JP6894432B2 - ヘキサポッドの精度誤差を補償するための方法およびシステム - Google Patents
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Description
・固定のベースと、
・6つの独立した制御可能な直動アクチュエータを備えた駆動アセンブリと、
・駆動アセンブリの制御ユニットと、
・駆動アセンブリによってベースに連結されたプラットフォームを備える可動キャリッジと
を少なくとも備えており、
駆動アセンブリの前記アクチュエータの各々は、長手方向における第1の端部によってベースに第1のヒンジによって連結され、長手方向における第2の端部によってキャリッジに第2のヒンジによって連結され、前記6つのアクチュエータは、ベース上の6つの枢動中心(または、枢支点)と、キャリッジ上の6つの枢動中心(または、枢支点)とを定めているヘキサポッドについて、このヘキサポッドの精度誤差を補償するための方法に関する。
・ヘキサポッドの幾何学的および位置決め誤差を決定することからなり、
キャリッジ上の各々の枢動中心およびベース上の各々の枢動中心の位置を測定し、枢動中心の位置決め誤差を決定することと、各々のアクチュエータの長さを測定し、これらのアクチュエータの長さ誤差を決定することとからなる第1のサブステップと、
各々のアクチュエータのそれぞれの経路に沿った位置決め誤差を測定することからなる第2のサブステップと
を含む測定ステップと、
・側定ステップにおける測定値から誤差補償値を計算する計算ステップと、
・ヘキサポッドの使用時にヘキサポッドの制御ユニットに誤差補償値を適用することからなる適用ステップと
を含むことを特徴とする。
・キャリッジ上の各々の枢動中心およびベース上の各々の枢動中心の位置の直接測定と、
・前記アクチュエータの長さ誤差を決定するための各々のアクチュエータの長さの直接測定と
で構成される。
・ボールを枢動中心の位置においてベースに固定することと、
・ベースを調整用プレートに固定することと、
・ボールの位置を3D測定装置の助けによって測定することと
からなる。
・ボールを枢動中心の位置においてキャリッジに固定することと、
・キャリッジを調整用プレートに固定することと、
・ボールの位置を3D測定装置の助けによって測定することと
からなる。
・ヘキサポッドの幾何学的および位置決め誤差を決定するように構成され、
枢動中心の位置決め誤差を決定するために、キャリッジ上の各々の枢動中心およびベース上の各々の枢動中心の位置を測定するとともに、前記アクチュエータの長さ誤差を決定するために、各々のアクチュエータの長さを測定するように構成された第1の測定アセンブリと、
各々のアクチュエータのそれぞれの経路に沿った位置決め誤差を測定するように構成された第2の測定アセンブリと
を備えている測定システムと、
・これらの測定に基づき、(後の)ヘキサポッドの使用時にヘキサポッドの制御ユニットに適用される誤差補償値を計算するように構成された計算ユニットと
を備える。
・枢動中心の位置決め誤差を決定するために、キャリッジ上の各々の枢動中心およびベース上の各々の枢動中心の位置を測定するように構成された測定アセンブリと、
・各々のアクチュエータの長さを測定するように構成された第2の測定アセンブリと
を備える。
・固定のベース3と、
・互いに独立しており、長さが可変かつ制御可能である6つの直動アクチュエータ5を備えた駆動アセンブリ4と、
・駆動アセンブリ4を制御するための制御ユニット6(とくには図示せず)と、
・駆動アセンブリ4によってベース3に接続されたプラットフォーム8を備える可動キャリッジ7と
を備える。
・X軸に従った相対運動および/またはX軸に沿った相対運動(θX)、ならびに/あるいは
・Y軸に従った相対運動および/またはY軸に沿った相対運動(θY)、ならびに/あるいは
・Z軸に従った相対運動および/またはZ軸に沿った相対運動(θZ)
を生じさせることができる。
・ヘキサポッド2の幾何学的および位置決め誤差を決定するように構成され、
ベース3上の各々の枢動中心9Aおよびキャリッジ7上の各々の枢動中心9Bの位置を測定し、枢動中心9Aおよび9Bの位置決め誤差を決定するように構成された測定アセンブリ11と、
各々のアクチュエータ5の長さを測定し、これらアクチュエータ5の長さ誤差を決定するように構成された測定アセンブリ12と、
各々のアクチュエータ5のそれぞれの経路に沿った位置決め誤差を測定するように構成された測定アセンブリ13と
を備えている測定システム10と、
・測定アセンブリ11〜13にそれぞれボンド15〜17によって接続され、これらの測定アセンブリ11〜13による測定値から誤差補償値を計算するように構成された計算ユニットと
を備える。
・図2において矢印20Aおよび20Bによって示されるとおりの各々の枢動中心9Aおよび9Bの位置の精度、
・図2において矢印21によって示されるとおりの各々のアクチュエータ5(または、脚)の初期の(元の)長さの測定の精度、および
・図2において矢印22によって示されるとおりの各々のアクチュエータ5の位置決めの精度
に大きく依存する。
・理論幾何学の定義に関するベース3およびキャリッジ7の枢動中心9Aおよび9Bの位置決め誤差の補償、
・各々のアクチュエータ5の元の長さの補償、および
・各々のアクチュエータ5の位置決め誤差の補償
が達成される。
・図3に示されるように、ボール23(例えば、セラミックまたは他の材料)が、例えば接着または他の方法を使用して、枢動中心の位置においてベース3に固定され、
・ベース3が、調整用プレート24に固定され、
・ボール23の位置が、3D測定装置(図示せず)の助けによって測定される。
・図4に示されるように、ボール25(例えば、セラミックまたは他の材料)が、枢動中心の位置においてキャリッジ7に固定され、
・キャリッジ7が、調整用プレート26に固定され、
・ボール25の位置が、3D測定装置(図示せず)の助けによって測定される。
・下側のボール(アクチュエータは組み立てられていない)の中心位置を測定し、支持プレートの角部の位置を追跡するステップ、
・アクチュエータを組み立て、上側のボールを位置決めするステップ、
・上側のボールの中心位置を測定するステップ、および
・(設備へのアクチュエータの配置の際に移動していないことを確認するために)プレートの角部の位置を検証するステップ
にて実施される。
・上述のとおりの種々の測定が実施され、次いで好ましくは補償マトリクスの形態の誤差(または、相違)の計算が実行される第1の段階と、
・ヘキサポッド2が通常どおりに使用されて標準的な動作を実行する第2の段階と
を有する。この場合において、計算された誤差(または、相違)は、これらの誤差を補償する目的において、これらの誤差を固定のベース3に関する可動キャリッジ7の移動を決定するときに考慮する制御ユニット6(または、コントローラ)に、1つ以上の標準的なアルゴリズムにて前もって統合される。
Claims (9)
- ・固定のベース(3)と、
・6つの独立した制御可能な直動アクチュエータ(5)を備えた駆動アセンブリ(4)と、
・前記駆動アセンブリ(4)のための制御ユニット(6)と、
・前記駆動アセンブリ(4)によって前記ベース(3)に接続されたプラットフォーム(8)を備える可動キャリッジ(7)と
を少なくとも備えており、
前記駆動アセンブリ(4)の前記アクチュエータ(5)の各々は、長手方向における第1の端部(5A)によって前記ベース(2)に第1のヒンジ(9A)によって連結され、長手方向における第2の端部(5B)によって前記キャリッジ(7)に第2のヒンジ(9B)によって連結され、前記6つのアクチュエータ(5)は、前記ベース(3)上の6つの枢動中心と、前記キャリッジ(7)上の6つの枢動中心とを定めているヘキサポッド(2)について、該ヘキサポッドの精度誤差を補償するための方法であって、
・前記ヘキサポッド(2)の幾何学的および位置決め誤差を測定するステップであって、
前記キャリッジ(7)上と前記ベース(3)上の前記枢動中心の位置決め誤差を決定するために、前記キャリッジ(7)上の各々の枢動中心および前記ベース(3)上の各々の枢動中心の位置を測定し、前記アクチュエータ(5)の長さ誤差を決定するために、各々のアクチュエータ(5)の長さを測定することと、そして
各々のアクチュエータ(5)のそれぞれの経路に沿って当該各々のアクチュエータ(5)の位置決め誤差を測定すること、を含み、
ここで、前記キャリッジ(7)上の各々の枢動中心および前記ベース(3)上の各々の枢動中心の位置を測定することが、ボール(23)を前記枢動中心の位置において前記ベース(3)に固定することと、前記ベース(3)を調整用プレート(24)に固定することと、前記ボール(23)の位置を3D測定装置を利用して測定することとを含み、そしてまた、前記ボール(25)を前記枢動中心の位置において前記キャリッジ(7)に固定することと、前記キャリッジ(7)を調整用プレート(26)に固定することと、前記ボール(23)の位置を3D測定装置を利用して測定することとを含むものである、
前記測定するステップと、
・前記側定するステップにおける測定から誤差補償値を計算するステップと、そして
・前記ヘキサポッド(2)の使用時に前記ヘキサポッド(2)の前記制御ユニット(6)に前記誤差補償値を適用するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記計算するステップは、前記枢動中心の位置の測定値を対応する理論値と比較し、前記ベース(3)の幾何学的誤差の補償マトリクスを作成することを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記計算するステップは、前記枢動中心の位置の測定値を対応する理論値と比較し、前記キャリッジ(7)の幾何学的誤差の補償マトリクスを作成することを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記前記キャリッジ(7)上の各々の枢動中心および前記ベース(3)上の各々の枢動中心の位置を測定することは、各々のアクチュエータ(5)について、3D測定装置(27)で、前記アクチュエータ(5)のボールの中心の間の前記アクチュエータ(5)の長さを、元のアクチュエータ(5)において測定することを含む、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記計算するステップは、前記アクチュエータ(5)の長さの測定値を対応する理論値と比較することと、前記アクチュエータ(5)の長さ誤差の補償マトリクスを作成することを含む、ことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記前記キャリッジ(7)上の各々の枢動中心および前記ベース(3)上の各々の枢動中心の位置を測定することは、
・前記キャリッジ(7)上の各々の枢動中心および前記ベース(3)上の各々の枢動中心の位置を直接測定することと、
・前記アクチュエータ(5)の長さ誤差を決定するために各々のアクチュエータ(5)の長さを直接測定することと
を同時に行うことからなる、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記計算するステップは、前記アクチュエータ(5)の位置決め誤差の測定値を使用して位置決め誤差の補償マトリクスを作成することを含む、ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- ・固定のベース(3)と、
・6つの独立した制御可能な直動アクチュエータ(5)を備えた駆動アセンブリ(4)と、
・前記駆動アセンブリ(4)のための制御ユニット(6)と、
・前記駆動アセンブリによって前記ベース(3)に連結されたプラットフォーム(8)を備える可動キャリッジ(7)と
を少なくとも備えており、
前記駆動アセンブリ(4)の前記アクチュエータ(5)の各々は、長手方向における第1の端部(5A)によって前記ベース(2)に第1のヒンジ(9A)によって連結され、長手方向における第2の端部(5B)によって前記キャリッジ(7)に第2のヒンジ(9B)によって連結され、前記6つのアクチュエータ(5)は、前記ベース(3)上の6つの枢動中心と、前記キャリッジ(7)上の6つの枢動中心とを定めているヘキサポッド(2)について、該ヘキサポッドの精度誤差を補償するためのシステムであって、
・前記ヘキサポッド(2)の幾何学的および位置決め誤差を決定するように構成され、
前記枢動中心の位置決め誤差を決定するために、前記キャリッジ(7)上の各々の枢動中心および前記ベース(3)上の各々の枢動中心の位置を測定するとともに、前記アクチュエータ(5)の長さ誤差を決定するために、各々のアクチュエータ(5)の長さを測定するように構成された第1の測定アセンブリ(11、12)と、
各々のアクチュエータ(5)のそれぞれの経路に沿った位置決め誤差を測定するように構成された第2の測定アセンブリ(13)と
を備えている測定システム(10)と、
・前記測定から、前記ヘキサポッド(2)の使用時に前記ヘキサポッド(2)の前記制御ユニット(6)に適用される誤差補償値を計算するように構成された計算ユニット(14)と
を備えることを特徴とするシステム(1)。 - 前記第1の測定アセンブリ(11、12)は、
・前記枢動中心の位置決め誤差を決定するために、前記キャリッジ(7)上の各々の枢動中心および前記ベース(3)上の各々の枢動中心の位置を測定するように構成された測定アセンブリ(11)と、
・各々のアクチュエータ(5)の長さを測定するように構成された第2の測定アセンブリ(12)と
を備える、ことを特徴とする請求項8に記載のシステム。
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