JPH0152233B2 - - Google Patents

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JPH0152233B2
JPH0152233B2 JP59268669A JP26866984A JPH0152233B2 JP H0152233 B2 JPH0152233 B2 JP H0152233B2 JP 59268669 A JP59268669 A JP 59268669A JP 26866984 A JP26866984 A JP 26866984A JP H0152233 B2 JPH0152233 B2 JP H0152233B2
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JP
Japan
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plane
chassis
prime mover
motion correction
axis motion
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JP59268669A
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Rede Fuiritsupu
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REJII NASHONARU DE YUJIINU RUNOO
Original Assignee
REJII NASHONARU DE YUJIINU RUNOO
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Publication date
Application filed by REJII NASHONARU DE YUJIINU RUNOO filed Critical REJII NASHONARU DE YUJIINU RUNOO
Publication of JPS60161278A publication Critical patent/JPS60161278A/ja
Publication of JPH0152233B2 publication Critical patent/JPH0152233B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/10Aligning parts to be fitted together
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B60J1/02Windows; Windscreens; Accessories therefor arranged at the vehicle front, e.g. structure of the glazing, mounting of the glazing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53039Means to assemble or disassemble with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/53052Multiple station assembly or disassembly apparatus including position sensor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用可能性〕 この発明は、被取付け要素の保持手段と、支持
体に対する正確な位置決めをするために支持体の
近接を検出して可動取付け工具の駆動手段に制御
信号を送出するセンサーとを有する。該可動取付
け工具によつて、被取付け要素を支持体上に適合
状に取付けうるようにすることにある。この可動
取付け工具は、フランス特許第2510933号(出願
番号81/15266号)明細書に記載されている。こ
のフランス特許明細書には、ガラス状の要素の装
入点と取付け点との空間内の正確な位置決めでも
つて自動車のボデイ上にガラス状の要素を自動的
に取付けるための工具が示されている。
しかし、この取付け工具による取付け精度は、
或る用途の場合、特に、自動車のボデイに対する
非常に正確な位置決めを必要とする。自動車のボ
デイに接着されるガラス状の要素の場合には不充
分なことがわかつており、このガラス状の要素
は、ばらつきを吸収する周辺継手に受けいれられ
るにすぎない。
接着されるガラス状の要素の取付けについての
この特別の問題に留意して、本発明者は、ガラス
状の要素を支持体上に可及的に高い精度で取付け
ることを可能にするロボツトの腕などの自動装置
のような可動取付け工具の先端に取付けできる運
動修正ヘツドを開発する試みを続けている。
〔発明の概要〕
この目的のため、この発明は、特に被取付け要
素を支持体上に適合状に取付けるための可動取付
け工具を有する6軸運動修正ヘツドであつて、被
取付け要素の保持手段と、支持体に対する正確な
位置決めを得るために支持体の近接を検出して可
動取付け工具の駆動手段に制御信号を送出するセ
ンサーとを有するものにおいて、可動取付け工具
に固着されて第1の幾何学的平面P1を画定する
上部シヤシと、第1原動機手段によつて上部シヤ
シに連結され第2の幾何学的平面P2を画定する
中間シヤシと、を有し、該第1電動機手段は、幾
何学的平面P1の2つの直交軸線OX1,OY1
に従う平面P1に平行な平面P2の2つの並進運
動TX1,TX2と、幾何学的平面P1と直角の
軸線OZ1の回りの平面P2の回転RZ1とを行な
わせ、そのほかに、第2電動機手段により中間シ
ヤシに連結されて第3の幾何学的平面P3を画定
する下部シヤシを有し、該第2電動機手段は、幾
何学的平面P2と直角の軸線に従う幾何学的平面
P2に対する幾何学的平面P3の並進運動TZ2
と、幾何学的平面P2の2つの直交軸線OX2,
OY2の回りの幾何学的平面P3の2つの回転
RX2,RY2とを行なわせ、被取付け要素の保
持手段は下部シヤシ上に固着し、前記近接センサ
ーによつて送出される信号は、前記第1および第
2原動機手段にも送出されることを特徴とする、
6軸運動修正ヘツドを提供する。
この運動修正ヘツドの構成によれば、3つの並
進運動軸線と3つの回転軸線とに従つて修正運動
を分解し、3つの直交軸線に従う横方向位置決め
誤差とこれらの直交軸線の回りの回転誤差とを修
正することによつて、その受けいれ支持体に対す
る要素の位置を非常に正確に修正することができ
る。
この発明の別の特徴によれば、第1原動機手段
は、各々円形偏心部材を備えた3つの機構によつ
て形成され、該円形偏心部材は、該上部シヤシに
取付けてあり、円形偏心部材の中心に対しオフセ
ツトされた平面P1と直角の原動軸により回転駆
動され、通し孔内に収納され、該通し孔は、中間
シヤシに形成されて、2つの互に平行な直線部分
により画定され、3つの原動軸は、三角形の頂点
に配設され、2つの通し孔は互に平行であり、第
3の通し孔は、該2つの通し孔の共通方向に対し
直角であり、3つの原動軸の回転は、平面P1に
対する平面P2の前記回転RZ1及び前記並進運
動TX1,TY1を行なわせるように、選択的に
制御される。
6軸運動修正ヘツドは、平面P1,P2の平行
を常時保持するように前記上部シヤシに対して中
間シヤシを案内し連結するための案内−連結手段
を備えている。
この発明の更に別の特徴によれば、第2原動機
手段は、三角形に配列された3つの複動ジヤツキ
によつて形成され、各々の該複動ジヤツキは、中
間シヤシ上に固着された本体と、平面P1と直角
に移動することのできる軸とを有し、該複動ジヤ
ツキの先端は下部シヤシに枢支され、3つの該複
動ジヤツキの各々のものの作動は、平面P1に対
する平面P3の前記回転RX2,RY2および前
記並進運動TZ2を行なわせるように、選択的に
制御することができる。
以上に説明した運動修正ヘツドおよびそれに設
けられた原動機手段によれば、6つの軸に従う運
動の修正を、2つのステツプで行なうことがで
き、第1のステツプにおいては、電動機により操
作可能な偏心部材から成る第1原動機手段によつ
て平面P1に対する平面P2の重ね合せ心立てが
なされ、第2のステツプでは、別の3つの原動機
により電気的に操作可能な3つの複動ジヤツキに
よつて、平面P2に対する平面P3の位置が別の
3つの軸に従つて修正される。全体の修正ステツ
プのために使用される6つの電動機の選択的な電
動制御は、横方向位置決め誤差と回転誤差とのど
ちらか一方または両方を計算する近接センサーか
らの信号を処理することによつて行なわれる。
次に、自動車のボデイにガラス状の要素を適合
状に取付けるための可動取付け工具(この工具の
詳細な構造は、フランス特許第2510933号明細書
に記載されている)を備えた6軸運動修正ヘツド
の好ましい実施例を、添付図面に従つて詳細に説
明する。
〔実施例〕
特に第1,2,6図に示した運動修正ヘツド
は、基本的に、3つのシヤシを備えている。これ
らは、固定装置14によつて可動取付け工具12
の先端に取付け得るようにした上部シヤシ10
と、上部シヤシ10に連結した中間シヤシ16
と、中間シヤシ16に連結した下部シヤシ18と
である。下部シヤシ18には、取付けようとする
要素の保持装置が固着してあり、これらはサクシ
ヨンカツプ20の形で第1図に略示されている。
3つのシヤシ10,16,18は、扁平な矩形
の金属性の枠体により形成されている。第7図に
は、上部シヤシ10、中間シヤシ16および下部
シヤシ18によつてそれぞれ形成された幾何学的
平面P1,P2,P3が略示されている。平面P
1は、3つの幾何学的な基準直交軸線OXi,
OYi,OZiを有し、平面P2,P3についても同
様である。
この発明による運動修正ヘツドは、平面P1の
2つの直交軸線OX1,OY1に従つた、平面P
1と平行な平面P2の2つの並進運動TX1,
TY1と、平面P1の直交軸線OZ1の回りの平
面P2の回転RZ1とを行なわせるための、第1
原動機手段M1,M2,M3を備えている。すな
わち、これら3つの修正運動によつて、平面P1
に対する平面P2の、平面の上下位置即ち重ね合
せの心立てがなされ、この心立ての間は、垂直軸
線OZ2は、垂直軸線OZ1と常に平行である。
第1原動機装置M1,M2,M3は、以下に第
3,4図を参照して説明する3つの同一の偏心装
置によつて形成される。各々の原動機装置Mは、
偏心中心に対しオフセツトされた原動軸22によ
つて回転駆動される円形の偏心部材20を備えて
いる。原動軸22は、減速機付電動機24によつ
て回転するように駆動され、フランジ26及び軸
受28によつて上部シヤシ10上に回転自在に取
付けられている。偏心部材20自身は、原動軸2
2の偏心した下部端30に回動自在に取付けた軸
受によつて形成され、中間シヤシ16上に取付け
た板体34に穿設したボタン孔状の細長い通し孔
32中に収納される。各々の通し孔32は、2つ
の互に平行な真直な部分36によつて画定され、
これらの真直な部分は、偏心部材20の直径に対
応する距離隔だてられ、2つの半円形部分38に
よつて連結される。第1図からわかるように、3
つの原動機装置M1,M2,M3の原動軸22
は、三角形の3つの頂点にある。原動機装置M
1,M2の2つの通し孔32は、互に平行であ
り、図示した例では、完全に整列されている。第
3の原動機装置M3の通し孔32は、原動機装置
M1,M2の通し孔32の共通方向と直角に配向
されている。この三角形の配列と、通し孔32の
配向とによつて、単に原動機装置M3を作動させ
るだけで、中間シヤシ16の並進運動TX1、従
つて、平面P1の軸線OX1と平行な平面P1に
対する平面P2の並進運動を惹起させることがで
きる。同一の回転方向、例えば時計方向に、原動
機装置M1,M2を同時に駆動することによつ
て、上部シヤシ10に対する中間シヤシ16の並
進運動TY1、従つて平面P1の直交軸線OY1
と平行な平面P1に対する平面P2の並進運動を
生じさせることができる。以上に述べた2つの並
進運動において、付勢されなかつた1以上の原動
機の通し孔は、上記のように生じさせた並進運動
を案内するために用いられる。同様に、2つの原
動機装置M1,M2を同時に反対方向に駆動する
と、上部シヤシ10に対する中間シヤシ16の回
動、従つて、平面P1の垂直直交軸線OZ1の回
りの、平面P1に対する平面P2の回動が生じ、
原動機装置M3の偏心部材20は、シヤシ20の
回動点を形成する。
前述した3つの修正運動において、中間シヤシ
16は、上部シヤシ10と平行になつており、従
つて平面P2も、幾何学的平面P1と平行になつ
ている。平面P1,P2のこの平行は、上部シヤ
シ10に対する中間シヤシ16の案内−連結手段
38によつて実現される。この案内−連結手段3
8は、3つの同一の支持球40,42によつて形
成され、これらの支持球の各々は、3つの原動機
装置M1,M2,M3のうち1つのものの近傍に
配設されている。第3図から判かるように、1対
の支持球40,42は、上部シヤシ10の軸孔4
4内に取付けられている。通し孔32を穿設した
板体34の延長部分として、この実施例では形成
された、扁平な案内舌片46は、2つの支持球4
0,42の間に配置される。
容易に理解されるように、3つの舌片46が複
数対の支持球40,42の間に転動するように支
持されたことによつて、中間シヤシ16は、原動
機装置M1,M2,M3の付勢に応答して、寄生
的な摩擦なしに、上部シヤシ10と平行に移動す
ることができる。
次に第5図を参照して、運動修正ヘツドの第2
原動機装置について説明する。第2原動機装置
は、中間シヤシ16上に三角形に配置された3つ
の複動ジヤツキM4,M5,M6により形成され
ている。各々の複動ジヤツキM4,M5,M6
は、締付け固定装置50によつて中間シヤシ16
上に固着された本体48を備えている。複動ジヤ
ツキは、ジヤツキ軸52も備えており、ジヤツキ
軸52の自由端は、玉継手56を介して、下部シ
ヤシ18に枢支されている。複動ジヤツキM4,
M5,M6は、減速はすば歯車装置付電動機58
によつて駆動されるリフトジヤツキである。
減速はすば歯車装置付電動機58のため、3つ
の各々のジヤツキM4,M5,M6は、これらの
ジヤツキを同時に同じ方向に作動させて、中間シ
ヤシ16に対する下部シヤシ18の垂直並進運動
TZ2、従つて、平面P2に対する平面P3の垂
直並進運動を行わせると共に、中間シヤシ16に
よつて規定される平面P2の2つの直交軸線OX
2,OY2の回りの、平面P1に対する平面P3
の2つの回転運動RX2,RY2を行なわせるこ
とができる。回転運動RY2は、ジヤツキM4,
M5を反対方向に作動させることによつて得ら
れ、また回転運動RX2は、ジヤツキM4,M5
を同時に同じ方向に作動させ、ジヤツキM6を逆
方向に作動させることによつて得られる。
前述した第2原動機装置によつて、残りの3つ
の軸線の回りの第2ステツプの修正運動を行なわ
せることができ、この修正運動の間に、幾何学的
平面P3は、幾何学的平面P2に対して空間内に
移動するが、平面P2と平行な横向きの運動は全
く行なわない。
この発明の別の特徴に従つて、可動取付け工具
に設けられる近接センサーは、運動修正ヘツド上
に固着されている。近接センサーは、中間シヤシ
16上に固着した第1群のセンサーC1と、下部
シヤシ18上に固着した第2群のセンサーC2と
によつて形成される。第1群のセンサーC1は、
距離の大きな近接センサー(約40mm)であり、第
2群のセンサーは、距離の小さな近接センサー
(約10mm)である。
前述した6軸運動修正ヘツドは、近接センサー
によつて供給された信号の処理装置(図示しな
い)も備えている。この処理装置は、3つの直交
軸線に従う前記保持装置に対する前記要素の横方
向支持誤差と、これらの直交軸線の回りの回転誤
差とを計算し、第1および第2原動機装置を選択
的に操作するために制御信号を送出する。信号処
理装置(一例として、減速歯車装置付電動機を制
御するための、プログラマブルな自動装置、アナ
ログ計算機及び出力増幅器又は継電器を有してい
てもよい)は、便宜上の理由と、伝送配線を少く
する目的とのために、修正ヘツドの上方に取付け
られて可動取付け工具と共に移動する1つのユニ
ツトとして配設することができる。
自動車のボデイ上にガラス製の要素を自動取付
けする工具について、以上に説明した6軸の運動
修正ヘツドを適用する場合には、運動修正ヘツド
による修正ステツプ自体は、フランス特許第
2510933号明細書に記載された方法に従つて第1
回の相対的な位置決めが自動取付け工具によつて
なされた後に行なわれる。
この発明は、自動車のボデイ上にガラス製の要
素または天井装備品を取付けるためだけでなく、
任意の要素を任意の支持体上に適合状に取付ける
ための全ての可動式の工具または装置に適合する
ことができる。また、以上に説明した運動修正ヘ
ツドは、種々変更することができ、特に第1原動
機装置と第2原動機装置とは、その配置を逆に
し、平面の重ね合せの調節は、中間シヤシと下部
シヤシとの間で行ない、また空間内の深さ方向の
調節は、上部シヤシと中間シヤシとの間で行なう
ことができる。また、ヘツドユニツトの位置を逆
にし、下部シヤシは、可動取付け工具の先端に直
接連結し、取付けようとする要素の掴み装置は、
上部シヤシ上に固着してもよい。
以上に説明した運動修正装置は、自動製造装置
に使用することもできる。この場合には、運動修
正装置は、可動工具(例えばロボツトの腕)と製
造手段(例えば溶接チヤツク、機械切削工具、ス
プレーガンその他)との間に配設される。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による運動修正ヘツドの立面
図、第2図は第1図の運動修正ヘツドの上面図、
第3図はこの発明による第1原動機装置を形成す
る3つの偏心装置のうち1つを示す詳細な部分断
面図、第4図は第3図に示した偏心装置を示す概
略的な上面図、第5図は第2原動機装置を形成す
る3つの複動ジヤツキのうち1つを示す立面図、
第6図は可動取付け工具の先端に連結された第1
図の運動修正ヘツドの左側面図、第7図は第1乃
至6図に示した運動修正ヘツドによつて得られた
6軸に従う修正運動および平面P1,P2,P3
の位置の空間的配列を示す説明図である。 10:上部シヤシ、12:可動取付け工具、1
6:中間シヤシ、18:下部シヤシ、20:偏心
部材(保持手段)、P1,P2,P3:幾何学的
平面、C1,C2:センサー、M1,M2,M
3:第1原動機装置(第1原動機手段)、M4,
M5,M6:複動ジヤツキ(第2原動機手段)、
OX1,OY1,OZ1,OX2,OY2,OZ2:
直交軸線、TX1,TY2,TZ2:並進運動、
RZ1,RX2,RY2:回転。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 特に被取付け要素を支持体上に適合状に取付
    けるための可動取付け工具12を有する6軸運動
    修正ヘツドであつて、被取付け要素の保持手段2
    0と、支持体に対する正確な位置決めを得るため
    に支持体の近接を検出して可動取付け工具12の
    駆動手段に制御信号を送出するセンサーC1,C
    2とを有するものにおいて、可動取付け工具12
    に固着されて第1の幾何学的平面P1を画定する
    上部シヤシ10と、第1原動機手段M1,M2,
    M3によつて上部シヤシ10に連結され第2の幾
    何学的平面P2を画定する中間シヤシ16と、を
    有し、該第1原動機手段は、第1の幾何学的平面
    P1の2つの直交軸線OX1,OY1に従う前記
    第1の平面P1に平行な前記第2の平面P2の2
    つの並進運動TX1,TY1と、前記第1の幾何
    学的平面P1と直角の軸線OZ1の回りの前記第
    2の平面P2の回転RZ1とを行なわせ、そのほ
    かに、第2原動機手段M4,M5,M6により中
    間シヤシ16に連結されて第3の幾何学的平面P
    3を画定する下部シヤシ18を有し、該第2原動
    機手段は、第2の幾何学的平面P2と直角の軸線
    OZ2に従う第2の幾何学的平面P2に対する第
    3の幾何学的平面P3の並進運動TZ2と、第2
    の幾何学的平面P2の2つの直交軸線OX2,
    OY2の回りの第3の幾何学的平面P3の2つの
    回転RX2,RY2とを行なわせ、被取付け要素
    の保持手段20は下部シヤシ18上に固着し、前
    記近接センサーによつて送出される信号は、前記
    第1および第2原動機手段の制御手段にも送出さ
    れることを特徴とする6軸運動修正ヘツド。 2 近接センサーが、中間シヤシ16に固着され
    た第1群のセンサーC1と、下部シヤシ18に固
    着された第2群のセンサーC2とを有することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の6軸運動
    修正ヘツド。 3 第1群センサーC1が、距離の大きな近接セ
    ンサーであり、第2群のセンサーC2が距離の小
    さな近接センサーであることを特徴とする特許請
    求の範囲第2項記載の6軸運動修正ヘツド。 4 第1原動機手段が、各々円形偏心部材20を
    備えた3つの原動機によつて形成され、該円形偏
    心部材は、該上部シヤシに取付けてあり、円形偏
    心部材20の中心に対しオフセツトされた平面P
    1と直角の原動軸22により回転駆動され、通し
    孔32内に収納され、通し孔32は、中間シヤシ
    16に形成されて、2つの互いに平行な直線部分
    36により画定され、3つの原動軸22は、三角
    形の頂点に配設され、2つの通し孔32は互いに
    平行であり、第3の通し孔32は、該2つの通し
    孔32の共通方向に対し直角であり、3つの原動
    軸22の回転は、平面P1に対する平面P2の前
    記回転RZ1及び前記並進運動TX1,TY1を行
    なわせるように、選択的に制御されることを特徴
    とする特許請求の範囲第1乃至第3項いずれか1
    項記載の6軸運動修正ヘツド。 5 平面P1,P2の平行を常時確実にするよう
    に前記上部シヤシに対して中間シヤシを案内し連
    結するための案内−連結手段38を有することを
    特徴とする特許請求の範囲第4項記載の6軸運動
    修正ヘツド。 6 案内−連結手段38が、上部シヤシ上に取付
    けられた複数対の支持球40,42によつて形成
    され、中間シヤシ16に固着させた偏平な案内舌
    片46がこれらの支持球の間に収納されたことを
    特徴とする特許請求の範囲第5項記載の6軸運動
    修正ヘツド。 7 第2原動機手段が、三角形に配列された3つ
    の複動ジヤツキM4,M5,M6によつて形成さ
    れ、各々の該複動ジヤツキは、中間シヤシ16上
    に固着された本体48と、平面P2と直角に移動
    することのできる軸52とを有し、該軸52の先
    端54は下部シヤシ18に枢支され、3つの該複
    動ジヤツキの各々の作動は、第2の平面P2に対
    する第3の平面P3の前記回転RX2,RY2お
    よび前記並進運動TZ2を行なわせるように、選
    択的に制御され得ることを特徴とする特許請求の
    範囲第1乃至3項いずれか1項記載の6軸運動修
    正ヘツド。 8 近接センサーによつて供給される信号の処理
    手段を有し、この処理手段は、3つの直交軸線に
    従う前記要素の前記支持体に対する横方向の位置
    決め誤差並びに該直交軸線の回りの回転誤差を計
    算し、第1及び第2原動機手段を選択的に制御す
    るための制御信号を送出することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項または第2項いずれか記載の
    6軸運動修正ヘツド。
JP59268669A 1983-12-23 1984-12-21 6軸運動修正ヘツド Granted JPS60161278A (ja)

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DE (1) DE3465042D1 (ja)
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US4561176A (en) 1985-12-31
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