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Die vorliegende Erfindung ist auf das Gebiet der Robotik und insbesondere auf eine Roboter-Werkzeug-Kompensationsvorrichtung gerichtet.
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Roboter werden weithin bei industriellen Montagebandanwendungen eingesetzt, um sich wiederholende Aufgaben sehr genau ohne menschliche Betätigung, Beeinflussung oder Überwachung auszuführen. Beispielsweise werden Roboter im Allgemeinen in der Automobilindustrie eingesetzt, um zahlreiche Aufgaben, wie beispielsweise die Materialbearbeitung und Punktschweißen von Automobil-Karosserien, durchzuführen. Um die beachtlichen Kosten eines industriellen Roboters über zahlreiche Aufgaben zu amortisieren, ist der Roboterarm typischerweise von unterschiedlichen Gruppen von Werkzeugen getrennt, welche entfernbar an das Ende des Roboterarms angebracht werden.
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Das Roboter-Werkzeug kann auf Hindernisse treffen, wenn es seine verschiedenen Funktionen ausführt. Um sich an zahlreiche Anwendungen anzupassen, kann das Roboter-Werkzeug entworfen sein, um zu „geben” oder sich zu biegen, wodurch das Werkzeug einen beschränkten Umfang eines Bewegungsfreiraums aufweist, wenn es auf ein Hindernis trifft oder ein Moment ausübt. Diese Flexibilität wird als Nachgiebigkeit („compliance”) bezeichnet. Der Umfang der Nachgiebigkeit kann sich abhängig von dem Kontext des Einsatzes, des Roboters und/oder des Roboter-Werkzeugs ändern.
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Da ein Hindernis verschiedene Kräfte auf das Roboter-Werkzeug abhängig davon, wo die zwei in Kontakt treten, ausüben kann, ist es erstrebenswert für das Roboter-Werkzeug eine Nachgiebigkeit in verschiedenen Richtungen (z. B. in der x-, y- und z-Richtung) bereitzustellen. Da die Umgebungen, in welchen Roboter eingesetzt werden, bisweilen feindlich und unsicher für Menschen sind, ist es darüber hinaus erstrebenswert für das Roboter-Werkzeug, in der Lage zu sein, automatisch zu seiner ursprünglichen Ausgangsposition zurückzukehren oder zurückgesetzt zu werden („resetting”), wenn die Überlastbedingung nicht länger vorhanden ist, ohne dass der Mensch eingreifen muss. Daher ist es erstrebenswert für das Roboter-Werkzeug, in der Lage zu sein, sich selbst zurückzusetzen, unabhängig davon, ob die Überlastbedingung aufgrund einer linearen Bewegung oder einer Drehbewegung vorlag.
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Zusammenfassung
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Die vorliegende Erfindung ist auf eine Kompensationsvorrichtung gerichtet, welche ausgestaltet ist, um zwischen einem Roboter und einem Roboter-Werkzeug angeordnet zu werden, und stellt eine Kompensationsvorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betreiben eines Kugelarretierungs-Kompensators nach Anspruch 9 bereit. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Ein Aspekt der Erfindung ist auf eine Kompensationsvorrichtung gerichtet, welche ausgestaltet ist, um zwischen einem Roboter und einem Roboter-Werkzeug angeordnet zu werden. Die Kompensationsvorrichtung weist einen ersten Abschnitt mit einer Basis und einem Kugelkäfig und einer inneren Kammer und mehreren Öffnungen, welche um einen Umfang der inneren Kammer herum beabstandet sind, auf. Ein Kolben ist in der Kammer angeordnet und ausgestaltet, um entlang einer Achse der Kammer bewegbar zu sein. Der Kolben weist eine Kontaktfläche auf, welche radial nach außen weg von der Achse weist. Ein zweiter Abschnitt weist einen Ring und eine Platte und einen Innenraum auf, welcher durch eine Wand definiert ist und mehrere Ausbuchtungen aufweist, welche um die Wand herum beabstandet sind und sich in die Wand weg von dem Innenraum erstrecken. Der zweite Abschnitt ist mit dem ersten Abschnitt verbunden, wobei die Ausbuchtungen radial mit den mehreren Öffnungen ausgerichtet sind. Sphärische Kugelteile sind in jeder der Öffnungen angeordnet und bewegen sich radial relativ zu der Achse. Zweite Kolben sind ausgestaltet, um die relative Position zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt zu fixieren. Der Kolben ist in der inneren Kammer und entlang der Achse zwischen einer ersten Position, wobei die Kontaktfläche von mindestens einem der Kugelteile beabstandet ist, und einer zweiten Position, wobei sich die Kontaktfläche in Kontakt mit jedem der Kugelteile befindet, bewegbar, und der Kolben ist ausgestaltet, um die Kugelteile radial nach außen weg von der Achse und in Kontakt mit den Ausbuchtungen zu bewegen, um die Drehposition des zweiten Abschnitts relativ zu dem ersten Abschnitt um die Achse zu fixieren. Der erste und der zweite Abschnitt sind miteinander verbunden, wenn sich der Kolben in der ersten und in der zweiten Position befindet.
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Der zweite Abschnitt kann bewegbar für eine Bewegung in einer Ebene senkrecht zu der Achse mit dem ersten Abschnitt verbunden sein und kann gehalten werden, um eine Bewegung des zweiten Abschnitts entlang der Achse weg von dem ersten Abschnitt zu verhindern.
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Die Kugelteile bleiben in den Öffnungen, wenn sich der Kolben in der zweiten Position befindet.
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Die Vorrichtung kann auch einen Zugang bzw. Anschluss aufweisen, welcher sich durch den ersten Abschnitt und in die Kammer erstreckt.
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Jede der Ausbuchtungen kann eine symmetrische Form um eine Mittellinie, gemessen in der Ebene senkrecht zu der Achse, aufweisen, wobei jede der Ausbuchtungen eine rückseitige Wand, ein erstes Paar von sich nach außen erstreckenden Abschnitten benachbart zu der rückseitigen Wand und ein zweites Paar von sich nach außen erstreckenden Abschnitten benachbart zu dem ersten Paar aufweist, wobei das erste Paar von Abschnitten von der Mittellinie mit einem kleineren Winkel als das zweite Paar von Abschnitten abgewinkelt ist.
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Die Ausbuchtungen können sich axial entlang der Wand von einem ersten Ende des zweiten Abschnitts, welches zu dem ersten Abschnitt gerichtet ist, erstrecken, wobei jede der Ausbuchtungen axial weg von dem zweiten Ende des zweiten Abschnitts beabstandet ist.
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Jede der Ausbuchtungen kann dieselbe Form und dieselben Abmessungen aufweisen.
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Die Vorrichtung kann auch einen Zugang aufweisen, welcher sich durch den ersten Abschnitt und in die Kammer, welche den Kolben hält, erstreckt.
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Der zweite Abschnitt kann bewegbar für eine Bewegung in einer Ebene senkrecht zu der Achse mit dem ersten Abschnitt verbunden sein, und ist gehalten, um eine Bewegung des zweiten Abschnitts entlang der Achse und weg von dem ersten Abschnitt zu verhindern.
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Die zweiten Kolben können in dem ersten Abschnitt montiert und bewegbar sein, um den zweiten Abschnitt zu kontaktieren, um die Position des zweiten Abschnitts innerhalb der Ebene relativ zu dem ersten Abschnitt zu fixieren.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung ist auf ein Verfahren zum Betreiben eines Kugelarretierungs-Kompensators gerichtet, welcher einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, welche miteinander gestapelt sind und welche ausgestaltet sind, um zwischen einem Werkzeug und einem Roboter verbunden zu sein. Das Verfahren weist auf, Kraft auf einen Kolben in eine erste Richtung entlang einer Achse des Kompensators auszuüben und den Kolben in Kontakt mit Kugelteilen zu bringen, welche sich um den Kolben herum erstrecken; ein Aufbringen einer radial nach außen gerichteten Kraft durch den Kolben auf jedes der Kugelteile und ein Berühren der Kugelteile mit Ausbuchtungen in dem zweiten Abschnitt, welche sich um die Kugelteile herum erstrecken und ein Halten der relativen Positionen des ersten und des zweiten Abschnitts; abhängig von einer Kraft, welche auf den zweiten Abschnitt aufgebracht wird, bewegt sich der zweite Abschnitt relativ zu dem ersten Abschnitt und jedes der Kugelteile gleitet aus einem ersten Abschnitt der Ausbuchtungen, welcher eine erste Winkelkonfiguration aufweist, und in einen Kontakt mit einem zweiten Abschnitt der Ausbuchtungen, welcher eine andere zweite Winkelkonfiguration aufweist; ein Verhindern, dass sich die Kugelteile während einer Bewegung des zweiten Abschnitts um den ersten Abschnitt herum bewegen; ein Bewegen der Kugelteile radial nach innen zu der Achse und ein Bewegen des Kolbens in einer zweiten Richtung entlang der Achse. Das Verfahren weist auch auf ein Zwingen von zweiten Kolben in dem zweiten Abschnitt in einen Kontakt mit dem zweiten Abschnitt und ein Befestigen des ersten Abschnitts relativ zu dem zweiten Abschnitt.
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Das Verfahren kann auch ein Positionieren der Kugelteile in Öffnungen in einem Kugelkäfig und ein Verhindern, dass sich die Kugelteile axial weg von dem Kolben bewegen, wenn der Kolben in einen Kontakt mit den Kugelteilen kommt, aufweisen.
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Das Verfahren kann auch ein Positionieren der Kugelteile in Öffnungen in einem Kugelkäfig und ein Verhindern, dass sich die Kugelteile relativ zu dem ersten Abschnitt während einer Drehung des zweiten Abschnitts drehen, aufweisen.
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Das Verfahren kann auch ein Positionieren jedes der Kugelteile in einer selben relativen Position in jeder der Ausbuchtungen vor einer Drehung des zweiten Abschnitts aufweisen.
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Das Verfahren kann auch ein Kontaktieren jedes der Kugelteile mit den Ausbuchtungen an zwei Punkten aufweisen.
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Das Verfahren kann auch abhängig von der Drehkraft, welche von dem zweiten Abschnitt entfernt wird, ein Aufbringen der nach außen gerichteten Drehkraft durch den Kolben auf jedes der Kugelteile und ein Rückkehren jedes der Kugelteile in die ersten Abschnitte der Ausbuchtungen aufweisen.
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Das Verfahren kann auch ein Verhindern, dass sich der erste Abschnitt von dem zweiten Abschnitt trennt, aufweisen.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung ist auf eine Kompensationsvorrichtung gerichtet, welche ausgestaltet ist, um zwischen einem Roboter und einem Roboter-Werkzeug angeordnet zu sein. Die Vorrichtung weist einen ersten Abschnitt, welcher einen Innenraum mit einer Achse aufweist, und einen zweiten Abschnitt, welcher mit dem ersten Abschnitt verbunden ist und eine Mittelöffnung aufweist, auf, wobei sich der zweite Abschnitt radial um den Innenraum herum erstreckt. Die Vorrichtung weist auch einen Kolben, welcher in dem Innenraum angeordnet und entlang der Achse bewegbar ist, und Kugelteile, welche in dem Innenraum und in der Mittelöffnung angeordnet sind, auf, wobei die Kugelteile relativ zu der Achse radial bewegbar sind. Der Kolben ist in dem Innenraum und entlang der Achse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Die zweite Position ist weiter von einem Boden des Innenraums entfernt als die erste Position. In der zweiten Position befindet sich der Kolben in einem Kontakt mit den Kugelteilen, um die Kugelteile radial nach außen weg von der Achse und in Kontakt mit dem zweiten Abschnitt zu zwingen, um die Position um die Achse des zweiten Abschnitts relativ zu dem ersten Abschnitt zu fixieren.
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Die Vorrichtung kann auch Löcher in dem ersten Abschnitt aufweisen, wobei eines der Kugelteile in jedem der Löcher angeordnet ist, wobei die Kugelteile ausgelegt sind, um in den Löchern bewegbar zu sein, wenn sie sich radial relativ zu der Achse bewegen.
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Die Vorrichtung kann die Löcher aufweisen, welche um den Umfang des ersten Abschnitts herum ausgerichtet sind.
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Die Vorrichtung kann den Kolben aufweisen, welcher eine mit einem Winkel versehene Kontaktfläche aufweist, welche sich in Kontakt mit den Kugelteilen befindet, um Kraft radial nach außen weg von der Achse auf die Kugelteile auszuüben, wobei die Kontaktfläche mit einem spitzen Winkel relativ zu der Achse ausgerichtet ist.
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Die Vorrichtung kann den Kolben, den Innenraum, den ersten Abschnitt und die Mittelöffnung aufweisen, welche jeweils eine kreisförmige Querschnittsform senkrecht zu der Achse aufweisen.
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Die Vorrichtung kann den zweiten Abschnitt aufweisen, welcher für eine Bewegung in einer Ebene, welche senkrecht zu der Achse liegt, bewegbar mit dem ersten Abschnitt verbunden ist, wobei der zweite Abschnitt darüber hinaus gehalten ist, um eine Bewegung entlang der Achse weg von dem ersten Abschnitt zu verhindern.
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Die Vorrichtung kann zweite Kolben aufweisen, welche in dem ersten Abschnitt angebracht sind und welche bewegbar sind, um in einen Kontakt mit dem zweiten Abschnitt zu kommen, um die Position des zweiten Abschnitts in der Ebene relativ zu dem ersten Abschnitt zu fixieren.
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Die Vorrichtung kann die Kugelteile aufweisen, welche in gleichen Abständen um den Kolben herum beabstandet sind.
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Die Vorrichtung kann die Mittelöffnung aufweisen, welche koaxial zu der Achse des Innenraums angeordnet ist, wenn sich die Vorrichtung in einer Ausgangsposition befindet.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung ist auf eine Kompensationsvorrichtung gerichtet, welche ausgestaltet ist, um sich zwischen einem Roboter und einem Roboter-Werkzeug zu befinden. Die Vorrichtung weist einen ersten Abschnitt und einen Kolben auf, welcher in dem ersten Abschnitt angeordnet und bewegbar entlang einer Achse ist, wobei der Kolben eine Kontaktfläche aufweist. Die Vorrichtung weist auch einen zweiten Abschnitt auf, welcher einen offenen Mittelabschnitt, der durch eine Wand definiert ist, und mehrere Ausbuchtungen aufweist, welche um die Wand herum beabstandet sind und sich in die Wand weg von dem Mittelabschnitt erstrecken, wobei der zweite Abschnitt mit dem ersten Abschnitt verbunden ist, wobei sich die Wand radial um den ersten Abschnitt und den Kolben herum erstreckt. Die Vorrichtung weist Kugelteile auf, welche eine sphärische Form aufweisen und in dem zweiten Abschnitt angeordnet und um die Achse herum beabstandet sind, wobei die Kugelteile radial relativ zu der Achse bewegbar sind. Der Kolben ist entlang der Achse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Die erste Position weist die Kontaktfläche auf, welche weiter von einem zweiten Ende des zweiten Abschnitts als bei der zweiten Position beabstandet ist. Die zweite Position weist die Kontaktfläche auf, welche gegen die Kugelteile angeordnet ist und die Kugelteile radial nach außen weg von der Achse und in den Ausbuchtungen anordnet, um die Position des zweiten Abschnitts relativ zu dem ersten Abschnitt um die Achse herum zu fixieren.
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Die Vorrichtung kann jede der Ausbuchtungen aufweisen, welche eine symmetrische Form um eine Mittellinie herum aufweisen, wobei jede der Ausbuchtungen eine rückseitige Wand, ein erstes Paar von sich nach außen erstreckenden Abschnitten benachbart zu der rückseitigen Wand und ein zweites Paar von sich nach außen erstreckenden Abschnitten benachbart zu dem ersten Paar aufweist, wobei das erste Paar von Abschnitten von der Mittellinie weg mit einem kleineren Winkel abgewinkelt ist als das zweite Paar von Abschnitten.
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Die Vorrichtung kann ausgestaltet sein, dass sich die Ausbuchtungen axial entlang der Wand von einem ersten Ende des zweiten Abschnitts, welches zu dem ersten Abschnitt gerichtet ist, erstrecken, wobei jede der Ausbuchtungen axial weg von dem zweiten Ende des zweiten Abschnitts beabstandet ist.
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Die Vorrichtung kann jede der Ausbuchtungen aufweisen, welche eine gleiche Form und gleiche Abmessungen aufweisen.
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Die Vorrichtung kann einen Zugang aufweisen, welcher sich durch den ersten Abschnitt und in eine Kammer erstreckt, welche den Kolben hält.
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Die Vorrichtung kann ausgestaltet sein, dass der zweite Abschnitt für eine Bewegung in einer Ebene senkrecht zu der Achse bewegbar mit dem ersten Abschnitt verbunden ist und gehalten ist, um eine Bewegung des zweiten Abschnitts entlang der Achse und weg von dem ersten Abschnitt zu verhindern.
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Die Vorrichtung kann zweite Kolben aufweisen, welche in dem ersten Abschnitt angebracht sind und welche bewegbar sind, um in einen Kontakt mit dem zweiten Abschnitt zu kommen, um die Position des zweiten Abschnitts in der Ebene relativ zu dem ersten Abschnitt zu fixieren.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung ist auf eine Kompensationsvorrichtung gerichtet, welche ausgestaltet ist, um sich zwischen einem Roboter und einem Roboter-Werkzeug zu befinden. Die Vorrichtung weist einen ersten Abschnitt auf, welcher eine innere Kammer und mehrere Öffnungen, die um einen Umfang der inneren Kammer herum beabstandet sind, aufweist. Die Vorrichtung weist einen Kolben auf, welcher in der Kammer angeordnet und ausgestaltet ist, um entlang einer Achse der Kammer bewegbar zu sein, wobei der Kolben ein Kontaktfläche aufweist, welche von der Achse radial nach außen gerichtet ist. Die Vorrichtung weist einen zweiten Abschnitt auf, welcher einen Innenraum aufweist, der durch eine Wand definiert ist, und mehrere Ausbuchtungen aufweist, welche um die Wand herum beabstandet sind und sich von dem Innenraum weg in die Wand erstrecken, wobei der zweite Abschnitt mit dem ersten Abschnitt verbunden ist, wobei die Ausbuchtungen radial mit den Öffnungen ausgerichtet sind. Die Vorrichtung weist sphärische Kugelteile auf, wobei eines der Kugelteile in jeder der Öffnungen angeordnet ist, wobei die Kugelteile radial relativ zu der Achse bewegbar sind. Der Kolben ist innerhalb der inneren Kammer und entlang der Achse zwischen einer ersten Position, wobei die Kontaktfläche weg von den Kugelteilen beabstandet ist, und einer zweiten Position, wobei sich die Kontaktfläche in Kontakt mit den Kugelteilen befindet, bewegbar, und der Kolben ist ausgestaltet, um die Kugelteile radial nach außen weg von der Achse und in einen Kontakt mit den Ausbuchtungen zu bewegen, um die Drehposition des zweiten Abschnitts relativ zu dem ersten Abschnitt um die Achse zu fixieren.
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Die Vorrichtung kann den zweiten Abschnitt aufweisen, welcher für eine Bewegung in einer Ebene senkrecht zu der Achse bewegbar mit dem ersten Abschnitt verbunden ist und gehalten ist, um eine Bewegung des zweiten Abschnitts entlang der Achse und weg von dem ersten Abschnitt zu verhindern.
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Die Vorrichtung kann ausgestaltet sein, so dass die Kugelteile in den Öffnungen verbleiben, wenn sich der Kolben in der zweiten Position befindet.
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Die Vorrichtung kann einen Zugang aufweisen, welcher sich durch den ersten Abschnitt und in die Kammer erstreckt.
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Die verschiedenen Aspekte der verschiedenen Ausführungsformen können allein oder in jeder Kombination eingesetzt werden, wenn es erwünscht ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, welche zwischen einem Roboter-Arm und einem Roboter-Werkzeug angeordnet ist.
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2 ist eine Perspektivdarstellung einer Vorrichtung.
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3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Vorrichtung.
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4 ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung der 2, welche entlang einer Linie IV-IV geschnitten ist.
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5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Seite eines ersten Abschnitts und eines unteren Endes eines zweiten Abschnitts einer Vorrichtung.
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6 ist eine schematische Darstellung einer Ausbuchtung in einem Plattenteil, welche verschiedene Abschnitte aufweist.
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7 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Kolbens, wobei ein erster und ein zweiter Abschnitt mit verschiedenen Winkeln ausgerichtet sind.
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8 ist eine Darstellung einer Vorrichtung in einer Ausgangsposition von oben.
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9 ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung der 2, welche entlang einer Linie IX-IX geschnitten ist.
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9A ist eine aufgeschnittene Ansicht eines Abschnitts der 9, wobei ein Kugelteil in einer Ausbuchtung eines Plattenteils angeordnet ist.
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10 ist eine Darstellung einer Vorrichtung von oben, welche um eine z-Achse gedreht ist.
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11 ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung der 10, welche entlang einer Linie XI-XI geschnitten ist.
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12 ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung der 10, welche entlang einer Linie XII-XII geschnitten ist.
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12A ist eine aufgeschnittene Ansicht eines Abschnitts der 12, wobei ein Kugelteil relativ zu einer Ausbuchtung eines Plattenteils angeordnet ist.
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Detaillierte Beschreibung
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Die vorliegende Anmeldung ist auf eine Kompensationsvorrichtung gerichtet, welche zwischen einem Roboter-Arm und einem Werkzeug angeordnet ist. Die Vorrichtung ermöglicht dem Werkzeug, drehend um eine erste Achse und auch bei einer Bewegung in einer Ebene nachzugeben. Diese Bewegung nimmt Kräfte auf, welche auf das Werkzeug einwirken können. Die Vorrichtung kann darüber ausgestaltet sein, um das Werkzeug in eine ursprüngliche Position oder Ausgangsposition zurückzubringen, wenn die eine oder die mehreren Kräfte von dem Werkzeug entfernt werden.
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1 stellt eine Kompensationsvorrichtung 10 dar, welche zwischen einem Roboter-Arm 100 und einem Roboter-Werkzeug 102 angeordnet ist. Die Vorrichtung 10 kann ausgestaltet sein, um direkt mit dem Werkzeug 102 verbunden zu sein, oder sie kann ausgestaltet sein, um weg von dem Werkzeug (z. B. entlang dem Roboter-Arm 100 proximal nach oben und weg von dem Werkzeug 102) angeordnet zu sein. Die Vorrichtung 10 weist im Allgemeinen einen ersten Abschnitt 11, welcher mit dem Roboter-Arm 100 verbunden ist, und einen zweiten Abschnitt 12, welcher mit dem Werkzeug 102 verbunden ist, auf. Der zweite Abschnitt 12 ist relativ zu dem ersten Abschnitt 11 bewegbar, damit das Werkzeug 102 in verschiedenen Orientierungen angeordnet werden kann. Wie in 1 dargestellt ist, kann der zweite Abschnitt 12 um eine erste Achse z drehend nachgeben. Die Vorrichtung 10 kann auch ausgestaltet sein, dass der zweite Abschnitt 12 in einer Ebene bewegbar ist, um eine zusätzliche Bewegung aufzunehmen. Bei der Ausführungsform der 1 ist der zweite Abschnitt 12 in einer Ebene, welche orthogonal auf der ersten Achse steht, bewegbar. Bei der speziellen Ausführungsformen der 1 ist der zweite Abschnitt 12 in der x-y-Ebene bewegbar.
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In dieser Anmeldung wird die Vorrichtung 10 in der Orientierung bzw. Ausrichtung beschrieben, wie sie in 1 dargestellt ist. D. h., der erste Abschnitt 11 befindet sich entlang der z-Achse relativ tiefer oder unterhalb des zweiten Abschnitts 12. Darüber hinaus ist der zweite Abschnitt 12 seitlich in der x-y-Ebene relativ zu der z-Achse bewegbar. Diese Orientierung gilt zur Vereinfachung der Beschreibung bei der Beschreibung der relativen Position bzw. Anordnung der verschiedenen Elemente der Vorrichtung 10. Es sei angemerkt, dass die Vorrichtung 10 in zahlreichen Orientierungen angeordnet werden kann, wobei die Elemente 11, 12 in zahlreichen verschiedenen Orientierungen angeordnet sind und relativ zu verschiedenen Achsen und innerhalb verschiedener Ebenen bewegbar sind.
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Die 1 stellt die Vorrichtung 10 in einer Ausgangsposition dar. Sowohl der erste als auch der zweite Abschnitt 11, 12 sind entlang der z-Achse ausgerichtet und sind koaxial zu der z-Achse angeordnet. Die Vorrichtung 10 kann derart ausgestaltet sein, dass sie diese Position annimmt, wenn keine äußeren Kräfte auf sie einwirken.
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2 stellt eine Ausführungsform der Vorrichtung 10 dar, welche den ersten und den zweiten Abschnitt 11, 12 aufweist. Die Vorrichtung 10 ist in der Ausgangsposition entlang der z-Achse ausgerichtet. Der erste und der zweite Abschnitt 11, 12 können ausgestaltet sein, so dass die Körper näherungsweise dieselbe Größe in der x-y-Ebene aufweisen und in der Ausgangsposition in einer überlappenden Anordnung ausgerichtet sind. Wenn sie in der x-y-Ebene aus der Ausgangsposition bewegt werden, bewegen sich die Abschnitte 11, 12 aus der Ausrichtung, so dass ein Teil des zweiten Abschnitts 12 nicht den ersten Abschnitt 11 überlappt. Bei einer Ausführungsform ist die Kraft, welche notwendig ist, um die Werkzeugplatte 30 um die z-Achse zu drehen, im Wesentlichen dieselbe, wie diejenige, welche notwendig ist, um den zweiten Abschnitt 12 in der x-y-Ebene zu bewegen.
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3 stellt eine Explosionsansicht der Vorrichtung 10 dar, welche den ersten Abschnitt 11 und den zweiten Abschnitt 12 aufweist. Der erste Abschnitt 11 weist eine Basis 20 und einen Kugelkäfig 30 auf. Der zweite Abschnitt 12 weist einen Ring 40 und ein Plattenteil 50 auf. Die Vorrichtung 10 weist auch einen Kolben 60 und mehrere Kugelteile 70 auf, welche mit dem ersten und dem zweiten Abschnitt 11, 12 zusammenwirken, wie es im Detail im Folgenden erläutert wird. Zusätzliche Kolben 80 sind in der Basis 20 angebracht, um die seitliche Position des zweiten Abschnitts 12 relativ zu dem ersten Abschnitt 11 zu fixieren, wie es im Detail im Folgenden erläutert wird. 4 stellt eine Querschnittsansicht der Vorrichtung 10 in der Ausgangsposition dar. Diese Elemente werden mit mehr Details mit Bezug zu den 3 und 4 beschrieben.
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Die Basis 20 weist einen Hohlraum 21 auf, welcher in einem Mittelabschnitt angeordnet ist. Der Hohlraum 21 ist ausgelegt, um den Kolben 60 aufzunehmen. Die Basis 20 weist auch einen Umfangsabschnitt 23 auf, welcher von dem Mittelabschnitt 21 gesehen radial außen liegt. Der Umfangsabschnitt 23 weist eine oder mehrere Kammern 24 auf, welche jeweils ausgelegt sind, um einen der Kolben 80 aufzunehmen. Die Basis 20 weist auch einen Ansatz 22 auf, welcher sich axial entlang dem Hohlraum 21 und über dem Umfangsabschnitt 23 erstreckt.
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Der Kugelkäfig 30 ist an einer Oberseite der Basis 20 angebracht und ist koaxial zu der Basis 20 angeordnet. Der Kugelkäfig 30 ist an dem Ansatz 22 der Basis 20 angebracht, so dass ein Zwischenraum zwischen einer unteren Seite des Kugelkäfigs 30 und der oberen Seite des Umfangsabschnitts 23 der Basis 20 entlang der z-Achse vorhanden ist. Der Kugelkäfig 30 weist einen Mittelabschnitt 31 mit einer Durchgangsöffnung auf, welche sich in Verbindung mit dem Mittelabschnitt 21 befindet. Öffnungen 32, welche radial nach außen gerichtet sind, sind in dem Mittelabschnitt 31 angeordnet und sind ausgelegt, um einen der Kugelteile 70 aufzunehmen. Bei einer Ausführungsform weist der Kugelkäfig 30 drei Öffnungen 32 auf. Andere Ausführungsformen können weniger oder mehr Öffnungen 32 und entsprechende Kugelteile 70 aufweisen. Der Kugelkäfig 30 weist darüber hinaus einen Flansch 33 auf, welcher sich an einem Boden des Mittelabschnitts 31 radial nach außen erstreckt.
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Der zweite Abschnitt 12 weist ein Ringteil 40 und ein Plattenteil 50 auf. Das Ringteil 40 weist eine kreisförmige Form mit einer Mittelöffnung 41 auf. Ein Vorsprung 42 ist nach innen zu der Mittelöffnung 41 angeordnet. Wenn der erste und der zweite Abschnitt 11, 12 zusammen verbunden sind, wie es in 4 dargestellt ist, erstreckt sich der Vorsprung 42 in den Zwischenraum, welcher zwischen dem Flansch 33 des Kugelkäfigs 30 und der Oberseite des Umfangsabschnitts 23 der Basis 20 ausgebildet ist. Das Ringteil 40 weist auch ausgeschnittene Abschnitte 44 auf, welche um den Umfang der Innenseite herum beabstandet sind, um einen Zugang für ein Anbringen von Befestigungsmitteln zur Verbindung des Ringteils 40 mit dem Plattenteil 50 bereitzustellen.
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Das Plattenteil 50 weist eine erste Seite 51, welche zu dem Ringteil 40 gerichtet ist und dieses berührt, und eine gegenüberliegende zweite Seite 52 auf. Bei einer Ausführungsform ist die zweite Seite 52 ausgestaltet, um das Werkzeug 102 zum Betrieb mit dem Roboter 100 aufzunehmen. Dies kann eine oder mehrere Aufnahmen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln oder anderen Verbindungsmitteln zum Anbringen des Werkzeugs 102 umfassen. Bei einer Ausführungsform ist die zweite Seite 52 im Wesentlichen flach, um ein Anbringen zu ermöglichen. Das Plattenteil 50 weist eine Mittelöffnung 53 auf, welche koaxial zu der Mittelöffnung 41 des Ringteils 40 liegt, wenn diese Elemente zusammen verbunden sind.
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Wie am besten in 5 dargestellt ist, sind Ausbuchtungen 54 um den Umfang der Innenwand der Mitteöffnung 53 herum beabstandet. Die Ausbuchtungen 54 sind an der ersten Seite 51 angeordnet und erstrecken sich zu der zweiten Seite 52 und sind von dieser beabstandet. Jede der Ausbuchtungen 54 ist ausgelegt, um eines der Kugelteile 70 aufzunehmen.
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6 stellt eine Ausbuchtung 54 dar, welche entlang der Innenwand 57 des Mittelabschnitts 53 angeordnet ist. Die Ausbuchtung 54 weist einen rückseitigen Abschnitt 58 und erste Abschnitte 55 entlang jeder gegenüberliegenden Seite auf. Zweite Abschnitte 56 sind zwischen den ersten Abschnitten 55 und der Innenwand 57 angeordnet. Die Ausbuchtung 54 ist symmetrisch zu einer Mittellinie C1. Wie dargestellt ist, erstrecken sich die ersten Abschnitte 55 in einem kleineren Winkel weg von der Mittellinie C1 als die zweiten Abschnitte 56. Bei einer Ausführungsform, welche in 6 dargestellt ist, sind die ersten Abschnitte 55 im Wesentlichen geradlinig. Bei einer Ausführungsform weisen die zweiten Abschnitte 56 eine gekrümmte Form auf. Der gekrümmte Abschnitt nimmt die gekrümmte Außenfläche von einem der Kugelteile 70 auf, wenn sich der zweite Abschnitt 12 um die z-Achse dreht.
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Wie am besten in 2 und 4 dargestellt ist, sind die Basis 20, der Kugelkäfig 30, der Ring 40 und das Plattenteil 50 in einer gestapelten Orientierung angeordnet. Diese Elemente sind jeweils entlang der z-Achse ausgerichtet, wenn sich die Vorrichtung 10 in der Ausgangsposition befindet. Jedes dieser Elemente weist einen offenen Mittelabschnitt auf, welcher koaxial angeordnet ist, wenn sich die Vorrichtung 10 in der Ausgangsposition befindet. Darüber hinaus stehen die Mittelabschnitte in Verbindung, um einen offenen Innenabschnitt 15 auszubilden, welcher den Kolben 60 und die Kugelteile 70 hält.
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Der Kolben 60 ist entlang der z-Achse bewegbar, um die Kugelteile 70 zu positionieren. Der Kolben 60 weist einen Boden 61, welcher zu der Basis 20 gerichtet ist, und eine gegenüberliegende Oberseite 62 auf. Der Boden 61 weist ein Querschnittausmaß und eine Querschnittsform auf, welche dem Hohlraum 21 in der Basis 20 entspricht. Diese Auslegung sorgt dafür, dass der Kolben 60 entlang der z-Achse nach oben getrieben wird, wenn ein Fluid unterhalb des Kolbens 60 in den Hohlraum 61 eingeführt wird. Der Kolben 60 weist darüber hinaus einen Flansch 79 mit einem größeren Durchmesser auf. Wie in 4 dargestellt ist, ist der Außendurchmesser des Flansches 79 größer als ein Innendurchmesser des Mittelabschnitts 31 des Kugelkäfigs 30. Diese Auslegung beeinflusst den Umfang einer axialen Bewegung des Kolbens 60 entlang der z-Achse. Der Kolben 60 kann als ein Einzelstück konstruiert sein, oder er kann mehrere Stücke, wie beispielsweise einen ersten Abschnitt 63, einen zweiten Abschnitt 64 und einen dritten Abschnitt 65 aufweisen. Die getrennten Teile 63, 64, 65 können durch ein oder mehrere Befestigungsmittel verbunden sein. Die Abschnitte des Kolbens 60 können auch in irgendeiner anderen Weise miteinander verbunden sein.
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Der Kolben 60 ist um eine Mittellinie C2 symmetrisch. Der Kolben 60 weist einen Kontaktabschnitt 63 zu der Oberseite 62 auf, welcher radial nach außen weg von der Mittellinie C2 gerichtet ist, um die Kugelteile 70 zu berühren. Der Kontaktabschnitt 63 weist einen ersten Abschnitt 64, welcher in einem Winkel α relativ zu der Mittellinie C2 angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt 65, welcher in einem Winkel β relativ zu der Mittellinie C2 angeordnet ist, auf. Der erste Winkel α ist kleiner als der zweite Winkel β. Der erste Winkel α kann zwischen ungefähr 15–30° liegen, wobei eine spezielle Ausführungsform einen Winkel von ungefähr 25° aufweist. Der zweite Winkel β kann zwischen ungefähr 40–80° liegen, wobei eine spezielle Ausführungsform einen Winkel von ungefähr 60° aufweist.
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Die Kugelteile 70 wirken mit dem Kolben 60 und den Abschnitten 11, 12 zusammen. Die Kugelteile 70 weisen jeweils eine sphärische Form auf und besitzen jeweils dieselbe Größe. Die Anzahl der Kugelteile 70, welche in der Vorrichtung 10 vorhanden sind, kann variieren, wobei eine spezielle Ausführungsform drei aufweist.
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4 und 8 stellen die Vorrichtung 10 in der Ausgangsposition dar. Diese Position kann vorliegen, wenn keine äußeren Kräfte auf die Vorrichtung 10 einwirken. Die Vorrichtung 10 nimmt diese Ausgangsposition an, wenn der Kolben 60 nach oben und in Kontakt mit den Kugelteilen 70 vorgespannt ist. Bei einer Ausführungsform wird ein Fluid, wie z. B. Luft oder ein hydraulisches Fluid, durch eine oder mehrere Zuführungsleitungen 82 in eine Kammer 29 eingeführt, welche zwischen dem Kolbenboden 61 und dem Boden des Hohlraumes 21 in der Basis 20 ausgebildet ist. Dieses Fluid stellt eine Kraft auf den Kolben 60 bereit, um ihn entlang der z-Achse und in Kontakt mit den Kugelteilen 70 zu bewegen.
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Wie in 4 dargestellt ist, berührt der erste Abschnitt 64 des Kolbens 60 die Kugelteile 70. Der Winkel α des ersten Abschnitts 64 bewirkt eine Kraft auf jedes der Kugelteile 70, welche radial nach außen gerichtet ist, wie es durch einen Pfeil R angezeigt ist. Durch ihre Anordnung innerhalb der Öffnungen 32 in dem Käfig 30 wird verhindert, dass sich die Kugelteile 70 wesentlich entlang der z-Achse bewegen. Jedes der Kugelteile 70 erstreckt sich durch seine entsprechende Öffnung 32 nach außen und berührt eine entsprechende Ausbuchtung 54 in dem Plattenteil 50. Diese nach außen gerichtete Kraft, welche auf das Plattenteil 50 einwirkt, hält die Position des zweiten Abschnitts 12 relativ zu dem ersten Abschnitt 11.
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9 und 9A stellen die Vorrichtung 10 in der Ausgangsposition dar, wobei sich die Kugelteile 70 jeweils in den Ausbuchtungen 54 befinden, welche in der Innenwand 57 des Plattenteils 50 ausgebildet sind. Wie dargestellt ist, ist jedes der Kugelteile 70 an derselben relativen Position innerhalb einer der Ausbuchtungen 54 angeordnet. Der Durchmesser der Kugelteile 70 ist ausgelegt, um die Ausbuchtungen 54 an zwei Punkten zu berühren, welche entlang der ersten Abschnitte 55 liegen. Die Kugelteile 70 und die Ausbuchtungen 54 sind ausgelegt, so dass die Kugelteile 70 weg von dem rückseitigen Abschnitt 58 beabstandet sind.
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Die Kraft, welche durch den Kolben 60 durch jeweils die Kugelteile 70 auf das Plattenteil 50 aufgebracht wird, hält die Ausrichtung des ersten und des zweiten Abschnitts 11, 12 in dieser Ausgangsposition. Diese Ausrichtung kann durch eine Kraft, welche auf das Werkzeug 102 einwirkt, welches ein Moment um die z-Achse herum ausübt, oder durch eine Kraft entlang der x-y-Ebene überwunden werden.
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10, 11, 12 und 12A stellen die Vorrichtung 10 dar, wenn sie drehend um die z-Achse nachgibt. Dies wird durch eine Kraft verursacht, welche auf den zweiten Abschnitt 12 einwirkt und welche die Kraft überwindet, die durch den Kolben 60 und die Kugelteile 70 ausgeübt wird. Diese Kraft bewirkt, dass sich der zweite Abschnitt 12 relativ zu dem ersten Abschnitt 11 dreht, was bewirkt, dass sich die Ausbuchtungen 54 relativ zu den Kugelteilen 70 bewegen. Bei jeder Ausbuchtung 54 gleitet einer der ersten Abschnitte 55 entlang der Kugelteile 70, und der benachbarte zweite Abschnitt 56 bewegt sich in einen Kontakt mit den Kugelteilen 70. Bei einer Ausführungsform berühren die Kugelteile 70 die Ausbuchtungen 54 an einem ersten Punkt bei dem Schnittpunkt des ersten und des zweiten Abschnitts 55, 56 und an einem zweiten Punkt bei dem Schnittpunkt des zweiten Abschnitts und der Innenwand 56, 57. Die Ausmaße der Kugelteile 70 und die Form und Größe des Kolbens 60 verhindern eine weitere relative Drehung, wodurch der Umfang der Drehbewegung des zweiten Abschnitts 12 relativ zu dem ersten Abschnitt 11 begrenzt wird. Die Grenze der Drehbewegung kann abhängig vom Kontext verändert werden. Bei einer Ausführungsform sorgt die Bewegung für eine Drehung zwischen ungefähr 5–30°. Bei einer speziellen Ausführungsform liegt die Bewegung bei ungefähr 15°. Bei Ausführungsformen, bei welchen die Ausbuchtungen 54 symmetrisch um eine Mittellinie C1 (siehe 6) sind, ist der Umfang der Drehbewegung in entgegengesetzten Drehrichtungen derselbe. Bei einer anderen Ausführungsform können die Ausbuchtungen 54 asymmetrisch sein, was eine zusätzliche bzw. weitere Drehung in eine Richtung ermöglicht.
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Wie in 12A dargestellt ist, bewegt sich jedes der Kugelteile 70 zu derselben Drehposition in seiner entsprechenden Ausbuchtung 54. Dadurch werden die Kugelteile 70 aus einem Kontakt mit einem hinteren Abschnitt der Ausbuchtung 54 gebracht. Darüber hinaus ist jedes der Kugelteile 70 in seiner entsprechenden Öffnung 32 in dem Kugelkäfig 30 aufgenommen. Dies verhindert, dass sich die Kugelteile 70 mit dem zweiten Abschnitt 12 drehen. Während der Bewegung des Plattenteils 50 können sich die Kugelteile 70 innerhalb der Öffnungen 32 drehen.
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Die relative Drehung des Plattenteils 50 übt auch eine nach innen gerichtete radiale Kraft auf die Kugelteile 70 aus, wie es durch einen Pfeil B in 11 dargestellt ist. Die Winkelorientierung des ersten Abschnitts 64 bewirkt darüber hinaus, dass die Kugelteile 70 eine nach unten gerichtete axiale Kraft auf den Kolben 60 bereitstellen, wie es durch einen Pfeil N dargestellt ist. Die nach unten gerichtete Kraft wird durch die Kugelteile 70 verursacht, welche sich in Kontakt mit dem ersten Abschnitt 64 befinden. Wie in 11 dargestellt ist, bleibt das Kugelteil 70 in Kontakt mit dem ersten Abschnitt 64. Der zweite Abschnitt 65 ist in einem Winkel angeordnet, welcher groß genug ist, um einen Zwischenraum für den relativ großen Durchmesser des Kugelteils 70 zu ermöglichen.
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Zusätzlich zum drehenden Nachgeben um die z-Achse sorgt die Vorrichtung 10 auch dafür, dass der zweite Abschnitt 12 in einer Ebene relativ zu dem ersten Abschnitt 11 bewegbar ist. Bei einer Ausführungsform ermöglicht diese Bewegung eine Bewegung des zweiten Abschnitts 12 in der x-y-Ebene. Wie am besten in 4 dargestellt ist, ist der Innendurchmesser des offenen Mittelabschnitts 15 des zweiten Abschnitts 12 größer als ein Außendurchmesser des ersten Abschnitts 11. Dieser Größenunterschied führt zu einem Zwischenraum 81 zwischen den Abschnitten 11, 12. Dieser Zwischenraum 81 sorgt für die relative Bewegung der Abschnitte 11, 12.
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Die seitliche Bewegung tritt auf, wenn der Umfang der Kraft, welche auf den zweiten Abschnitt 11 aufgebracht wird, die Kraft überwindet, welche durch den Kolben 60 und die Kugelteile 70 aufgebracht wird. Diese Kraft drängt eines oder mehrere der Kugelteile 70 in der Richtung der Kraft, um den Kolben nach unten zu treiben. Diese Bewegung des Kolbens 60 wird durch das eine oder die mehreren Kugelteile 70 verursacht, welche entlang dem ersten Abschnitt 64 des Kolbens 60 gleiten. Der Winkel des Abschnitts 64 verursacht die nach unten gerichtete Kraft auf den Kolben 60.
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Das eine oder die mehreren Kugelteile 70 auf einer Seite weg von der Richtung der Kraft können lose in der Vorrichtung 10 angeordnet sein. Diese lose Anordnung wird durch den Bereich verursacht, in welchem sie vorhanden sind und welcher durch die Bewegung des zweiten Abschnitts 12 größer wird. Dieses eine oder diese mehreren Kugelteile 70 können sich zu verschiedenen Orten innerhalb des vergrößerten Raums bewegen. Die Kugelteile 70 bleiben aufgrund ihrer Größe und dem Umfang der Bewegung des zweiten Abschnitts 12 in ihren Bereichen. Wenn die Kraft entfernt wird (und wenn ein Fluid oder ein Federdruck auf den Kolben 60 ausgeübt wird), kehrt der zweite Abschnitt 12 in die Ausgangsposition zurück und dieses eine oder diese mehreren Kugelteile 70 werden wieder ausgerichtet.
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Die Vorrichtung 10 ist darüber hinaus ausgestaltet, um die relativen Positionen des ersten und des zweiten Abschnitts 11, 12 zu fixieren. Wie in 3 und 4 dargestellt ist, kann die Basis 20 eine oder mehrere Kammern 24 aufweisen, welche in dem Umfangsabschnitt 23 angeordnet sind. Die Kammern 24 sind an dem oberen Ende offen. Jede der Kammern 24 ist ausgelegt, um einen Kolben 80 aufzunehmen. Eine oder mehrere Zuführungsleitungen 82 sind darüber hinaus der Basis 20 zugeordnet, um ein Fluid, wie z. B. Luft oder ein hydraulisches Fluid, zu und von jeder Kammer 24 zu bewegen.
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Die Kolben 80 werden betätigt, indem das Fluid 24 zwischen einen Boden der Kammer 24 und einen Boden des Kolbens 80 eingeführt wird. Dies treibt den Kolben 80 nach oben in die Kammer 24 und in einen Kontakt mit dem Boden des Rings 40, welcher sich über der Oberseite der Kammer 24 erstreckt. Diese Kraft hält die relative seitliche Position des zweiten Abschnitts 12 relativ zu dem ersten Abschnitt 11.
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Die Anzahl der Kolben 80 kann variieren. Bei einer Ausführungsform sind die Kolben 80 um die Basis 20 herum verteilt, um den Ring 40 an einer Anzahl von verschiedenen Stellen zu berühren. Andere Ausführungsformen können einen einzigen Kolben 80 aufweisen. Die Vorrichtung 10 kann ausgestaltet sein, so dass bei Ausführungsformen mit mehreren Kolben jeder der Kolben 80 während eines Eingriffs getrieben wird. Die Vorrichtung 10 kann darüber hinaus ausgestaltet sein, so dass ein ausgewählter oder mehrere ausgewählte der Kolben während eines Eingriffs getrieben werden, wobei ein anderer oder mehrere andere der Kolben 80 in einer nicht in Eingriff befindlichen Konfiguration verbleiben, bei welcher ihrer entsprechenden Kammer 24 kein Fluid bereitgestellt wird.
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Die Vorrichtung 10 kann einen oder mehrere Sensoren 83 aufweisen, welche die relative Position des ersten und des zweiten Abschnitts 11, 12 erfassen. Die Sensoren 83 können ausgestaltet sein, um den Betrieb des einen oder der mehreren Kolben 80 zu bestimmen, um die Position zu fixieren. Bei einer Ausführungsform weist die Vorrichtung 10 zwei Sensoren 83 auf. Ein erster Sensor 83 erfasst, wenn sich die Vorrichtung 10 in einem nicht fixierten oder schwimmenden Zustand befindet, und ein zweiter Sensor 83 erfasst, wenn sich die Vorrichtung 10 in der Ausgangsposition oder zentrierten Position befindet.
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Bei einer Ausführungsform, wie sie vorab beschrieben ist, wird ein Fluid, wie z. B. Luft oder ein hydraulisches Fluid, eingesetzt, um den Kolben 60 anzutreiben. Bei einer anderen Ausführungsform kann eine oder können mehrere Federn eingesetzt werden, um den Kolben 60 in einen Eingriff mit den Kugelteilen 70 vorzuspannen.
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Der erste und der zweite Abschnitt 11, 12 können darüber hinaus verbunden sein, um die Bewegung des zweiten Abschnitts 12 weg von dem ersten Abschnitt 11 zu verhindern. Dies ergibt sich durch den Vorsprung 42 des Ringteils 40, welcher unter dem Flansch 33 des Kugelkäfigs 30 angeordnet ist.
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Die verschiedenen Elemente können aus verschiedenen Materialien, was verschiedene Metalle einschließt, hergestellt sein. Bei einer Ausführungsform sind die Elemente, welche in einen Kontakt mit den Kugelteilen 70 kommen, aus einem gehärteten Stahl hergestellt. Diese Konstruktion sorgt für eine hohe Wiederholbarkeit beim Positionieren der Vorrichtung in der zentrierten Position bzw. Ausgangsposition und sorgt dafür, dass die Vorrichtung 10 einer hohen Anzahl von Wiederholzyklen widersteht.
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Die Vorrichtung 10 ist konstruiert und ausgestaltet, um dafür zu sorgen, dass die zwei Abschnitte 11, 12 zusammen verbunden bleiben, und sorgt auch für die relative seitliche Bewegung und die Drehbewegung. Bei einem Montageverfahren, wie es am besten in 4 dargestellt ist, beginnt das Verfahren damit, den Kolben 60 in den Hohlraum 21 in der Basis 20 anzuordnen. Darüber hinaus werden die Kolben 80 in die Kammern 24 in der Basis 20 angeordnet. Dann wird der Ring 40 auf der oberen Fläche der Basis 20 angeordnet. Die Mittelöffnung 41 des Rings 40 wird mit dem Hohlraum 21 in der Basis 20 ausgerichtet. Als nächstes wird der Kugelkäfig 30 mit der Basis 20 verbunden, wobei ein oder mehrere Befestigungsmittel eingesetzt werden. Dies verbindet den Kugelkäfig 30 und die Basis 20 fest und verhindert ihre relative Bewegung. Darüber hinaus ordnet diese Positionierung den Flansch 33 des Kugelkäfigs 30 über der Oberseite des Rings 40 an, was verhindert, dass der Ring 40 herausspringt. Des Weiteren erstreckt sich der Ring 40 über den Kammern 24, um zu verhindern, dass die Kolben 80 herausspringen. Anschließend wird das Plattenteil 50 an dem Ring 40 angebracht, wobei ein oder mehrere Befestigungsmittel eingesetzt werden. Dadurch sind das Plattenteil 50 und der Ring 40 nicht bewegbar miteinander verbunden, und die Basis 20 und der Kugelkäfig 30 sind nicht bewegbar miteinander verbunden. Die zwei Abschnitte 11, 12 sind jedoch seitlich relativ zueinander bewegbar, um eine Nachgiebigkeit entlang der Ebene bereitzustellen.
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Begriffe für den relativen räumlichen Bezug, wie beispielsweise „unter”, „unterhalb”, „tiefer”, „über”, „oberhalb” usw. werden zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet, um die Anordnung eines Elements relativ zu einem zweiten Element zu erläutern. Diese Begriffe sollen verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung zusätzlich zu den verschiedenen Ausrichtungen, welche in den Figuren dargestellt sind, einschließen. Darüber hinaus werden Begriffe, wie beispielsweise „erster, erste bzw. erstes”, „zweiter, zweite, zweites” und so weiter ebenfalls eingesetzt, um verschiedene Elemente, Bereiche, Abschnitte usw. zu beschreiben und sind nicht dafür vorgesehen, um einschränkend zu wirken. Ähnliche Begriffe betreffen durchweg in der Beschreibung ähnliche Elemente.
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Die Begriffe „aufweisen”, „enthalten”, „mit”, „einschließen”, „umfassen” und Ähnliches sind offene Begriffe, welche das Vorhandensein von den beschriebenen Elementen oder Merkmalen anzeigen, aber nicht ausschließen, dass weitere Elemente oder Merkmale vorhanden sind. Die Artikel „einer”, „eine”, „eines” und „der”, „die”, „das” sollen sowohl den Plural als auch den Singular umfassen, es sei denn der entsprechende Zusammenhang zeigt anderes an.
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Die vorliegende Erfindung kann in anderen speziellen Arten als denjenigen, welche hier dargestellt sind, ausgeführt werden, ohne von dem Umfang und den wesentlichen Merkmalen der Erfindung abzuweichen. Die dargestellten Ausführungsformen sind daher in allen Belangen als darstellend und nicht als einschränkend zu betrachten, und alle Änderungen, welche in die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der beigefügten Ansprüche fallen, sollen darin eingeschlossen sein.
