DE102016224979A1 - Electrically controllable adjustment device - Google Patents

Electrically controllable adjustment device Download PDF

Info

Publication number
DE102016224979A1
DE102016224979A1 DE102016224979.7A DE102016224979A DE102016224979A1 DE 102016224979 A1 DE102016224979 A1 DE 102016224979A1 DE 102016224979 A DE102016224979 A DE 102016224979A DE 102016224979 A1 DE102016224979 A1 DE 102016224979A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
actuator
actuator part
relative
movable
stationary
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.)
Pending
Application number
DE102016224979.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Klaus Stoppel
Timon Brueckner
Siegwart Bogatscher
Annette Frederiksen
Annemarie Holleczek
Jörn Ostrinsky
Mustafa Kamil
Remigius Has
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102016224979.7A priority Critical patent/DE102016224979A1/en
Priority to PCT/EP2017/082422 priority patent/WO2018108908A1/en
Publication of DE102016224979A1 publication Critical patent/DE102016224979A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/06—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
    • B60Q1/076—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle by electrical means including means to transmit the movements, e.g. shafts or joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/681—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/04—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F16M11/06—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting
    • F16M11/12—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting in more than one direction
    • F16M11/121—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting in more than one direction constituted of several dependent joints
    • F16M11/123—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting in more than one direction constituted of several dependent joints the axis of rotation intersecting in a single point, e.g. by using gimbals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/14—Pivoting armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638—Armatures not entering the winding
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N15/00—Holding or levitation devices using magnetic attraction or repulsion, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/0408—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights built into the vehicle body, e.g. details concerning the mounting of the headlamps on the vehicle body
    • B60Q1/045—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights built into the vehicle body, e.g. details concerning the mounting of the headlamps on the vehicle body with provision for adjusting the alignment of the headlamp housing with respect to the vehicle body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M2200/00—Details of stands or supports
    • F16M2200/04—Balancing means
    • F16M2200/041—Balancing means for balancing rotational movement of the head
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/62—Optical apparatus specially adapted for adjusting optical elements during the assembly of optical systems

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (100) zum Justieren der Position und/oder der räumlichen Ausrichtung eines Bauelements (200) relativ zu einer Referenzstruktur (300) beschrieben, umfassend:eine Aktuatoreinrichtung (110) zum Bewegen des Bauelements (200) relativ zu der Referenzstruktur (300) umfassend einen mit dem Referenzstruktur (300) verbundenen ersten Aktuatorteil (111) und einen mit dem Bauelement (200) verbundenen und gegenüber dem ersten Aktuatorteil (111) beweglich ausgebildeten zweiten Aktuatorteil (112),eine Fixiereinrichtung (140) zum Arretieren der Position und/oder Ausrichtung des zweiten Aktuatorteils (112) relativ zu dem ersten Aktuatorteil (111) umfassend eine den zweiten Aktuatorteil (112) und/oder das Bauelement (200) wenigstens teilweise umgebende thermoplastische Masse (141), wobei die thermoplastische Masse (141) bei einer Betriebstemperatur (T) einen festen Zustand besitzt, welcher die Relativbewegung des ersten Aktuatorteils (111) gegenüber dem zweiten Aktuatorteil (112) unterbindet, und wobei die thermoplastische Masse (141) bei einer gegenüber der einer Betriebstemperatur (T) höheren Justagetemperatur (T) einen flüssigen Zustand besitzt, welcher eine Relativbewegung des ersten Aktuatorteils (111) gegenüber dem zweiten Aktuatorteil (112) ermöglicht, undeine Heizeinrichtung (170) mit wenigstens einem Heizelement (171) zum Erhöhen der Temperatur der thermoplastischen Masse (121) von der Betriebstemperatur (T) auf die Justagetemperatur (T).A device (100) for adjusting the position and / or the spatial orientation of a component (200) relative to a reference structure (300) is described, comprising: an actuator device (110) for moving the component (200) relative to the reference structure ( 300) comprising a first actuator part (111) connected to the reference structure (300) and a second actuator part (112) connected to the component (200) and movable relative to the first actuator part (111), a fixing device (140) for locking the position and / or alignment of the second actuator part (112) relative to the first actuator part (111) comprising a thermoplastic mass (141) at least partially surrounding the second actuator part (112) and / or the component (200), wherein the thermoplastic mass (141) at an operating temperature (T) has a solid state, which the relative movement of the first actuator part (111) relative to the second actuator part (1 12), and wherein the thermoplastic mass (141) has a liquid state at a higher adjustment temperature (T) than an operating temperature (T), which allows relative movement of the first actuator part (111) with respect to the second actuator part (112), anda A heater (170) having at least one heating element (171) for raising the temperature of the thermoplastic mass (121) from the operating temperature (T) to the adjustment temperature (T).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch steuerbare Vorrichtung zum Justieren der Position und/oder der Ausrichtung eines Bauelements relativ zu einer Referenzstruktur.The invention relates to an electrically controllable device for adjusting the position and / or the orientation of a component relative to a reference structure.

Justagevorrichtungen kommen in verschiedenen technischen Anwendungen zum Einsatz, beispielsweise zum Einstellen des Leuchtkegels eines Frontscheinwerfers in einem Fahrzeug. Bei solchen mechanischen Justagevorrichtungen wird die Position bzw. räumliche Ausrichtung eines entsprechenden Bauelements durch Verschieben bzw. Drehen des jeweiligen Bauelements relativ zu einer Referenzstruktur eingestellt. Bekannte und weit verbreitete Hilfsmittel zur Justage sind Justierschrauben, die eine Winkel- oder Verfahrenswegänderung durch ein rotierendes Gewinde hervorrufen. Manuell Justierverfahren erfordern jedoch einen Zugang zu dem zu justierenden Bauteil, was den verdeckten Verbau des jeweiligen Bauteils erschwert. Ferner ist es bei manuellen Verfahren in der Regel erforderlich, dass die islamische von geschultem Personal durchgeführt wird, was im Falle eines Kraftfahrzeugs typischerweise mit einem Werkstattaufenthalt verbunden ist. Aus diesem Grund ist eine Automatisierung der Justage von Bauteilen wünschenswert. Eine solche Automatisierung ist nicht allein durch Justierschrauben realisierbar. Vielmehr bedarf es hierzu geeigneter mechanischer Aktuatoren, welche ein Verstellen des jeweiligen Bauteils ermöglichen. Als mechanische Aktuatoren kommen dabei beispielsweise Elektromotoren, wie zum Beispiel Schrittmotoren, Hydraulik-Aktoren, Pneumatik-Aktoren, Piezo-Aktoren Bimetall-Aktoren, elektroaktive Polymere-Aktoren, Verbrennungsmotoren oder elektromechanische Aktoren infrage. Der größte Nachteil bei der Verwendung bekannter Aktoren ist die Tatsache, dass den Aktoren kontinuierlich Energie zugeführt werden muss, um den justierten Winkel bzw. justierte Position zu halten.Adjustment devices are used in various technical applications, for example for adjusting the light cone of a headlight in a vehicle. In such mechanical adjustment devices, the position or spatial orientation of a corresponding component is adjusted by moving or rotating the respective component relative to a reference structure. Known and widely used adjustment tools are adjusting screws that cause a change in angle or path through a rotating thread. However, manual adjustment require access to the component to be adjusted, which hampers the concealed installation of the respective component. Furthermore, in manual processes, it is usually necessary for the Islamic to be performed by trained personnel, which in the case of a motor vehicle is typically associated with a workshop visit. For this reason, an automation of the adjustment of components is desirable. Such automation can not be realized solely by adjusting screws. Rather, this requires suitable mechanical actuators, which allow an adjustment of the respective component. As mechanical actuators are, for example, electric motors, such as stepper motors, hydraulic actuators, pneumatic actuators, piezo actuators bimetallic actuators, electroactive polymer actuators, internal combustion engines or electromechanical actuators in question. The biggest disadvantage of using known actuators is the fact that the actuators must be continuously supplied with energy in order to maintain the adjusted angle or adjusted position.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Möglichkeit zur Fixierung der durch eine automatische Justierung eingestellten Justierposition bzw. Justierwinkels bereitzustellen, welche keine kontinuierliche Energiezufuhr erfordert. Diese Aufgabe wird durch eine Justiervorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.It is therefore an object of the invention to provide a way of fixing the adjusted by an automatic adjustment adjustment or adjustment angle, which does not require a continuous power supply. This object is achieved by an adjusting device according to claim 1. Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims.

Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Investieren der Position und/oder der Ausrichtung eines Bauelements relativ zu einer Referenzstruktur vorgesehen, welche eine Aktuatoreinrichtung zum Bewegen des Bauelements relativ zu der Referenzstruktur umfasst und einen mit der Referenzstruktur verbundenen ortsfesten Aktuatorteil und einen mit dem Bauelement verbundenen und gegenüber dem ortsfesten Aktuatorteil beweglichen Aktuatorteil umfasst. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Fixiereinrichtung zum Fixieren der Position und/oder der Ausrichtung des beweglichen Aktuatorteils relativ zu dem ortsfesten Aktuatorteil umfassend eine den ortsfesten Aktuatorteil und/oder das Bauelement wenigstens teilweise umgebende thermoplastische Masse. Die thermoplastische Masse besitzt dabei bei einer Betriebstemperatur einen festen Zustand, welcher die Relativbewegung des beweglichen Aktuatorteils gegenüber dem ortsfesten Aktuatorteil unterbindet. Hingegen besitzt die thermoplastische Masse bei einer gegenüber der Betriebstemperatur höheren Justagetemperatur einen flüssigen Zustand, welcher eine Relativbewegung des beweglichen Aktuatorteils gegenüber dem ortsfesten Aktuatorteil möglich. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Heizeinrichtung zum Erhöhen der Temperatur der thermoplastischen Masse von der Betriebstemperatur auf die Justagetemperatur. Mithilfe der Aktuatoreinrichtung lässt sich eine Automatisierung des Justagevorgangs erzielen. Dabei dient die thermoplastische Masse zur Fixierung des zu justierenden Bauelements. Da die Fixierung durch Aushärten der thermoplastischen Masse erfolgt, ist hierfür keine dauerhafte Energiezufuhr notwendig. Durch die Aushärtung der thermoplastischen Masse wird ferner eine Drift der eingestellten Position bzw. des eingestellten Winkels des Bauelements verhindert. Die Erfindungsgemäßelösung kann dabei sehr kostengünstig hergestellt werden, da keine zwei mechanischen Bauteile, wie zum Beispiel Feingewindeschrauben oder -motoren nötig sind. Durch die Automatisierungsmöglichkeit des Justagevorgangs kann auch eine Nachjustierung im laufenden Betrieb erfolgen. Durch eine solche Nachjustierung im laufenden Betrieb wird eine präzise und automatische von optischen Bauelementen zueinander ermöglicht, welche sich in unterschiedlichen Gehäusen befinden (2-Box Design). Da der Vorgang des Schmelzens und Widererstarrens der thermoplastischen Masse reversibel ist, kann eine Nachjustage mehrmals durchgeführt werden, ohne dass dabei mechanische Abnutzungen zu befürchten sind. Durch die Automatisierung des Justagevorgangs wird ferner auch der verdeckte Verbau des Bauelements ermöglicht. Die Justage kann dann im verbauten Zustand erfolgen.According to the invention, a device for investing the position and / or orientation of a component relative to a reference structure is provided, which comprises an actuator device for moving the component relative to the reference structure and a stationary actuator part connected to the reference structure and one connected to the component comprises movable actuator part relative to the stationary actuator part. The device further comprises a fixing device for fixing the position and / or the orientation of the movable actuator part relative to the stationary actuator part comprising a thermoplastic mass which at least partially surrounds the stationary actuator part and / or the component. The thermoplastic material has a solid state at an operating temperature which prevents the relative movement of the movable actuator part relative to the stationary actuator part. On the other hand, the thermoplastic compound has a liquid state at a higher adjustment temperature than the operating temperature, which permits a relative movement of the movable actuator part relative to the stationary actuator part. The apparatus further comprises a heater for increasing the temperature of the thermoplastic mass from the operating temperature to the calibration temperature. By means of the actuator device, an automation of the adjustment process can be achieved. The thermoplastic composition serves to fix the component to be adjusted. Since the fixation is done by curing the thermoplastic material, this is no permanent power supply necessary. Due to the curing of the thermoplastic mass, a drift of the set position or of the set angle of the component is furthermore prevented. The inventive solution can be produced very inexpensively, since no two mechanical components, such as fine-thread screws or motors are necessary. Due to the possibility of automation of the adjustment process, a readjustment during operation can also take place. Such a readjustment during operation enables a precise and automatic optical components to each other, which are located in different housings (2-box design). Since the process of melting and re-solidifying the thermoplastic material is reversible, a readjustment can be carried out several times without mechanical wear being feared. Due to the automation of the adjustment process, the concealed installation of the component is also made possible. The adjustment can then be done in the installed state.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Justagevorrichtung in Form einer Wippe ausgebildet ist, bei welcher der bewegliche Aktuatorteil drehbar zu dem ortsfesten Aktuatorteil gelagert ist. wippenförmige Aktuatoreinrichtung ermöglicht ein einfaches Einstellen eines Justagewinkels.In one embodiment, it is provided that the adjusting device is designed in the form of a rocker, in which the movable actuator part is rotatably mounted to the stationary actuator part. Rocker-shaped actuator device allows easy adjustment of an adjustment angle.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aktuatoreinrichtung wenigstens einen elektromagnetischen Antrieb zum Bewegen des beweglichen Aktuatorteils relativ zu dem ortsfesten Aktuatorteil umfasst. Ein elektromagnetischer Antrieb stellt einen besonders einfach steuerbaren Aktuatorteil dar. Dabei kann die zum Bewegen des Bauelements aufzuwendende Kraft durch verwenden von zwei oder mehrerer solcher elektromagnetischer Antriebe beliebig skaliert werden.In a further embodiment it is provided that the actuator device comprises at least one electromagnetic drive for moving the movable actuator part relative to the stationary actuator part. An electromagnetic drive provides a particularly easy controllable Actuator part. In this case, the force to be used for moving the component can be arbitrarily scaled by using two or more such electromagnetic drives.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der elektromagnetische Antrieb einen auf dem ortsfesten Aktuatorteil angeordneten Elektromagneten und einen auf dem beweglichen Aktuatorteil dem Elektromagneten gegenüber liegend angeordneten Permanentmagneten umfasst. Ein solcher elektromagnetischer Antrieb lässt sich sehr kostengünstig herstellen. Die Anordnung des Elektromagneten auf dem ortsfesten Aktuatorteil vereinfacht den Aufbau, da hierbei keine elektrischen Kontakte zu dem beweglichen Aktuatorteil benötigt werden.In a further embodiment, it is provided that the electromagnetic drive comprises an electromagnet arranged on the stationary actuator part and a permanent magnet arranged opposite the electromagnet on the movable actuator part. Such an electromagnetic drive can be produced very inexpensively. The arrangement of the electromagnet on the stationary actuator part simplifies the construction, since in this case no electrical contacts to the movable actuator part are needed.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der ortsfeste Aktuatorteil all in Form eines die thermoplastische Masse beinhaltenden Zylinders ausgebildet ist. Dabei ist der bewegliche Aktuatorteil in Form eines im dem Zylinder beweglich angeordneten Kolbens ausgebildet. Durch diesen Aufbau wird ein linearer Antrieb erzeugt, mit welchem sich beispielsweise eine lineare Verschiebung des Bauelements relativ zu der Referenzstruktur erzielen lässt. Der zylinderförmige Aufbau des linearen Antriebs dabei eine Integration der thermoplastischen Masse. Somit stellt dieser Aktuator ein kompaktes und gut handhabbares Bauteil dar, welches darüber hinaus besonders wartungsarm ist.In a further embodiment it is provided that the stationary actuator part is all formed in the form of a cylinder containing the thermoplastic mass. In this case, the movable actuator part is designed in the form of a piston movably arranged in the cylinder. As a result of this structure, a linear drive is generated with which, for example, a linear displacement of the component relative to the reference structure can be achieved. The cylindrical structure of the linear drive while an integration of the thermoplastic material. Thus, this actuator is a compact and easy to handle component, which is also very low maintenance.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aktuatoreinrichtung einen elektromagnetischen Antrieb aufweist, welcher einen im Zylinder angeordneten Elektromagneten und einen an dem Kolben angeordneten Permanentmagneten umfasst. Die Anordnung des Elektromagneten an dem ortsfesten Aktuatorteil vereinfacht den Aufbau, da hierbei keine speziellen Anschlüsse zu dem in Form eines Kolbens ausgebildeten beweglichen Aktuatorteil erforderlich sind.In a further embodiment, it is provided that the actuator device has an electromagnetic drive which comprises an electromagnet arranged in the cylinder and a permanent magnet arranged on the piston. The arrangement of the electromagnet on the stationary actuator part simplifies the construction, since in this case no special connections to the designed in the form of a piston actuator movable part are required.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der elektromagnetische Antrieb wenigstens eine elektrische Spule umfasst, welche gleichzeitig als ein Heizelement der Heizeinrichtung ausgebildet ist. Die gleichwertige Verwendung einer elektrischen Spule für den Antrieb und für das Heizen ermöglicht eine Reduktion der Anzahl der benötigten Komponenten. Hierdurch vereinfacht sich der Aufbau sowie die Herstellung der Justagevorgangs..In a further embodiment it is provided that the electromagnetic drive comprises at least one electrical coil which is simultaneously formed as a heating element of the heating device. The equivalent use of an electric coil for the drive and for heating allows a reduction in the number of required components. This simplifies the structure and the production of the adjustment process ..

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Kühleinrichtung zum Senken der Temperatur der thermoplastischen Masse von der Justagetemperatur auf die Betriebstemperatur vorgesehen ist. Mithilfe einer solchen Kühleinrichtung kann die Verfestigung der thermoplastischen Masse nach einem Justagevorgang beschleunigt werden. Durch den gezielten Einsatz der Kühl- und Heizeinrichtung kann die Temperatur der thermoplastischen Masse besonders genau eingestellt werden. Insgesamt lässt sich damit der Justagevorgang optimieren.In a further embodiment it is provided that a cooling device is provided for lowering the temperature of the thermoplastic material from the adjustment temperature to the operating temperature. By means of such a cooling device, the solidification of the thermoplastic composition can be accelerated after an adjustment process. The targeted use of the cooling and heating device, the temperature of the thermoplastic material can be adjusted very accurately. Overall, this allows the adjustment process to be optimized.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kühleinrichtung in Form eines Peltier-Elements ausgebildet ist. Ein solches Peltier-Element erlaubt eine sehr kompakte Bauweise.In a further embodiment it is provided that the cooling device is designed in the form of a Peltier element. Such a Peltier element allows a very compact design.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das als Kühleinrichtung dienende Peltier-Element gleichzeitig als ein Heizelement der Heizeinrichtung ausgebildet ist. Durch die kombinierte Kühl- und Heizeinrichtung lässt sich der Aufbau vereinfachen.In a further embodiment it is provided that the Peltier element serving as a cooling device is at the same time designed as a heating element of the heating device. Due to the combined cooling and heating device, the structure can be simplified.

In einer weiteren Ausführungsform von ist vorgesehen, dass die Aktuatoreinrichtung wenigstens einen Bimetall-Aktuator umfasst. Ein Vorteil des Bimetall-Aktuators ist sein besonders einfacher Aufbau. Da der Bimetall-Aktuator ferner bereits auf die zum Heizen der thermoplastischen Masse aufgewendete Wärmeenergie reagiert, lässt sich ein solcher Aktuatorteil auch ohne eine externe Ansteuerung betreiben. Hierdurch wird der Aufbau besonders einfach.In a further embodiment of it is provided that the actuator device comprises at least one bimetallic actuator. An advantage of the bimetallic actuator is its particularly simple construction. Furthermore, since the bimetallic actuator already reacts to the heat energy expended for heating the thermoplastic compound, such an actuator part can also be operated without external activation. As a result, the structure is particularly simple.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aktuatoreinrichtung einen ersten Bimetall-Aktuator zum Erzeugen einer ersten Auslenkbewegung in einer ersten Richtung und einen zweiten Bimetall-Aktuator zum Erzeugen einer Auslenkbewegung in einer zu der ersten Richtung orthogonalen zweiten Richtung umfasst. Mithilfe einer solchen Aktuatoreinrichtung lässt sich eine zweidimensionale Justagebewegung realisieren.In a further embodiment it is provided that the actuator device comprises a first bimetallic actuator for generating a first deflection movement in a first direction and a second bimetallic actuator for generating a deflection movement in a second direction orthogonal to the first direction. By means of such an actuator device, a two-dimensional adjustment movement can be realized.

Im Folgenden wird die Erfindung von Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:

  • 1 eine wippenförmige Justagevorrichtung zum Justieren eines Neigungswinkels eines Bauelements gegenüber einer Referenzstruktur;
  • 2 eine eine externe Heiz- und Kühleinrichtung umfassende wippenförmige Justagevorrichtung in einer Ausgangsstellung;
  • 3 die wippenförmige Justagevorrichtung aus 2 nach einer Auslenkung;
  • 4 der Erweiterung der wippenförmigen Justagevorrichtung zum Einstellen eines Neigungswinkels in zwei Raumrichtungen;
  • 5 eine wippenförmige Justagevorrichtung mit einer mechanischen Umsetzeinrichtung zum Umsetzen der Neigungsbewegung in eine Linearbewegung;
  • 6 eine zylinderförmige Justagevorrichtung mit einem Zylinder beweglich angeordneten Kolben zum Realisieren einer Linearbewegung;
  • 7 eine Justagevorrichtung mit einem piezoelektrischen Aktuator zu realisieren einer eindimensionalen Justagebewegung; und
  • 8 eine erweiterte Justagevorrichtung mit zwei piezoelektrischen Aktuatoren zum Realisieren einer zweidimensionalen Justagebewegung.
In the following the invention of figures will be described in more detail. Showing:
  • 1 a rocker-shaped adjustment device for adjusting a tilt angle of a component relative to a reference structure;
  • 2 a rocker-shaped adjustment device comprising an external heating and cooling device in an initial position;
  • 3 the rocker-shaped adjustment device 2 after a deflection;
  • 4 the extension of the rocker-shaped adjustment device for setting a tilt angle in two spatial directions;
  • 5 a rocker-shaped adjustment device with a mechanical conversion device for converting the tilting movement into a linear movement;
  • 6 a cylindrical adjustment device with a cylinder movably arranged piston for realizing a linear movement;
  • 7 to realize an adjustment device with a piezoelectric actuator of a one-dimensional adjustment movement; and
  • 8th an advanced adjustment device with two piezoelectric actuators for realizing a two-dimensional adjustment movement.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Justagevorrichtung zum justieren des Neigungswinkels eines Bauteils 200 relativ zu einer Referenzstruktur 300. Die Justagevorrichtung 100 umfasst dabei eine wippenförmige Aktuatoreinrichtung 110, welche einen mit dem Bauelement 200 verbundenen beweglichen Aktuatorteil 111 und einen mit der Referenzstruktur 300 verbundenen zweiten Aktuatorteil 112 umfasst. Die beiden Aktuatorteile 111,112 sind dabei über ein drehbares Gelenk miteinander verbunden, welches im vorliegenden Beispiel in Form eines Wippenlagers 117 ausgebildet ist. Zum Verstellen des Neigungswinkels α verfügt die Aktuatoreinrichtung 110 über zwei elektromagnetische Antriebe 120, 130, welche jeweils einen auf dem ortsfesten Aktuatorteil 112 montierten Elektromagneten 121,131 und einen den jeweiligen Elektromagneten gegenüber liegend auf dem beweglichen Aktuatorteil 111 montierten Permanentmagneten 125,135 gebildet sind. Die Elektromagnete 121, 131 umfassen dabei jeweils eine elektrische Spule 122,132, welche über entsprechende elektrische Anschlüsse 123,133 mit elektrischen Strom versorgt wird. Vorzugsweise sind die elektrische Spulen 122,132 jeweils um einen weichmagnetischen Kern 124, 134 gewickelt. Die beiden elektrischen Antriebe 120,130. Dabei jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der wippenförmigen Aktuatoreinrichtung 110 angeordnet. Je nach Richtung des den Spulen 122,132 zugeführten elektrischen Stromes kann dabei jeweils eine anziehende oder abstoßende Kraft zwischen den jeweiligen Elektromagneten 121,131 und den jeweils zugeordneten Permanentmagneten 125,135 gezeigt werden. Durch eine entsprechende Ansteuerung der beiden Elektromagnete 121,131 können somit auf der linken und der rechten Seite der wippenförmigen Anordnung verschiedene anziehende bzw. Abstoßende Kräfte realisiert werden, was mit einer Quittung des beweglichen Aktuatorteils 111 gegen den zweiten Aktuatorteil eine zwölf einhergeht. Damit lässt sich eine automatische Verstellung des Neigungswinkels α des Bauelements 200 gegenüber der Referenzstruktur 300 während einer Justage erreichen. Um den eingestellten Neigungswinkel nach dem Justagevorgang zu fixieren, ist die Aktuatoreinrichtung 110 vorzugsweise in einem thermoplastischen Material eingebettet, welches je nach Temperatur einen festen oder einen flüssigen Zustand aufweist. Das thermoplastische Material ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 nicht gezeigt.The 1 shows an adjustment device according to the invention for adjusting the inclination angle of a component 200 relative to a reference structure 300 , The adjustment device 100 includes a rocker-shaped actuator 110, which one with the device 200 connected movable actuator part 111 and one with the reference structure 300 connected second actuator part 112 includes. The two actuator parts 111,112 are connected to each other via a rotatable joint, which in the present example in the form of a rocker bearing 117 is trained. For adjusting the inclination angle α has the actuator 110 via two electromagnetic drives 120 . 130 , which in each case one on the stationary actuator part 112 mounted electromagnet 121,131 and a respective electromagnet opposite lying on the movable actuator part 111 mounted permanent magnets 125,135 are formed. The electromagnets 121, 131 each comprise an electrical coil 122, 132, which is supplied with electrical current via corresponding electrical connections 123, 133. Preferably, the electrical coils 122, 132 each are a soft magnetic core 124 . 134 wound. The two electric drives 120,130. In each case on opposite sides of the rocker-shaped actuator device 110 arranged. Depending on the direction of the electrical current supplied to the coils 122, 132, in each case an attractive or repulsive force can be shown between the respective electromagnets 121, 131 and the respectively assigned permanent magnets 125, 135. By appropriate control of the two electromagnets 121,131 thus different attractive or repelling forces can be realized on the left and the right side of the rocker-shaped arrangement, resulting in a receipt of the movable Aktuatorteils 111 against the second Aktuatorteil a twelve goes along. This allows an automatic adjustment of the inclination angle α of the component 200 opposite the reference structure 300 during an adjustment. To fix the set angle of inclination after the adjustment process, the actuator device 110 preferably embedded in a thermoplastic material which has a solid or a liquid state depending on the temperature. The thermoplastic material is in for clarity 1 Not shown.

Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eine Justagevorrichtung 100 mit einer in einem thermoplastischen Material 161 eingebetteten wippenförmigen Aktuatoreinrichtung 110. Die thermoplastische Masse 161, welche beispielsweise in Form eines Kunststoffs, Paraffins oder eines anderen chemischen Materials ausgebildet sein kann, umgibt die Aktuatoreinrichtung 110 im folgenden Ausführungsbeispiel vollständig. Im regulären Betriebszustand, wenn die thermoplastische Masse 161 also einen festen Zustand aufweist, wird die Relativbewegung des beweglichen Aktuatorteils 111 gegenüber dem ortsfesten Aktuatorteil 112 unterbunden und somit die Fixierung der Position und/oder der räumliche Orientierung des Bauelements 200 gegenüber der Referenzstruktur 300 erreicht. Für die Justage wird die thermoplastische Masse 161 durch Zuführen von Wärmeenergie in einen flüssigen Zustand überführt, welcher eine Bewegung des beweglichen Aktuatorteils 111 relativ zum ortsfesten Aktuatorteil 112 ermöglicht. Die Justage der Position und/oder Ausrichtung des Bauelements 200 erfolgt dann mithilfe der Aktuatoreinrichtung 110, welche im vorliegenden Fall zwei elektromagnetische Aktuatoren umfasst.The 2 shows a schematic representation of an adjustment device 100 with one in a thermoplastic material 161 embedded rocker-shaped actuator device 110 , The thermoplastic mass 161 which may be formed, for example, in the form of a plastic, paraffin or other chemical material surrounds the actuator device 110 completely in the following embodiment. In normal operating condition, when the thermoplastic mass 161 So having a solid state, the relative movement of the movable actuator is part 111 opposite the stationary actuator part 112 prevented and thus the fixation of the position and / or the spatial orientation of the device 200 achieved with respect to the reference structure 300. The thermoplastic material is used for the adjustment 161 transferred by supplying heat energy in a liquid state, which is a movement of the movable actuator part 111 relative to the stationary actuator part 112 allows. The adjustment of the position and / or orientation of the device 200 is then carried out using the actuator 110 , which in the present case comprises two electromagnetic actuators.

Die 3 zeigt die Justagevorrichtung 100 nach einem Justagevorgang, bei dem mithilfe der Aktuatoren 120,130 die Neigung des beweglichen Aktuatorteils 111 von der in der 2 gezeigten Ausgangsposition auf einen gewünschten Neigungswinkel α eingestellt wurde.The 3 shows the adjustment device 100 After an adjustment process in which by means of the actuators 120,130, the inclination of the movable actuator part 111 of the in the 2 shown initial position was set to a desired inclination angle α.

Zum Erhitzen der thermoplastischen Masse 161 von der Betriebstemperatur T1 auf die Justagetemperatur T2 verfügt die Justagevorrichtung 100 über eine Heizeinrichtung 170, welche eine oder mehrere Heizelemente 171 umfasst. Dabei können bereits die elektrischen Spulen 122,132 der elektromagnetischen Aktuatoren 120,130 als Heizelemente der Heizeinrichtung 170 verwendet werden. Durch eine geeignete Ansteuerung der elektromagnetischen Aktuatoren 120,130 kann mithilfe der elektrischen Spulen 122,132 ausreichend Wärme erzeugt werden, um die umgebende thermoplastische Masse 161 zur erhitzen, ohne dass es zu einer unerwünschten Relativbewegung des beweglichen Aktuatorteils 111 gegenüber dem ortsfesten Aktuatorteil 112 kommt.For heating the thermoplastic composition 161 from the operating temperature T 1 to the adjustment temperature T 2 has the adjustment device 100 via a heating device 170 which one or more heating elements 171 includes. In this case, already the electric coils 122,132 of the electromagnetic actuators 120,130 as heating elements of the heater 170 be used. By suitable activation of the electromagnetic actuators 120, 130, sufficient heat can be generated by means of the electric coils 122, 132 to surround the surrounding thermoplastic mass 161 for heating, without causing undesired relative movement of the movable actuator part 111 opposite the stationary actuator part 112 comes.

Die Heizeinrichtung 170 kann auch über ein oder mehrere separate Heizelemente 171 verfügen, welch eine ein erhitzen der thermoplastischen Masse 161 unabhängig von den Elektrospulen 122,132 der Aktuatoreinrichtung 110 ermöglichen. Hierbei kann es sich beispielsweise um Heizspulen oder Heizwiderstände handeln, welche vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Aktuatoreinrichtung 110 angeordnet sind. Ferner ist auch der Einsatz von Peltier-Elementen möglich, welche bei geeigneter Ansteuerung als Heizelemente dienen. Zusätzlich zum Heizen kann ein solches Peltier-Element auch zum Kühlen der thermoplastischen Masse 161 nach erfolgter Justage verwendet werden. Hierdurch lässt sich der Justagevorgang insgesamt beschleunigen. Alternativ zu einem zum Heizen und Kühlen verwendeten Peltier-Element kann das Kühlelement 171 auch separat von dem Heizelement 171 der Heizeinrichtung 170 ausgebildet sein. Eine solche Anordnung ist beispielhaft in den 2 und 3 dargestellt.The heater 170 can also have one or more separate heating elements 171 which heat the thermoplastic composition 161 allow independent of the electric coils 122,132 of the actuator 110. This may be, for example, heating coils or heating resistors, which preferably in the immediate vicinity of the actuator 110 disposed are. Furthermore, the use of Peltier elements is possible, which serve with suitable control as heating elements. In addition to heating, such a Peltier element can also be used to cool the thermoplastic mass 161 be used after adjustment. As a result, the adjustment process can be accelerated overall. As an alternative to a Peltier element used for heating and cooling, the cooling element 171 also separate from the heating element 171 the heater 170 be educated. Such an arrangement is exemplary in the 2 and 3 shown.

Die 4 zeigt eine weitere wippenförmige Aktuatoreinrichtung 110 zum Verstellen der Neigung des beweglichen Aktuatorteils 111 in zwei Raumrichtungen ermöglicht. Dazu ist das bewegliche Aktuatorteil 111 in einem zentralen Bereich auf einem kegelförmigen Lager 117 des zweiten Aktuatorteils 112 gelagert. Grundsätzlich lässt sich jedoch die beliebige Art der Lagerung bzw. beweglichen Verbindung zwischen den beiden Aktuatorteilen 111,112 vorsehen.The 4 shows a further rocker-shaped actuator device 110 for adjusting the inclination of the movable actuator part 111 in two directions possible. This is the movable actuator part 111 in a central area on a conical bearing 117 of the second actuator part 112. In principle, however, any type of bearing or movable connection between the two actuator parts 111, 112 can be provided.

Um eine zweidimensionale Neigungsverstellung zu ermöglichen, weist die wippenförmige Aktuatoreinrichtung 110 im vorliegenden Ausführungsbeispiel insgesamt vier elektromagnetische Aktuatoren 120,130,140,150 auf, welche sich in den Eckpunkten eines gedachten Quadrates um das Wippenlager 117 befinden. Durch diese Anordnung kann eine Neigung des beweglichen Aktuatorteils 111 in jede beliebige Raumrichtung der horizontalen Ebene erreicht werden. Grundsätzlich lässt sich dieses jedoch mit jeder geeigneten Anordnung von Aktuatoren erreichen.To enable a two-dimensional tilt adjustment, the rocker-shaped actuator means 110 in the present embodiment, a total of four electromagnetic actuators 120,130,140,150, which in the vertices of an imaginary square around the rocker bearing 117 are located. By this arrangement, an inclination of the movable actuator part 111 be achieved in any spatial direction of the horizontal plane. In principle, however, this can be achieved with any suitable arrangement of actuators.

Die 5 zeigt eine Justagevorrichtung 100 mit einer wippenförmigen Aktuatoreinrichtung 110, welche eine Umsatzeinrichtung 190 zum Umsetzen der Neigungsbewegung der Aktuatoreinrichtung 110 in eine lineare Translationsbewegung umfasst. Die mechanische Umsatzeinrichtung 190 umfasst hierfür beispielsweise ein mit dem beweglichen Aktuatorteil 111 mechanisch verbundenes Zahnrad 191 sowie eine mit dem Zahnrad 191 in kämmender Verbindung stehende Zahnstange 192. Grundsätzlich sind jedoch auch andere mechanische Lösungen zum Umsetzen einer Kippbewegung in eine Translationsbewegung möglich.The 5 shows an adjustment device 100 with a rocker-shaped actuator device 110 which is a turnover device 190 for converting the tilting movement of the actuator device 110 in a linear translation movement. The mechanical conversion device 190 includes for example one with the movable actuator part 111 mechanically connected gear 191 and one with the gear 191 in meshed rack 192 , In principle, however, other mechanical solutions for implementing a tilting movement in a translational movement are possible.

Alternativ zu einer wippenförmigen Gestaltung mit zusätzlicher Umsatzeinrichtung kann die Aktuatoreinrichtung 110 auch ausgebildet sein, direkt eine Translationsbewegung auszuführen. Hierzu zeigt die 6 eine in Form eines Zylinders mit einem darin beweglichen Kolben ausgebildete Aktuatoreinrichtung 110. Der bewegliche Kolben bildet im vorliegenden Ausgangsfall den mit dem Bauelement 110 verbundenen beweglichen Aktuatorteil 111. Entsprechend bildet der Zylinder den mit der Referenzstruktur 300 verbundenen ortsfesten Aktuatorteil 112. Zum linearen Bewegen des Kolbens 111 innerhalb des Zylinders 112 dient ein elektromagnetischer Aktuator 120, welche einen im Zylinder 112 angeordneten Elektromagneten 121 sowie einem am Kolben 111 angeordneten Permanentmagneten 125 umfasst. Der Elektromagnet 121 umfasst dabei typischerweise eine Elektrospule 122, welche im vorliegenden Beispiel um einen weichmagnetischen Kern 124 gewickelt ist. Durch Zuführen eines geeigneten elektrischen Stromes über die Anschlüsse 123 erzeugt der Elektromagnet 121 ein von der Stromstärke abhängiges Magnetfeld, welches abhängig von der jeweiligen Stromrichtung eine anziehende oder abstoßende Kraft auf den Permanentmagneten 121 am Kolben 111 ausübt. Wie die 6 ferner zeigt, ist der Innenraum des Kolbens 112 mit der thermoplastischen Masse 161 gefüllt, welche auch den in den Zylinder 112 in einer tragenden unteren Abschnitt des Kolbens 111 umgibt. Hierdurch wird im normalen Betriebszustand, also wenn die thermoplastische Masse 161 bei einer relativ niedrigen Betriebstemperatur T1 einen festen Zustand aufweist, eine Fixierung des Kolbens 111 relativ zu den Zylinder 112 erreicht. Zur Justage wird die thermoplastische Masse 161 im Inneren des Zylinders 112 durch Zuführen von Wärmeenergie wenigstens teilweise verflüssigt, so dass eine Translationsbewegung des Kolbens 111 mithilfe des Aktuators 120 ermöglicht wird. Als Heizeinrichtung 170 dient im vorliegenden Fall die elektrische Spule 122 des Elektromagneten 121. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich die Heizeinrichtung in Form eines oder mehrerer separater Heizelemente auszuführen.As an alternative to a rocker-shaped design with additional conversion device, the actuator device 110 also be designed to perform a translational movement directly. This shows the 6 a formed in the form of a cylinder with a piston movable therein actuator 110 , The movable piston forms the present case with the component 110 connected movable actuator part 111 , Accordingly, the cylinder forms the stationary actuator part connected to the reference structure 300 112 , For linear movement of the piston 111 inside the cylinder 112 serves an electromagnetic actuator 120, which one in the cylinder 112 arranged electromagnet 121 and one on the piston 111 arranged permanent magnets 125 includes. The electromagnet 121 typically includes an electric coil 122 , which in the present example to a soft magnetic core 124 is wound. By supplying a suitable electrical current through the connections 123 the electromagnet generates 121 a dependent of the current magnetic field, which depending on the respective current direction an attractive or repulsive force on the permanent magnet 121 on the piston 111 exercises. As the 6 also shows, is the interior of the piston 112 with the thermoplastic compound 161 filled, which also in the cylinder 112 in a load-bearing lower section of the piston 111 surrounds. As a result, in the normal operating condition, so if the thermoplastic composition 161 at a relatively low operating temperature T 1 has a solid state, a fixation of the piston 111 relative to the cylinders 112 reached. To adjust the thermoplastic mass 161 inside the cylinder 112 at least partially liquefied by supplying heat energy, so that a translational movement of the piston 111 using the actuator 120 is possible. As a heater 170 serves in the present case, the electric coil 122 of the electromagnet 121 , In principle, however, it is also possible to carry out the heating device in the form of one or more separate heating elements.

Neben elektromagnetischen Aktuatoren können grundsätzlich auch andere Antriebskonzepte zum Bewegen des Bauelements 200 gegenüber der Referenzstruktur 300 vorgesehen sein. Die 7 zeigt hierzu beispielhaft eine Justagevorrichtung 100 mit einer einen Bimetall-Antrieb 180 aufweisenden Aktuatoreinrichtung 110. Der Bimetall-Antrieb 180 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zwei stabförmigen Aktuatorteilen 111,112, welche aus unterschiedlichen Metallen mit jeweils unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten gebildet sind. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der beiden Aktuatorteile 111,112 erlaubt der Bimetall-Aktuator 180 eine von der Temperatur abhängige Auslenkung eines an einem beweglichen Ende des Bimetall-Antriebs 180 angeordneten Bauelements 200 gegenüber einer an seinem ortsfesten Ende angeordneten Referenzstruktur 300. Zum Einstellen der Temperatur weist der Bimetall-Aktuator 180 eine um die beiden Aktuatorteil 111,112 angeordnete elektrische Heizspule 183 auf. Die elektrische Heizspule 183 kann dabei auch als ein Heizelement 171 einer Heizeinrichtung 170 zum Heizen der thermoplastischen Masse 161 im Rahmen des Justagevorgangs verwendet werden. Durch Einstellen geeigneter Parameter, wie zum Beispiel der Wärmekapazitäten und der thermischen Dissipationen der thermoplastischen Masse 161 und des Bimetall-Aktuators 180 kann erreicht werden, dass sowohl die Aktivierung des Bimetall-Aktuators 180 als auch das Schmelzen der thermoplastischen Masse 161 mit lediglich der Heizspule 183 durchgeführt werden. Beispielsweise kann in einer ersten Phase des Justagevorgangs durch starkes Heizen mithilfe der Heizspule 183 die thermoplastische Masse 161 zum Schmelzen gebracht werden. In einer daran anschließenden zweiten Phase des Justagevorgangs kann die Heizleistungsreitschule 183 reduziert werden, so dass die thermoplastische Masse 161 langsam wieder abkühlt. Dabei wird die Temperatur des Bimetall-Antriebs 180 entsprechend der gewünschten Auslenkung 101 bis zum Erstarren der thermoplastischen Masse 161 gehalten.In addition to electromagnetic actuators can in principle also other drive concepts for moving the device 200 opposite the reference structure 300 be provided. The 7 shows an example of an adjustment device 100 with a bimetal drive 180 having actuator device 110 , The bimetal drive 180 consists in the present embodiment of two rod-shaped actuator parts 111,112, which are formed of different metals, each with different expansion coefficients. Due to the different thermal expansion of the two actuator parts 111,112 allows the bimetallic actuator 180 a temperature-dependent deflection of a at a movable end of the bimetallic drive 180 arranged component 200 opposite a reference structure arranged at its stationary end 300 , To adjust the temperature, the bimetallic actuator 180 an electric heating coil arranged around the two actuator parts 111, 112 183 on. The electric heating coil 183 can also act as a heating element 171 a heating device 170 for heating the thermoplastic compound 161 be used in the adjustment process. By setting appropriate parameters, such as the heat capacities and the thermal dissipations of the thermoplastic composition 161 and the bimetallic actuator 180 can be achieved that both the activation of the bimetallic actuator 180 as well as the melting of the thermoplastic mass 161 with only the heating coil 183 be performed. For example, in a first phase of the adjustment process by vigorous heating by means of the heating coil 183 the thermoplastic composition 161 be melted. In a subsequent second phase of the adjustment process, the Heizleistungsreitschule 183 be reduced so that the thermoplastic mass 161 slowly cools down again. In doing so, the temperature of the bimetal drive 180 according to the desired deflection 101 until solidification of the thermoplastic composition 161 held.

Alternativ hierzu kann die Justagevorrichtung jedoch auch über separate Heizelemente zum Heizen der thermoplastischen Masse 161 verfügen. Auch die Verwendung eines oder mehrerer Kühlelemente analog zu dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist möglich.Alternatively, however, the adjustment device may also have separate heating elements for heating the thermoplastic compound 161 feature. Also, the use of one or more cooling elements analogous to that in the 2 and 3 shown embodiment is possible.

Grundsätzlich lässt sich der Bimetall-Aktuator 180 auch komplexer gestalten, beispielsweise durch Verwendung von mehr als zwei Aktuatorteilen. Hierzu zeigt die 8 einen aus insgesamt vier Bimetall-Aktuatorteilen 181,182,183,184 gebildeten Bimetall-Aktuator 180. in Abhängigkeit von den jeweiligen Parametern der einzelnen Aktuatorteile 181,182,183,184, wie zum Beispiel deren Wärmekapazitäten oder der Partizipationsfähigkeiten lässt sich mithilfe des in 8 gezeigten Bimetall-Aktuatorteil 180 eine Auslenkung in zwei Raumrichtungen erzielen. Die möglichen Auswirkungen sind mithilfe der Pfeile 101,102 angedeutet.Basically, the bimetallic actuator can be 180 also more complex, for example by using more than two actuator parts. This shows the 8th a bimetallic actuator formed from a total of four bimetallic actuator parts 181, 182, 183, 184 180 , depending on the respective parameters of the individual actuator parts 181, 182, 183, 184, such as, for example, their heat capacities or the participation capabilities, it is possible to use the in 8th shown bimetal actuator part 180 achieve a deflection in two spatial directions. The possible effects are indicated by arrows 101, 102.

Obwohl die Erfindung vorwiegend anhand von konkreten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie keineswegs darauf beschränkt. Der Fachmann wird somit die beschriebenen Merkmale geeignet abändern und miteinander kombinieren können, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the invention has been described primarily with reference to specific embodiments, it is by no means limited thereto. The person skilled in the art will thus be able to suitably modify and combine the described features without deviating from the essence of the invention.

Claims (12)

Vorrichtung (100) zum Justieren der Position und/oder der räumlichen Ausrichtung eines Bauelements (200) relativ zu einer Referenzstruktur (300) umfassend: - eine Aktuatoreinrichtung (110) zum Bewegen des Bauelements (200) relativ zu der Referenzstruktur (300) umfassend einen mit der Referenzstruktur (300) verbundenen ortsfesten Aktuatorteil (111) und einen mit dem Bauelement (200) verbundenen und gegenüber dem ortsfesten Aktuatorteil (111) beweglichen Aktuatorteil (112), - eine Fixiereinrichtung (140) zum Arretieren der Position und/oder Ausrichtung des beweglichen Aktuatorteils (112) relativ zu dem ortsfesten Aktuatorteil (112) umfassend eine den beweglichen Aktuatorteil (111) und/oder das Bauelement (200) wenigstens teilweise umgebende thermoplastische Masse (141), wobei die thermoplastische Masse (141) bei einer Betriebstemperatur (T1) einen festen Zustand besitzt, welcher die Relativbewegung des beweglichen Aktuatorteils (111) gegenüber dem ortsfesten Aktuatorteil (112) unterbindet, und wobei die thermoplastische Masse (141) bei einer gegenüber der Betriebstemperatur (T1) höheren Justagetemperatur (T2) einen flüssigen Zustand besitzt, welcher eine Relativbewegung des beweglichen Aktuatorteils (111) gegenüber dem ortsfesten Aktuatorteil (112) ermöglicht, und - eine Heizeinrichtung (170) mit wenigstens einem Heizelement (171) zum Erhöhen der Temperatur der thermoplastischen Masse (121) von der Betriebstemperatur (T1) auf die Justagetemperatur (T2).Device (100) for adjusting the position and / or the spatial orientation of a component (200) relative to a reference structure (300) comprising: - an actuator device (110) for moving the component (200) relative to the reference structure (300) comprising a a stationary actuator part (111) connected to the reference structure (300) and an actuator part (112) connected to the component (200) and movable relative to the stationary actuator part (111), - a fixing device (140) for locking the position and / or orientation of the actuator movable actuator part (112) relative to the stationary actuator part (112) comprising a thermoplastic mass (141) at least partially surrounding the movable actuator part (111) and / or the device (200), the thermoplastic mass (141) being heated at an operating temperature (T 1 ) has a solid state which the relative movement of the movable actuator part (111) relative to the stationary actuator part (112) below binds, and wherein the thermoplastic mass (141) at a relation to the operating temperature (T 1 ) higher adjustment temperature (T 2 ) has a liquid state, which allows a relative movement of the movable actuator part (111) relative to the stationary actuator part (112), and, a heater (170) having at least one heating element (171) for raising the temperature of the thermoplastic mass (121) from the operating temperature (T 1 ) to the adjustment temperature (T 2 ). Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Aktuatoreinrichtung (110) in Form einer Wippe ausgebildet ist, bei welcher der bewegliche Aktuatorteil (111) drehbar zu dem ortsfesten Aktuatorteil (112) gelagert ist.Device (100) according to Claim 1 wherein the actuator means (110) is in the form of a rocker in which the movable actuator part (111) is rotatably mounted to the stationary actuator part (112). Vorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei die Aktuatoreinrichtung (110) wenigstens einen elektromagnetischen Antrieb (120, 130) zum Bewegen des beweglichen Aktuatorteils (111) relativ zu dem ortsfesten Aktuatorteil (112) umfasst.Device (100) according to Claim 2 wherein the actuator means (110) comprises at least one electromagnetic drive (120, 130) for moving the movable actuator part (111) relative to the fixed actuator part (112). Vorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei der elektromagnetische Antrieb (120, 130) einen auf dem ortsfesten Aktuatorteil (112) angeordneten Elektromagneten (121, 131) und einen auf dem beweglichen Aktuatorteil (111) dem Elektromagneten (121, 131) gegenüber liegend angeordneten Permanentmagneten (125, 135) umfasst.Device (100) according to Claim 3 in which the electromagnetic drive (120, 130) has an electromagnet (121, 131) arranged on the stationary actuator part (112) and a permanent magnet (125, 135) arranged opposite the electromagnet (121, 131) on the movable actuator part (111). includes. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei der ortsfeste Aktuatorteil (112) in Form eines die thermoplatische Masse (141) beinhaltenden Zylinders ausgebildet ist, und wobei der bewegliche Aktuatorteil (111) in Form eines in dem Zylinder (112) beweglich angeordneten Kolbens ausgebildet ist.Device (100) according to Claim 1 wherein the stationary actuator part (112) is in the form of a cylinder containing the thermoplastic mass (141), and wherein the movable actuator part (111) is in the form of a piston movably arranged in the cylinder (112). Vorrichtung (100) nach Anspruch 5, wobei die Aktuatoreinrichtung (110) einen elektromagnetischen Antrieb (120) aufweist, welcher einen im Zylinder (112) angeordneten Elektromagneten (122) und einen am Kolben (111) angeordneten Permanentmagneten (125) umfasst.Device (100) according to Claim 5 in that the actuator device (110) has an electromagnetic drive (120) which comprises an electromagnet (122) arranged in the cylinder (112) and a permanent magnet (125) arranged on the piston (111). Vorrichtung (100) nach Anspruch 4 oder 6, wobei der elektromagnetische Antrieb (120, 130) wenigstens eine elektrische Spule (123, 133, 183) umfasst, welche gleichzeitig als ein Heizelement (171) der Heizeinrichtung (170) ausgebildet ist.Device (100) according to Claim 4 or 6 wherein the electromagnetic drive (120, 130) comprises at least one electrical coil (123, 133, 183) which is simultaneously formed as a heating element (171) of the heating device (170). Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner eine Kühleinrichtung (172) zum Senken der Temperatur der thermoplastischen Masse (121) von der Justagetemperatur (T2) auf die Betriebstemperatur (T1) vorgesehen ist. Apparatus (100) according to any one of the preceding claims, further comprising cooling means (172) for lowering the temperature of the thermoplastic mass (121) from the calibration temperature (T 2 ) to the operating temperature (T 1 ). Vorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei die Kühleinrichtung (172) in Form eines Peltierelements ausgebildet ist.Device (100) according to Claim 8 wherein the cooling device (172) is designed in the form of a Peltier element. Vorrichtung (100) nach Anspruch 9, wobei das als Kühleinrichtung (172) dienende Peltierelement gleichzeitig auch als ein Heizelement (171) der Heizeinrichtung (170) ausgebildet ist.Device (100) according to Claim 9 in which the Peltier element serving as cooling device (172) is at the same time also designed as a heating element (171) of the heating device (170). Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aktuatoreinrichtung (110) wenigstens einen Bimetall-Aktuator (181, 182) umfasst.Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the actuator device (110) comprises at least one bimetallic actuator (181, 182). Vorrichtung (100) nach Anspruch 11, wobei die Aktuatoreinrichtung (110) einen ersten Bimetall-Aktuator (181) zum Erzeugen einer ersten Auslenkbewegung in einer ersten Richtung (101) und einen zweiten Bimetall- Aktuator (182) zum Erzeugen einer zweiten Auslenkbewegung in einer zu der ersten Richtung (101) orthogonalen zweiten Richtung (102) umfasst.Device (100) according to Claim 11 wherein the actuator means (110) comprises a first bimetallic actuator (181) for generating a first deflection movement in a first direction (101) and a second bimetallic actuator (182) for generating a second deflection movement in a direction to the first direction (101). orthogonal second direction (102).
DE102016224979.7A 2016-12-14 2016-12-14 Electrically controllable adjustment device Pending DE102016224979A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016224979.7A DE102016224979A1 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Electrically controllable adjustment device
PCT/EP2017/082422 WO2018108908A1 (en) 2016-12-14 2017-12-12 Electrically controllable adjustment device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016224979.7A DE102016224979A1 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Electrically controllable adjustment device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016224979A1 true DE102016224979A1 (en) 2018-06-14

Family

ID=60915481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016224979.7A Pending DE102016224979A1 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Electrically controllable adjustment device

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016224979A1 (en)
WO (1) WO2018108908A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021080795A1 (en) * 2019-10-23 2021-04-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Magnetic seesaw scanner

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110824722B (en) * 2018-08-07 2021-10-15 宁波舜宇光电信息有限公司 Structured light projection module assembly device and projection module assembly and detection method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6367251B1 (en) * 2000-04-05 2002-04-09 Jds Uniphase Corporation Lockable microelectromechanical actuators using thermoplastic material, and methods of operating same
US6522452B2 (en) * 2001-04-26 2003-02-18 Jds Uniphase Corporation Latchable microelectromechanical structures using non-newtonian fluids, and methods of operating same
WO2008157238A1 (en) * 2007-06-13 2008-12-24 Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Devices, systems, and methods for actuating a moveable miniature platform

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021080795A1 (en) * 2019-10-23 2021-04-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Magnetic seesaw scanner
US11487127B2 (en) 2019-10-23 2022-11-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Magnetic seesaw scanner

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018108908A1 (en) 2018-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009014304B4 (en) actuator
EP3022781B1 (en) Actuator
DE102010010801B4 (en) actuator
DE102011014193A1 (en) actuator
DE60115766T2 (en) Self-compensating piezoelectric actuator for a control valve
DE102011014192B4 (en) Electromagnetic actuator device
DE112004000342T5 (en) Radio communication antenna with transmission lobe displacement by a variable phase shifter
DE102016224979A1 (en) Electrically controllable adjustment device
EP3443571B1 (en) Electromagnetic actuating device which is monostable in the currentless state and use of such an actuating device
EP1897108B1 (en) Electrical switching device comprising magnetic displacement elements for a switching element
EP1573766B1 (en) Electromagnetic actuator
EP2936665B1 (en) Magnet device comprising an acceleration unit which acts on the translator
DE102015120019A1 (en) Gripper comprising coordinated movable gripping elements
DE102018207577A1 (en) Device for heat exchange
EP0460666B1 (en) Electrically activated vehicle rearview mirror
DE202008000318U1 (en) Needle valve nozzle with improved lever articulation
DE102018118927A1 (en) Actuator device for multi-stable positioning
WO2008055866A1 (en) Reciprocating rotary motor and placement head
DE102011081893B3 (en) Magnetic actuator and method for its operation
DE102004062340B4 (en) Electromagnetic drive with flux guide pieces
DE102015221800A1 (en) gripper
DE102006052455A1 (en) Placement head for equipping substrates with electrical components with a rotary hub motor
DE1539063A1 (en) Device for heating, rotating and tilting a preparation in an electron microscope
DE102018129620B3 (en) Micro positioning system
EP4139742B1 (en) Camera shutter device with permanent magnets

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F21V0017020000

Ipc: G12B0005000000