DE19742205A1

DE19742205A1 - Micropositioning appliance, e.g. for industrial robot

Info

Publication number: DE19742205A1
Application number: DE19742205A
Authority: DE
Inventors: Joachim Prof Dr Ing Heinzl; Udo Reilaender
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 1998-03-12

Abstract

The appliance has a base (1) and a positioning element (4) at a distance from the base which can be moved and positioned relative to the base. It also has at least three support bars (3) and four actuator bars (2). Each bar has a joint (2a,3a) linking it to the base and a joint (2b,3b) linking it to the positioning element. One is designed so that movement is possible in all three rotational degrees of freedom and the other under these conditions is restricted at the most to movement about the bar axis. The support bars are parallel with one another but do not run in one plane. The actuator bars are not in parallel and the projection of two of the actuator bars intersect at a first point of action of a force in a plane at ninety degrees to the direction in which t the support bars run. The projection of the other two actuator bars intersect at a second point of action of a force at a distance from the first. Each of the actuator bars has an actuator for adjusting the length of the bar

Description

Die Erfindung betrifft eine Mikropositioniereinrichtung, insbesondere eine Mikropo sitioniereinrichtung als Bestandteil einer Anlage für die automatisierte Präzisions montage. Die Mikropositioniereinrichtung hat im speziellen die Aufgabe, Positionie rungsungenauigkeiten und Strukturschwingungen eines übergeordneten Handhabungs geräts, wie z. B. Industrieroboter oder Bestückungsautomaten für die Elektronikferti gung, auszugleichen.The invention relates to a micropositioning device, in particular a micropo sitioning device as part of a system for automated precision Assembly. The micropositioning device has the specific task of positioning inaccuracies and structural vibrations of a higher-level handling devices such as B. industrial robots or pick and place machines for electronics manufacturing balance.

Mikropositioniereinrichtungen sind vor allem aus dem Bereich der Mikroskopie be kannt. Ihre Funktion besteht in der Positionierung von Gegenständen gegenüber Be zugspunkten mit sehr hoher Genauigkeit, ihre maximal möglichen Stellwege sind in der Regel klein. Die meisten Mikropositioniereinrichtungen haben einen oder zwei Freiheitsgrade.Micropositioning devices are primarily from the field of microscopy knows. Their function is to position objects against Be points with very high accuracy, their maximum possible travel ranges are in usually small. Most micropositioners have one or two Degrees of freedom.

Als Antrieb für Mikropositioniereinrichtungen können unterschiedliche Aktorprinzipien verwendet werden. Bei Verwendung von elektrodynamischen und elektromagnetischen Direktantrieben ist eine aufwendige Positionsregelung notwendig, da im ungeregelten Fall keine stabile Gleichgewichtslage möglich ist. Bei Verwendung piezoelektrischer Direktantriebe ist eine Übersetzung nötig, um die gewünschten Stellwege zu erreichen.Different actuator principles can be used as the drive for micropositioning devices be used. When using electrodynamic and electromagnetic Direct drives require complex position control, since the uncontrolled one If a stable equilibrium position is not possible. When using piezoelectric Direct drives require a translation in order to achieve the desired travel ranges.

Die Übersetzung piezoelektrisch angetriebener Mikropositioniereinrichtungen erfolgt meistens über eine Hebelanordnung, bei der der Piezoaktor gegen einen einseitig ein gespannten Hebel drückt und der Abtrieb am freien Ende des Hebels abgegriffen wird. Ein derartiges Prinzip wird beispielsweise beim "Macroblock Translator P-287" der Firma "Physik Instrumente GmbH & Co., Waldbronn" angewendet. Ebenfalls üblich ist die Übersetzung durch Verzerrung eines Rechtecks zu einem Parallelogramm. Hier bei muß zur Rückstellung eine Feder wie beim "Piezomike" der Firma "Physik In strumente" vorgesehen werden - die Feder kann auch das Gelenk selbst sein - oder ein zweiter Aktor- wie in DE 44 45 642 A1 vorgeschlagen. Der Nachteil einer sol chen Anordnung ist, daß nur eindimensionale Bewegungen ausgeführt werden können. Mehrdimensionale Stellbewegungen können durch geeignete Anordnung mehrerer ein dimensionaler Antriebe realisiert werden. Ein mehrdimensionaler Antrieb benötigt für jeden Freiheitsgrad einen eigenen autarken Aktor und eine eigene Führung. Der für eine Bewegung entlang einer speziellen Achse vorgesehene Aktor kann nur für Bewe gungen in dieser speziellen Richtung genutzt werden. Eine Mikropositioniereinrichtung geringer Masse für mehrere Freiheitsgrade ist so nicht möglich. Bei modularem Aufbau ist ferner für störungsfreien Betrieb für jeden Aktor eine Rückstellfeder oder ein zweiter Aktor, der die Rückbewegung treibt, vorzusehen. Mehrdimensionale Mikropositionier einrichtungen der beschriebenen Funktionsweise sind bereits auf dem Markt erhältlich, z. B. "asy/xyn/40/a" der Firma "marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH".Piezoelectrically driven micropositioning devices are translated mostly via a lever arrangement in which the piezo actuator is one-sided presses the tensioned lever and the output is tapped at the free end of the lever. Such a principle is used, for example, in the "Macroblock Translator P-287" Company "Physik Instrumente GmbH & Co., Waldbronn" applied. Also common is the translation by distorting a rectangle into a parallelogram. Here a spring like the "Piezomike" from the company "Physik In strumente "can be provided - the spring can also be the joint itself - or a second actuator as proposed in DE 44 45 642 A1. The disadvantage of a sol Chen arrangement is that only one-dimensional movements can be performed. Multi-dimensional positioning movements can be arranged by a suitable arrangement of several dimensional drives can be realized. A multi-dimensional drive is required for each degree of freedom has its own self-sufficient actuator and its own guide. The one for a movement along a special axis can only be used for movement in this particular direction. A micropositioner low mass for several degrees of freedom is not possible. With a modular structure is also a return spring or a second for each actuator for trouble-free operation To provide an actuator that drives the return movement. Multi-dimensional micropositioning facilities of the described mode of operation are already available on the market, e.g. B. "asy / xyn / 40 / a" from "marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH".

Ebenfalls Stand der Technik sind integrale Aufbauten, die für sechsdimensionale Be wegungen geeignet sind. Diese als Hexapoden bekannten Mechanismen verfügen über sechs in ihrer Wirklänge verstellbare Stäbe. Die Stäbe sind dabei so angeordnet, daß keiner von ihnen zu einem anderen parallel ist. Auf die Stäbe kann, abhängig vom jeweiligen Belastungsfall, Zug- oder Druckbelastung wirken. Die Verstellung kann bei spielsweise durch Längenänderung der Stäbe erfolgen. Diese Ausführungsform wird teilweise bei Fahr- und Flugsimulatoren eingesetzt. Im Feinpositionierbereich wird von der Firma "Physik Instrumente" ein sogenannter "Hexapod-Roboter" angeboten, der nach diesem Prinzip funktioniert. Eine andere Möglichkeit, die Stäbe zu verstellen, ist die Verschiebung der Stabanlenkpunkte nicht längenveränderlicher Stäbe. Eine solche Anordnung wird in DE 296 18 149 U beschrieben.Also state of the art are integral structures that are suitable for six-dimensional loading movements are suitable. These mechanisms, known as hexapods, have six rods adjustable in their effective length. The rods are arranged so that none of them is parallel to another. Depending on the load, tensile or compressive load. The adjustment can be done at for example, by changing the length of the bars. This embodiment will partly used in driving and flight simulators. In the fine positioning range from the company "Physik Instrumente" offered a so-called "Hexapod robot", which works on this principle. Another way to adjust the bars is the displacement of the rod articulation points of rods that cannot be changed in length. Such Arrangement is described in DE 296 18 149 U.

Für bestimmte Anwendungsfälle werden Anordnungen benötigt, welche weniger als sechs Achsen besitzen. Beispielsweise werden zum Positionsausgleich bei Handhabungs geräten wie z. B. Robotern in der Mikromontage drei Achsen benötigt. Hexapoden sind in der Lage, Verstellungen in allen sechs Festkörperfreiheitsgraden zu ermöglichen. Sie benötigen hierzu sechs, in beide Richtungen wirkende Aktoren. Da Hexapoden in der Regel sehr teuer sind, sind sie für den beschriebenen Anwendungsfall weniger ge eignet.For certain applications, arrangements are required which are less than have six axes. For example, for position compensation during handling devices such as B. robots in micro assembly require three axes. Hexapods are able to enable adjustments in all six degrees of freedom of solid matter. You need six actuators that act in both directions. Because hexapods in are generally very expensive, they are less ge for the application described is suitable.

Für diesen Anwendungsfall wird erfindungsgemäß mit einer Mikropositioniereinrich tung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 eine Lösung angeboten.For this application, a micropositioning device is used according to the invention tion with the features of claim 1 offered a solution.

Durch die Idee, einen mehrdimensionalen Stellantrieb derart integral aufzubauen, daß bestimmte Fesselungen mit niedriger Redundanz im Mechanismus vorkommen, d. h. Fesselungen werden mit möglichst wenigen Koppelelementen ermöglicht, kann eine Mi kropositioniereinrichtung realisiert werden, die sehr leicht ist. Da einerseits das Verhält nis von Aktormasse und Gesamtmasse hoch ist und andererseits funktionsstörende Überbestimmung größtenteils vermieden wird, verfügt die Mikropositioniereinrichtung über eine gute Dynamik bei gleichzeitig großem Stellweg. Im Mechanismus befinden sich aktive Elemente, die Aktoren, mit welchen die nicht gefesselten Festkörperfrei heitsgrade des Mechanismus quantisiert bzw. eingestellt werden können.The idea of building a multi-dimensional actuator so integrally that certain bonds with low redundancy occur in the mechanism, d. H. Restraints are made possible with as few coupling elements as possible Co-positioning device can be realized, which is very light. Because on the one hand the relationship Actor mass and total mass is high and on the other hand, it is dysfunctional The micro-positioning device has largely avoided overdetermination good dynamics with a large travel range. In the mechanism active elements, the actuators with which the unbonded solids free degrees of the mechanism can be quantized or adjusted.

Durch die Idee, das System aktorseitig genau einmal überzubestimmen, kann auf die bei Piezoaktoren üblichen Vorspannfedern verzichtet werden und, anstatt für jeden Freiheitsgrad einen eigenen Rücksteller vorzusehen, kann insgesamt ein einziger Rück steller verwendet werden. Es kann somit ein Gegenspielerprinzip realisiert werden, bei dem Piezoaktoren nur mit Drucklast beaufschlagt werden. Spieler und Gegenspieler bilden eine Parallelschaltung von Federn. Da sich bei einer Parallelschaltung die ein zelnen Steifigkeiten zur Gesamtsteifigkeit summieren, ist es bei einer Anordnung nach Anspruch 1 möglich, große Gesamtsteifigkeiten zu erreichen.With the idea of overriding the system exactly once on the actuator side, the in the case of piezo actuators the usual preload springs are dispensed with and instead of for everyone Providing a degree of freedom to set up your own reset can be a single return be used. An opposing principle can thus be realized at the piezo actuators are only subjected to a pressure load. Players and opponents form a parallel connection of springs. Since the one with a parallel connection total stiffness to total stiffness, it is according to an arrangement Claim 1 possible to achieve high overall stiffness.

Aufgrund dieser Überlegungen ist es möglich, eine Mikropositioniereinrichtung mit vier passiven Stäben und drei aktiven Stäben gemäß Anspruch 1 zu realisieren. Eine solche Mikropositioniereinrichtung ist dazu geeignet, zwei Translationen und eine Rotation auszuführen.Based on these considerations, it is possible to use a micropositioning device with four to implement passive rods and three active rods according to claim 1. Such Micropositioning device is suitable for two translations and one rotation to execute.

Die Mikropositioniereinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Sockelelement, der Grundplatte, einem Positionierelement, der Deckplatte, mehreren Stäben, mehreren Aktoren und mehreren Gelenkstücken. Die Deckplatte wird gegenüber der Grundplat te positioniert. Die Deckplatte wird mit den Stäben, vorzugsweise drei, gegenüber der Grundplatte in mehreren Freiheitsgraden gefesselt. Für den speziellen Anwendungsfall des Positionsausgleichs bei der Robotermontage sind zwei translatorische Freiheitsgra de senkrecht zur und ein rotatorischer Freiheitsgrad um die Fügeachse nötig. Kipp fehler und translatorische Fehler entlang der Fügeachse werden nicht ausgeglichen.The micropositioning device essentially consists of a base element which Base plate, a positioning element, the cover plate, several rods, several Actuators and several joint pieces. The cover plate is opposite the base plate positioned. The cover plate with the rods, preferably three, opposite the Base plate tied up in several degrees of freedom. For the special application Position compensation in robot assembly are two translational degrees of freedom de perpendicular to and a rotational degree of freedom around the joining axis necessary. Tilt errors and translational errors along the joining axis are not compensated for.

Um die geforderten Bewegungen zu ermöglichen, müssen die drei Stäbe parallel und gleich lang sein. Weiterhin dürfen sie sich nicht in einer Ebene befinden. Mit die ser Bedingung können alle Punkte des Endeffektors Bewegungen auf einer sphärischen Oberfläche ausführen. Da die Stäbe gleich lang sind, sind auch die Sphärenradien der Bewegungsräume aller Punkte gleich und aus diesem Grund bleibt der Winkel zwischen Grund- und Deckplatte immer gleich. In einer bevorzugten Variante wird dieser Winkel zu Null gewählt. Die Stäbe sind auf einer Seite mit Kugelgelenken und auf der anderen Seite mit Kardangelenken an die Grundplatte bzw. an die Deckplatte gekoppelt.To enable the required movements, the three bars must be parallel and be the same length. Furthermore, they must not be on one level. With the This condition allows all points of the end effector to move on a spherical Execute surface. Since the rods are the same length, the spherical radii are also Movement spaces of all points are the same and for this reason the angle between Base and cover plate always the same. In a preferred variant, this angle chosen to zero. The rods are with ball joints on one side and on the other Side coupled with universal joints to the base plate or to the cover plate.

Weiterhin sind vorzugsweise vier Aktoren eingebaut. Wesentlich für die Funktion ist, daß bei der Verwendung von unidirektional wirkenden Aktoren hierunter fallen auch Piezoaktoren, falls sie nur mit Drucklast beaufschlagt werden sollen die Anzahl m der Aktoren die Anzahl der gewünschten Freiheitsgrade n gerade um 1 übersteigt.Furthermore, four actuators are preferably installed. What is essential for the function is that when using unidirectional actuators are also included Piezo actuators, if they should only be subjected to a pressure load, the number m of the actuators just exceeds the number of desired degrees of freedom n by 1.

Zur Realisierung dreidimensionaler Bewegungen in einer Ebene sind vier Aktoren nötig.Four actuators are required to implement three-dimensional movements in one plane.

Die Aktoren sind derart angeordnet, daß sich die Projektionen der Kraftwirkungslinien in diese Ebene jeweils zweier Aktoren in einem Punkt schneiden. Dies führt zu zwei Kraftwirkungslinienschnittpunkten. Diese beiden Schnittpunkte können auf den glei chen sphärischen Oberflächen bewegt werden, wie jeder beliebige Punkt der Deckplatte.The actuators are arranged in such a way that the projections of the force action lines cut two actuators at a point in this plane. This leads to two Force line intersections. These two intersections can be made on the same spherical surfaces can be moved like any point on the cover plate.

Die beiden Schnittpunkte dürfen nicht zusammenfallen. Somit ist gewährleistet, daß bei gleichartiger Translation beider Schnittpunkte rein translatorische Stellbewegungen vollführt werden. Sind die Translationen ungleichartig, so wird weiterhin eine Rotation um die Flächennormale der Bewegungsebene überlagert.The two intersections must not coincide. This ensures that with a similar translation of both intersection points, purely translational positioning movements be carried out. If the translations are uneven, there will still be a rotation superimposed on the surface normal of the movement plane.

Die jeweils resultierenden Projektionsvektoren aus den sich schneidenden Kraftwir kungslinienprojektionen sind derart orientiert, daß das bei Multiplikation entstehende Skalarprodukt negativ ist, der eingeschlossene Winkel also größer als 90 Grad und kleiner als 270 Grad ist. Dies führt dazu, daß sich die beiden Aktorpaare gegenseitig zusammendrücken.The respective resulting projection vectors from the intersecting forces Line projections are oriented in such a way that the result of multiplication Dot product is negative, the included angle is greater than 90 degrees and is less than 270 degrees. This leads to the two pairs of actuators mutually squeeze.

In dieser Anordnung findet bei geeigneter Ansteuerung aller Aktoren keine Bewegung sondern nur eine Erhöhung des elastischen Potentials statt. So kann auf einfache Wei se die für Piezoaktoren nötige Vorspannung erreicht werden. Diese Vorspannung kann als hydrostatische Last aufgebracht werden, d. h. die Vorspannung bleibt im gesam ten Bewegungsraum gleich. Da das gesamte elastische Potential in der Anordnung bei Bewegung nicht geändert wird, findet auch kein Stellwegverlust auf Seiten der Aktoren statt, wie es bei einer Vorspannung durch Federn der Fall wäre. Vielmehr kann durch Ausnutzung des Nachpolarisationseffektes bei Piezoaktoren der Stellweg vergrößert werden.In this arrangement, there is no movement when all actuators are suitably controlled but only an increase in the elastic potential instead. So in a simple way se the pretension required for piezo actuators can be achieved. This bias can applied as a hydrostatic load, d. H. the preload remains as a whole same space of movement. Because the entire elastic potential in the arrangement If movement is not changed, there is no loss of travel on the part of the Actuators instead, as would be the case with a preload by springs. Much more can make use of the post-polarization effect with piezo actuators be enlarged.

Bei Anordnung der Aktoren entlang der Kanten eines Obelisken schneiden sich die Kraftwirkungslinien jeweils zweier Aktoren in einem Punkt. Die erzeugenden Rechtecke des Obelisken werden vorzugsweise so ausgebildet, daß der Längenunterschied und der Breitenunterschied der beiden erzeugenden Rechtecke der gleiche und ungleich Null ist. Dadurch wird erreicht, daß die Steifigkeit der Gesamtanordnung in allen Achsen gleich ist, da der Winkel zwischen jeweils zwei benachbarten Kraftwirkungslinienprojektionen genau 90 Grad beträgt. Weiterhin sind laterale Stellbewegungen und Drehbewegungen weitgehend entkoppelt, da die Projektionen der Resultierenden der sich jeweils in einem Punkt schneidenden Kraftwirkungslinien gegengerichtet und fluchtend sind, so daß bei lateraler Krafteinprägung kein resultierendes Moment entsteht.If the actuators are arranged along the edges of an obelisk, they intersect Force action lines of two actuators at one point. The generating rectangles of the obelisk are preferably designed so that the difference in length and the Difference in width of the two generating rectangles is the same and non-zero. This ensures that the rigidity of the overall arrangement is the same in all axes is because the angle between two neighboring force line projections is exactly 90 degrees. There are also lateral adjustment movements and rotary movements largely decoupled, since the projections of the resultants are each in one Point-intersecting lines of action are opposite and aligned, so that at lateral force injection no resulting moment arises.

Aufgrund der Fesselung durch die Stäbe können sich die Schnittpunkte der Kraftwir kungslinien - die Kraftwirkungspunkte - nur auf einer sphärischen Fläche bewegen. Da die beiden Kraftwirkungspunkte nur bezüglich ihres Abstandes, jedoch außer in der Höhe nicht bezüglich ihrer Lage festgelegt sind, kann ein Körper, die Deckplatte, der jeweils translatorisch fest mit den Kraftwirkungspunkten verbunden ist, in drei Freiheitsgraden gegenüber eines Bezugskörpers, der Grundplatte, positioniert werden. Die Koppelung der Translatoren und der Grundplatte erfolgt mit Gelenken. Die Gelen ke werden vorzugsweise als Festkörpergelenke - hierbei wird als Gelenkbeweglichkeit die elastische Verformung eines Körpers genutzt - ausgeführt, eine Ausführung mit Gelenken mit Rollreibung oder Gelenken mit Gleitreibung ist ebenfalls möglich. Vor zugsweise befindet sich an einem Ende der Aktoren ein Kugelgelenk und am anderen Ende ein Kardangelenk. Es ist auch eine Ausführung mit zwei Kugelgelenken möglich. Hierbei ergibt sich jedoch jeweils ein weiterer Festkörperfreiheitsgrad, jeweils die Dre hung um die Aktor-Längsachse. Diese freie Festkörperbewegung stört allerdings die Funktion nicht.Due to the bondage by the bars, the intersection of the force Lines of motion - the points of action - only move on a spherical surface. Since the two force action points only with regard to their distance, but except in the height is not fixed with regard to their position, a body, the cover plate, which is translationally connected to the force action points in three Degrees of freedom with respect to a reference body, the base plate. The translators and the base plate are coupled with joints. The gels ke are preferably used as solid-state joints - this is called joint mobility used the elastic deformation of a body - executed, an execution with Joints with rolling friction or joints with sliding friction are also possible. Before preferably there is a ball joint at one end of the actuators and at the other End a universal joint. A version with two ball joints is also possible. However, this results in a further degree of freedom of solid, in each case the Dre hung around the longitudinal axis of the actuator. However, this free solid-state movement disturbs the Function not.

Die Grundplatte kann beliebige Gestalt aufweisen. Vorzugsweise ist sie scheibenförmig ausgeführt. In der Grundplatte sind vorzugsweise Durchgangslöcher angebracht, an welchen die Gelenke zu den Stäben befestigt werden. Ebenfalls ist es möglich, Ge winde anzubringen, in welche die mit einem Schraubenansatz versehenen Gelenkstücke eingeschraubt werden. Die Gewinde können als Linksgewinde und als Rechtsgewinde ausgeführt werden. Dabei ist es zweckmäßig, bei einander zugeordneten Gelenkstücken jeweils ein Linksgewinde und ein Rechtsgewinde zu verwenden, da dann eine Längen einstellung ohne Relativverdrehung der Gelenkstücke zueinander erfolgen kann. Zur besseren Einstellbarkeit werden vorzugsweise Feingewinde verwendet. Weiterhin befin den sich in der Grundplatte die Anschlußstellen für die den Translatoren zugeordneten Gelenke. Diese werden vorzugsweise als Gewindebohrungen ausgeführt, deren Achse parallel zur Kraftwirkungslinie des zugeordneten Translators in Ruhestellung ist. Das Gewinde kann als Sackloch- oder Durchgangsgewinde ausgeführt werden. Die Gewinde können als Links- oder Rechtsgewinde ausgeführt sein. Zur besseren Einstellbarkeit werden vorzugsweise Feingewinde verwendet. Die Anschlußstellen für die Translato ren können ebenfalls in Form einer kegeligen, sphärischen oder zylindrischen Senkung mit Fase oder Rundung am Rand ausgeführt werden. In dieser Ausführung werden die Aktoren mit Reibgelenken gelagert. Um einen geringeren Reibkoeffizient zu er reichen, kann die Berührfläche mit Kohlenstoff beschichtet werden. Die Beschichtung kann ebenfalls durch Einpolieren von Kohlestaub erfolgen. Weiterhin ist es möglich, als Reibpartner Bronzeeinlagen zu verwenden. Um im Falle einer Linienberührung die Auflagerfläche und damit die Gesamtsteifigkeit zu erhöhen, kann die Form der Berührfläche durch Abformen des anderen Berührpartners angepaßt werden. Bei einer Ausführung mit Reibgelenken steigt die Gesamtsteifigkeit des Systems. Die Grund platte wird vorzugsweise aus Stahl gefertigt.The base plate can have any shape. It is preferably disk-shaped executed. Through holes are preferably provided in the base plate which the joints are attached to the bars. It is also possible to use Ge to attach winch in which the joint pieces provided with a screw attachment be screwed in. The threads can be left-handed and right-handed be carried out. It is expedient for joint pieces assigned to one another to use a left-hand thread and a right-hand thread, because then a length adjustment can be made without relative rotation of the joint pieces to each other. For Fine threads are preferably used for better adjustability. Continued which are in the base plate the connection points for the translators assigned Joints. These are preferably designed as threaded bores, the axis of which parallel to the line of action of the assigned translator in the rest position. The Threads can be designed as blind holes or through threads. The threads can be left or right hand threads. For better adjustability fine threads are preferably used. The connection points for the Translato Ren can also be in the form of a conical, spherical or cylindrical countersink bevelled or rounded on the edge. In this version the actuators are mounted with friction joints. To achieve a lower coefficient of friction enough, the contact surface can be coated with carbon. The coating can also be done by polishing coal dust. It is also possible Use bronze inlays as a friction partner. To in the case of a line contact the bearing surface and thus the overall rigidity can increase the shape of the Touch surface can be adapted by molding the other contact partner. At a Design with friction joints increases the overall rigidity of the system. The reason plate is preferably made of steel.

Als Aktoren werden vorzugsweise Piezotranslatoren in Multilayertechnik verwendet. Durch die Verwendung piezoelektrischer Translatoren in Multilayertechnik ist es möglich, mit niedrigen Betriebsspannungen bis ca. 200 V zu arbeiten. Weiterhin kann mit piezoelektrischen Aktoren eine hohe Dynamik des Stellantriebs erreicht wer den. Da Piezoaktoren in erster Linie eine kapazitive Last darstellen, ist auch eine gute Dynamik des Gesamtsystems Aktorik mit Spannungsversorgung möglich. Dies liegt daran, daß der elektrische Widerstand einer kapazitiven Last bei steigender Frequenz gegen Null geht. Piezoaktoren prägen in die Struktur einen Weg ein, die Kraft, die auf die Struktur wirkt, kommt durch elastische Verformung des Piezoaktors zustande. Man kann einen Piezotranslator näherungsweise als Feder mit veränderlicher entspann ter Federlänge auffassen. Durch den eingeprägten Weg verfügt die Struktur über eine stabile Gleichgewichtslage, die das System leicht regelbar macht.Piezo translators in multilayer technology are preferably used as actuators. By using piezoelectric translators in multilayer technology it is possible to work with low operating voltages up to approx. 200 V. Farther can achieve high dynamics of the actuator with piezoelectric actuators the. Since piezo actuators are primarily a capacitive load, this is also a good one Dynamics of the overall system of actuators with power supply possible. This is because remember that the electrical resistance of a capacitive load with increasing frequency goes to zero. Piezo actuators emboss a path into the structure, the force that acts on the structure, comes about through elastic deformation of the piezo actuator. You can relax a piezotranslator approximately as a spring with variable the spring length. The structure has an embossed path stable equilibrium, which makes the system easily controllable.

Piezotranslatoren besitzen eine sehr hohe Stellgenauigkeit bei gleichzeitig guter Dyna mik. Der Stellweg von Piezotranslatoren ist allerdings gering, so daß zur Erreichung eines großen Stellwegs eine große Übersetzung nötig ist. Um eine große Übersetzung zu realisieren eignet sich die Erfindung gut, da beliebig hohe Übersetzungen bei gleicher Masse der Gesamtanordnung erreicht werden können. Durch kurzen Kraftfluß kann auch bei großer Übersetzung eine hohe Steifigkeit realisiert werden.Piezo translators have a very high positioning accuracy with a good Dyna mic. The travel range of piezotranslators is small, however, so that they can be achieved large translation requires a large translation. To get a great translation too To implement the invention is well suited, since translations of any size with the same Mass of the overall arrangement can be achieved. A short flow of power can high rigidity can be achieved even with large gear ratios.

Erfindungsgemäß ist es ebenfalls möglich, Piezotranslatoren in monolitischer Bauwei se, elektrodynamische Linearantriebe, Spindelantriebe, hydraulische und pneumatische Antriebe sowie alle anderen Antriebe für translatorische Bewegungen vorzusehen. Wei terhin sind Antriebe möglich, welche sich aus Rotationsaktoren wie Elektromotoren und Hydromotoren in Verbindung mit einem Pleueltrieb zusammensetzen. Translatoren aus Formgedächtnislegierungen, magnetostriktive Aktoren und magnetodynamische Akto ren sind ebenfalls verwendbar.According to the invention, it is also possible to use piezotranslators in monolithic construction se, electrodynamic linear drives, spindle drives, hydraulic and pneumatic Provide drives as well as all other drives for translatory movements. Wei drives are also possible, which consist of rotary actuators such as electric motors and Assemble hydraulic motors in connection with a connecting rod drive. Translators Shape memory alloys, magnetostrictive actuators and magnetodynamic actuators ren can also be used.

Zur Koppelung der verschiedenen Baugruppen eignen sich Festkörpergelenke. Festkörpergelenke sind spielfrei und reibungsfrei. Dadurch werden Umkehrspiele und Hystereseerscheinungen im Mechanismus weitgehend vermieden. Als Material für die Festkörpergelenke wird vorzugsweise Stahl verwendet. Dabei ist es sinnvoll, den Stahl zu härten, um plastische Verformung und somit Dissipation zu vermeiden. Erfindungs gemäß ist ebenfalls die Verwendung von Verbundwerkstoffen wie z. B. Kohlefaser- oder Kevlarverbundwerkstoff vorgesehen. Die Festkörpergelenke werden vorzugsweise so ausgeführt, daß als Freiheitsgrade drei Rotationen möglich sind. Dies geschieht durch eine rotationssymmetrische Verdünnung des Gelenkstücks an der vorgesehenen Gelenk stelle. Die Gelenkstücke haben vorzugsweise an einem Ende einen Gewindeansatz mit Außengewinde, der zum Anschluß an die Grundplatte oder an die Deckplatte dient. Das Gewinde kann als Linksgewinde oder als Rechtsgewinde ausgeführt sein. An den mit den Translatoren verbundenen Gelenkstücken befindet sich vorzugsweise am ande ren Ende eine ebene Aufstandsfläche. Die Aufstandsfläche kann ebenfalls so gestaltet werden, daß der Translator durch sie in den lateralen Richtungen geführt wird. Die Festkörpergelenke können auch so ausgeführt werden, daß sie über zwei Verdünnungen verfügen. Die Gestalt jeder der Verdünnungen ist dabei derart, daß von zwei gegenüber liegenden Seiten in einem massiven Körper Einschnitte angebracht werden. Dies führt an der engsten Stelle zu einem rechteckigen Querschnitt, bei dem das Verhältnis von großer zu kleiner Seitenlänge sehr groß ist. Man kann hierdurch erreichen, daß um die Achse, welche parallel zur längeren Seite des Rechtecks ist, ein kleines Flächen trägheitsmoment und um die dazu orthogonale Achse ein großes Flächenträgheitsmo ment herrscht. Bei gleichem Flächenträgheitsmoment - gemeint ist hier das kleinste - bietet ein solches Lager mehr Lagerquerschnittsfläche und damit eine höhere axiale Steifigkeit, als ein rotationssymmetrisch eingekerbtes Festkörpergelenk.Solid-state joints are suitable for coupling the various assemblies. Solid-state joints are free of play and free of friction. This will make reverse games and Hysteresis phenomena in the mechanism largely avoided. As material for the Solid-state joints are preferably made of steel. It makes sense to use the steel harden to avoid plastic deformation and thus dissipation. Invention is also the use of composite materials such. B. carbon or Kevlar composite material provided. The solid joints are preferably like this stated that three rotations are possible as degrees of freedom. This happens through a rotationally symmetrical thinning of the joint piece on the intended joint Job. The joint pieces preferably have a threaded shoulder at one end External thread, which is used for connection to the base plate or to the cover plate. The thread can be left-handed or right-handed. To the joint pieces connected to the translators are preferably located at the other a flat contact surface. The footprint can also be designed in this way that the translator is passed through them in the lateral directions. The Solid joints can also be designed so that they have two dilutions feature. The shape of each of the dilutions is such that two are opposite lying sides in a solid body incisions are made. this leads to at the narrowest point to a rectangular cross section, in which the ratio of large to small side length is very large. You can do that the axis, which is parallel to the longer side of the rectangle, is a small area moment of inertia and a large area of inertia around the orthogonal axis ment prevails. With the same area moment of inertia - the smallest is meant here - Such a bearing offers more bearing cross-sectional area and thus a higher axial Stiffness as a rotationally symmetrical notched solid joint.

Die ermöglichte Bewegung ist eine Drehung um eine Achse, welche in der Ebene des kleinsten Gelenkquerschnitts liegt.The movement allowed is a rotation around an axis which is in the plane of the smallest joint cross section.

Die einzelnen Normalenvektoren an den Gelenkaußenflächen der dünnsten Gelenkquer schnitte schließen dabei einen speziellen Winkel ein. Der Winkel wird zweckmäßi gerweise so gewählt, daß die beiden Normalenvektoren eine Basis für den verlangten Bewegungsraum bilden. In einer speziellen Ausführungsform stehen die Vektoren senk recht aufeinander. Dadurch wird erreicht, daß die Steifigkeiten entlang beider Achsen gleich sind.The individual normal vectors on the outer joint surfaces of the thinnest joint cross cuts enclose a special angle. The angle becomes expedient selected in such a way that the two normal vectors form a basis for the required Form space of movement. In a special embodiment, the vectors are vertical right on top of each other. This ensures that the stiffnesses along both axes are the same.

Die Verdünnungen werden vorzugsweise durch zwei zylindrische Aussparungen erzeugt. Die Zylinderachsen der Aussparungen stehen dabei senkrecht auf der Längsachse des Gelenks. Die Lageroberflächen werden einem Feinbearbeitungsverfahren unterzogen, um Kerbeinfluß zu verhindern. Die mit den Stäben verbundenen Gelenkstücke werden bei einer bevorzugten Bauform aus einem Stück mit den Stäben selbst gefertigt.The dilutions are preferably produced by two cylindrical cutouts. The cylinder axes of the recesses are perpendicular to the longitudinal axis of the Joint. The bearing surfaces are subjected to a finishing process, to prevent notch influence. The joint pieces connected to the bars will in a preferred design made from one piece with the rods themselves.

Die Kopplung der Translatoren mit den Gelenkstücken erfolgt vorzugsweise durch Kleben. Erfindungsgemäß ist ebenfalls Klemmen möglich. Die Aktoren und die Ge lenkstücke können auch einfach aufeinandergestellt werden, da im Mechanismus zwi schen Gelenkstück und Translator in der bevorzugten Betriebsart lediglich Druckspan nung herrscht.The translators are preferably coupled to the joint pieces by Glue. Clamping is also possible according to the invention. The actuators and the Ge Steering pieces can also be easily placed on top of each other, because the mechanism between Articulated joint and translator in the preferred operating mode only pressure chip voltage prevails.

Als Klebstoff wird vorzugsweise Cyanacrylat oder Epoxydharz verwendet.Cyanoacrylate or epoxy resin is preferably used as the adhesive.

Die Stäbe werden vorzugsweise in zylindrischer Gestalt ausgeführt. Ebenfalls ist eine Ausführung in quaderförmiger Gestalt sinnvoll. Da die Stäbe in einer bevorzugten Bauform direkt mit den ihnen zugeordneten Gelenkstücken verbunden sind, richtet sich die Gestalt der Stäbe in erster Linie nach den Fertigungsmethoden der Gelenke an den zugeordneten Gelenkstücken. The rods are preferably made in a cylindrical shape. Is also one Execution in a cuboid shape makes sense. Because the rods in a preferred Design are directly connected to the joint pieces assigned to them the shape of the rods is primarily based on the manufacturing methods of the joints on the assigned joint pieces.

Die Deckplatte wird vorzugsweise ähnlich der Grundplatte ausgeführt. Im bevorzugten Anwendungsfall ist die Grundplatte fest mit einem übergeordneten Handhabungsgerät verbunden, die Deckplatte wird gegenüber ihr bewegt. Es ist daher zweckmäßig, die Deckplatte dünner als die Grundplatte zu gestalten, da dies durch Reduzierung der bewegten Massen zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens der Mikropositionier einrichtung führt. The cover plate is preferably designed similar to the base plate. In the preferred Use case, the base plate is fixed with a higher-level handling device connected, the cover plate is moved relative to it. It is therefore appropriate that Make the cover plate thinner than the base plate, as this is achieved by reducing the moving masses to improve the dynamic behavior of the micropositioners facility leads.

Description of the figures

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Mikropositioniereinrichtung nach Anspruch 1 werden in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeich nung zeigt:Preferred embodiments of the micropositioning device according to the invention according to claim 1 are described in connection with the drawing. In the drawing shows:

Fig. 1 eine bevorzugte Anordnung der zur Fesselung von Freiheitsgraden vorgesehenen Stäbe der erfindungsgemäßen Mikropositioniereinrichtung. Fig. 1 shows a preferred arrangement of the rods provided for capturing degrees of freedom of the micropositioning device according to the invention.

Die Stäbe sind ähnlich den Kanten eines aus kongruenten gleichseitigen Dreiecken erzeugten Prismas angeordnet, so daß eine nach allen Seiten homogene Steifigkeit bezüglich Kippungen in der Bewegungsebene zu erreicht ist.The bars are similar to the edges of a congruent equilateral triangle generated prism arranged so that a homogeneous rigidity on all sides with regard to tilting in the plane of movement is reached.

Fig. 2 eine bevorzugte Anordnung der zu Antrieb vorgesehenen Aktoren der erfin dungsgemäßen Mikropositioniereinrichtung. Dargestellt sind die Kraftvektoren der Aktoren (A, B, C und D). Der Verlauf der Kraftwirkungslinien ist jeweils gestrichelt bis zum jeweiligen Kraftwirkungslinien-Schnittpunkt (6) dargestellt. Fig. 2 shows a preferred arrangement of the actuators provided for driving the inventive micropositioning device. The force vectors of the actuators (A, B, C and D) are shown. The course of the force action lines is shown in dashed lines up to the respective force action line intersection ( 6 ).

Die Aktoren sind ähnlich dem Kantenverlauf eines Obelisken angeordnet. Das größere der beiden erzeugenden Rechtecke hat die Seitenlängen a und b. Die Projektionen der Kraftwirkungslinien zweier benachbarter Aktoren schließen jeweils einen rechten Winkel ein und somit ist die Gesamtsteifigkeit der Anordnung in alle Translationsrichtungen in der Bewegungsebene gleich. Die Schnittpunkte jeweils zweier Kraftwirkungslinien liegen in der gleichen Höhe, so daß bei Stellbewegungen kein Moment in der Bewegungsebene entsteht.The actuators are arranged similar to the edge profile of an obelisk. The the larger of the two generating rectangles has the side lengths a and b. The Projections of the force action lines of two neighboring actuators close in each case a right angle and so is the overall rigidity of the assembly in all Translation directions are the same in the plane of movement. The intersections each two lines of force are at the same height, so that with adjusting movements there is no moment in the plane of movement.

Fig. 3 die Draufsicht auf den Obelisken, entlang dessen Kanten die Aktoren in einer bevorzugten Bauform der erfindungsgemäßen Mikropositioniereinrichtung ausgerichtet sind. Es sind die Kraftvektoren der Aktoren (A, B, C, und D) als Pfeile bis zum jeweiligen Kraftwirkungslinien-Schnittpunkt (6) dargestellt. Dargestellt ist ebenfalls der jeweils 2s betragenden Längen- und Seitenunterschied der erzeugenden Rechtecke. Das größere der beiden erzeugenden Rechtecke des Obelisken hat die Seitenlängen a und b. Fig. 3 is a plan view of the obelisk, along its edges, the actuators are oriented in a preferred design of the micropositioning device according to the invention. The force vectors of the actuators (A, B, C, and D) are shown as arrows up to the respective force line intersection ( 6 ). Also shown is the 2s difference in length and side of the generated rectangles. The larger of the two generating rectangles of the obelisk has the side lengths a and b.

Aus Fig. 4 ist eine bevorzugte Bauform der Mikropositioniereinrichtung ersichtlich. Sie besteht aus einer Grundplatte (1), in welche auf einem Teilkreis gleichmäßig ver teilt drei Bohrungen-angebracht sind, in welche Gelenkkörper (3a) für die Stäbe (3) eingeschraubt sind. Weiterhin sind in der Grundplatte Bohrungen angebracht, in wel che Gelenkkörper (2a) für die Aktoren (2) eingeschraubt sind. Um Verspannungen zu minimieren sind die Bohrungen jeweils so angebracht, daß die Bohrungsachse zu der Kraftwirkungslinie des Aktors oder des Stabs in Ruhestellung in Flucht ist. An den Gelenkstücken für die Stäbe sind auf der der Grundplatte abgewandten Seite die Stäbe angebracht. Gelenkstücke und Stab sind aus einem Stück gefertigt. Als Aktoren wer den Piezostabaktoren in Multilayertechnik verwendet. Diese ändern bei Anlegen einer elektrischen Spannung ihre Länge. Weiterhin besteht die Mikropositioniereinrichtung aus einer Deckplatte (4), in der ebenfalls Bohrungen für Gelenkkörper angebracht sind. Die an der Deckplatte angebrachten Gelenkkörper (2b) und (3b) haben die gleiche Ge stalt wie die an der Grundplatte angebrachten. An der Decklatte ist ein Endeffektor (5) in Form eines Vakuumgreifers für kleine Bauteile angebracht.A preferred design of the micropositioning device can be seen from FIG . It consists of a base plate ( 1 ), in which three holes are evenly divided on a pitch circle, in which joint bodies ( 3 a) for the rods ( 3 ) are screwed. Furthermore, holes are made in the base plate, in which articulated bodies ( 2 a) for the actuators ( 2 ) are screwed. In order to minimize tension, the holes are each made so that the axis of the hole is in alignment with the line of action of the actuator or rod in the rest position. The rods are attached to the joint pieces for the rods on the side facing away from the base plate. Joint pieces and rod are made from one piece. As actuators, who uses the piezo rod actuators in multilayer technology. These change their length when an electrical voltage is applied. Furthermore, the micropositioning device consists of a cover plate ( 4 ) in which bores for articulated bodies are also made. The joint body ( 2 b) and ( 3 b) attached to the cover plate have the same shape as that attached to the base plate. An end effector ( 5 ) in the form of a vacuum gripper for small components is attached to the cover bar.

Die bei den Gelenkstücken verwendeten Gelenke sind als Festkörpergelenke ausgeführt. Die Gelenke haben die Funktion eines Kugelgelenks. Sie bestehen aus einem Körper elastischen Materials wie z. B. Stahl, in dem eine rotationssymmetrische Nut angebracht ist.The joints used in the joint pieces are designed as solid-state joints. The joints have the function of a ball joint. They consist of one body elastic material such as B. steel, in which a rotationally symmetrical groove is attached is.

In Fig. 5 ist das Funktionsprinzip der in Fig. 4 dargestellten Mikropositioniereinrich tung gezeigt. Die gestrichelt gezeichneten Kraftwirkungslinien jeweils zweier Aktoren (2) schneiden sich in einem Kraftwirkungspunkt (6) . Zur besseren Übersichtlichkeit sind in Fig. 5 die zur Fesselung vorgesehenen Stäbe nicht dargestellt, sondern lediglich die zu diesem gehörigen Gelenkstücke.In Fig. 5, the principle of operation of the micropositioning device shown in Fig. 4 is shown. The dashed lines of force acting in each case of two actuators ( 2 ) intersect at a point of force action ( 6 ). For better clarity, the rods intended for capturing are not shown in FIG. 5, but only the joint pieces belonging to this.

In Fig. 6 ist die Mikropositioniereinrichtung in einer lateral ausgelenkten Lage gezeigt. Die Ruhelage ist dabei gestrichelt dargestellt. Zwei benachbarte Aktoren (A) und (B) sind dabei um den gleichen Betrag gelängt, die zwei anderen Aktoren (C) und (D) um den gleichen Betrag gekürzt. Hierdurch sind die beiden deckplattenfesten Kraftwir kungspunkte (6) um den gleichen Betrag und in die gleiche Richtung verschoben und dadurch die Deckplatte lateral ausgelenkt.In FIG. 6, the micropositioning device is shown in a laterally deflected position. The rest position is shown in dashed lines. Two adjacent actuators (A) and (B) are cut by the same amount, the two other actuators (C) and (D) are shortened by the same amount. As a result, the two cover plate-fixed force effect points ( 6 ) are shifted by the same amount and in the same direction, and the cover plate is laterally deflected as a result.

In Fig. 7 ist die Mikropositioniereinrichtung in einer azimutal ausgelenkten Lage gezeigt. Zwei gegenüberliegende Aktoren (A) und (C) sind dabei um den gleichen Betrag gelängt, die beiden anderen Aktoren (B) und (D) um den gleichen Betrag gekürzt. Hierdurch werden die beiden deckplattenfesten Kraftwirkungspunkte (6) um den gleichen Betrag und in entgegengesetzter Richtung verschoben. Die Deckplatte wird azimutal ausgelenkt.In Fig. 7, the micropositioning device is shown in a deflected position azimuthally. Two opposite actuators (A) and (C) are elongated by the same amount, the other two actuators (B) and (D) are shortened by the same amount. As a result, the two force action points ( 6 ) fixed to the cover plate are shifted by the same amount and in the opposite direction. The cover plate is deflected azimuthally.

Claims

1. Micro positioning device with

(a) a base element ( 1 ),
(b) a positioning element ( 4 ) which is arranged at a distance from the base element ( 1 ) and which can be moved and positioned relative to the base element ( 1 ),
(c) at least three support rods ( 3 ) and four actuator rods ( 2 ), wherein
- i. each of the support rods ( 3 ) and each of the actuator rods ( 2 ) with one end via a base-side joint ( 2 a, 3 a) to the base element ( 1 ) and with the other end via a positioning-side joint ( 2 b, 3 b) the positioning element ( 4 ) is attached, wherein either the base-side joint ( 2 a, 3 a) or the positioning-side joint ( 2 b, 3 b) is designed such that movements are permitted in all three degrees of rotational freedom, and the other joint in this way is designed such that the rotation around the rod axis is limited to the movements in the three degrees of freedom of rotation,
- ii. the support rods ( 3 ) are arranged parallel to one another and not running in one plane,
- iii. the actuator rods ( 2 ) are arranged such that they are not parallel to one another and in a plane perpendicular to the direction in which the support rods ( 3 ) run, the projections of two of the actuator rods ( 2 ) intersect at a first point of action of force and the projections cut another two of the actuator rods ( 2 ) in a second force action point at a distance from the first force action point, and
- iv. each of the actuator rods ( 2 ) has an actuator ( 2 c), of which the length of the rod is adjustable.

2. Micropositioning device according to claim 1, wherein the support rods ( 3 ) and the actuator rods ( 2 ) between the base-side joint ( 2 a, 3 a) and the positioning-side joint ( 2 b, 3 b) each have the same length.

3. Micropositioning device according to claim 1 or 2, wherein the support rods ( 3 ) are tensioned and the actuator rods ( 2 ) are prestressed under pressure.

4. Micropositioning device according to one of claims 1 to 3, wherein the Ge joints ( 2 a, 2 b, 3 a, 3 b) are formed as rod sections with a reduced cross section and the adjoining rod sections at the opposite ends of the rod sections with a reduced cross section are pivotable against each other under in the reduced cross section ver elastic material deformation.

5. Micropositioning device according to one of the preceding claims, in which the joints ( 2 a, 2 b) on the prestressed bars ( 2 ) are designed in the form of ball joints.

6. Micropositioning device according to claim 5, wherein the ball joints with Koh len are coated, which are provided with carbon as a lubricant.

7. Micropositioning device according to one of the preceding claims, in which the passive rods ( 3 ) for coupling to the base element ( 1 ) and to the po sitioning element ( 4 ) are each provided with a left-hand and a right-hand thread.

8. Micropositioning device according to one of the preceding claims, in which the active rods ( 2 ) for coupling to the base element ( 1 ) and to the po sitioning element ( 4 ) are each provided with a left-hand and a right-hand thread.

9. Micro positioning device with

(a) a base element ( 1 ),
(b) a positioning element ( 4 ) which is arranged at a distance from the base element ( 1 ) and which can be moved and positioned relative to the base element ( 1 ),
(c) two support rods ( 3 ) and five actuator rods ( 2 ), whereby
- i. each of the support rods ( 3 ) and each of the actuator rods ( 2 ) at one end via a base-side joint ( 2 a, 3 a) to the base element ( 1 ) and at the other end via a positioning-side joint ( 2 b, 3 b) the positioning element ( 4 ) is attached, wherein either the base-side joint ( 2 a, 3 a) or the positioning-side joint ( 2 b, 3 b) is designed such that movements are permitted in all three degrees of rotational freedom, and the other joint in this way is designed such that the rotation around the rod axis is limited to the movements in the three degrees of freedom of rotation,
- ii. the support rods ( 3 ) are arranged parallel to one another,
- iii. the actuator rods ( 2 ) are arranged such that they are not parallel to one another and in a plane perpendicular to the direction in which the support rods ( 3 ) run, the projections of two of the actuator rods ( 2 ) intersect at a first point of action of force and the projections cut another two of the actuator rods ( 2 ) in a second force action point at a distance from the first force action point, and
- iv. the fifth actuator is arranged parallel to the support rods and not running in one plane with them, and
- v. each of the actuator rods ( 2 ) has an actuator ( 2 c), of which the length of the rod is adjustable.

10. Micro positioning device with

(a) a base element ( 1 ),
(b) a positioning element ( 4 ) which is arranged at a distance from the base element ( 1 ) and which can be moved and positioned relative to the base element ( 1 ),
(c) a support rod ( 3 ) and six actuator rods ( 2 ), wherein
- i. the support rod ( 3 ) and each of the actuator rods ( 2 ) with one end via a base-side joint ( 2 a, 3 a) on the base element ( 1 ) and with the other end via a positioning-side joint ( 2 b, 3 b) on the Positioning element ( 4 ) is attached, wherein either the sockelseiti ge joint ( 2 a, 3 a) or the positioning-side joint ( 2 b, 3 b) is designed such that movements in all three degrees of rotational freedom are permitted, and the other joint is designed in this way is that under the movements in the three degrees of rotational freedom, at most the rotation around the rod axis is restricted,
- ii. the actuator rods ( 2 ) are arranged in such a way that they are not parallel to one another and in a plane perpendicular to the direction in which the support rod ( 3 ) extends, the projections of two of the actuator rods ( 2 ) intersect at a first point of action of force and the projection NEN cut another two of the actuator rods ( 2 ) in a second force action point with a distance to the first force action point and and the projections of another two actuator bars in a third force action point with a distance to the other two force action points, the projections of the three force action points not lying on a straight line,
- iii. each of the actuator rods ( 2 ) has an actuator ( 2 c), of which the length of the rod is adjustable.