DE112006003403T5 - Tetraeder-Zahnstangenantrieb - Google Patents
Tetraeder-Zahnstangenantrieb Download PDFInfo
- Publication number
- DE112006003403T5 DE112006003403T5 DE112006003403T DE112006003403T DE112006003403T5 DE 112006003403 T5 DE112006003403 T5 DE 112006003403T5 DE 112006003403 T DE112006003403 T DE 112006003403T DE 112006003403 T DE112006003403 T DE 112006003403T DE 112006003403 T5 DE112006003403 T5 DE 112006003403T5
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rack
- axis
- unit
- drive device
- drive gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- 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
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/26—Racks
- F16H55/28—Special devices for taking up backlash
- F16H55/283—Special devices for taking up backlash using pressure yokes
-
- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
-
- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
-
- 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
- F16H—GEARING
- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
- F16H19/04—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/02—Feeding of components
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/18—Mechanical movements
- Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
- Y10T74/188—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including spur gear
- Y10T74/18808—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including spur gear with rack
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19642—Directly cooperating gears
- Y10T74/1967—Rack and pinion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Spindelantriebsvorrichtung,
mit:
– einer Zahnstangen-Einheit mit mehreren Zähnen,
– einem mit der Zahnstangen-Einheit zusammenwirkenden Antriebsgetriebe, welche der Zahnstangen-Einheit einen ersten Kontaktpunkt und einen zweiten Kontaktpunkt bereitstellend gebildet ist,
– einem mit dem Antriebsgetriebe zusammenwirkenden Motor, welcher dem Antriebsgetriebe eine Rotationskraft bereitstellend gebildet ist, und
– mehreren Lager, welche konfiguriert sind, bei Betrieb mittels wenigstens eines dritten Kontaktpunkts und eines vierten Kontaktpunkts mit der Zahnstangen-Einheit zusammenzuwirken, wobei die Zahnstangen-Einheit sich lateral entlang einer ersten Achse bewegend gebildet ist.
– einer Zahnstangen-Einheit mit mehreren Zähnen,
– einem mit der Zahnstangen-Einheit zusammenwirkenden Antriebsgetriebe, welche der Zahnstangen-Einheit einen ersten Kontaktpunkt und einen zweiten Kontaktpunkt bereitstellend gebildet ist,
– einem mit dem Antriebsgetriebe zusammenwirkenden Motor, welcher dem Antriebsgetriebe eine Rotationskraft bereitstellend gebildet ist, und
– mehreren Lager, welche konfiguriert sind, bei Betrieb mittels wenigstens eines dritten Kontaktpunkts und eines vierten Kontaktpunkts mit der Zahnstangen-Einheit zusammenzuwirken, wobei die Zahnstangen-Einheit sich lateral entlang einer ersten Achse bewegend gebildet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Tetraeder-Zahnstangenantrieb mit geringer Reibung und ein Verfahren zur Verwendung des Tetraeder-Zahnstangenantriebs zum Bereitstellen einer vertikalen Bewegung einer Vakuumspindel auf einer Bestückungsvorrichtung für Leiterplatten-Bauteile.
- Hintergrund der Erfindung
- Es existieren verschiedene Antriebsvorrichtungen, um Vakuumspindeln zu bewegen, welche typischerweise auf Oberflächen zusammensetzenden Maschinen angeordnet sind, die in der Leiterplattenherstellungsindustrie verwendet werden. Die typische vertikale Auf- und Abbewegung der Spindeln erlauben das Bestücken der Leiterplatte mit den Bauteilen.
- Wie aus dem in
1 gezeigten Stand der Technik ersichtlich, wird eine Spindelvorrichtung50 mittels einer typischen Antriebsspindelvorrichtung100 auf- und abbewegt. Die Antriebsspindelvorrichtung100 umfasst einen Motor102 , eine Antriebsspindel104 , eine Kugelmutter106 und eine lineare Tragevorrichtung108 . Die lineare Tragevorrichtung108 ist an der Kugelmutter106 angeordnet und die Spindelvorrichtung50 ist an der linearen Tragevorrichtung108 mittels eines Trägers112 angeordnet. Die lineare Tragevorrichtung108 umfasst zusätzlich einen linearen Trageschlitten109 und lineare Trageschienen110 . Wenn der Motor102 die Antriebsspindel104 rotiert, bewegt sich die Kugelmutter106 in der Z-Achse und bewegt somit den linearen Trageschlitten109 in der Z-Achse entlang der linearen Trageschienen110 . Andere bekannte Antriebsvorrichtungen umfassen einen Motor, wie beispielsweise den Motor102 , eine lineare Tragevorrichtung, wie beispielsweise die lineare Tragevorrichtung108 , und Mittel, wie beispielsweise einen Riemenantrieb und/oder einen Zahnstangenantrieb (nicht gezeigt), welcher den Antrieb von dem Motor zu der linearen Tragevorrichtung überträgt. Die lineare Tragevorrichtung108 steuert die Genauigkeit der Position der verschiedenen bekannten Antriebsvorrichtungen, indem die lineare Tragevorrichtung108 den Antriebsvorrichtungen nicht ermöglicht, sich lateral in entweder der X- oder der Y-Achse zu bewegen oder um die X-, Y- oder Z-Achse zu rotieren. Die bekannten Antriebsvorrichtungen, wie beispielsweise die in1 gezeigte Antriebsspindelvorrichtung100 , erfordern aufgrund der hohen Reibung der linearen Tragevorrichtung108 einen großen Servomotor, wie beispielsweise den Motor102 , wodurch sich die Größe und das Gewicht der gesamten Spindelantriebsvorrich tung100 erhöht und zusätzliche Mittel erforderlich werden, um die Berührungskraft zu kontrollieren, welche von einer Spitze einer Düse ausgeübt wird. Weiterhin ist die lineare Tragevorrichtung108 teuer und erfordert periodische Wartung in Form von Schmierung. - Eine Antriebsvorrichtung zur Verwendung mit Spindelbestückungsmaschinen und ein Verfahren werden gebraucht, welche billiger sind und sich den vorgenannten Problemen bezüglich der Wartung und/oder des Gewichts und/oder der Größe und/oder der Reibung widmen.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Die Erfindung stellt eine Antriebsvorrichtung bereit, welche einfach gewartet werden kann, leichtgewichtig ist, eine verringerte Reibung aufweist und billiger ist.
- Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Spindelantriebsvorrichtung mit einer Zahnstangen-Einheit mit mehreren Zähnen, einem mit der Zahnstangen-Einheit zusammenwirkenden Antriebsgetriebe, welche der Zahnstangen-Einheit einen ersten Kontaktpunkt und einen zweiten Kontaktpunkt bereitstellend gebildet ist, einem mit dem Antriebsgetriebe zusammenwirkenden Motor, welcher dem Antriebsgetriebe eine Rotationskraft bereitstellend gebildet ist, und mehreren Lager, welche konfiguriert sind, bei Betrieb mittels wenigstens eines dritten Kontaktpunkts und eines vierten Kontaktpunkts mit der Zahnstangen-Einheit zusammenzuwirken, wobei die Zahnstangen-Einheit sich lateral entlang bzw. in einer ersten Achse bewegend gebildet ist.
- Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren mit den folgenden Schritten geschaffen: Bereitstellen einer Zahnstangen-Einheit mit mehreren Zähnen, rotierbares Zusammenwirken eines Antriebsgetriebes mit der Zahnstangen-Einheit, Bereitstellen mehrerer Lager, welche mit der Zahnstangen-Einheit rotierbar zusammenwirken, und Bewegen der Zahnstangen-Einheit entlang einer ersten Achse, indem ein eine Rotationskraft bereitstellender und mit der Zahnstangen-Einheit betriebsfähiger Motor mit dem Antriebsgetriebe zusammenwirkt, wobei die mehreren Lager und das Antriebsgetriebe eine Bewegung der Zahnstangen-Einheit entlang einer zweiten Achse und einer dritten Achse verhindern.
- Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung mit folgenden Merkmalen geschaffen: einem Motor, einem Antriebsgetriebe, welches dem Motor zugeordnet ist, einer mit dem Antriebsgetriebe zusammenwirkenden Zahnstangen-Einheit, die eine erste Rollenoberfläche aufweist, und zwei mit der ersten Rollenoberfläche rotierbar zusammenwirkende Lager, wobei das Antriebsgetriebe und die zwei Lager für die Zahnstangen-Einheit wenigstens vier Auflagepunkte bereitstellend gebildet sind.
- Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können bei einer Antriebsvorrichtung für Spindeln auf Oberflächen zusammensetzende Spindelmaschinen verwendet werden.
- Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 eine perspektivische Vorderansicht einer Spindelvorrichtung, welche an einer bekannten Antriebsvorrichtung angeordnet ist, -
2 eine perspektivische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Spindelvorrichtung, welche an einem erfindungsgemäßen Tetraeder-Zahnstangenantrieb mit geringer Reibung angeordnet ist, -
3 eine vergrößerte perspektivische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Tetraeder-Zahnstangenantriebs mit geringer Reibung, -
4 eine Bodenschnittansicht des in3 gezeigten Ausführungsbeispiels, -
5A eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Zahnstangen-Einheit, -
5B eine Bodenschnittansicht einer erfindungsgemäßen Zahnstangen-Einheit, -
6 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Antriebsgetriebes, und -
7 eine in dem in3 gezeigten Ausführungsbeispiel eingeblendete Tetraeder-Pyramide. - Obwohl nur bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt und im Detail beschrieben sind, versteht sich, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen gemacht werden können, ohne den Bereich der anhängigen Ansprüche zu verlassen. Der Bereich der Erfindung ist nicht auf die Anzahl der konstituierenden Bauteile, die Materialien der konstituierenden Bauteile, die Formen der konstituierenden Bauteile, die relativen Anordnungen der konstituierenden Bauteile und so weiter festgelegt, welche als Ausführungsbeispiele offenbart sind. Die Merkmale und die Vorteile der Erfindung sind im Detail in der anliegenden Zeichnung gezeigt, wobei gleiche Bezugszeichen gleich Elemente kennzeichnen.
-
2 zeigt eine perspektivische Vorderansicht einer Spindelvorrichtung50 , welche an einer Tetraeder-Zahnstangenantriebsvorrichtung mit geringer Reibung10 angeordnet ist. Die Zahnstangenantriebsvorrichtung10 stellt eine bewegende Kraft einer an einem distalen Ende der Spindelvorrichtung50 angeordneten Vakuumspindel60 in einer Anordnungsvorrichtung für Bauteile, beispielsweise einer Bestückungsvorrichtung (nicht gezeigt), bereit. - Die Spindelvorrichtung
50 umfasst eine Spindel51 , welche in einem äußeren Gehäuse52 angeordnet ist. Die Spindel51 ist mittels einer Auslösevorrichtung55 an der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 angeordnet. An einem distalen Ende des äußeren Gehäuses52 ist ein Düsenadapter54 angeordnet, an welchem eine Vakuumdüse60 angeordnet ist. Ein Thetastift53 ist an einem Thetamotor (nicht gezeigt) angeordnet, um die Spindelvorrichtung50 um die Z-Achse zu rotieren, so dass die Vakuumdüse60 in die korrekte Thetaposition zum Be- und Entladen bzw. Bestücken von Bauteilen ausgerichtet werden kann. Die Zahnstangenantriebsvorrichtung10 bewegt die Spindelvorrichtung50 in der Z-Achse. In diesem Ausführungsbeispiel braucht die Zahnstangenantriebsvorrichtung10 keine lineare Tragevorrichtung, wie beispielsweise die lineare Tragevorrichtung108 aus1 oder ähnliche bekannte Tragevorrichtungen, um die Genauigkeit der Position zu bestimmen, wodurch sich die Reibung und der Wartungsaufwand der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 verringern. Aufgrund der geringeren Reibung ist es ermöglicht, einen Miniaturservomotor80 (gezeigt in4 ) in der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 zu verwenden, wodurch die Größe und das Gewicht der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 reduziert wird. Zusätzlich erfordert die Zahnstangenantriebsvorrichtung10 nicht länger eine Schmierung der linearen Tragevorrichtung, wodurch sich der Wartungsaufwand der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 reduziert. - Als Referenz sind in
3 die drei Hauptachsen, X, Y und Z und die Rotationsrichtungen, Θx, Θy und Θz gezeigt, welche die Rotation um eine der vorgenannten X-, Y- und Z-Achsen kennzeichnen. Ein Merkmal der Erfindung ist, dass die Zahnstangenantriebsvorrichtung10 , welche eine minimale Anzahl von Teilen verwendet, in der Lage ist, eine Antriebsvorrichtung bereitzustellen, welche eine Bewegung relativ zu einer Zahnstangen-Einheit20 in einer Achse, beispielsweise der Z-Achse, bereitstellt, während die Zahnstangen-Einheit20 gleichzeitig nicht in der Lage ist, sich entweder in die X- oder die Y-Achse zu bewegen oder in Richtung von Θx, Θy oder Θz (das heißt um die X-Achse, die Y-Achse oder die Z-Achse) zu rotieren. - Die Zahnstangenantriebsvorrichtung
10 umfasst den Miniaturservomotor80 , die Zahnstangen-Einheit20 , ein Antriebsgetriebe40 und wenigstens ein Lager30 . Zusammen bilden die Teile der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 einen Zahnstangenantrieb mit geringer Reibung, welcher einzigartige Qualitäten aufweist, beispielsweise die geringe Anzahl an arbeitenden Teilen und die elegante Anordnung, so dass die bewegende Kraft, welche beispielsweise mittels des Miniaturservomotors80 (gezeigt in4 ) bereitgestellt wird, mittels der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 an die geforderte Anwendung übertragen wird. In einer Ausführungsform kann die Zahnstangenantriebsvorrichtung10 innerhalb einer Oberflächen zusammenstellenden bzw. -bauenden Bauteile Bestückungsmaschine verwendet werden, welche beispielsweise typischerweise in der Leiterplattenindustrie verwendet wird, um eine vertikale, das heißt Auf- und Ab-, Bewegung zu jeder der Vakuumspindeln der Bauteilbestückungsmaschine bereitzustellen. Die geringe Reibung und die geringe Masse der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 erlaubt die Verwendung eines Motorstroms als eine präzise und schnelle Messmöglichkeit für eine Berührungskraft, welche mittels der Spitze der Vakuumdüse60 auf die Bauteile und die Leiterplatten ausgeübt wird. - In
6 ist das Antriebsgetriebe40 gezeigt, welches mehrere Zähne42 umfasst, welche an der Peripherie eines Getrieberads41 angeordnet sind. Koaxial zu dem Getrieberad41 und zu einer gemeinsamen Achse43 ist ein Zahnradgetriebe bzw. Zahntriebwerk44 angeordnet mit mehreren Zähnen45 an seiner Peripherie. Die Achse43 umfasst einen oder mehrere Rollen bzw. Walzen46 . In der gezeigten Ausführungsform sind es zwei Rollen bzw. Walzen46A und46B , welche beide koaxial zu dem Zahnradgetriebe44 und dem Getrieberad41 angeordnet sind. Die Rollen46A und46B weisen eine relativ glatte äußere Oberfläche47A und47B auf. - Entsprechend bringt eine Rotation des Antriebsgetriebes
40 als eine Einheit, wie durch den in3 gezeigten Rotationspfeil R1 gezeigt, eine Rotation des Getrieberads41 , der Achse43 , des Zahnradgetriebes44 und abhängig von der Ausführungsform, manchmal der Rollen46 mit sich. Die Rollen46A und46B können an der Achse43 fixiert sein oder alternativ frei unabhängig um die Achse43 rotieren. Die Rollen46A und46B können aber auch in dem Zahnradgetriebe44 integriert sein oder aus von dem Zahnradgetriebe44 separaten Teilen gebildet sein. -
4 zeigt eine Bodenschnittansicht der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 . In dieser Ausführungsform rotiert die Achse43 frei innerhalb von Zapfen90A und90B . Der Motor80 stellt einem Motorritzel81 eine Rotationskraft zur Verfügung. Getriebezähne82 des Motorritzels81 wirken mit Zähnen42 des Getrieberads41 zusammen. Somit übt der Motor80 eine Rotationskraft auf das Motorritzel81 aus, wodurch die Achse43 rotiert. - Die in
5A und5B gezeigte Zahnstangen-Einheit20 umfasst eine erste Fläche23 und eine zweite Fläche27 . Die erste Fläche23 ist der zweiten Fläche27 gegenüber liegend angeordnet. Entlang der ersten Fläche23 ist eine Zahnstange21 mit mehreren Zähnen25 angeordnet. - Eine Rollenoberflächenerweiterung
22 umfasst eine zweite Oberfläche28 , welche auf der zweiten Fläche27 der Zahnstangen-Einheit20 angeordnet ist. Die zweite Oberfläche28 weist eine verlängerte Form auf und erstreckt sich abhängig von der Konfiguration in Länge weiter als die Länge der Zahnstange21 . - Beim rotierenden Zusammenwirken mit der zweiten Oberfläche
28 der Zahnstange21 weist wenigstens ein Lager30 (siehe4 ) eine Lageroberfläche31 auf, welche entlang der zweiten Oberfläche28 fährt. In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Zahnstangenantriebsvorrichtung10 nur zwei Lager30A und30B mit jeweils einer Lageroberfläche31A und31B . Die Lageroberflächen31A und31B fahren entlang der zweiten Oberfläche28 . Benachbart zu und sich weg von der zweiten Oberfläche28 erstreckend ist ein Paar von Verlängerungen29A und29B auf jeder Seite der zweiten Oberfläche28 angeordnet. Die Verlängerungen29A und29B , welche beispielsweise als Ränder bzw. Lippen konfiguriert werden können, sind entgegengesetzt und parallel zueinander angeordnet, um die Breite der Lageroberflächen31A und31B der Lager30A und30B zu überspannen. - Die Zahnstangen-Einheit
20 umfasst auch eine erste Oberfläche24 , auf welcher die Rollenoberflächen47 aufliegen. Die erste Oberfläche24 , welche auf der ersten Fläche23 angeordnet ist, umfasst zwei ähnlich geformte parallele relativ glatte Oberflächen, beispielsweise die in4 gezeigten Oberflächen24A und24B , welche auf jeder Seite der Zahnstange21 angeordnet sind. Funktionell, ähnlich dem Verwendungszweck der benachbart zu der zweiten Oberfläche28 angeordneten Verlängerung29 , sind zwei Verlängerungen26A und26B benachbart zu den ersten Oberflächen24A und24B angeordnet. Die Verlängerungen26A und26B sind voneinander beabstandet, so dass sie die Breite der Rollenoberflächen47A und47B überspannen. - Auf diese Weise wird verhindert, dass die gesamte Zahnstangen-Einheit
20 von ihrer einzigen Bewegungsachse, beispielsweise der Z-Achse, herunterfällt. Beispielsweise wirken die Rollen46A und46B zusammen mit den Lager30A und30B , um zu verhindern, dass sich die Zahnstangen-Einheit20 lateral in der Y-Achse bewegt. Genauso können die Verlängerungen26A und26B mit den Verlängerungen29A und29B zusammenwirken, um zu verhindern, dass sich die Zahnstangen-Einheit20 in der X-Achse lateral bewegt. Eine Rotation um die z-Achse wird mittels der Rollen46A und46B , eine Rotation um die X-Achse wird mittels der Lager30A und30B und eine Rotation um die Y-Achse wird mittels der mit den Verlängerungen29A und29B zusammenwirkenden Verlängerungen26A und26B verhindert. -
7 zeigt eine in der in3 gezeigten Zahnantriebsvorrichtung10 eingeblendete Tetraeder-Pyramide70 . Die Pyramide70 umfasst vier Schnittpunkte: A, B, C und D. Die Punkte A und B sind jeweils Kontaktpunkte der zweiten Oberfläche28 mit den Lageroberflächen31A und31B . Der Punkt C ist der Kontaktpunkt der Rollenoberfläche47A mit der ersten Oberfläche24A . Der Punkt D ist der Kontaktpunkt der Rollenoberfläche47B mit der ersten Oberfläche24B . Verbindungslinien zwischen den Punkten A, B, C und D bilden virtuell die Tetraeder-Pyramide70 . Die Linie A-B der Pyramide70 veranschaulicht, dass die Rotation der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 um die X-Achse verhindert wird und eine laterale Unterstützung entlang der Linie A-B verhindert mittels der Verlängerung29 die Rotation der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 um die Y-Achse. Weiterhin veranschaulicht die Linie C-D der Pyramide70 , dass die Rotation der Zahnstangenantriebsvorrichtung10 um die Z-Achse verhindert wird. Somit wird mittels einer Tetraeder-Konfiguration mit einer minimalen Anzahl von Kontaktpunkten, beispielsweise mittels der Tetraeder-Konfiguration der Pyramide70 , eine verbesserte Antriebsvorrichtung für Bestückungsvorrichtungen bereitgestellt. - Es ist für den Fachmann auf dem Gebiet von Antriebsvorrichtungen offensichtlich, dass Variationen der Erfindung auch Bewegungen in einer einzigen Achse und alternativ in der Y- oder X-Achse umfassen können.
- Zusammenfassung
- Die Erfindung betrifft eine Spindelantriebsvorrichtung, mit einer Zahnstangen-Einheit, einem Antriebsgetriebe, einem Motor und mehreren Lager, so dass sich die Zahnstangen-Einheit lateral entlang einer ersten Achse mit wenig oder gar keiner Bewegung in oder mit wenig oder gar keiner Rotation um eine andere Achse bewegt.
Claims (17)
- Spindelantriebsvorrichtung, mit: – einer Zahnstangen-Einheit mit mehreren Zähnen, – einem mit der Zahnstangen-Einheit zusammenwirkenden Antriebsgetriebe, welche der Zahnstangen-Einheit einen ersten Kontaktpunkt und einen zweiten Kontaktpunkt bereitstellend gebildet ist, – einem mit dem Antriebsgetriebe zusammenwirkenden Motor, welcher dem Antriebsgetriebe eine Rotationskraft bereitstellend gebildet ist, und – mehreren Lager, welche konfiguriert sind, bei Betrieb mittels wenigstens eines dritten Kontaktpunkts und eines vierten Kontaktpunkts mit der Zahnstangen-Einheit zusammenzuwirken, wobei die Zahnstangen-Einheit sich lateral entlang einer ersten Achse bewegend gebildet ist.
- Spindelantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Motor ein Servomotor ist.
- Spindelantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein dem Motor zugeordneter und eine Berührungskraftmessung erleichternder Motorstrom verwendet wird.
- Spindelantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Antriebsgetriebe zusätzlich mehrere Rollen umfasst, welche eine Präzisionspositionsbewegung der Spindelantriebsvorrichtung erleichternd funktionell angeordnet sind.
- Spindelantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zahnstangen-Einheit eine laterale Bewegung der Zahnstangen-Einheit entlang einer zweiten Achse verhindernde Mittel aufweist.
- Spindelantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Rollen mit den mehreren Lagern zusammenwirkend und eine laterale Bewegung der Zahnstangen-Einheit entlang einer dritten Achse verhindernd gebildet sind.
- Spindelantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Lager als zwei eine Rotation der Zahnstangen-Einheit um die zweite Achse verhindernde Lager gebildet sind.
- Spindelantriebsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Mittel zum Verhindern einer lateralen Bewegung der Zahnstangen-Einheit weiterhin konfiguriert ist, eine Rotation der Zahnstangen-Einheit um die dritte Achse zu verhindern.
- Spindelantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die funktionelle Anordnung der Rollen eine Rotation der Zahnstangen-Einheit um die erste Achse verhindert.
- Bestückungsvorrichtung für Bauteile, mit: – einem Mittel zum Transportieren einer Leiterplatte durch die Bestückungsvorrichtung, – einem Mittel zum Auswählen aus mehreren Bauteilen und – mehreren Vakuumspindeln, wobei jede der mehreren Vakuumspindeln ein Antriebssystem aufweist, welches eine Spindelantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 umfasst.
- Verfahren, mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen einer Zahnstangen-Einheit mit mehreren Zähnen, – rotierbares Zusammenwirken eines Antriebsgetriebes mit der Zahnstangen-Einheit, – Bereitstellen mehrerer Lager, welche mit der Zahnstangen-Einheit rotierbar zusammenwirken, und – Bewegen der Zahnstangen-Einheit entlang einer ersten Achse, indem ein eine Rotationskraft bereitstellender und mit der Zahnstangen-Einheit betriebsfähiger Motor mit dem Antriebsgetriebe zusammenwirkt, wobei die mehreren Lager und das Antriebsgetriebe eine Bewegung der Zahnstangen-Einheit entlang einer zweiten Achse und einer dritten Achse verhindernd gebildet sind.
- Verfahren nach Anspruch 11, wobei die mehreren Lager und das Antriebsgetriebe eine Rotation der Zahnstangen-Einheit entlang wenigstens einer Achse ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Achsen verhindern: die erste Achse, die zweite Achse und die dritte Achse.
- Verfahren nach Anspruch 11, wobei eine Berührungskraft einer Vakuumdüse mittels eines dem Motor zugeordneten Motorstroms gemessen wird.
- Antriebsvorrichtung, mit: – einem Motor, – einem Antriebsgetriebe, welches dem Motor zugeordnet ist, – einer mit dem Antriebsgetriebe zusammenwirkenden Zahnstangen-Einheit, die eine erste Rollenoberfläche aufweist, und – zwei mit der ersten Rollenoberfläche rotierbar zusammenwirkende Lager, wobei das Antriebsgetriebe und die zwei Lager für die Zahnstangen-Einheit wenigstens vier Auflagepunkte bereitstellend gebildet sind.
- Antriebsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Antriebsgetriebe wenigstens eine mit der Zahnstangen-Einheit zusammenzuwirkende Rolle aufweist.
- Antriebsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Zahnstangen-Einheit eine zweite, mit der wenigstens einen Rolle zusammenzuwirkende Rollenoberfläche aufweist.
- Antriebsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die erste Rollenoberfläche und die zweite Rollenoberfläche entlang gegenüberliegender Flächen der Zahnstangen-Einheit gebildet sind.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/256,065 | 2005-10-21 | ||
US11/256,065 US20070089554A1 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Tetrahedron rack and pinion drive |
PCT/US2006/038449 WO2007050239A2 (en) | 2005-10-21 | 2006-09-29 | Tetrahedron rack and pinion drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE112006003403T5 true DE112006003403T5 (de) | 2008-11-06 |
Family
ID=37968308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE112006003403T Ceased DE112006003403T5 (de) | 2005-10-21 | 2006-09-29 | Tetraeder-Zahnstangenantrieb |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20070089554A1 (de) |
JP (1) | JP2009512826A (de) |
KR (1) | KR20080064985A (de) |
CN (1) | CN101473145A (de) |
DE (1) | DE112006003403T5 (de) |
WO (1) | WO2007050239A2 (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE502007001590D1 (de) * | 2007-06-29 | 2009-11-05 | Wafios Ag | Linearführung |
US8684605B2 (en) | 2008-03-07 | 2014-04-01 | Pacific Bearing Company | Guide rail |
US20100129013A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-05-27 | Pacific Bearing Company | Guide Rail Having Base Rail And Gear Rack, Method Of Making Same, Guide Assembly Including Same |
CN101699563B (zh) * | 2009-11-05 | 2012-02-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 旋转驱动装置 |
CN106910534B (zh) * | 2017-03-07 | 2019-01-22 | 中南大学 | 角位移平台装置 |
US11375651B2 (en) | 2018-02-26 | 2022-06-28 | Universal Instruments Corporation | Dispensing head, nozzle and method |
KR102491703B1 (ko) | 2018-02-26 | 2023-01-27 | 유니버셜 인스트루먼츠 코퍼레이션 | 스핀들 모듈, 뱅크 및 방법 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US332577A (en) * | 1885-12-15 | Sliding bearer for pri nti ng- m ach ines | ||
US1726621A (en) * | 1925-03-24 | 1929-09-03 | Lord & Burnham Company | Sash-operating mechanism |
JPS5940602Y2 (ja) * | 1976-06-30 | 1984-11-19 | オリンパス光学工業株式会社 | 精密機器の摺動装置 |
JPS56134662A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-21 | Hitachi Seiki Co Ltd | Ununiform crank motion device |
US4547121A (en) * | 1983-09-30 | 1985-10-15 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Self-locking telescoping manipulator arm |
US5267478A (en) * | 1988-07-08 | 1993-12-07 | Mytronic Ab | Device for a rapid positioning of a heavy carriage |
JPH07269569A (ja) * | 1994-03-27 | 1995-10-17 | Nobuyuki Tsuboi | 運動装置のガイドレール |
JP3261673B2 (ja) * | 1997-09-18 | 2002-03-04 | 本田技研工業株式会社 | 車両の発進アシスト装置 |
US6160620A (en) * | 1999-08-27 | 2000-12-12 | Universal Instruments Corporation | Optical contact sensor |
US6338523B1 (en) * | 1999-11-23 | 2002-01-15 | Happijac Company | Sliding mechanisms and systems |
JP2003014070A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Smc Corp | 電動アクチュエータ |
JP3772808B2 (ja) * | 2002-08-29 | 2006-05-10 | 株式会社村田製作所 | 部品装着装置 |
JP3814270B2 (ja) * | 2003-10-09 | 2006-08-23 | 本田技研工業株式会社 | 車両用自動開閉装置 |
-
2005
- 2005-10-21 US US11/256,065 patent/US20070089554A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-09-29 KR KR1020087012044A patent/KR20080064985A/ko not_active Application Discontinuation
- 2006-09-29 DE DE112006003403T patent/DE112006003403T5/de not_active Ceased
- 2006-09-29 WO PCT/US2006/038449 patent/WO2007050239A2/en active Application Filing
- 2006-09-29 CN CNA200680039331XA patent/CN101473145A/zh active Pending
- 2006-09-29 JP JP2008536598A patent/JP2009512826A/ja active Pending
-
2010
- 2010-04-19 US US12/762,398 patent/US20100199791A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009512826A (ja) | 2009-03-26 |
US20070089554A1 (en) | 2007-04-26 |
US20100199791A1 (en) | 2010-08-12 |
CN101473145A (zh) | 2009-07-01 |
WO2007050239A3 (en) | 2007-12-13 |
WO2007050239A2 (en) | 2007-05-03 |
KR20080064985A (ko) | 2008-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19983512B3 (de) | Elektrisches Stellglied | |
DE3732570C2 (de) | ||
DE112006003403T5 (de) | Tetraeder-Zahnstangenantrieb | |
DE60127338T2 (de) | Elektrische Aufspannvorrichtung | |
DE3916169C2 (de) | Antriebssystem für einen Kreuzschlitten | |
DE4201906C2 (de) | Vorrichtung zum Lenken eines lenkbaren Rades durch Drehen eines Lenkrads | |
DE4335092C2 (de) | Vorschubvorrichtung für ein bewegliches Teil | |
DE4100686C2 (de) | Koordinatensteuersystem für Antriebe und Kombination von Koordinatensteuersystemen | |
EP1118104B1 (de) | Montagevorrichtung | |
DE19821763B4 (de) | Vorschubeinrichtung für eine Industriemaschine und Industriemaschine, die diese verwendet | |
DE29521292U1 (de) | Geschwindigkeits-Erhöhungsvorrichtung für eine geradlinige Bewegung eines Orthogonalkoordinaten-Roboters | |
CH658819A5 (de) | Antriebsmittel fuer den vorschub eines werkzeugmaschinentisches. | |
DE19623656B4 (de) | Werkstückzuführungsvorrichtung | |
DE1192462B (de) | Fuehrung fuer ein hin- und herbewegtes Maschinenteil | |
DE4430395C2 (de) | Zweidimensionales Antriebssystem | |
DE2550831C2 (de) | Antriebskupplung | |
DE69717663T2 (de) | Roboter des cartesischen typs | |
DE69500707T2 (de) | Haltevorrichtung | |
DE2711282A1 (de) | Maschine zum feinbearbeiten von zahnraedern | |
DE2550743A1 (de) | Durch eine gewindespindel gesteuerte positioniervorrichtung | |
DE69712849T2 (de) | Höhenverstellung für Positionierungsvorrichtung | |
DE3623976A1 (de) | Vorrichtung zum messen der radialluft von waelzlagern | |
DE112015007115T5 (de) | Wellenvorrichtung, Montagekopf und Oberflächen-Montagevorrichtung | |
DE19701007B4 (de) | Werkstückzuführvorrichtung und Werkzeugmaschine | |
EP0620080B1 (de) | Vorrichtung für den Transport und die Positionierung von Werkstückträgern, die als Lineareinheit ausgeführt ist |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F16H0001040000 Ipc: F16H0019040000 Effective date: 20110609 Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F16H0001040000 Ipc: F16H0019040000 |
|
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20120616 |