JP2002521214A - 直線状の直接駆動をもつ平面ガントリシステム - Google Patents

直線状の直接駆動をもつ平面ガントリシステム

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JP2002521214A
JP2002521214A JP2000561007A JP2000561007A JP2002521214A JP 2002521214 A JP2002521214 A JP 2002521214A JP 2000561007 A JP2000561007 A JP 2000561007A JP 2000561007 A JP2000561007 A JP 2000561007A JP 2002521214 A JP2002521214 A JP 2002521214A
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JP2000561007A
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リューディガー・ハウシルト
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ACTech GmbH−Advanced Casting Technologies Giessereitechnologie
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ACTech GmbH−Advanced Casting Technologies Giessereitechnologie
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    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
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    • B23Q1/012—Portals
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、Ｘ,Ｙ,Ｚ方向の３つの運動軸を有して、加工、組立、取扱などの作業を行なう平面ガントリシステムに関し、この平面ガントリシステムのＺ軸は、特に非金属材料を高速加工するためなどの加工・掴み機構を有する。本発明の目的は、広い作業空間および全般的用途のための特に軽くて剛性の高い平面ガントリシステムを作ることであって、この平面ガントリシステムは、簡素な構造アセンブリと、少ない部材点数で安価に製造できるリニアモジュールとで構成される。上記平面ガントリシステムは、比較的速い送り速度と加速度を可能にする。本発明によれば、Ｘ,Ｙ,Ｚ軸は、同期したリニアモータで駆動されるリニアモジュールを有し、このリニアモジュール(2)は、熱間圧延で作られた長方形または正方形断面をもつ桁プロフィル(12)からなり、対をなして対向する２次要素(10)を備えている。キャリア(3)と作業キャリア(1)は、一体化されたアセンブリの形態の金属鋳造品からなり、この金属鋳造品は、Ｘ,Ｙ,Ｚ軸を掴む掴み(4)と１次要素(5)を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、Ｘ,Ｙ,Ｚ方向の３つの運動軸をもち、加工、組立、取扱などの作業を
行なう直線状の駆動装置(リニアモータ)を有する平面ガントリシステムに関し、
この平面ガントリシステムは、特に非金属材料の高速加工のための加工機構や掴
み機構をＺ軸に備えて、支持構造や機械支持枠に固定される。
【０００２】 平面ガントリシステムという名称が選ばれたのは、配置の類似した平面ガント
リロボットという名称が専門文献に挙がっているからである。この種の機械の構
想は、他の情報源ではクロステーブル構造とも呼ばれている。
【０００３】 平面ガントリシステムは、Ｘ,Ｙ,Ｚ方向の３つの運動軸を有し、支持構造また
は機械支持枠に固定される。Ｚ軸には、課された仕事に応じて回転軸または揺動
軸を有したり、あるいは有しない(例えば、主スピンドル、レーザ切断機、点溶接ホ
ルダ、または溶接、ろう接、接着、塗装、研磨用の装置から、組立や取扱用のグリッ
プに至る)種々多様な加工機構や掴み機構を取り付けることができる。
【０００４】 特に、ＨＳＣ加工では、支持枠と案内アセンブリの高い剛性を達成すると同時
に、可動部の質量を最小にすることが重要である。多軸システムにおいては、連
続生産組立ラインでの構成部材やモジュールを用いても、所望の成果が得られな
いことが多い。加速度の大きい機械で高い剛性を維持するには、高い代償を払わ
なければならず、一連の妥協を避けることができない。
【０００５】 従来の技術として、例えばドイツ国特許第4315762号では十字状に配置された
案内棒が、また、ドイツ国特許第3819278号では側方を軸受ブロックで支承され
た分離した案内軸と駆動軸をもつ直線状の２重案内が知られている。しかし、こ
のスピンドルの載荷能力と長さは、制限されている。
【０００６】 さらに、ドイツ国特許公開公報第4106620号による輸送可能なキャリッジのた
めのガントリシステムは、アルミニウムの押出し型材で作られた桁プロフィルか
らなる。単位長さ当たりの重さが非常に小さいことを特徴とする桁プロフィルは
、曲げに対する大きな抵抗モーメントと、それに応じた大きな断面積と、予想さ
れる摩耗に対する硬い桁棒を持たなくてはならない。桁棒は、抵抗モーメントを
高める効果がない。そのため、桁プロフィルの寸法をそれほど小さくできず、振
動を根本的に低減することができない。
【０００７】 本発明の目的は、広い作業空間のため、および特に非金属材料および材料結合
を高速に加工するためなどの全般的用途のための非常に軽くて剛性の高い平面ガ
ントリシステムを提供することにある。
【０００８】 本発明の平面ガントリシステムは、部材数が少なくても安価に作れる簡単なア
センブリとリニアモジュールからなり、比較的速い送り速度と大きい加速度を可
能にしなければならない。
【０００９】 上記目的は、本発明によって、Ｘ,Ｙ,Ｚ軸に同期したモータで駆動されるリニ
アモジュールを設けることによって達成される。リニアモジュールは、桁プロフ
ィルとキャリッジと作業キャリッジとに細分される。
【００１０】 桁プロフィルは、熱間圧延で作られて長方形または正方形の断面を有し、対に
なって対向する第２要素を備えている。キャリッジおよび作業キャリッジは、Ｘ
,Ｙ,Ｚ軸用のグリップをもつ一体化されたアセンブリをなす金属鋳造品からなり
、第１要素を有している。
【００１１】 本発明の利点は、非常に軽くて剛性の高い簡素でコンパクトなうえ、部材数が
少ないにも拘わらず広い作業空間を安価に作ることができる平面ガントリシステ
ムにある。リニアモジュールを一体化アセンブリに作る際、統一的構造原理のみ
が用いられる。モジュールの寸法決定の際も、統一的計算モデルを適用するだけ
で済む。計算結果から変形構造を介してモジュールのための製造図面が導き出せ
る。これによって、任意の適用例に対する応力に適合した平面ガントリシステム
の設計が可能になる。モジュールに同一または類似の部材を用いることは、構造
を簡素化し、費用を低減する。本発明の構造の原理は、鋳造、溶接、および組合せ
構造の利点を利用する。鋳造部材と溶接部材の組み合わせは、個々の部材と組立
アセンブリを比較的少なくし、良好な寸法精度をもつガントリシステムを遅滞な
く製作することを可能にする。平面ガントリシステムの構造は、対称的なので、
傾き誤差が殆ど排除される。動く機械部材の特に軽くて剛な設計の結果、機械の
重量が軽くなり、これが機械の据え付けを容易にし、据付に伴なう費用を低減す
る。動く部材の質量の最小化は、機械のより良好な動特性、小さい加速力での比
較的大きい軸加速度と軸速度、および機械運転中のエネルギ消費の減少などの更
なる効果をもたらす。同期して動くリニアモータの第１部材と第２部材の間に働
く非常に大きい引力は、モータの対向して延在する配置によって補償される。こ
れによって、リニアガイドに加わる荷重が減少し、リニアガイドの寿命が延びる
。総じて、より小さく、より軽く、より安価な一連の構造が使用される。さらに、
リニアモータとリニアガイドと長さ測定系は、共通のベローズの下に汚染から保
護される。リニアモータが鉛直に配置されている場合は、非金属材料の加工の際
、ベローズによってリニアモータを遮蔽する必要は必ずしもない。この場合、第
１部材と第２部材の間の間隙は、重力の方向に走っている。材料の切屑が堆積す
ることはない。特に帯電した塵など場合によっては、除塵機が必要になる。これ
によって、摩耗なく働くリニアモータの作用は、常時維持される。このことが、
システムの高い信頼性を保障する。従来のスピンドル駆動とは対照的に、リニア
モータは、摩耗せずに動作する。
【００１２】 更なる利点は、キャリッジと作業キャリッジを、多くのリブが付いた壁厚の薄
い軽くて剛性の高い金属鋳造品として、失われた形状を克服すべく原型(プロト
タイプ)モデル装置、Croning(登録商標)砂のレーザによる直接焼結、またはCAD(計
算機援用設計)データに基づくモールド材のフライス削りを用いて、ロットサイ
ズ１という少片数から迅速かつ経済的に製造することによって達成することがで
きる。機械支持枠の総ての動くリニア軸は、市販の長方形断面をもつ熱間圧延の
(流線型断面形状の)管からなる桁プロフィルを呈する。桁プロフィルは、簡単な
溶接構造として実施される。桁プロフィルの端面には、接続フランジが溶接され
る一方、桁プロフィルの長手方向の自由側面には、ブレースを固定することがで
きる。桁プロフィルは、溶接歪みが最小になるように形成される。
【００１３】 本発明の更なる実施形態によれば、桁プロフィルの曲げ剛性および捩り剛性は
、発泡性アルミニウムまたは他の適した発泡性の金属を完全または部分的に発泡
させることによって高められる。更なる曲げ剛性と捩り剛性の向上は、外輪郭が
桁プロフィルの内輪郭によって決まるようなウェブ板を配置することによって達
成される。ウェブ板は、平坦または直角に曲げて用いられる。両者の組み合わせ
も可能である。直角に曲げたウェブ板を傾けて配置することによって、非常に剛
性の高い構造が達成される。ウェブ板には、穴(開口)を設けることができる。ウ
ェブ板は、１つあるいは複数の平行な棒、プロフィル、管、または流線形断面の管
上に配置されて溶接で固定される。ここで、配置の長さは、補強されるべき桁プ
ロフィルの長さに相当する。ウェブ板の間隔、数、および配置は、桁プロフィルの
各応力に合うように調整される。上記配置は、桁プロフィル内に挿入され、各ウ
ェブ板の間の空間に、所定量の発泡性アルミニウム材または焼結圧縮品の形態を
なす他の適した発泡性の金属が充填される。発泡性の焼結圧縮品は、例えばアル
ミニウム合金粉と発泡剤とから作られる。公知の発泡材料が用いられる。さらに
、金属泡のクリープ挙動と接触挙動を改善すべく、焼結圧縮品内に既に一体化さ
れ、あるいは発泡の前に空間にスプレーされるフラックスを用いることができる
。ウェブ板の配置は、桁プロフィルの完全な発泡を前提としている。桁プロフィ
ルの発泡は、比較的大きい焼鈍炉または誘導コイルの使用を必要とする。桁プロ
フィルには、空気抜き穴を設けることができる。桁プロフィルは、発泡温度まで
昇温される。ウェブ板の外周面と桁プロフィルの内周面との間の隙間には、毛細
管現象またはフラックスの添加によって、流動性の金属が入り込む。発泡した金
属は、上記隙間そのものの内では発泡構造を形成しないので、ウェブ板は、冷却
後はろう接した場合のようにその位置に固定される。金属泡は、流動性金属を隙
間の隅々に輸送して、ウェブ板が膨出したり湾曲したりしないようにウェブ板を
挟み込むという作用だけを有する。ウェブ板の外輪郭面と桁プロフィルの内周面
の間の結合の耐圧は、発泡金属の耐圧よりも大きい。従って、ウェブ板は、桁プ
ロフィルの内壁の変形を支え、効果的なリブを形成することができる。
【００１４】 本発明の更なる実施形態によれば、２つ以上の平坦または直角に曲げた(穴の
ない)ウェブ板と隔て要素および板状の部材からなるウェブカセットであって、
ウェブ板の外輪郭が桁プロフィルの内輪郭によって決まり、ウェブセットの総て
の個々の部材が溶接によって互いに接合されているウェブカセットを配置するこ
とによって、桁プロフィルの曲げ剛性と捩り剛性を高めることができる。ウェブ
カセットは、平坦または直角に曲げて用いられる。両者の組み合わせも可能であ
る。ウェブカセットは、１つあるいは複数の平行な棒、プロフィル、管、または流
線形断面の管上に配置されて溶接で固定される。ここで、配置の長さは、補強さ
れるべき桁プロフィルの長さに相当する。上記配置は、桁プロフィル内に挿入さ
れ、ウェブカセットの間の空間に、所定量の発泡性アルミニウム材または焼結圧
縮品の形態をなす他の適した発泡性の金属が充填される。発泡性の焼結圧縮品は
、例えばアルミニウム合金粉と発泡剤とから作られる。ウェブカセットを上述の
ように配置した桁プロフィルは、部分的に発泡させられる。金属泡は、流動性金
属をウェブカセットの外輪郭面と桁プロフィルの内周面との間の隙間の隅々に輸
送して、型枠の機能を果たすウェブカセットの板と一緒にリブを構成するという
機能を有する。桁プロフィル内のウェブカセットの空間における発泡は、ウェブ
板の場合と類似して行なわれる。管や流線形断面の管が桁プロフィルに一体化さ
れれば、管プロフィルによって作られる空間は、エネルギを導びくために用いる
ことができる。
【００１５】 本発明の更なる実施形態によれば、桁プロフィルの曲げ剛性と捩り剛性は、ウ
ェブ板やウェブカセットの配置によって桁プロフィルの内壁に連結されるトラス
状の支持材を桁プロフィル内に固定することによって高められる。ウェブ板およ
びウェブカセットは、トラス状支持材の長手方向プロフィル上、好ましくはトラ
ス状支持材の節点に固定される。トラス状支持材は、棒、プロフィル、管、または
流線形断面の管で作られて、それ自体で物を支持する特性をもつ溶接構造にする
ことができる。管の端部は、管内の中空空間が維持されるように閉鎖される。こ
の構造物は、桁プロフィル内に挿入され、ウェブ板間の空間およびウェブカセッ
ト間の空間に、所定量の発泡性アルミニウム材または焼結圧縮品の形態をなす他
の適した発泡性の金属が充填される。ウェブ板およびウェブカセットについては
は、上述と同じ関連が当てはまる。これによって、ウェブ板は、桁プロフィルの
内壁の変形を支え、荷重を桁プロフィル内にあるトラス状支持材に伝えることが
できる。
【００１６】 発泡性アルミニウム材を用いるのが好ましい。ここで、アルミニウム粉末また
は金属粉末と水素化チタンなどの発泡剤との混合物をその融点以下の温度で焼結
またはプレスして、まだ分解していない発泡剤を含む半製品が作られる。
【００１７】 以下、本発明を図示の実施形態により詳細に説明する。 図１は、１重に案内される作業キャリッジを有する平面ガントリシステムを示
しており、この平面ガントリシステムは、作業空間と平行にその両側に互いに対
応する間隔を隔ててＸ方向に配置された固定の２つのリニアモジュール２を有す
る。リニアモジュール２は、キャリッジ３と作業キャリッジ１とをもつ桁プロフ
ィル１２に細分される。作業キャリッジ１とキャリッジ３は、多くのリブが付い
て壁厚が薄く、軽くて剛性の高い鋳造品である。上記作業キャリッジとキャリッ
ジは、支持機能を持つと同時に、機械的アセンブリのハウジングとしての役割を
果たす。桁プロフィル１２および作業キャリッジ２とキャリッジ３は、有限要素
法(ＦＥＭ)で最適化されている。各リニアモジュール２は、互いに対向して配置
された２つの同期リニアモータを有する。リニアモータの２次部材１０は、希土
類-磁石の形態で桁プロフィル１２上に接着、または従来のように桁レールによっ
て取り付けられている。リニアモジュール２は、Ｘ方向に対をなして駆動され、
駆動能力(ガントリ-軸)に関して同一構造である。上記リニアモジュールは、一
緒にＸ軸を形成する。Ｘ方向の各リニアモジュール２上を、各キャリッジ３が案
内されて駆動される。各キャリッジは、１次部材５、案内台車６、掴み・緩衝要素
７、および長さ測定システム用の読取ヘッド８を収容するフォーク状の掴み４を
有する。Ｘ軸に直交して、リニアモジュール２がＹ方向に配置されている。リニ
アモジュール２は、ねじ穴付きフランジ９を介してキャリッジ３に強固に固定さ
れ、作業空間１１を跨いでいる。リニアモジュール２は、作業キャリッジ１をＹ
方向に載せている。作業キャリッジ１内で、Ｙ軸のリニアモジュール２とＺ軸の
リニアモジュール２が互いに直交するように案内されて駆動される。作業キャリ
ッジ１は、上記両軸方向のためのフォーク状の２つの掴み４を有する。リニアモ
ジュール２は、Ｚ方向に関して作業空間１１に面した端部に、作業用および掴み
用の機構を固定するための詳しくは図示しない収容部１３を有する。
【００１８】 図２は、２重に案内される作業キャリッジ１を有する平面ガントリシステムを
示しており、この平面ガントリシステムは、作業空間と平行にその両側に互いに
対応する間隔を隔ててＸ方向に配置された固定の２つのリニアモジュール２を有
する。２つのリニアモジュール２は、一緒にＸ軸を形成する。各リニアモジュー
ル２上に、各１つのキャリッジ３が案内されて駆動される。各キャリッジは、１
次部材５、案内台車６、掴み・緩衝要素７、および長さ測定システム用の読取ヘッド
８を収容するフォーク状の掴み４を有する。Ｘ軸に直交して、２つのリニアモジ
ュール２がＹ方向に配置されている。両リニアモジュールは、ねじ穴付きフラン
ジ９を介してキャリッジ３に強固に固定され、作業空間１１を跨いでいる。上記
両リニアモジュールは、一緒にＹ軸を形成する。リニアモジュール２は、作業キ
ャリッジ１をＹ方向に載せている。作業キャリッジ１内で、Ｙ軸のリニアモジュ
ール２とＺ軸のリニアモジュール２が互いに直交するように案内されて駆動され
る。作業キャリッジ１は、上記両軸方向のためのフォーク状に閉じた２つの掴み
４を有する。リニアモジュール２は、Ｚ方向に関して作業空間１１に面した端部
に、作業用および掴み用の機構を固定するための詳しくは図示しない収容部１３
を有する。この平面ガントリシステムの対称的な構造によって、傾き誤差は殆ど
排除される。
【００１９】 図３は、平坦なウェブ板１４が直線状に配置された桁プロフィル１２を示して
おり、これらのウェブ板は、丸棒１５上に溶接で固定され、上記ウェブ板１４間
の中空空間１６を完全に発泡させることによって桁プロフィル１２内に固定され
る。
【００２０】 図４,５,６は、曲げられ、あるいは直角に曲げられたウェブ板１４が直線状に
配置された変形例をもつ桁プロフィル１２を示しており、これらのウェブ板は、
丸棒１５上に溶接で固定され、上記ウェブ板１４間の中空空間１６を完全に発泡
させることによって桁プロフィル１２内に固定される。桁プロフィル１２内に斜
めに配置されたウェブ板１４は、ウェブ板１４を真直ぐに配置した桁プロフィル
１２よりも高い曲げ剛性および捩り剛性を生じる。
【００２１】 図７は、平坦なウェブ板１４が真直ぐに配置された桁プロフィル１２を示して
おり、これらのウェブ板は、管１７上に溶接で固定され、上記ウェブ板１４間の
中空空間１６を完全に発泡させることによって桁プロフィル１２内に固定される
。管１７内の中空空間１８は、そのまま維持され、エネルギ導管の通路として、
あるいは特定の構造的前提の下で液体または気体の媒体を供給あるいは導くため
に用いられる。
【００２２】 図８は、平坦なウェブ板１４を真直ぐに配置した桁プロフィル１２を示してお
り、これらのウェブ板は、長方形または正方形の流線形断面の管１９上に溶接で
固定され、上記ウェブ板１４間の中空空間１６を完全に発泡させることによって
桁プロフィル１２内に固定される。流線形断面の管１９内の中空空間１８は、そ
のまま維持され、エネルギ導管の通路として用いられる。
【００２３】 図９は、平坦なウェブ板１４を真直ぐに配置した桁プロフィル１２を示してお
り、これらのウェブ板は、トラス構造の桁２３の長手方向プロフィル２１、好ま
しくはトラス構造の桁２３の節点２２上に溶接で固定され、上記ウェブ板１４間
の中空空間１６を完全に発泡させることによって、トラス構造の桁と一緒に桁プ
ロフィル１２内に固定される。管１７からなるトラス構造の実施の際に、管の端
部は、管内の中空空間１８が維持されるように閉鎖される。
【００２４】 図１０は、平坦なウェブカセット２４を真直ぐに配置した桁プロフィル１２を
示しており、これらのウェブカセットは、丸棒１５に溶接で固定され、ウェブカ
セット２４の間の中空空間２５を完全に発泡させることによって桁プロフィル１
２内に固定される。
【００２５】 図１１は、直角に曲げられたウェブカセット２４が直線状に配置された桁プロ
フィル１２を示しており、これらのウェブカセットは、丸棒１５上に溶接で固定
され、ウェブカセット２４の間の中空空間２５を完全に発泡させることによって
桁プロフィル内に固定される。桁プロフィル１２内に斜めに配置されたウェブカ
セット２４は、ウェブ板１４を真直ぐに配置した図１０の桁プロフィル１２より
も高い曲げ剛性および捩り剛性を生じる。
【００２６】 最後に、図１２は、平坦なウェブカセット２４を直線状に配置した桁プロフィ
ル１２を示しており、これらのウェブカセットは、トラス構造桁２３の長手方向
プロフィル２１上、好ましくはトラス構造桁２３の節点２２上に溶接で固定され
、上記ウェブカセット２４間の中空空間２５を完全に発泡させることによって、
トラス構造桁２３と一緒に桁プロフィル１２内に固定される。管１７からなるト
ラス構造の実施の際に、管の端部は、管内の中空空間１８が維持されるように閉
鎖される。
【００２７】 桁プロフィル１２の実施形態のための更なる組み合わせが可能である。図３〜
図１２は、選ばれた幾つかの実施形態であるにすぎない。
【００２８】 発泡の後に、桁プロフィル１２は、完全に加工される。可能な限り１回の締付
け固定で、組み立て面は、フライス盤によって平坦に削られ、総ての穴が明けら
れる。ねじ穴は、好ましくはタップによって、桁プロフィル１２の内壁に設けら
れる。さらに、機械ボルトは、スタッド、ねじの挿入、タップ穴、または他の手段
によって金属泡内に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 １重で案内される作業キャリッジをもつ平面ガントリシステムを
示す図である。
【図２】 ２重で案内される作業キャリッジをもつ平面ガントリシステムを
示す図である。
【図３】 平面ガントリシステム用の桁プロフィルの種々の実施形態を示す
図である。なお、平面ガントリシステムの補強は、アルミニウムまたは他の適し
た金属の泡内に、あるいはこの泡によって固定されたウェブ板またはウェブカセ
ットで形成されている。各実施形態間の差異は、ウェブ板やウェブカセットを棒
、型材、管、流線形断面の管、トラス状支持材の上に配置し、この配置を適した金属
の泡で桁プロフィル内に固定するためにどのような可能性があるかを示している
。図の完全性は、要求されない。
【図４】 平面ガントリシステム用の桁プロフィルの種々の実施形態を示す
図である。
【図５】 平面ガントリシステム用の桁プロフィルの種々の実施形態を示す
図である。
【図６】 平面ガントリシステム用の桁プロフィルの種々の実施形態を示す
図である。
【図７】 平面ガントリシステム用の桁プロフィルの種々の実施形態を示す
図である。
【図８】 平面ガントリシステム用の桁プロフィルの種々の実施形態を示す
図である。
【図９】 平面ガントリシステム用の桁プロフィルの種々の実施形態を示す
図である。
【図１０】 平面ガントリシステム用の桁プロフィルの種々の実施形態を示
す図である。
【図１１】 平面ガントリシステム用の桁プロフィルの種々の実施形態を示
す図である。
【図１２】 平面ガントリシステム用の桁プロフィルの種々の実施形態を示
す図である。
【符号の説明】
１ 作業キャリッジ ２ リニアモジュール ３ キャリッジ ４ 掴み ５ １次部材 １０ ２次部材 １１ 作業空間 １２ 桁プロフィル １４ ウェブ板 １５ 丸棒 １６,１８,２５ 中空空間 １７,１９ 管 ２１ 長手方向プロフィル ２２ 節点 ２３ トラス構造桁 ２４ ウェブカセット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 リューディガー・ハウシルト ドイツ連邦共和国デー−09600ナウンドル フ、グリレンブルガー・シュトラーセ67番 Ｆターム(参考） 3C048 BB01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直線状の直接駆動(リニアモータ)を有し、Ｘ,Ｙ,Ｚ方向の３
    つの運動軸をもつ加工、組立および取扱の作業のために、支持構造または機械の
    支持枠に固定される平面ガントリシステムであって、上記Ｚ軸は、特に非金属材
    料を高速に加工するための加工・掴み機構を有する平面ガントリシステムにおい
    て、 上記Ｘ,Ｙ,Ｚ軸は、リニアモータで同期して駆動されるリニアモジュール(2)
    を備え、このリニアモジュールは、長方形または正方形の断面をもつ熱間圧延さ
    れた桁プロフィル(12)からなり、かつ、対をなして対向する２次要素(10)を装備
    するとともに、一体化アセンブリの形態の鋳物からなるキャリッジ(3)および作
    業キャリッジ(1)を有する一方、上記一体化アセンブリは、Ｘ,Ｙ,Ｚ軸のための
    掴み(4)を持つように形成され、かつ、１次要素(5)を有することを特徴とする平
    面ガントリシステム。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の平面ガントリシステムにおいて、２つの平
    行に延在する桁プロフィル(12)によって２重に案内される作業キャリッジ(1)に
    、上記桁プロフィル(12)をフォーク状に取り囲む２つの掴み(4)が設けられてい
    ることを特徴とする平面ガントリシステム。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の平面ガントリシステムにおいて、
    上記キャリッジ(3)および作業キャリッジ(1)は、多くのリブが付いた壁厚の薄い
    金属鋳造品として形成され、この金属鋳造品は、軽量で高い剛性をもつことで際
    立ち、失われた形状を克服すべく、原型モデル装置、Croning(登録商標)-砂のレ
    ーザによる焼結、または計算機援用設計のデータに基づくモールド材のフライス
    削りを用いて作られることを特徴とする平面ガントリシステム。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の平面ガントリシステ
    ムにおいて、上記２次要素(10)は、上記桁プロフィル(12)に直接固定されている
    ことを特徴とする平面ガントリシステム。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の平面ガントリシステ
    ムにおいて、上記桁プロフィル(12)のＸ,Ｙ,Ｚ軸に関する曲げ剛性および捩り剛
    性は、金属、特にアルミニウムの完全あるいは部分的な発泡によって高められて
    いることを特徴とする平面ガントリシステム。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の平面ガントリシステ
    ムにおいて、上記桁プロフィル(12)は、平坦または直角に曲げて仕上げられたぴ
    ったり嵌合するウェブ板を、丸棒(15)、管(17)、長手方向プロフィル(21)、または
    流線形断面をもつ管(19)に固定してなる配置を有し、上記ウェブ板は、桁プロフ
    ィル(12)の長手方向軸に対して斜めに配置され、上記ウェブ板(14)の間の中空空
    間(16)は、所定量の発泡可能な金属材料またはアルミニウム材料を発泡させて補
    強されていることを特徴とする平面ガントリシステム。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の平面ガントリシステ
    ムにおいて、上記桁プロフィル(12)は、平坦または直角に曲げて仕上げられたぴ
    ったり嵌合するウェブカセット(24)を、丸棒(15)、管(17)、長手方向プロフィル(2
    1)、または流線形断面をもつ管(19)に固定してなる配置を有し、上記ウェブカセ
    ット(24)は、平坦または直角に曲げて形成され、あるいはウェブモールド材で形
    成された２つのウェブ板(14)を、桁プロフィル(12)の長手方向軸に対して傾けて
    配置して、丸棒(15)、管(17)、長手方向プロフィル(21)、または流線形断面をもつ
    管(19)に固定するとともに、２つのウェブ板は、多数の短いスペーサを介して中
    空空間(25)を形成しつつ互いに連結され、上記中空空間は、所定量の発泡可能な
    金属材料またはアルミニウム材料を発泡させて補強されていることを特徴とする
    平面ガントリシステム。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の平面ガントリシステ
    ムにおいて、上記桁プロフィル(12)は、溶接構造中にトラス桁(23)を含み、この
    トラス桁は、丸棒(15)、プロフィル、管(17)、または流線形断面をもつ管(19)から
    組み立てられ、かつ、上記トラス桁の長手方向プロフィル(21)、好ましくは節点(
    22)に、ぴったり嵌合する平坦なウェブ板(14)あるいはウェブカセット(24)が、
    上記桁プロフィル(12)の長手方向に対して斜めに配置される一方、上記ウェブ板
    またはウェブカセットは、上記桁プロフィル(12)をトラス桁(23)に連結し、ウェ
    ブ板(14)相互間の中空空間(16)あるいはウェブカセット(24)内の中空空間(25)は
    、所定量の発泡可能な金属材料またはアルミニウム材料を発泡させて補強されて
    いることを特徴とする平面ガントリシステム。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の平面ガントリシステ
    ムにおいて、上記桁プロフィル(12)は、管(17)または流線形断面をもつ管(19)か
    らなる挿入部材を含み、この挿入部材は、上記桁プロフィル(12)が発泡された後
    に、長手方向軸に中空空間(18)が形成され、上記挿入部材の内断面積の合計は、
    桁プロフィルの内断面積の１／２以下であり、上記挿入部材相互間の間隔および
    上記挿入部材と桁プロフィル(12)の内面との間隔は、上記桁プロフィルの横断面
    の平均的幅の１／５乃至１／１０であることを特徴とする平面ガントリシステム
    。
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