JP2008528307A - 5-bar mechanism with dynamic balancing means and method for dynamically balancing a 5-bar mechanism - Google Patents

5-bar mechanism with dynamic balancing means and method for dynamically balancing a 5-bar mechanism Download PDF

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Abstract

【課題】先行技術における欠点を持たない、あるいは少なくともそれらの欠点がより少ない、高速で操作可能な、物体を操作するための、特に電子部品を操作するためのデバイスおよび方法を提供する。
【解決手段】本発明は、物体を操作するための、特に電子部品を操作するためのデバイスに関する。このデバイスは、ロッド機構(1、20、40、50、60、80)、二つの独立したアクチュエータ(4、5、23、24、43、81)、そして動的な反力および/あるいは反作用モーメントを補正するための平衡機構(53、54、63から66、86)からなる。本発明は、また、そのようなデバイスを使用して、物体を操作する、特に電子部品を操作するための方法に関する。
【選択図】図3
A device and a method for manipulating an object, in particular for manipulating electronic components, which do not have the disadvantages in the prior art, or at least have few of those disadvantages, are operable at high speed.
The present invention relates to a device for manipulating an object, in particular for manipulating electronic components. This device has a rod mechanism (1, 20, 40, 50, 60, 80), two independent actuators (4, 5, 23, 24, 43, 81), and dynamic reaction forces and / or reaction moments. It comprises an equilibrium mechanism (53, 54, 63 to 66, 86) for correcting. The invention also relates to a method for operating an object, in particular an electronic component, using such a device.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、物体を操作するための、特に電子部品を操作するためのデバイスに関する。本発明は、また、そのようなデバイスを使用して、物体を操作する、特に電子部品を操作するための方法に関する。   The present invention relates to a device for manipulating an object, in particular for manipulating electronic components. The invention also relates to a method for operating an object, in particular an electronic component, using such a device.

物体を操作するために、特に電子部品を把持し、変位させ、そして下ろす等の操作のために、様々なタイプのマニピュレータが使用されている。それらの例としては、直角ガイドに沿って移動可能なキャリッジやロボットアームがある。そのようなマニピュレータは、高い位置精度で機能することができるが、作動可能な加速が制限されるという欠点を持つ。非常に高い精度で機能する必要がある場合は、さらに、マニピュレータとそれに組み付けた機械部品の加速に関連する反力および反作用モーメントから生じる、フレームの不要な動きを防止するために、強力なフレームを備えなければならない。電子部品の製造および/あるいは加工産業においては、製造速度が増加しているため、既存のマニピュレータは、ますます、そのような工程のさらなる最適化に対する限界となってきている。   Various types of manipulators are used for manipulating objects, in particular for operations such as gripping, displacing and lowering electronic components. Examples thereof include a carriage and a robot arm that are movable along a right angle guide. Such a manipulator can function with high positional accuracy, but has the disadvantage that operational acceleration is limited. If it is necessary to function with very high accuracy, a powerful frame can also be used to prevent unwanted movement of the frame resulting from the reaction forces and reaction moments associated with the acceleration of the manipulator and the mechanical parts assembled to it. You must prepare. In the electronic component manufacturing and / or processing industry, as manufacturing speeds increase, existing manipulators are increasingly limiting the further optimization of such processes.

本発明の目的は、先行技術における欠点を持たない、あるいは少なくともそれらの欠点がより少ない、高速で操作可能な、物体を操作するための、特に電子部品を操作するためのデバイスおよび方法を提供することである。   The object of the present invention is to provide a device and a method for manipulating an object, in particular for manipulating electronic components, which can be operated at high speed, without the disadvantages in the prior art, or at least less of those disadvantages. That is.

この目的のために、本発明は、物体を操作するための、特に電子部品を操作するための、次のものからなるデバイスを提供する。少なくとも二本のマスター・ロッドを備えるロッド機構。これらマスター・ロッドの各々にはスレーブ・ロッドが枢軸的に係合し、これらスレーブ・ロッドが、マスター・ロッドから離れた位置で相互に結合する。マスター・ロッドの各々に係合する二つのアクチュエータ。これらアクチュエータは、相互から独立して作動可能である。そしてロッド機構の運動中に動的な力を補正するための平衡機構。ロッド機構は、ロッド・アセンブリとも呼ぶ。スレーブ・ロッドによって定義する位置は、機構のマスター・ロッドの各々の、少なくとも単一の自由度を操作することによって、完全に制御できる。(駆動機構とも呼ぶ)アクチュエータは、運動の単一の自由度を備える必要があるのみで、さらに固定界に結合できることから、単純な様式で具現化できる。したがって、デバイスの動的質量をかなり制限して保持でき、アクチュエータは、動的質量の一部を形成する必要がない。動的質量が小さいことは、フレーム内に振動を発生させる力を減少させる。特に半導体等の電子部品の変位では、変位させる製品の質量も非常に小さいため、ロッド機構の慣性へ平衡機構を適合させることが可能である。したがって、マニピュレータの荷重支持容量が非常に小さい、まさにそのような応用において、(非常に)高い加速度での作動が可能になる。この目的のために非常に高価な手段を必要とせずに、これを可能にするのが、まさに、本発明によるマニピュレータである。力補正のための平衡機構の存在も、ドライブ手段によって(ドライブ手段が一部を形成する固定界)周辺に加えられることから生じる実質的反力を防止する。その結果、マニピュレータのフレーム、そして固定界へのフレームの固定は、振動を発生させることなく、比較的容易に具現化できる。   For this purpose, the present invention provides a device for manipulating an object, in particular for manipulating electronic components, comprising: A rod mechanism with at least two master rods. A slave rod is pivotally engaged with each of the master rods, and the slave rods are coupled to each other at a position away from the master rod. Two actuators that engage each of the master rods. These actuators can be operated independently of each other. And an equilibrium mechanism for correcting dynamic forces during the movement of the rod mechanism. The rod mechanism is also called a rod assembly. The position defined by the slave rods can be completely controlled by manipulating at least a single degree of freedom of each of the mechanism's master rods. An actuator (also referred to as a drive mechanism) need only have a single degree of freedom of movement and can be further coupled to a fixed field and thus can be implemented in a simple manner. Thus, the dynamic mass of the device can be held fairly limited, and the actuator need not form part of the dynamic mass. The small dynamic mass reduces the force that generates vibrations in the frame. In particular, when the electronic component such as a semiconductor is displaced, the mass of the displaced product is very small, so that the equilibrium mechanism can be adapted to the inertia of the rod mechanism. Therefore, in such an application where the load carrying capacity of the manipulator is very small, operation at (very) high acceleration is possible. It is exactly the manipulator according to the invention that makes this possible without the need for very expensive means for this purpose. The presence of a balancing mechanism for force correction also prevents a substantial reaction force resulting from being applied by the drive means (fixed field on which the drive means forms part). As a result, the frame of the manipulator and the fixing of the frame to the fixed field can be realized relatively easily without generating vibration.

動的な力の補正のための平衡機構は、ロッド機構に組み付けたカウンター・ボディ(釣合重り)からなるフォース・バランシングを備えることができる。そのような構造は、非常に単純で、複雑な制御を必要としない。なぜなら、マニピュレータの機械的なカプリング、そして関連するカウンター・ボディ(またはオプションとして単一のカウンター・ボディ)が、所望の補正平衡力の良好な発生を促すからである。もう一つの可能性は、力補正のために平衡機構が、ロッド機構から分離して変位可能な、補正ドライブによって作動される少なくとも一つのボディからなるということである。そのような平衡機構の制御は、通常、電子制御によって行われる。そのような電子制御平衡機構は、ロッド機構から離れた位置で配置でき、構造上、より大きな自由度を提供する。さらに、平衡機構が動的質量の一部を形成する必要はもはやなく、ロッド・アセンブリの構造を非常に軽いものにできる。注目すべきは、もちろん、電子制御平衡機構を、ロッド機構に組み付けたカウンター・ボディを備える力補正に組み合わせるという可能性もあるということである。最後に注目すべきことは、力の動的補正を、全方向(自由度3)で実行できるが、限定した数の方向にだけ、すなわち、3未満の自由度で実現するように力の補正を選択することも可能である。力のそのような限定補正を採用すれば、最も破壊的な反力は少なくとも部分的に補正できるが、もう一つの反力または他の複数の反力は補正されない。   The balance mechanism for dynamic force correction can include force balancing consisting of a counter body (balance weight) assembled to the rod mechanism. Such a structure is very simple and does not require complex control. This is because the mechanical coupling of the manipulator and the associated counter body (or optionally a single counter body) facilitates the good generation of the desired corrected equilibrium force. Another possibility is that, for force correction, the balancing mechanism consists of at least one body actuated by a correction drive that can be displaced separately from the rod mechanism. Such a balancing mechanism is usually controlled by electronic control. Such an electronically controlled balancing mechanism can be placed away from the rod mechanism and provides greater freedom in construction. Furthermore, the balancing mechanism no longer needs to form part of the dynamic mass and the structure of the rod assembly can be very light. It should be noted that, of course, there is also the possibility of combining an electronically controlled balancing mechanism with a force correction with a counter body assembled to the rod mechanism. Finally, it should be noted that force correction can be performed in all directions (3 degrees of freedom), but only in a limited number of directions, ie with less than 3 degrees of freedom. It is also possible to select. Employing such limited correction of force can at least partially correct the most destructive reaction force, but not another reaction force or other reaction forces.

実際には、スレーブ・ロッドが加工エレメントを携帯することになる。そのような加工エレメントは、例えば、機械的に、または圧縮空気作用で制御可能なグリッパ、カメラ、様々なタイプのツール、多様な加工エレメントと共作用するためのカプリング部品等を持つヘッドからなる。スレーブ・ロッドは、直接に相互に結合できる、または、カプリング部品等の、もう一つのエレメントを介して結合することもできる。   In practice, the slave rod carries the machining element. Such processing elements consist of, for example, a head with mechanically or pneumatically controllable grippers, cameras, various types of tools, coupling parts for interacting with various processing elements and the like. The slave rods can be directly connected to each other or can be connected via another element, such as a coupling component.

二本のマスター・ロッドに係合するアクチュエータは、例えば、二つの、独立して作動するサーボモータによって回転駆動運動を発生させることができる。したがって、アセンブリをコンパクトにするために、回転アクチュエータの回転軸を同軸に、すなわち、これら回転軸を相互に一直線上に配置することが可能である。他方、(例えば、往復または断続的な様式で)マスター・ロッドが相互に移動可能なよう、二本のマスター・ロッドに係合するアクチュエータに、直線駆動運動を発生させることも可能である。往復アクチュエータは、例えばリニア・モータの平行配置の形態で、例えば相互に平行に配置できる。代替的に、マスター・ロッドを、一方が回転駆動されて回転運動を直線運動へ変換するドライブ・ロッドに係合させることも可能である。条件(利用可能な全空間、エネルギー消費、必要な精度等)に応じて、ドライブの特殊型式を選択することが可能である。最後に注目すべきことは、マスター・ロッドの一本を回転駆動させ、もう一本のマスター・ロッドを直線駆動させることも可能であることである。   The actuator that engages the two master rods can generate rotational drive motion by, for example, two independently operated servomotors. Therefore, in order to make the assembly compact, it is possible to arrange the rotation axes of the rotary actuator coaxially, that is, to arrange these rotation axes in line with each other. On the other hand, it is also possible to generate a linear drive motion in an actuator that engages two master rods so that the master rods can move relative to each other (eg, in a reciprocating or intermittent manner). The reciprocating actuators can be arranged parallel to each other, for example in the form of a parallel arrangement of linear motors. Alternatively, the master rod can be engaged with a drive rod, one of which is rotationally driven to convert rotational motion into linear motion. Depending on the conditions (total available space, energy consumption, required accuracy, etc.), it is possible to select a special type of drive. Finally, it should be noted that one master rod can be driven to rotate and the other master rod can be driven linearly.

加えて、デバイスが、また、ロッド・アセンブリの変位によって発生する反作用モーメント(トルク)の、モーメント補正(トルク補正)のための平衡機構からなるならば、これは追加の利点である。そのような追加の平衡機構を採用することにより、マニピュレータは、さらにより大きな範囲で動的に均衡を保つことができる。このことは、結果的に発生するはずの反力および反作用モーメントが、(少なくとも理論的には)完全に不在になる可能性さえも提供するため、(少なくとも理論的には)マニピュレータが、その周辺と全く接触しないことになる。したがって、力補正のための平衡機構の利点に関して上記に説明した利点は、また、結果として生じるモーメントを解消することに関しても適用する。動的なモーメント補正に関しても注目すべきことは、モーメント補正が、(自由度3で)全方向に実現できるが、限定した数の方向だけで、すなわち3未満の自由度でモーメント補正を実現するように選択することも可能である。そのような限定したモーメント補正を採用することで、最も破壊的なモーメントは少なくとも部分的に補正できる。しかし、もう一つのモーメント、または他の複数のモーメントは補正されない。   In addition, if the device also comprises a balancing mechanism for moment correction (torque correction) of the reaction moment (torque) generated by the displacement of the rod assembly, this is an additional advantage. By employing such an additional balancing mechanism, the manipulator can be dynamically balanced in a much larger range. This provides the possibility that the resulting reaction forces and reaction moments will even be completely absent (at least in theory), so that the manipulator (at least in theory) There will be no contact at all. Therefore, the advantages described above with respect to the advantages of the balancing mechanism for force correction also apply with respect to eliminating the resulting moments. It should also be noted about dynamic moment correction that moment correction can be realized in all directions (with 3 degrees of freedom), but only in a limited number of directions, ie with less than 3 degrees of freedom. It is also possible to select as follows. By employing such limited moment correction, the most destructive moment can be corrected at least partially. However, the other moment or other moments are not corrected.

モーメント補正のための平衡機構は、ロッド機構に組み付けた少なくとも一つのカウンター回転ボディからなるように具現化できる。逆に、モーメント補正のための平衡機構が、ロッド機構から分離して変位可能な、そして補正ドライブによって作動される少なくとも一つのボディからなることも可能である。先に述べたように、この第二の変形例は電子制御を必要とするが、これは、ロッド機構から離れた位置に配置することもできる。もう一度述べるが、電気制御の利点は、ロッド・アセンブリを比較的軽い構造にできること、そして全慣性を制限できることである。   The balance mechanism for moment correction can be embodied to comprise at least one counter rotating body assembled to the rod mechanism. Conversely, the balancing mechanism for moment correction can consist of at least one body that can be displaced separately from the rod mechanism and is actuated by a correction drive. As mentioned earlier, this second variant requires electronic control, but it can also be located away from the rod mechanism. Once again, the advantages of electrical control are that the rod assembly can be made relatively light and that the total inertia can be limited.

さらに、モーメント補正のための平衡機構を、力補正のための平衡機構に組み付けた場合には、(相乗効果的な)利点を達成できる。   Further, when a balance mechanism for moment correction is assembled to a balance mechanism for force correction, a (synergistic) advantage can be achieved.

本発明は、また、前述の請求項のいずれかによるデバイスを使用することによって、物体を操作するための、特に電子部品を操作するための、次の処理ステップからなる方法を提供する。A)ロッド機構のマスター・ロッドに係合している二つのアクチュエータを独立させて制御すること。そしてB)少なくとも一つの平衡機構によって、ロッド機構の変位の結果として発生する反力(および/あるいは反作用モーメント)を少なくとも部分的に補正すること。そのような方法の利点については、本発明によるデバイスの平衡機構に関する上述の利点を参照すべきである。   The invention also provides a method comprising the following processing steps for manipulating an object, in particular for manipulating electronic components, by using a device according to any of the preceding claims. A) The two actuators engaged with the master rod of the rod mechanism are controlled independently. And B) at least partially correcting the reaction force (and / or reaction moment) generated as a result of the displacement of the rod mechanism by at least one balancing mechanism. For the advantages of such a method, reference should be made to the above-mentioned advantages regarding the balancing mechanism of the device according to the invention.

この方法においては、平衡機構の作用をロッド・アセンブリへ機械的に結合する、または平衡機構の作用を電気的に制御することも可能である。電気制御は、ロッド機構に係合するアクチュエータを制御することで、および/あるいはこの目的のために配置したセンサに基づいて可能である。   In this way, it is also possible to mechanically couple the action of the balancing mechanism to the rod assembly or to electrically control the action of the balancing mechanism. Electrical control is possible by controlling an actuator that engages the rod mechanism and / or based on a sensor arranged for this purpose.

本発明を、以下の図に示す非限定的な実施例に基づいて、さらに説明する。   The invention will be further described based on the non-limiting examples shown in the following figures.

図1Aは、(矢印R1およびR2へ)サーボモータ4、5によって回転できる2本のマスター・ロッド2、3を持つロッド機構1を示す。サーボモータ4、5は、モータ・サポート6、7を介して、固定界に結合されている。各マスター・ロッド2、3には、それぞれスレーブ・ロッド8、9が係合している。マスター・ロッド2とスレーブ・ロッド8とは、ヒンジ10を介して、自由に揺動可能な様式で相互に結合されている。同様に、マスター・ロッド3とスレーブ・ロッド9とは、ヒンジ11を介して、自由に揺動可能な様式で相互に結合されている。スレーブ・ロッド8、9が支えるヘッド12の位置は、サーボモータ4、5の制御駆動によって、完全に制御できる。   FIG. 1A shows a rod mechanism 1 with two master rods 2, 3 that can be rotated by servo motors 4, 5 (to arrows R1 and R2). Servo motors 4 and 5 are coupled to a fixed field via motor supports 6 and 7. Slave rods 8 and 9 are engaged with the master rods 2 and 3, respectively. The master rod 2 and the slave rod 8 are connected to each other via a hinge 10 in a freely swingable manner. Similarly, the master rod 3 and the slave rod 9 are coupled to each other via a hinge 11 in a freely swingable manner. The position of the head 12 supported by the slave rods 8 and 9 can be completely controlled by the control drive of the servo motors 4 and 5.

図1Bは、リニア・ドライブ23、24によって長さ方向(矢印L1およびL2)だけに変位可能な2本のマスター・ロッド21、22を持つロッド機構20を示す。これらのリニア・ドライブ23、24は、サポート25、26を介して、固定界に結合されている。マスター・ロッド21、22は、ヒンジ27、28を介して、スレーブ・ロッド29、30に結合されている。スレーブ・ロッド29、30はヘッド31を支え、それの位置は、リニア・ドライブ23、24の作動結果から決定される。   FIG. 1B shows a rod mechanism 20 having two master rods 21, 22 that can be displaced only in the length direction (arrows L 1 and L 2) by means of linear drives 23, 24. These linear drives 23, 24 are coupled to the fixed field via supports 25, 26. The master rods 21 and 22 are coupled to slave rods 29 and 30 via hinges 27 and 28. The slave rods 29 and 30 support the head 31 and the position thereof is determined from the operation result of the linear drives 23 and 24.

図1Cは、図1Aに示すロッド機構1に非常に類似したロッド機構40を示す。マスター・ロッド41、42は、2台の、別個のモータで駆動されるが、単に一台のモータ43だけが図示されている。これは、モータが相互に整列して配置されているため、図中では上側モータ43だけが見えるという事実によるものである。このロッド機構40の詳細については、図1Aに関する説明を参照すべきである。   FIG. 1C shows a rod mechanism 40 that is very similar to the rod mechanism 1 shown in FIG. 1A. The master rods 41 and 42 are driven by two separate motors, but only one motor 43 is shown. This is due to the fact that only the upper motor 43 is visible in the figure because the motors are arranged in alignment with each other. For details of the rod mechanism 40, reference should be made to the description relating to FIG. 1A.

図2は、本発明によるマニピュレーション・デバイス50を概略的に示す。デバイス50は、2本のマスター・ロッド51、52を備え、それらマスター・ロッド51、52は、力補正のための平衡機構を形成する重り53、54を備える。このマニピュレーション・デバイス50のさらなる説明に関しては、図1Aから1Cを参照すべきである。   FIG. 2 schematically shows a manipulation device 50 according to the invention. The device 50 includes two master rods 51, 52, which include weights 53, 54 that form a balance mechanism for force correction. For further description of this manipulation device 50, reference should be made to FIGS. 1A to 1C.

図3は、マスター・ロッド61、62を持つ、本発明によるマニピュレーション・デバイス60を概略的に示す。これらマスター・ロッドは、力補正のための平衡機構を形成する重り63、64を備える。しかしながら、マニピュレーション・デバイス60は、モーメント補正のための平衡機構をも備える。モーメント補正のためのこの平衡機構は、二つの回転可能な重り65、66から形成されている。これらの重りは、マスター・ロッド61、62に結合すると共に静止位置にあるリング69の内側に係合する二つの作動ホイール67、68の存在により、ロッド機構60が回転するときに反対方向へ回転する。したがって、ロッド機構を完全に動的な様式で補正することが可能で、機構60の運動の結果として、固定界上のサポート70から合力が作用することは全く(または実質的に全く)ない。   FIG. 3 schematically shows a manipulation device 60 according to the invention with master rods 61, 62. These master rods are provided with weights 63, 64 that form a balance mechanism for force correction. However, the manipulation device 60 also includes a balancing mechanism for moment correction. This balancing mechanism for moment correction is formed from two rotatable weights 65, 66. These weights rotate in opposite directions when the rod mechanism 60 rotates due to the presence of two actuating wheels 67, 68 that couple to the master rods 61, 62 and engage inside the ring 69 in a stationary position. To do. Thus, the rod mechanism can be compensated in a fully dynamic manner, with no resultant (or substantially no) resultant force from the support 70 on the fixed field as a result of the movement of the mechanism 60.

最後に、図4は、図1Cに示すロッド・アセンブリに対応するロッド・アセンブリ80を示す。しかしながら、このドライブ81は、信号線82、83を介して中央制御ユニット84へ結合されている。中央制御ユニット84は、所望の補正力およびモーメントを計算し、それから、出力信号線85によって別個の補正ユニット86を制御する。この補正ユニット86は、ロッド・アセンブリ80が結合されているのと同じ固定界87へ結合されている。したがって、ロッド・アセンブリ80および補正ユニット86が及ぼす力の合力をゼロ(または非常に小さなもの)に達成できる。補正ユニット86には、(3方向へ移動可能で3方向へ回転可能な、すなわち自由度6の質量を持つ)完全な補正手段を設けることができる。しかし、限られた自由度のみを持つ、すなわち自由度が6未満である補正手段を具現化するように選択することもできる。そのような限定された補正手段を使用することによって、破壊的な反力および/あるいは反作用モーメントのほとんどを補正できるが、より破壊的でない反力および/あるいは反作用モーメントは補正されない。6未満の自由度を持つ補正手段は、自由度が6の、完全な補正手段よりも単純で、より安価であることは明らかである。   Finally, FIG. 4 shows a rod assembly 80 corresponding to the rod assembly shown in FIG. 1C. However, this drive 81 is coupled to the central control unit 84 via signal lines 82 and 83. The central control unit 84 calculates the desired correction force and moment and then controls a separate correction unit 86 by means of the output signal line 85. This correction unit 86 is coupled to the same fixed field 87 to which the rod assembly 80 is coupled. Accordingly, the resultant force exerted by the rod assembly 80 and the correction unit 86 can be zero (or very small). The correction unit 86 can be provided with complete correction means (movable in three directions and rotatable in three directions, ie having a mass of 6 degrees of freedom). However, it is also possible to choose to embody correction means with only a limited degree of freedom, ie with a degree of freedom of less than 6. By using such limited correction means, most of the destructive reaction forces and / or reaction moments can be corrected, but less disruptive reaction forces and / or reaction moments are not corrected. Obviously, a correction means with less than 6 degrees of freedom is simpler and less expensive than a complete correction means with 6 degrees of freedom.

本発明によるデバイスの構成要素であるロッド・アセンブリの略図である。1 is a schematic illustration of a rod assembly that is a component of a device according to the present invention. 本発明によるデバイスの構成要素であるロッド・アセンブリの、代替変形実施例の略図である。2 is a schematic illustration of an alternative variant embodiment of a rod assembly that is a component of a device according to the invention. 本発明によるデバイスの構成要素であるロッド・アセンブリの、第二の変形実施例の略図である。2 is a schematic representation of a second alternative embodiment of a rod assembly that is a component of a device according to the invention. 力補正のために平衡機構を備える、本発明によるマニピュレーション・デバイスの略図である。1 is a schematic illustration of a manipulation device according to the present invention comprising a balancing mechanism for force correction. 力補正のための平衡機構とモーメント補正のための平衡機構とを備える、本発明によるマニピュレーション・デバイスの、代替変形実施例の略図である。2 is a schematic illustration of an alternative variant embodiment of a manipulation device according to the invention comprising a balancing mechanism for force correction and a balancing mechanism for moment correction. 電子制御平衡機構を備える、本発明によるマニピュレーション・デバイスの、第二の代替変形実施例の略図である。2 is a schematic illustration of a second alternative variant embodiment of a manipulation device according to the invention comprising an electronically controlled balancing mechanism.

Claims (16)

物体を操作する、特に電子部品を操作するためのデバイスであって、
少なくとも二本のマスター・ロッドを備え、前記マスター・ロッドの各々に枢軸的にスレーブ・ロッドが係合し、前記スレーブ・ロッドが前記マスター・ロッドから離れた位置で相互に結合しているロッド機構、
前記マスター・ロッドの各々に係合する、相互から独立して作動可能な、二つのアクチュエータ、そして
前記ロッド機構の運動中に動的な力を補正するための平衡機構からなる、デバイス。
A device for operating an object, in particular an electronic component,
A rod mechanism comprising at least two master rods, each of the master rods being pivotally engaged with a slave rod, and the slave rods being coupled to each other at a position away from the master rod ,
A device comprising two actuators that engage each of the master rods and are operable independently of each other, and a balance mechanism for correcting dynamic forces during movement of the rod mechanism.
力補正のための前記平衡機構が、前記ロッド機構に組み付けたカウンター・ボディからなることを特徴とする、請求項1に記載のデバイス。   The device according to claim 1, wherein the balance mechanism for force correction comprises a counter body assembled to the rod mechanism. 力補正のための前記平衡機構が、前記ロッド機構から分離して変位可能で補正ドライブによって作動される少なくとも一つのボディからなることを特徴とする、請求項1または2に記載のデバイス。   3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the balancing mechanism for force correction consists of at least one body which is displaceable separately from the rod mechanism and is actuated by a correction drive. 前記スレーブ・ロッドが加工エレメントを携帯していることを特徴とする、前述の請求項のいずれかに記載のデバイス。   A device according to any of the preceding claims, characterized in that the slave rod carries a working element. 前記二本のマスター・ロッドに係合する前記アクチュエータが、回転駆動運動を発生させることを特徴とする、前述の請求項のいずれかに記載のデバイス。   A device according to any of the preceding claims, characterized in that the actuator engaging the two master rods generates a rotational drive movement. 前記回転アクチュエータの回転軸が、並列に、好ましくは同軸に配置されることを特徴とする、請求項5に記載のデバイス。   6. Device according to claim 5, characterized in that the rotational axis of the rotary actuator is arranged in parallel, preferably coaxially. 前記二本のマスター・ロッドに係合する前記アクチュエータが、直線駆動運動を発生させることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載のデバイス。   6. A device according to any one of the preceding claims, characterized in that the actuator engaging the two master rods generates a linear drive motion. 前記往復アクチュエータが、相互に平行に配置されることを特徴とする、請求項7に記載のデバイス。   8. Device according to claim 7, characterized in that the reciprocating actuators are arranged parallel to each other. 前記デバイスが、また、ロッド・アセンブリの変位によって発生するモーメントのモーメント補正を行うための平衡機構からなることを特徴とする、前述の請求項のいずれかに記載のデバイス。   A device according to any of the preceding claims, characterized in that the device also comprises a balancing mechanism for correcting moments generated by the displacement of the rod assembly. モーメント補正のための前記平衡機構が、前記ロッド機構に組み付けた少なくとも一つのカウンター回転ボディからなることを特徴とする、請求項9に記載のデバイス。   The device according to claim 9, characterized in that the balancing mechanism for moment correction comprises at least one counter rotating body assembled to the rod mechanism. モーメント補正のための前記平衡機構が、前記ロッド機構から分離して変位可能で補正ドライブによって作動される少なくとも一つのボディからなることを特徴とする、請求項9または10に記載のデバイス。   11. Device according to claim 9 or 10, characterized in that the balancing mechanism for moment correction consists of at least one body which is displaceable separately from the rod mechanism and is actuated by a correction drive. モーメント補正のための前記平衡機構が、力補正のための前記平衡機構に組み付けられていることを特徴とする、請求項9から11のいずれかに記載のデバイス。   12. A device according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the balancing mechanism for moment correction is assembled to the balancing mechanism for force correction. 前述の請求項のいずれかに記載のデバイスを使用して、物体を操作する、特に電子部品を操作するための方法であって、
A)ロッド機構のマスター・ロッドに係合する二つのアクチュエータを、独立させて制御する処理ステップ、そして
B)少なくとも一つの平衡機構によって、前記ロッド機構の変位の結果として発生する反力を、少なくとも部分的に補正する処理ステップからなる、方法。
A method for manipulating an object, in particular an electronic component, using a device according to any of the preceding claims,
A) a processing step for independently controlling two actuators engaged with the master rod of the rod mechanism, and B) at least one counterbalance mechanism that generates at least one reaction force as a result of the displacement of the rod mechanism. A method comprising processing steps for partial correction.
前記平衡機構の作用が、ロッド・アセンブリへ機械的に結合していることを特徴とする、請求項13に記載の方法。   The method of claim 13, wherein the action of the balancing mechanism is mechanically coupled to the rod assembly. 前記平衡機構の作用が電気的に制御されることを特徴とする、請求項13または14に記載の方法。   15. A method according to claim 13 or 14, characterized in that the action of the balancing mechanism is electrically controlled. 前記平衡機構の作用が、前記ロッド・アセンブリへ部分的に機械的に結合され、そして部分的に電気的に制御されることを特徴とする、請求項13から15のいずれかに記載の方法。

The method according to any of claims 13 to 15, characterized in that the action of the balancing mechanism is partly mechanically coupled to the rod assembly and partly electrically controlled.

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