 represented by the first end of the first axis 4 and by the other end, the second axis 5 runs. Furthermore, a tool holder 8th shown, for example, a drill 9 stops, whose axis passes through the working point P a and which is displaceable on this axis. The operating point P a is arranged on the circumferential line of the circle K1 with the center M K1 and the radius r 1 . On the circumference of the circle K 1 is also the center M K2 of the positioning, through which the second axis 5 runs. During the process, the center M K2 may coincide with operating point P a , which does not necessarily have to be done.

Zum Schutz vor der Einwirkung von Staub oder Partikeln, die bei einer abrasiven Bearbeitung des Objektes 3 entstehen könnten, kann das erste bewegliche Teil in einem ringförmigen Gehäuse 6 angeordnet sein. Der Innendurchmesser des Gehäuses muss dabei größer als r1 sein, wobei die Längsachse des Gehäuses 6 durch MK1 verlaufen sollte und damit mit der ersten Achse 4 zusammenfällt. Das Gehäuse 6 wird an seiner Unterseite durch das Trägerelement 1 begrenzt. Die Oberseite des Gehäuses schließt mit einer scheibenfömigen Abdeckung ab, welche am ersten beweglichen Teil befestigt ist. Die scheibenförmige Abdeckung weist eine Öffnung im Bereich der zweiten Achse 5 auf, um so die Lagerung des Objektes 3 auf dem ersten beweglichen Teil 2 zu ermöglichen. Durch diese Öffnung wird beispielsweise die Welle geführt, mit der die Drehbewegung des Objektes 3 bewirkt wird.To protect against the action of dust or particles, during abrasive machining of the object 3 could arise, the first moving part in an annular housing 6 be arranged. The inner diameter of the housing must be greater than r 1 , wherein the longitudinal axis of the housing 6 should pass through M K1 and thus with the first axis 4 coincides. The housing 6 is at its bottom by the support element 1 limited. The top of the housing terminates with a disc-shaped cover attached to the first movable part. The disc-shaped cover has an opening in the region of the second axis 5 on, so the storage of the object 3 on the first moving part 2 to enable. Through this opening, for example, the shaft is guided, with the rotational movement of the object 3 is effected.

In 6 werden erfindungsgemäße Positioniersysteme gezeigt, die unterschiedliche Werte für |ra – r1| aufweisen. In 6a ist ra = r1, in 6b ist ra > r1, in 6c ist ra < r1. Der Radius r1 ist in den 6a–c gleich.In 6 positioning systems according to the invention are shown, the different values for | r a - r 1 | exhibit. In 6a is r a = r 1 , in 6b is r a > r 1 , in 6c is r a <r 1 . The radius r 1 is in the 6a -C equal.

In 6a ist ra = r1 und damit Ka = K1. Die Positionierfläche ist kreisförmig und wird nur durch den Umfangsrand K2 begrenzt, dessen Mittelpunkt MK2 ist und dessen Radius r2 = ra + r1 = 2r1 ist. Ein innerer Umfangsrand K2i existiert wegen r2i = |ra – r1| = 0 nicht. Jeder Positionierpunkt Psx innerhalb der Positionierfläche (schraffiert gekennzeichnet) oder auf dessen Umfangsrand K2 kann durch Drehen des Objektes um die zweite Achse 5, bis der Positionierpunkt Psx des Objektes die Umfangslinie des Kreises K1 erreicht, dessen Radius r1 ist und dessen Mittelpunkt MK1 auf der ersten Achse 4 liegt, und Drehen des ersten beweglichen Teiles um die erste Achse 4, bis der Positionierpunkt (Psx) des Objektes den Arbeitspunkt (Pa) erreicht, in den Arbeitspunkt Pa positioniert werden.In 6a r a = r 1 and thus K a = K 1 . The positioning surface is circular and is limited only by the peripheral edge K 2 whose center M K2 and its radius r 2 = r a + r 1 = 2r 1 is. An inner peripheral edge K 2i exists because of r 2i = | r a - r 1 | = 0 not. Each positioning point P sx within the positioning surface (hatched marked) or on the peripheral edge K 2 can by rotating the object about the second axis 5 until the positioning point P sx of the object reaches the circumference of the circle K 1 whose radius r is 1 and whose center M K1 is on the first axis 4 and turning the first movable part about the first axis 4 until the positioning point (P sx ) of the object reaches the working point (P a ), be positioned in the working point P a .

Ein Positionierpunkt, der außerhalb von K2 liegt, kann nicht in den Arbeitspunkt überführt werden.A positioning point that is outside of K 2 can not be transferred to the working point.

Die Drehbewegungen, die erforderlich sind, um ein Objekt aus dem Anfangspunkt Po in den Arbeitspunkt Pa zu überführen, sind in 7a gezeigt, in der zur Vereinfachung nur die Kreise K1 und K1 = Ka mit Strichlinien dargestellt sind, während die Drehbewegungen mit Volllinien wiedergegeben sind. Die Positionierfläche ist schraffiert dargestellt.The rotational movements required to transfer an object from the starting point Po to the working point P a are shown in FIG 7a shown, in which for simplicity only the circles K 1 and K 1 = K a are shown with dashed lines, while the rotational movements are reproduced with solid lines. The positioning surface is hatched.

In 6b ist ra > r1. Damit liegt Pa außerhalb von K1. Die Positionierfläche (schraffiert) ist ringförmig mit einem äußeren Umfangsrand K2, dessen Radius r2 = ra + r1 ist und dessen Mittelpunkt MK2 auf der zweiten Achse 5 liegt, und einem inneren Umfangsrand K2i, dessen Radius r2i = |ra – r1| ist und dessen Mittelpunkt MK2 ist. Jeder Positionierpunkt Psx innerhalb der Positionierfläche (schraffiert gekennzeichnet) zwischen dem äußeren Umfangsrand K2 und dem inneren Umfangsrand K2i oder auf diesen Umfangsrändern kann durch Drehen des Objektes um die zweite Achse 5, bis der Positionierpunkt Psx des Objektes die Umfangslinie des Kreises Ka erreicht, dessen Radius ra ist und dessen Mittelpunkt MK1 auf der ersten Achse 4 liegt, und Drehen des ersten beweglichen Teiles um die erste Achse 4, bis der Positionierpunkt Psx des Objektes den Arbeitspunkt Pa erreicht, in den Arbeitspunkt Pa überführt werden.In 6b r a> r. 1 Thus, P a is outside of K 1 . The positioning surface (hatched) is annular with an outer peripheral edge K 2 whose radius r 2 = r a + r 1 and its center M K2 on the second axis 5 and an inner peripheral edge K 2i whose radius r 2i = | r a -r 1 | is and its Center point M K2 is. Each positioning point P sx within the positioning surface (indicated hatched) between the outer peripheral edge K 2 and the inner peripheral edge K 2i or on these peripheral edges may be formed by rotating the object about the second axis 5 until the positioning point P sx of the object reaches the peripheral line of the circle K a whose radius r a is and whose center M K1 on the first axis 4 and turning the first movable part about the first axis 4 , Until the positioning point P sx of the object reaches the operating point P a, transferred to the working point P a.

Ein Positionierpunkt, der sich in einem Kreis K2i mit dem Mittelpunkt MK2 und dem Radius |ra – r1| befindet, kann nicht in den Arbeitspunkt überführt werden. Ein Positionierpunkt, dessen Abstand von MK2 größer als r2 ist, also außerhalb von K2 liegt, kann nicht in den Arbeitspunkt überführt werden. Der Radius r2 des äußeren Umfangsrandes K2 der Positionierfläche ist gegenüber dem Umfangsrand K2, der in 6a gezeigt ist, um |ra – r1| größer.A positioning point located in a circle K 2i with the center M K2 and the radius | r a - r 1 | can not be transferred to the working point. A positioning point whose distance from M K2 is greater than r 2 , that is outside of K 2 , can not be transferred to the operating point. The radius r 2 of the outer peripheral edge K 2 of the positioning surface is opposite to the peripheral edge K 2 , which in 6a is shown to be | r a - r 1 | greater.

Die Drehbewegungen, die erforderlich sind, um einen Positionierpunkt Psx des Objektes von dem Anfangspunkt Po in den Arbeitspunkt Pa zu überführen, sind in 7b gezeigt.The rotational movements required to transfer a positioning point P sx of the object from the starting point P o to the working point P a are shown in FIG 7b shown.

In 6c ist ra < r1. Damit liegt Pa innerhalb von K1. Die Positionierfläche (schraffiert) ist ringförmig mit einem äußeren Umfangsrand K2, dessen Radius r2 = ra + r1 ist und dessen Mittelpunkt MK2 auf der zweiten Achse 5 liegt, und einem inneren Umfangsrand K2i, dessen Radius r2i = |ra – ri| ist und dessen Mittelpunkt der Mittelpunkt MK2 ist. Jeder Positionierpunkt Psx innerhalb der Positionierfläche (schraffiert gekennzeichnet) zwischen dem äußeren Umfangsrand K2 und dem inneren Umfangsrand K2i oder auf diesen Umfangsrändern kann durch Drehen des Objektes um die zweite Achse 5, bis der Positionierpunkt Psx des Objektes die Umfangslinie des Kreises Ka erreicht, dessen Radius ra ist und dessen Mittelpunkt MK1 auf der ersten Achse 4 liegt, und Drehen des ersten beweglichen Teiles um die erste Achse 4, bis der Positionierpunkt Psx des Objektes den Arbeitspunkt Pa erreicht, in den Arbeitspunkt Pa überführt werden.In 6c is r a <r 1 . Thus, P a is within K 1 . The positioning surface (hatched) is annular with an outer peripheral edge K 2 whose radius r 2 = r a + r 1 and its center M K2 on the second axis 5 and an inner peripheral edge K 2i whose radius r 2i = | r a - r i | and whose center is the midpoint M K2 . Each positioning point P sx within the positioning surface (indicated hatched) between the outer peripheral edge K 2 and the inner peripheral edge K 2i or on these peripheral edges may be formed by rotating the object about the second axis 5 until the positioning point P sx of the object reaches the peripheral line of the circle K a whose radius r a is and whose center M K1 on the first axis 4 and turning the first movable part about the first axis 4 , Until the positioning point P sx of the object reaches the operating point P a, transferred to the working point P a.

Ein Positionierpunkt, dessen Abstand von MK2 größer als r2 ist, also außerhalb von K2 liegt, kann nicht in den Arbeitspunkt überführt werden. Ein Positionierpunkt, der sich in einem Kreis K2i mit dem Mittelpunkt MK2 und dem Radius ra – r1 befindet, kann ebenso nicht in den Arbeitspunkt gebracht werden. Der Radius r2 des äußeren Umfangsrandes K2 der Positionierfläche ist gegenüber dem Umfangsrand K2, der in 6a gezeigt ist, um |ra – r1| kleiner.A positioning point whose distance from M K2 is greater than r 2 , that is outside of K 2 , can not be transferred to the operating point. Also, a positioning point located in a circle K 2i having the center M K2 and the radius r a -r 1 can not be brought to the working point. The radius r 2 of the outer peripheral edge K 2 of the positioning surface is opposite to the peripheral edge K 2 , which in 6a is shown to be | r a - r 1 | smaller.

Die Drehbewegungen, die erforderlich sind, um einen Positionierpunkt Psx des Objektes von dem Anfangspunkt Po in den Arbeitspunkt Pa zu überführen, sind in 7c gezeigt.The rotational movements required to transfer a positioning point P sx of the object from the starting point P o to the working point P a are shown in FIG 7c shown.

In 7d ist das Positionierfeld dargestellt, das erhalten wird, wenn der Radius ra wesentlich größer als der Radius r1 ist.In 7d the positioning field is shown, which is obtained when the radius r a is much larger than the radius r 1 .

Die in den Figuren gezeigten Positionierungen stellen jeweils nur einen möglichen Pfad der Positionierung des Positionierpunktes Psx vom Anfangspunkt P0 in den Arbeitspunkt Pa dar. Falls der Kreis KP0 (der Kreis, auf dem der Anfangspunkt P0 liegt) und der Arbeitskreis Ka zwei Schnittpunkte haben, so existieren acht mögliche Pfade für die Positionierung; zwei Drehrichtungen multipliziert mit zwei Schnittpunkten für die Drehung des Objektes (3) um die zweite Achse (5), bis der Positionierpunkt Psx die Umfangslinie von Ka erreicht, multipliziert mit zwei Drehrichtungen für die Drehung des ersten beweglichen Teiles (2) um die erste Achse (4), bis der Punkt Psx den Arbeitspunkt erreicht: 2·2·2 = 8. Haben die Kreise KP0 und Ka nur einen Schnittpunkt, so reduziert sich die Anzahl der möglichen Pfade auf vier: zwei Drehrichtungen für die Drehung des Objektes (3) multipliziert mit 2 Drehrichtungen für die Drehung des ersten beweglichen Teiles (2): 2·2 = 4. Liegt schließlich P0 auf Ka, so gibt es nur zwei Varianten des Pfades, nämlich die Drehrichtung für die Drehung des ersten beweglichen Teiles (2), bis der bereits auf Ka liegende Positionierpunkt Psx den Arbeitspunkt Pa erreicht.The positions shown in the figures represent only one possible path for the positioning of the positioning point P sx from the starting point P 0 to the working point P a . If the circle K P0 (the circle on which the starting point P 0 lies) and the working circle K a have two intersections, so there are eight possible paths for positioning; two directions of rotation multiplied by two points of intersection for the rotation of the object ( 3 ) about the second axis ( 5 ) Until the positioning point P sx reaches the peripheral line of K a, multiplied by two directions of rotation for the rotation of the first movable part ( 2 ) about the first axis ( 4 ) until the point P sx reaches the operating point: 2 · 2 · 2 = 8. If the circles K P0 and K a have only one point of intersection, the number of possible paths is reduced to four: two directions of rotation for the object ( 3 ) multiplied by 2 directions of rotation for the rotation of the first moving part ( 2 ): 2 · 2 = 4. Finally, if P 0 is on K a , then there are only two variants of the path, namely the direction of rotation for the rotation of the first moving part ( 2 ) Until the positioning point P is already lying on a K sx the operating point P a obtained.

Neben der Vergrößerung von r1 zur Vergrößerung der Positionierfläche kann bei einem vorgegebenen oder existierenden Positioniersystem (r1 konstant) die Positionierfläche allein durch die Vergrößerung von ra theoretisch bis unendlich vergrößert werden. Die Breite des Rings, der bei ra

Figure 00200001
ri die Positionierfläche darstellt, bestimmt sich als Differenz r2 – r2i und beträgt für ra > r1 den Maximalwert von 2r1.In addition to the increase of r 1 to increase the positioning surface can be increased in a given or existing positioning system (r 1 constant), the positioning surface alone by the increase of r a theoretical to infinity. The width of the ring, which at r a
Figure 00200001
r i represents the positioning surface, is determined as a difference r 2 - r 2i and is for r a > r 1 the maximum value of 2r 1 .

Wegen Apos = 4Πrar1 erhält man nur dann eine Positionierfläche, wenn ra und r1 größer als 0 sind. Wählt man ra = 0, so fällt der Arbeitspunkt Pa mit MK1 zusammen. In diesem Fall hat der äußere Umfangsrand K2 einen Radius r2 = ra + r1 = r1 und der innere Umfangsrand einen Radius r2i = |ra – r1| = r1. Damit entspricht der innere Umfangsrand K2i dem äußeren Umfangsrand K2. Es können lediglich noch die Positionierpunkte eines Objektes in den Arbeitspunkt überführt werden, deren Anfangspunkte P0 sich auf K2 = K2i (mit dem Radius r1) befinden. Wählt man indes r1 = 0, so beschränken sich die noch in den Arbeitspunkt überführbaren Positionierpunkte eines Objektes auf jene Anfangspunkte P0, die auf dem Kreis Ka (Radius ra) liegen. MK1 und MK2 fallen in diesem Fall zusammen.Because of A pos = 4Πr a r 1 , one obtains a positioning surface only if r a and r 1 are greater than 0. If one chooses r a = 0, the operating point P a coincides with M K1 . In this case, the outer peripheral edge K 2 has a radius r 2 = r a + r 1 = r 1 and the inner peripheral edge has a radius r 2i = | ra - r1 | = r 1 . Thus, the inner peripheral edge K 2i corresponds to the outer peripheral edge K 2 . Only the positioning points of an object can be transferred to the operating point whose starting points P 0 are located on K 2 = K 2i (with the radius r 1 ). If, however, r 1 = 0, then the positioning points of an object which can still be transferred to the working point are limited to those starting points P 0 lying on the circle K a (radius r a ). M K1 and M K2 coincide in this case.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Trägerelementsupport element
22
erstes bewegliches Teilfirst moving part
33
Objektobject
44
erste Achse, Drehachse des ersten beweglichen Teils auf dem Trägerelementfirst Axis, axis of rotation of the first movable part on the carrier element
55
zweite Achse, Drehachse des Objektes auf dem ersten beweglichen Teilsecond Axis, axis of rotation of the object on the first moving part
r1r1
Abstand zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse, entspricht dem Abstand zwischen MK1 und MK2distance between the first axis and the second axis, corresponds to the Distance between MK1 and MK2
K1K1
Kreis mit Mittelpunkt MK1 und Radius r1 (d. h. ein Kreis, auf dem der Mittelpunkt MK2 liegt, mit dem Mittelpunkt MK1)circle with center point MK1 and radius r1 (i.e., a circle on which the center point MK2 is located, with the midpoint MK1)
rara
Radius des Kreises Ka,radius of the circle Ka,
Kaka
Kreis, auf dem Arbeitspunkt Pa angeordnet ist, wobei der Mittelpunkt des Kreises Ka MK1 ist.Circle, is arranged at the operating point Pa, where the center of the circle is Ka MK1.
PaPa
Arbeitspunkt, d. h. die Position, in die der Positionierpunkt Psx des Objektes 3 aus der Anfangsposition P0 überführt werden solloperating, d. H. the position into which the positioning point Psx of the Object 3 are transferred from the initial position P0 should
r2r2
Radius des Kreises K2 mit Mittelpunkt MK2 und r2 = ra + r1radius of circle K2 with center MK2 and r2 = ra + r1
K2K2
Kreis auf dem Objekt 3 mit Mittelpunkt MK2 und Radius r2. Entspricht dem äußeren Rand der Positionierfläche.circle on the object 3 with center MK2 and Radius r2. Corresponds to the outer edge of the Positioning.
r2iR2i
Radius des Kreises K2i mit Mittelpunkt MK2 und r2i = |ra – r1|radius of the circle K2i with center MK2 and r2i = | ra - r1 |
K2iK2i
Kreis auf dem Objekt 3 mit Mittelpunkt MK2 und Radius r2i Entspricht dem inneren Rand der Positionierfläche wenn r2i > 0circle on the object 3 with center MK2 and Radius r2i Corresponds to the inner edge of the positioning if r2i> 0
r3r3
Radius des Kreises der ersten scheibenförmigen Platte mit Mittelpunkt MK1radius the circle of the first disc-shaped Plate with center MK1
K3K3
Kreis der ersten scheibenförmigen Platte mit Mittelpunkt MK1circle the first disc-shaped Plate with center MK1
rP0rp0
Radius des Kreises KP0, wobei rP0 ≤ r2radius of the circle KP0, where rP0 ≤ r2
KP0KP0
Kreis, auf dem sich der Anfangspunkt P0 befindet, wobei der Mittelpunkt des Kreises KP0 MK2 istCircle, on which the starting point P0 is located, where the center of the circle is KP0 MK2
P0P0
Anfangspunkt, d. h. die Position, in der sich der Positionierpunkt Psx des Objektes 3 vor der Drehung des ersten beweglichen Teils und des Objektes befindetStarting point, d. H. the position in which the positioning point Psx of the Object 3 before the rotation of the first movable part and of the object is located
PS1PS1
erster Schnittpunkt der Umfangslinie des Kreises KP0 mit der Umfangslinie des Kreises Kafirst Intersection of the circumference of the circle KP0 with the circumference of the circle Ka
PS2PS2
zweiter Schnittpunkt der Umfangslinie des Kreises KP0 mit der Umfangslinie des Kreises Kasecond Intersection of the circumference of the circle KP0 with the circumference of the circle Ka
x, yx, y
Achsen eines kartesischen Koordinatensystemsaxes a Cartesian coordinate system

Claims (17)

Positioniersystem zur Positionierung eines Objektes mit einem Arbeitspunkt (Pa) in der x, y-Ebene, umfassend ein erstes bewegliches Teil (2), auf dem das Objekt (3) drehbar gelagert werden kann, wobei das erste bewegliche Teil (2) um eine erste, zur x, y-Ebene orthogonale Achse (4) drehbar ist und das Objekt (3) um eine zweite Achse (5) drehbar ist, die um einen Abstand r1 größer 0 versetzt und parallel zu der ersten Achse (4) verläuft und wobei das Objekt (3) einen Positionierpunkt (Psx) aufweist, der in der x, y-Ebene von einem Anfangspunkt (P0) zu dem Arbeitspunkt (Pa) unter Drehen des Objektes (3) um die zweite Achse (5) und Drehen des ersten beweglichen Teils (2) um die erste Achse (4) bewegt werden soll, wobei – der Arbeitspunkt (Pa) in der x, y-Ebene auf dem Umfangsrand eines Kreises Ka liegt, dessen Radius ra ist und dessen Mittelpunkt MK1 auf der ersten Achse (4) liegt, wobei ra größer 0 ist; und – der Positionierpunkt (Psx) in der x, y-Ebene in einer kreis- oder ringförmigen Positionierfläche mit einem äußeren Umfangsrand K2, dessen Radius r2 = ra + r1 ist und dessen Mittelpunkt MK2 auf der zweiten Achse (5) liegt, und, wenn ra
Figure 00230001
r1 ist, mit einem inneren Umfangsrand K2i, dessen Radius r2i = |ra – r1| ist und dessen Mittelpunkt der Mittelpunkt MK2 ist.Positioning system for positioning an object with an operating point (P a ) in the x, y plane, comprising a first moving part ( 2 ) on which the object ( 3 ) can be rotatably mounted, wherein the first movable part ( 2 ) about a first, orthogonal to the x, y plane axis ( 4 ) is rotatable and the object ( 3 ) about a second axis ( 5 ) which is offset by a distance r 1 greater than 0 and parallel to the first axis ( 4 ) and where the object ( 3 ) has a positioning point (P sx ) in the x, y plane from a starting point (P 0 ) to the working point (P a ) while rotating the object (P) 3 ) about the second axis ( 5 ) and turning the first movable part ( 2 ) about the first axis ( 4 ), wherein - the operating point (P a ) in the x, y plane lies on the peripheral edge of a circle K a whose radius r a is and whose center M K1 on the first axis ( 4 ), where r a is greater than 0; and - the positioning point (P sx ) in the x, y plane in a circular or annular positioning surface with an outer peripheral edge K 2 whose radius r 2 = r a + r 1 and whose center M K2 on the second axis ( 5 ), and if r a
Figure 00230001
r 1 is, with an inner peripheral edge K 2i whose radius r 2i = | r a - r 1 | and whose center is the midpoint M K2 . Positioniersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ra = r1 ist.Positioning system according to claim 1, characterized in that r a = r 1 . Positioniersystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste bewegliche Teil (2) drehbar auf einem Trägerelement (1) gelagert ist.Positioning system according to claim 1 or claim 2, characterized in that the first movable part ( 2 ) rotatably on a carrier element ( 1 ) is stored. Positioniersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste bewegliche Teil (2) ein Stellhebel ist, an dessen erstem Ende die erste Achse (4) angeordnet ist und an dessen anderem Ende die zweite Achse (5) angeordnet ist.Positioning system according to one of the preceding claims, characterized in that the first movable part ( 2 ) is an adjusting lever, at the first end of the first axis ( 4 ) and at the other end the second axis ( 5 ) is arranged. Positioniersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste bewegliche Teil (2) eine scheibenförmige Platte ist, wobei die erste Achse (4) durch den Mittelpunkt der scheibenförmigen Platte verläuft.Positioning system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first movable part ( 2 ) is a disc-shaped plate, wherein the first axis ( 4 ) passes through the center of the disk-shaped plate. Positioniersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Achse (5) durch den Schwer- oder Mittelpunkt des Objektes (3) verläuft.Positioning system according to one of the preceding claims, characterized in that the second axis ( 5 ) through the center of gravity of the object ( 3 ) runs. Positioniersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Achse (5) eine Welle ist, die in dem ersten beweglichen Teil (2) drehbar gelagert ist, wobei an der Welle das Objekt (3) drehfest befestigt ist.Positioning system according to one of the preceding claims, characterized in that the second axis ( 5 ) is a shaft which is in the first movable part ( 2 ) is rotatably mounted, wherein on the shaft, the object ( 3 ) is rotationally fixed. Positioniersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsebenen des ersten beweglichen Teils (2) und des Objektes (3) parallel sind.Positioning system according to one of the preceding claims, characterized in that the movement planes of the first movable part ( 2 ) and the object ( 3 ) are parallel. Positioniersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Stellmotor, mit dem eine Drehung des ersten beweglichen Teiles um die erste Achse (4) bewirkt wird, und ein zweiter Stellmotor, mit dem eine Drehung des zweiten beweglichen Teils um die zweite Achse (5) bewirkt wird, vorgesehen sind.Positioning system according to one of the preceding claims, characterized in that a first servomotor, with which a rotation of the first movable part about the first axis ( 4 ), and a second servomotor, with which a rotation of the second movable part about the second axis ( 5 ) is provided are provided. Positioniersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den ersten Stellmotor, mit dem eine Drehung des ersten beweglichen Teiles um die erste Achse (4) bewirkt wird und/oder für den zweiten Stellmotor, mit dem eine Drehung des Objektes (3) um die zweite Achse (5) bewirkt wird, ein Nachlaufgetriebe vorgesehen ist.Positioning system according to one of the preceding claims, characterized in that for the first servomotor, with which a rotation of the first movable part about the first axis ( 4 ) is effected and / or for the second servomotor with which a rotation of the object ( 3 ) about the second axis ( 5 ) is effected, a follower gear is provided. Positioniersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand r1 zwischen der ersten Achse (4) und der zweiten Achse (5) durch eine weitere Positioniereinheit veränderbar ist.Positioning system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the distance r 1 between the first axis ( 4 ) and the second axis ( 5 ) is changeable by a further positioning unit. Positioniersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Positioniereinheit eine lineare Positioniereinheit ist.Positioning system according to claim 11, characterized in that the further positioning unit is a linear positioning unit is. Verfahren zur Positionierung eines Objektes in der x, y-Ebene mittels eines Positioniersystems nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Objekt (3) einen Positionierpunkt (Psx) aufweist, der in der x, y-Ebene von einem Anfangspunkt (P0) zu dem Arbeitspunkt (Pa) unter Drehen des Objektes (3) um die zweite Achse (5) und Drehen des ersten beweglichen Teils (2) um die erste Achse (4) bewegt wird, wobei der Positionierpunkt (Psx) des Objektes (3) in der x, y-Ebene in einer kreis- oder ringförmigen Positionierfläche mit einem äußeren Umfangsrand K2, dessen Radius r2 = ra + r1 ist und dessen Mittelpunkt MK2 auf der zweiten Achse (5) liegt, und, wenn ra
Figure 00250001
r1 ist, mit einem inneren Umfangsrand K2i, dessen Radius r2i = |ra – r1| ist, liegt.Method for positioning an object in the x, y plane by means of a positioning system according to one of claims 1 to 12, wherein the object ( 3 ) has a positioning point (P sx ) in the x, y plane from a starting point (P 0 ) to the working point (P a ) while rotating the object (P) 3 ) about the second axis ( 5 ) and turning the first movable part ( 2 ) about the first axis ( 4 ), wherein the positioning point (P sx ) of the object ( 3 ) in the x, y plane in a circular or annular positioning surface having an outer peripheral edge K 2 whose radius r 2 = r a + r 1 and its center M K2 on the second axis ( 5 ), and if r a
Figure 00250001
r 1 is, with an inner peripheral edge K 2i whose radius r 2i = | r a - r 1 | is, lies. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ra = r1 ist.A method according to claim 13, characterized in that r a = r 1 . Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte (a) Drehen des Objektes (3) um die zweite Achse (5), bis der Positionierpunkt (Psx) des Objektes (3) die Umfangslinie des Kreises Ka erreicht, dessen Radius ra ist und dessen Mittelpunkt MK1 auf der ersten Achse (4) liegt, wobei ra > 0 ist; und (b) Drehen des ersten beweglichen Teiles (2) um die erste Achse (4), bis der Positionierpunkt (Psx) des Objektes (3) den Arbeitspunkt (Pa) erreicht, umfasst.Method according to claim 13 or claim 14, characterized in that it comprises the steps of (a) rotating the object ( 3 ) about the second axis ( 5 ) until the positioning point (P sx ) of the object ( 3 ) reaches the circumference of the circle K a whose radius is r a and its center M K1 on the first axis ( 4 ), where r a >0; and (b) rotating the first movable part ( 2 ) about the first axis ( 4 ) until the positioning point (P sx ) of the object ( 3 ) reaches the operating point (P a ). Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt (a) vorgesehene Drehbewegung und die in Schritt (b) vorgesehenen Drehbewegung gleichzeitig, versetzt gleichzeitig oder nacheinander in beliebiger Reihenfolge ausgeführt wird.Method according to one of claims 13 to 15, characterized that in step (a) provided rotational movement and in step (b) provided at the same time, offset simultaneously or consecutively in any order. Positioniersystem zur Positionierung eines Objektes mit einem Arbeitspunkt (Pa) in einem drei- oder mehrdimensionalen Raum, umfassend ein Positioniersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und für jede weitere Dimension eine weitere Positioniereinheit, die eine Positionierung des Objektes auf eine Koordinate in dieser Dimension ermöglicht.Positioning system for positioning an object with an operating point (P a ) in a three- or multi-dimensional space, comprising a positioning system according to one of claims 1 to 12 and for each further dimension, a further positioning unit, the positioning of the object to a coordinate in this dimension allows.
DE200910037831 2009-08-19 2009-08-19 System for positioning operating point of object in e.g. xy-plane for treating object with laser beam, has movable part supporting object that exhibits positioning point in xy-plane, where point lies in surface with edges with same center Ceased DE102009037831A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910037831 DE102009037831A1 (en) 2009-08-19 2009-08-19 System for positioning operating point of object in e.g. xy-plane for treating object with laser beam, has movable part supporting object that exhibits positioning point in xy-plane, where point lies in surface with edges with same center

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910037831 DE102009037831A1 (en) 2009-08-19 2009-08-19 System for positioning operating point of object in e.g. xy-plane for treating object with laser beam, has movable part supporting object that exhibits positioning point in xy-plane, where point lies in surface with edges with same center

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009037831A1 true DE102009037831A1 (en) 2011-02-24

Family

ID=43495368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910037831 Ceased DE102009037831A1 (en) 2009-08-19 2009-08-19 System for positioning operating point of object in e.g. xy-plane for treating object with laser beam, has movable part supporting object that exhibits positioning point in xy-plane, where point lies in surface with edges with same center

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009037831A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5746565A (en) * 1996-01-22 1998-05-05 Integrated Solutions, Inc. Robotic wafer handler
US6944965B1 (en) * 2004-10-06 2005-09-20 Abe Watamura Inline indicator holder
DE60017779T2 (en) * 1999-09-24 2006-01-05 Visx Inc., Santa Clara DOUBLE-TURNABLE SENSING FOR LASER EYE SURGERY

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5746565A (en) * 1996-01-22 1998-05-05 Integrated Solutions, Inc. Robotic wafer handler
DE60017779T2 (en) * 1999-09-24 2006-01-05 Visx Inc., Santa Clara DOUBLE-TURNABLE SENSING FOR LASER EYE SURGERY
US6944965B1 (en) * 2004-10-06 2005-09-20 Abe Watamura Inline indicator holder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1590712B1 (en) Method for controlling relative displacements of a tool against a workpiece
EP3556501B2 (en) Method for grinding a cogged workpiece and grinding machine with a controller for grinding a cogged workpiece
DE102013214404A1 (en) Workpiece support for use in a processing machine
DE102018118031A1 (en) Processing device and method for processing
DE102005012310B3 (en) Process and robotic assembly to shape automotive sheet metal body panels advancing under pressure from beveled wheels
DE102017110950A1 (en) Grinding machine for grinding a surface of an object
EP2851150A2 (en) Tool, method and machine for generating a toothed profile on a workpiece by skiving
DE102015217887A1 (en) Tool for a punching machine for forming portions of a plate-shaped workpiece and method thereof
DE3503401C2 (en)
DE202007018838U1 (en) Machine tool and machining tool for a machine tool
DE10031441A1 (en) Method for controlling the working movement of a milling tool
DE102009037831A1 (en) System for positioning operating point of object in e.g. xy-plane for treating object with laser beam, has movable part supporting object that exhibits positioning point in xy-plane, where point lies in surface with edges with same center
EP1119426A1 (en) Tool for producing a gear part having external toothing
EP3380739B1 (en) Method for producing a solid component, and a solid component
EP4104972A1 (en) Processing tool, processing device and processing method
DE2440123A1 (en) CHIPPING MACHINE TOOL, IN PARTICULAR GRINDING MACHINE
DE10345087A1 (en) Process for layer-removing 3-dimensional material processing
DE102016010092B3 (en) turntable
DE102014220182A1 (en) Broaching tool and device for producing grooves in a workpiece
EP0264475A1 (en) Rotational broaching cutter
EP3380262A1 (en) Manufacturing device for manufacturing a solid component, and method for manufacturing the solid component with the manufacturing device
DE102016220766A1 (en) Tool for editing an object
DE2711162A1 (en) Mounting for milling machine tool head - has toothed coupling between different spindles and drive pneumatically actuated
WO2020057777A1 (en) Method and device for producing a toothing of a toothed wheel with a tool
DE102021115282A1 (en) Robotic arm with a wrist and a mounting flange

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20111022