JP2001304367A5

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Publication number: JP2001304367A5
Application number: JP2000390599A
Authority: JP
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2020-12-22

Claims

それぞれが１つの並進運動自由度を有する入力側（６）の３つの運動成分を３つの並進運動自由度を有する１つの出力側（８２，８４）の運動に伝達するための、または逆に伝達するためのマイクロ運動伝達装置であって、入力側（６）の運動自由度毎の伝達ユニット（２）を含み、
前記伝達ユニットは互いにそれぞれの出力部分（８）によって機能的かつ平行に結合され、各伝達ユニットは、据付固定された第１の部分（４）と、第１の連結手段（２２，２６，３４；２４，２８，３６）によって前記第１の部分に接続され前記伝達ユニットの対応する運動自由度の方向に可動に連結され、第２の連結手段（４６，５０，５８；４８，５２，６０）によって他の前記伝達ユニットの運動自由度に沿って自由な移動が許容されるように構成された入力部分としての第２の部分（６）とを含み、
前記第１の連結手段および前記第２の連結手段は曲がり連結機構として構成され、
前記第２の部分と前記第２の連結手段（５０；５２；５８；６０）と前記出力部分とは、関係づけられた前記伝達ユニットの入力側の運動自由度に沿って共に剛構造を形成している、マイクロ運動伝達装置。
各伝達ユニット（２）は１つのものとして構成されている、請求項１に記載の装置。
前記第１の連結手段（２２，２６，３４；２４，２８，３６）または前記第２の連結手段（４６，５０，５８；４８，５２，６０）は一種の平行四辺形揺動の連結機構で構成され、
該平行四辺形揺動の連結機構は、１つの曲がり連結機構（２６，２８，３４，３６；５０，５２，５８，６０）を４つの端部に有する対の棒状部材（２２，２４；４６，４８）を含み、
各棒状部材の２つの端部は、対応する前記曲がり連結機構によって前記第１の部分および前記第２の部分に結合されている、請求項１または２に記載の装置。
個々のまたはすべての前記曲がり連結機構（２６，２８，３４，３６；５０，５２，５８，６０）は特に円形状の幾何学形状を有する材料のくぼみとして特に構成されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
前記第２の連結手段（５０；５２；５８；６０）は二重の曲がり連結機構として構成され、
１つの二重の曲がり連結機構は、種々の方向の揺動運動を可能にする負荷分配手段（６２）によって連続的かつ機能的に互いに結合された２つの曲がり連結機構（５４，５６）を合体させている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
前記伝達ユニット（２）は板状の形状に設計されている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
前記伝達ユニット（２）の前記第１の部分（４）または前記出力部分（８）は棒材または板材の形状に設計され、
前記第２の部分（６）は特定の角度、特に互いに直角に配置された第１および第２の脚部分（３０，３２）を合体し、
前記第１の部分の第１の側面（１０）は前記第１の平行四辺形揺動の連結機構（２２，２６，３４；２４，２８，３６）によって前記第２の部分の前記第１の脚部分に結合され、
前記第２の部分の前記第２の脚部分は、前記第１の平行四辺形揺動の連結機構および前記第２の平行四辺形揺動の連結機構（４６，５０，５８，５２，４８，６０）が規定の角度、特に互いに直交する角度で互いに整列されるように、前記第２の平行四辺形揺動の連結機構によって前記出力部分に結合されている、請求項３ないし６のいずれか１項に記載の装置。
前記第１の平行四辺形揺動の連結機構（２２，２６，３４，２４，２８，３６）に関係する対の棒状部材（２２，２４）は前記第１の部分（４）の対向配置された２つの側面（１２，１６）を部分的に囲み、
前記第２の平行四辺形揺動結合（４６，５０，５８，５２，４８，６０）に関係する対の棒状部材（４６，４８）は、前記第１の部分の他の対向配置された側面（１０，１４）を部分的に囲み、前記第２の部分（６）の前記第１の脚部分（３０）を部分的に囲む、請求項７に記載の装置。
前記第１の部分（４）に関する前記第２の部分（６）の運動範囲または前記出力部分（８）に関する前記第２の部分の運動範囲を両方向の関係づけられた運動自由度に沿って制限する機械的戻り止め（３８，４０；６４，６６）が各伝達ユニット（２）に設けられている、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の装置。
各伝達ユニット（２）は、特にワイヤ放電加工処理の放電加工処理によって加工されている、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の装置。
前記二重の曲がり連結機構（５０；５２；５８；６０）の２つの曲がり連結機構（５４，５６）は互いに規定の角度で整列され、
各曲がり連結機構は、関係づけられた前記伝達ユニット（２）の板面に対して相対的に規定された角度で配置されている、請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の装置。
前記二重の曲がり連結機構（５０；５２；５８；６０）は、揺動運動に加え、捻れ運動も可能にする大きさを有する、請求項５ないし１１のいずれか１項に記載の装置。
前記伝達ユニット（２）の可動部分（６；８；２２；２４；２８；３４；３６；４６；４８；５０；５２；５８；６０）の重さは、前記重さに関して最小にされている、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の装置。
チタン合金、チタンニッケル合金、鋼鉄、鋼鉄合金、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、セラミックまたはプラスチックで製造されている、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の装置。
各伝達ユニット（２）は、前記入力部分（６）によって、前記関係づけられた運動自由度の方向における前記入力部分の作動のために駆動手段（７２）に結合されている、請求項１から１４のいずれか１項に記載の運動伝達装置を有する位置決め装置。
前記駆動手段（７２）は、位置測定手段に特に結合された直線運動の発生のための電磁アクチュエータ、圧電アクチュエータまたは他の精密駆動の可能な電動機である、請求項１５に記載の装置。
正確な位置決め装置として構成されている、
または各伝達ユニット（２）は前記第１の部分（４）によってマクロ位置決め装置に機能的かつ連続的に結合されている、請求項１５または１６に記載の装置。
前記駆動手段（７２）は、前記出力側（８２、８４）の駆動中において１または複数の他の前記駆動手段の対応する駆動装置によって並進運動を生じさせる前記曲がり連結機構（２６；２８；３４；３６；５０；５２；５８；６０）の強制結合によって前記運動伝達装置が特定の方向に沿って訂正されるように形成された訂正アルゴリズムを有する制御手段によって調整されている、請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載の装置。
重力方向に整列されたＺ方向にのみ沿った前記運動伝達装置の出力側（８２，８４）の運動中に、すべての前記駆動手段（７２）が実質的に等しい負荷を受けるように、加工室内に整列されている、請求項１５に記載の装置。
重力方向に位置するＺ方向にのみ沿った前記運動伝達装置の前記出力側（８２，８４）の運動によって実質的に１つの前記駆動手段（７２）が負荷を受けるように、加工室内に設置されている、請求項１５ないし１８のいずれか１項に記載の装置。
前記駆動手段（７２）は、Ｚ方向に沿った運動の場合において、予応力の受動手段と平行に機能的かつ連続的に結合されている、または力および容量に関して他の前記駆動手段より強く構成されている、請求項２０に記載の装置。
請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の運動伝達装置を所定の位置に有する運動測定のための測定装置であって、前記測定装置の入力は、各伝達ユニット（２）の前記入力部分（６）が、対応する前記入力部分の関係づけられた前記自由度に沿って位置の測定を行うことができる対応する測定手段に結合された、前記運動伝達装置の前記出力側（８２，８４）である、測定装置。
請求項１５ないし２２のいずれか１項に記載の位置決め装置または測定装置の応用であって、加工物の加工、火花加工、電気化学的材料加工、半導体の製作、光電結合構成要素の製造、マイクロ装置、ロボット、パワーメータとしての利用または力のフィードバックを有する操縦桿の分野における応用。
それぞれ１つの運動自由度を有する３つの入力側運動成分を３つの運動自由度を有する出力側の運動に伝達するための、または逆に伝達するための運動伝達装置であって、
それぞれ１つの入力部分（６′）と１つの出力部分（８）とを有し、前記出力部分によって機能的、連続的および平行に互いに結合された３つの伝達ユニット（２′）を含み、
各伝達ユニットは、前記入力部分から前記出力部分への伸長方向を含み、
前記出力部分品が前記伸長方向と垂直な自由運動を可能にする一種の曲がり連結機構（５０，５２，５８，６０）として構成された連結機構を含み、
前記伝達ユニットの前記入力部分は各入力側の運動が前記伸長方向に対してある角度をなしてもたらされるように設計され、前記曲がり連結機構は平行四辺形揺動の連結機構にしたがって設計され、各平行四辺形揺動の連結機構は１つの前記曲がり連結機構を４つの端部に有する対の棒状部材（４６，４８）を含み、
１つの前記棒状部材の２つの端部は、対応する前記曲がり連結機構によって前記入力部分および前記出力部分に結合されている、運動伝達装置。
前記伝達ユニット（２′）の前記入力部分（６′）は、各入力側の運動が互いに平行にもたらされるように構成されている、請求項２４に記載の装置。
前記伝達ユニット（２′）は請求項４、５、６、１０、１１、１２、１３または１４のいずれか１項に記載の特徴によって構成されている、請求項２４または２５に記載の装置。
各伝達ユニット（２′）は、前記入力部分（６′）によって、関係づけられた前記入力側の運動自由度に沿って前記入力部分（６′）の駆動のために駆動手段（９６）に結合されている、請求項２４ないし２６のいずれか１項に記載の運動伝達装置を有する位置決め装置。
前記駆動手段（９６）は、関係づけられた前記入力部分（６′）と共にリニアモータ様式で設計されている、請求項２７に記載の装置。