DE102018128911A1 - Mehrachsige Führungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine mehrachsige Führungsvorrichtung mit einem Stator, wenigstens zwei Läufern und mindestens zwei Gelenkeinheiten mit jeweils wenigstens zwei Gelenkelementen, wobei jeder der Läufer über jeweils ein Gelenkelement jeder Gelenkeinheit derart mit dem Stator verbunden ist, dass er unabhängig von den anderen Läufern und entlang einer ihm eigenen Achse bewegbar ist, und die Gelenkelemente einer Gelenkeinheit einstückig mit dieser ausgeführt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mehrachsige Führungsvorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 13 und eine parallelkinematische Positioniervorrichtung mit einer solchen mehrachsigen Führungsvorrichtung gemäß Anspruch 14.
  • Aus dem Stand der Technik gemäß JP1988113945A ist eine Führungsvorrichtung mit zwei parallel zueinander angeordneten Gelenken in Form von Federblechen zur Realisierung einer lineargeführten Bewegung eines Schreib-/Lesekopfes einer Festplatte bekannt.
  • Zur Realisierung einer mehrachsigen Führungsvorrichtung mit beispielsweise parallel zueinander verlaufenden und nebeneinander liegend angeordneten Bewegungsachsen und unter Nutzung der Lehre der JP1988113945A würde der entsprechende Fachmann eine Mehrzahl dieser Linearführungsvorrichtungen in nebeneinanderliegender ParallelAnordnung verwenden.
  • Eine so realisierte mehrachsige Führungsvorrichtung weist jedoch insbesondere den Nachteil eines hohen Aufwands zur exakten bzw. definierten Ausrichtung der einzelnen Bewegungsachsen bzw. deren Gelenke zueinander auf.
  • Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mehrachsige Führungsvorrichtung bereitzustellen, bei der auf einfache Weise eine definierte Ausrichtung der Gelenke der Bewegungsachsen zueinander erreicht werden kann, und die daher schnell und kostengünstig realisierbar ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine mehrachsige Führungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die sich daran anschließenden Unteransprüche wenigstens zweckmäßige Weiterbildungen darstellen.
  • Die erfindungsgemäße mehrachsige Führungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass diese einen ortsfesten Stator und wenigstens zwei relativ zu dem Stator bewegbare Läufer umfasst, wobei die Läufer mit dem Stator über wenigstens zwei im Wesentlichen ebene Gelenkeinheiten miteinander verbunden sind. Jede der wenigstens zwei Gelenkeinheiten besitzt mindestens zwei Gelenkelemente, über welche die Läufer mit dem Stator verbunden sind.
  • Jeder der Läufer ist hierbei über jeweils ein Gelenkelement jeder Gelenkeinheit derart mit dem Stator verbunden, dass er unabhängig von den anderen Läufern und entlang einer ihm eigenen Achse bewegbar ist. Die Gelenkelemente sind dabei einstückig bzw. integral mit der jeweiligen Gelenkeinheit ausgeführt. Daraus resultieren voneinander unabhängige Linearführungseinheiten.
  • Durch die integrale Ausführung der Gelenkelemente mit der Gelenkeinheit können diese in einem Fertigungsschritt bzw. in einer Aufspannung gefertigt werden, so dass diese automatisch definiert zueinander ausgerichtet sind und eine nachgelagerte Justage und Vermessung der Gelenkelemente während der Montage der erfindungsgemäßen mehrachsigen Führungsvorrichtung entfallen kann. Auf diese Weise fällt auch eine Vielzahl aufwändiger und damit kostenintensiver Montageschritte weg. Durch die definierte Ausrichtung der Gelenkelemente zueinander resultiert eine definierte Ausrichtung der Bewegungsachsen der einzelnen Läufer zueinander, wodurch insbesondere eine hohe Genauigkeit hinsichtlich der gegenseitigen Parallelität der Bewegungen der Läufer resultiert.
  • Es kann von Vorteil sein, dass die Gelenkelemente jeweils wenigstens einen Biegeabschnitt aufweisen, wobei der Biegeabschnitt eine verringerte Steifigkeit im Vergleich zum restlichen Gelenkelement aufweist. Vorzugsweise ist der Biegeabschnitt einstückig oder integral mit dem jeweiligen Gelenkelement ausgeführt, so dass das Gelenkelement ein Festkörpergelenk darstellt. Festkörpergelenke zeichnen sich insbesondere durch Langlebigkeit, minimale Hysterese, fehlenden Verschleiß und fehlende äußere Reibung aus.
  • Es kann ebenso von Vorteil sein, dass die Gelenkelemente jeweils wenigstens einen Versteifungsabschnitt aufweist, wobei der Versteifungsabschnitt eine erhöhte Biegesteifigkeit im Vergleich zum restlichen Gelenkelement besitzt. Dadurch kann eine Deformation bzw. eine Verbiegung im Bereich des Versteifungsabschnitts reduziert oder unterbunden und dadurch die für eine Verbiegung beabsichtigten Bereiche genauer definiert werden, so dass eine exakte Führung des jeweiligen Läufers gegenüber dem Stator ermöglicht ist.
  • Hierbei kann von Vorteil sein, dass der Versteifungsabschnitt durch eine Auswölbung oder durch eine Biegung des Gelenkelements gebildet ist, wobei insbesondere eine Biegung bzw. Umbiegung des Randabschnitts des Gelenkelements, beispielsweise eine Umbiegung des Randabschnitts um 90°, vorteilhaft ist. Hierdurch gelingt eine vergleichsweise einfache Realisierung des Versteifungsabschnitts.
  • Daneben kann es von Vorteil sein, dass ein Gelenkelement ein erstes Paar von parallel zueinander angeordneten und nebeneinanderliegenden Biegeabschnitten und ein zweites Paar von parallel zueinander angeordneten und nebeneinanderliegenden Biegeabschnitten aufweist. Dadurch ist insbesondere gewährleistet, dass die Position der Biegung innerhalb einer Linearbewegung und damit deren Bahn eindeutig definiert sind.
  • Ferner kann es von Vorteil sein, dass das erste Paar von parallel angeordneten Biegeabschnitten angrenzend an den Stator angeordnet ist und ein proximales Biegeabschnittspaar bildet, und das zweite Paar von parallel angeordneten Biegeabschnitten entfernt zu dem Stator angeordnet ist und ein distales Biegeabschnittspaar bildet. Hierbei ist es insbesondere für die Realisierung einer Linearführung vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen den Biegeabschnitten jedes Biegeabschnittspaars identisch und so groß wie möglich ist. Jedoch ist es für eine gezielte Anpassung an die Randbedingungen für die mehrachsige Führungsvorrichtung auch möglich, dass sich der Abstand zwischen den Biegeabschnitten des proximalen Biegeabschnittspaars von dem Abstand zwischen den Biegeabschnitten des distalen Biegeabschnittspaars unterscheidet.
  • Außerdem kann es von Vorteil sein, dass ein Gelenkelement im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweist.
  • Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass die Gelenkelemente einer Gelenkeinheit eine im Wesentlichen sternförmige oder kammförmige Anordnung aufweisen.
  • Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, dass die Gelenkelemente einer Gelenkeinheit unterschiedlich ausgebildet sind. Dadurch gelingt eine gezielte Anpassung an die geometrischen und mechanischen Anforderungen für die einzelnen Linearführungseinheiten. Hierzu ist beispielsweise denkbar, einzelne Linearführungseinheiten biegesteifer als die anderen auszuführen.
  • Zudem kann es von Vorteil sein, dass jede der Gelenkeinheiten wenigstens eine Ausrichtungseinrichtung für eine definierte Anordnung der jeweiligen Gelenkeinheit an dem Stator oder an den Läufern und für eine definierte Anordnung bzw. Lage der beiden Gelenkeinheiten zueinander aufweist. Vorteilhaft ist hierbei eine Ausrichtungseinrichtung in Form einer mit einem Stift zusammenwirkenden Ausnehmung oder einer mit einer Fläche bzw. Oberfläche zusammenwirkenden Anschlagskante. Mit der Ausrichtungseinrichtung ist es insbesondere möglich, eine definierte Ausrichtung der der Gelenkelemente zu dem jeweiligen Läufer zu realisieren.
  • Von besonderem Vorteil ist eine mehrachsige Führungsvorrichtung, die zwei ebene Gelenkeinheiten aufweist, die jeweils drei oder sechs Gelenkelemente umfassen, wobei jedes Gelenkelement im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweist und ein proximales Biegeabschnittspaar und ein distales Biegeabschnittspaar umfasst, und wobei der Abstand zwischen den Biegeabschnitten des proximalen Biegeabschnittspaars kleiner ist als der Abstand zwischen den Biegeabschnitten des distalen Biegeabschnittspaars, und die Gelenkelemente einer Gelenkeinheit sternförmig angeordnet sind.
  • Von besonderem Vorteil ist zudem eine mehrachsige Führungsvorrichtung, die zwei im Wesentlichen ebene Gelenkeinheiten mit jeweils vier streifenförmigen und kammförmig angeordneten Gelenkelementen umfasst, und jedes Gelenkelement ein proximales Biegeabschnittspaar, ein distales Biegeabschnittspaar und zwei parallel zueinander und in Längserstreckungsrichtung des Gelenkelements verlaufende Versteifungsabschnitte aufweist.
  • Die Erfindung umfasst zudem eine parallelkinematische Positioniervorrichtung, insbesondere einen Hexapoden, mit einer Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  • Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung werden deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Hierbei zeigen:
    • 1: perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen mehrachsigen Führungsvorrichtung mit sechs lineargeführten Läufern und sternförmig angeordneten Gelenkelementen
    • 2: perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen mehrachsigen Führungsvorrichtung mit vier lineargeführten Läufern und kammförmig angeordneten Gelenkelementen
    • 3 und 4: perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen mehrachsigen Führungsvorrichtung mit vier lineargeführten Läufern und nebeneinanderliegend angeordneten und unterschiedlich ausgeführten Gelenkelementen
    • 5: perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen mehrachsigen Führungsvorrichtung mit drei lineargeführten Läufern und sternförmig angeordneten Gelenkelementen
  • 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mehrachsigen Führungsvorrichtung 1 mit insgesamt sechs lineargeführten und sternförmig um einen Stator 2 angeordneten Läufern 3. Jeder der sechs Läufer 3 ist über zwei parallel zueinander und in gegenseitiger Überdeckung angeordnete Gelenkelemente 4-1 linear und unabhängig voneinander beweglich mit dem Stator 2 verbunden, wobei die beiden parallel zueinander angeordneten Gelenkelemente 4-1 jeweils Teil einer im Wesentlichen ebenen Gelenkeinheit 4 sind, mit welcher sie einstückig bzw. integral ausgeführt sind.
  • Jede der beiden Gelenkeinheiten 4 umfasst somit sechs Gelenkelemente 4-1, die jeweils im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweisen und die sich sternförmig von dem gemeinsamen Zentrum der Gelenkeinheit 4 erstrecken. Das Zentrum der jeweiligen Gelenkeinheit 4 ist fest mit dem Stator 2 verbunden.
  • Jedes Gelenkelement 4-1 besitzt insgesamt vier stegförmige und integral bzw. einstückig mit diesem ausgeführte Biegeabschnitte 4-11, wovon jeweils zwei Biegeabschnitte 4-11 paarweise nebeneinanderliegend und parallel zueinander angeordnet sind. Das entsprechend erste Paar von parallel angeordneten Biegeabschnitten 4-11 ist dabei angrenzend an den Stator 2 angeordnet und bildet ein proximales Biegeabschnittspaar 4-13, während das zweite Paar von parallel angeordneten Biegeabschnitten 4-11 entfernt zu dem Stator 2 angeordnet ist und ein distales Biegeabschnittspaar 4-14 bildet.
  • Aufgrund der geometrischen Form der Gelenkelemente 4-1, welche im Wesentlichen ein gleichschenkliges Trapez darstellt, ist der Abstand zwischen den beiden Biegeabschnitten 4-11 des proximalen Biegeabschnittspaars 4-13 geringer als der Abstand zwischen den beiden Biegeabschnitten 4-11 des distalen Biegeabschnittspaars 4-14.
  • Die Biegeabschnitte 4-11 weisen eine geringere Steifigkeit als der restliche Teil des jeweiligen Gelenkelements 4-1 auf, wobei durch ihre einstückige bzw. integrale Ausführung mit dem jeweiligen Gelenkelement 4-1 ein Festkörpergelenk resultiert.
  • Jedes der Gelenkelemente 4-1 weist an seinem sich an das distale Biegeabschnittspaar 4-14 anschließenden und dem jeweiligen Läufer 3 zugewandten Abschnitt zwei runde bzw. kreisförmige Ausnehmungen 4-15 auf, die in Überdeckung mit entsprechend angeordneten und in 1 nicht erkennbaren Gewindebohrungen des Läufers 3 sind, so dass mittels in 1 ebenfalls nicht gezeigten Schrauben eine feste Verbindung zwischen den Gelenkelementen 4-1 und dem jeweiligen Läufer 3 realisierbar ist. Andere Möglichkeiten der Verbindung zwischen den Gelenkelementen 4-1 und dem jeweiligen Läufer 3 sind ebenso denkbar, beispielsweise mittels einer stoffschlüssigen oder formschlüssigen Verbindung.
  • Weiterhin weist jedes der Gelenkelemente 4-1 an seinem sich an das proximale Biegeabschnittspaar 4-13 anschließenden und dem Stator 2 zugewandten Abschnitt eine in 1 nicht erkennbare Ausnehmung auf, die mit einem Befestigungsmittel 5 in Form einer Schraube zusammenwirkt. Die somit insgesamt sechs Schrauben sorgen für eine feste Verbindung der Gelenkelemente 4-1 und damit der gesamten Gelenkeinheit 4 mit dem Stator 2, indem mittels der Schrauben ein Halteelement 6 die Gelenkelemente 4-1 zwischen sich und dem Stator 2 einklemmt. Dabei durchdringt die entsprechende Schraube 5 die Ausnehmung des jeweiligen Gelenkelements 4-1 und greift in eine zugeordnete Gewindebohrung des Stators 2 ein.
  • Ebenfalls in 1 nicht zu erkennen ist eine Ausrichtungseinrichtung jeder Gelenkeinheit 4 in Form von zwei Ausnehmungen pro Gelenkelement 4-1 in dem Abschnitt, der sich an das proximale Biegeabschnittspaar 4-13 anschließt und welcher zwischen dem Halteelement 6 und dem Stator 2 eingeklemmt ist. Die so gebildete Ausrichtungseinrichtung wirkt mit jeweils zwei zugehörigen und in dem Stator 2 ausgebildeten Stiften zusammen. Mit Hilfe dieser Ausrichtungseinrichtungen gelingt zum Einen eine definierte Ausrichtung der jeweiligen Gelenkeinheit 4 zu dem Stator 2, und zum Anderen eine definierte Ausrichtung der beiden Gelenkeinheiten 4 zueinander. Zum Zwecke einer optimierten Linearführung der Läufer 3 wird hinsichtlich der gegenseitigen Ausrichtung der beiden Gelenkeinheiten 4 zueinander eine ideal überdeckende Anordnung angestrebt.
  • Denkbar ist zudem, dass jedes Gelenkelement 4-1 eine weitere Ausrichtungseinrichtung in dem Abschnitt aufweist, der sich an das distale Biegeabschnittspaar 4-14 anschließt. Eine solche Ausrichtungseinrichtung könnte ebenfalls zwei kreisrunde Ausnehmungen in diesem Abschnitt umfassen, wobei die Ausnehmungen mit zwei an dem jeweiligen Läufer angeordneten Stiften zusammenwirkten. Mit Hilfe dieser Ausrichtungseinrichtung gelänge eine optimierte Ausrichtung zwischen dem Gelenkelement 4-1 und dem Läufer 3.
  • 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mehrachsigen Führungsvorrichtung 1 in perspektivischer Darstellung. Der größte Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 1 liegt hierbei in der kammartigen Anordnung der einzelnen Gelenkelemente 4-1 der jeweiligen Gelenkeinheit 4, woraus eine nebeneinanderliegende und parallele Anordnung der insgesamt vier linear geführten Läufer 3 resultiert.
  • Die vier Läufer 3 sind über zwei im Wesentlichen ebene und parallel zueinander angeordnete Gelenkeinheiten 4 an dem Stator 2 angeordnet bzw. mit diesem verbunden. Jede Gelenkeinheit 4 umfasst vier parallel zueinander angeordnete und nebeneinanderliegende Gelenkelemente 4-1. Alle Gelenkelemente 4-1 einer Gelenkeinheit 4 haben die gleiche, langgestreckte Form, und weisen jeweils ein proximales Biegeabschnittspaar 4-13 und ein distales Biegeabschnittspaar 4-14 auf. Die insgesamt vier Biegeabschnitte 4-11 eines jeden Gelenkelements 4-1 sind integral bzw. einstückig mit diesem ausgeführt, während alle vier Gelenkelemente 4-1 integral bzw. einstückig mit der jeweiligen Gelenkeinheit 4 ausgeführt sind.
  • Der sich an die jeweiligen proximalen Biegeabschnittspaare und dem Stator 2 zugewandte stegförmige Abschnitt der Gelenkeinheit 4 fungiert als Ausrichtungseinrichtung 4-16, indem die gerade Kante dieses Abschnitts an einer zugeordneten und ebenen Fläche des Stators 2 plan anliegt. Zudem weist dieser stegförmige Abschnitt insgesamt vier langlochförmige Ausnehmungen 4-15 auf, welche dazu vorgesehen sind, mit Hilfe von Schrauben, welche mit entsprechenden Gewindebohrungen innerhalb des Stators 2 zusammenwirken, eine fest Verbindung zwischen der Gelenkeinheit 4 und dem Stator 2 zu realisieren.
  • Jedes Gelenkelement 4-1 besitzt zwei Versteifungsabschnitte 4-12 in Form von im Wesentlichen um 90° umgebogenen Längsrändern, so dass die Versteifungsabschnitte 4-12 eines Gelenkelements 4-1 parallel zueinander in der Längserstreckungsrichtung des Gelenkelements 4-1 verlaufen und dem jeweiligen Gelenkelement 4-1 eine höhere Biegesteifigkeit verleihen.
  • Jeweils angrenzend an das jeweilige proximale Biegeabschnittspaar 4-13 und dem Stator 2 zugewandt weist jede Gelenkeinheit 4 langlochförmige Ausnehmungen 4-16 auf, die jeweils in Überdeckung sind mit einer in dem entsprechenden Läufer 3 vorgesehenen Gewindebohrung 3-1. Über eine in 3 nicht gezeigte Schraubverbindung ist somit eine Befestigung des jeweiligen Gelenkelements 4-1 mit dem zugehörigen Läufer 3 möglich, wobei eine entsprechende Schraube durch die jeweilige Ausnehmung 4-15 hindurchragt und mit der zugehörigen Gewindebohrung 3-1 in Eingriff ist.
  • Es ist denkbar, dass die Gelenkeinheiten 4 auch auf der gegenüberliegenden Seite eine Ausrichtungseinrichtung innerhalb des Abschnitts eines Gelenkelements 4-1, welcher sich an das distale Biegeabschnittspaar 4-14 anschließt, aufweist, um hierüber eine definierte Anordnung bzw. Lage zwischen den beiden Gelenkelementen 4-1 und dem zugehörigen Läufer 3 zu erzielen. Eine solche Ausrichtungseinrichtung könnte beispielsweise durch in dem jeweiligen Läufer 3 vorgesehene Stifte realisiert sein, welche mit der entsprechenden langlochförmigen Ausnehmung 4-15 zusammenwirken und durch diese hindurchragen.
  • Es sei angemerkt, dass die Erfindung nicht auf die in 2 gezeigte Anordnung von vier nebeneinander angeordneten Läufern beschränkt ist, sondern dass auch mehrachsige Führungsvorrichtungen mit zwei oder drei oder mehr als vier parallel zueinander und nebeneinander angeordneten Läufern denkbar sind.
  • Zudem ist es denkbar, dass - in Abwandlung zu der Ausführungsform gemäß 2 - nicht alle Gelenkelemente 4-1 der Gelenkeinheit 4 die gleiche Form bzw. Geometrie aufweisen, sondern an den jeweiligen Anwendungsfall einzeln angepasst sind, wie dies aus 3 zu erkennen ist. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß 2 unterscheiden sich hier sowohl die Längen, als auch die Breiten der einzelnen Gelenkelemente 4-1. Während die beiden mittleren Gelenkelemente 4-1 die gleiche Länge und Breite aufweisen, besitzen die beiden äußeren Gelenkelemente 4-1 eine unterschiedliche Breite bei im Wesentlichen gleicher Länge. Bei den in 3 rechten bzw. vorderen Gelenkelementen 4-1 weist zudem das proximale Biegeabschnittspaar eine andere Position als die drei anderen Biegeabschnittspaare auf, so dass hier der Abstand zwischen dem proximalen Biegeabschnittspaar und dem distalen Biegeabschnittspaar geringer ist.
  • Weiterhin ist in 3 zu erkennen, dass jeder Läufer 3 an seiner in 3 oberen Seite insgesamt vier Ausnehmungen aufweist, wovon es sich bei zwei der Ausnehmungen um Gewindebohrungen 3-1 handelt, während die anderen beiden Ausnehmungen 3-2 dazu vorgesehen sind, Stifte darin einzusetzen, die mit der langlochförmigen Ausnehmung 4-15 des jeweiligen Gelenkelements 4-1 zusammenwirken. Obwohl in 3 nicht zu erkennen, weist jeder der Läufer auch an der in 3 unteren Seite entsprechende vier Ausnehmungen auf.
  • Gemäß 4, welche die Ausführungsform der erfindungsgemäßen mehrachsigen Führungsvorrichtung von 3 in nahezu identischer Weise wiedergibt, sind als einzige Abwandlung zu dieser die in montiertem Zustand in die Gewindebohrungen 3-1 eingedrehten Schrauben 7 und die in den Ausnehmungen 3-2 eingesetzten Stifte 8 zu erkennen.
  • Die in 5 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mehrachsigen Führungsvorrichtung 1 ist sehr ähnlich zu der in 1 gezeigten und unterscheidet sich nur darin, dass jede Gelenkeinheit 4 lediglich drei sternförmig angeordnete Gelenkelemente 4-1 umfasst. Da die Ausführungsformen gemäß 1 und 3 bis auf die unterschiedliche Anzahl an Gelenkelementen 4-1 pro Gelenkeinheit 4 und damit einhergehend die unterschiedliche Anzahl von Läufern 3 ansonsten identisch sind, wird auf eine weitere Beschreibung an dieser Stelle verzichtet.
  • Es sei abschließend angemerkt, dass die Erfindung nicht beschränkt ist auf mehrachsige Führungsvorrichtungen mit sternförmigen Gelenkeinheiten gemäß 1 und 3 mit sechs bzw. drei parallelgeführten Läufern, sondern auch solche mehrachsigen Führungsvorrichtungen mit sternförmigen Gelenkeinheiten mit vier oder fünf oder mehr als sechs parallelgeführten Läufern umfasst. Denkbar ist zudem eine mehrachsige Führungsvorrichtung, die lediglich zwei Läufer in diametral gegenüberliegende Anordnung umfasst.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Mehrachsige Führungsvorrichtung
    2
    Stator
    3
    Läufer
    3-1
    Gewindebohrung (des Läufers 3)
    3-2
    Ausnehmung (des Läufers 3)
    4
    Gelenkeinheit
    4-1
    Gelenkelement (der Gelenkeinheit 4)
    4-11
    Biegeabschnitt (des Gelenkelements 4-1)
    4-12
    Versteifungsabschnitt (des Gelenkelements 4-1)
    4-13
    proximales Biegeabschnittspaar (des Gelenkelements 4-1)
    4-14
    distales Biegeabschnittspaar (des Gelenkelements 4-1)
    4-15
    Ausnehmung (des Gelenkelements 4-1)
    4-2
    Ausrichtungseinrichtung (der Gelenkeinheit 4)
    5
    Befestigungsmittel
    6
    Halteelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 1988113945 A [0002, 0003]

Claims (14)

  1. Mehrachsige Führungsvorrichtung (1), umfassend einen Stator (2), wenigstens zwei Läufer (3) und mindestens zwei Gelenkeinheiten (4) mit jeweils wenigstens zwei Gelenkelementen (4-1), wobei jeder der Läufer (3) über jeweils ein Gelenkelement (4-1) jeder Gelenkeinheit (4) derart mit dem Stator (2) verbunden ist, dass er unabhängig von den anderen Läufern (3) und entlang einer ihm eigenen Achse bewegbar ist, und die Gelenkelemente (4-1) einer Gelenkeinheit (4) einstückig mit dieser ausgeführt sind.
  2. Mehrachsige Führungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkeinheiten (4) im Wesentlichen eben sind.
  3. Mehrachsige Führungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkelemente (4-1) jeweils wenigstens einen Biegeabschnitt (4-11) aufweisen, wobei der Biegeabschnitt (4-11) eine verringerte Steifigkeit im Vergleich zum restlichen Gelenkelement (4-1) aufweist.
  4. Mehrachsige Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkelemente (4-1) jeweils wenigstens einen Versteifungsabschnitt (4-12) aufweist, wobei der Versteifungsabschnitt (4-12) eine erhöhte Biegesteifigkeit im Vergleich zum restlichen Gelenkelement (4-1) besitzt.
  5. Mehrachsige Führungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsabschnitt (4-12) durch eine Auswölbung oder eine Biegung des Gelenkelements (4-1) gebildet ist.
  6. Mehrachsige Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gelenkelement (4-1) ein erstes Paar von parallel zueinander angeordneten Biegeabschnitten (4-11) und ein zweites Paar von parallel zueinander angeordneten Biegeabschnitten (4-11) aufweist.
  7. Mehrachsige Führungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Paar von parallel angeordneten Biegeabschnitten (4-11) angrenzend an den Stator (2) angeordnet ist und ein proximales Biegeabschnittspaar (4-13) bildet, und das zweite Paar von parallel angeordneten Biegeabschnitten (4-11) entfernt zu dem Stator (2) angeordnet ist und ein distales Biegeabschnittspaar (4-14) bildet.
  8. Mehrachsige Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gelenkelement (4-1) im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweist.
  9. Mehrachsige Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkelemente (4-1) einer Gelenkeinheit (4) eine im Wesentlichen sternförmige oder kammförmige Anordnung aufweisen.
  10. Mehrachsige Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkelemente (4-1) einer Gelenkeinheit (4) unterschiedlich ausgebildet sind.
  11. Mehrachsige Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Gelenkeinheiten (4) wenigstens eine Ausrichtungseinrichtung für eine definierte Anordnung der jeweiligen Gelenkeinheit (4) an dem Stator (2) oder an den Läufern (3) und für eine definierte Anordnung der beiden Gelenkeinheiten (4) zueinander aufweisen.
  12. Mehrachsige Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei ebene Gelenkeinheiten (4) aufweist, die jeweils drei oder sechs Gelenkelemente (4-1) umfassen, wobei jedes Gelenkelement (4-1) im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweist und ein proximales Biegeabschnittspaar (4-13) und ein distales Biegeabschnittspaar (4-14) umfasst, und wobei der Abstand zwischen den Biegeabschnitten (4-12) des proximalen Biegeabschnittspaars (4-13) kleiner ist als der Abstand zwischen den Biegeabschnitten (4-12) des distalen Biegeabschnittspaars (4-14), und die Gelenkelemente (4-1) einer Gelenkeinheit (4) sternförmig angeordnet sind.
  13. Mehrachsige Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei im Wesentlichen ebene Gelenkeinheiten (4) mit jeweils vier streifenförmigen und kammförmig angeordneten Gelenkelementen (4-1) umfasst, und jedes Gelenkelement (4-1) ein proximales Biegeabschnittspaar (4-13), ein distales Biegeabschnittspaar (4-14) und zwei parallel zueinander und in Längserstreckungsrichtung des Gelenkelements verlaufende Versteifungsabschnitte (4-11) aufweist.
  14. Parallelkinematische Positioniervorrichtung mit einer Führungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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