SE1050623A1 - En parallellkinematisk maskin med kardanhållare - Google Patents

Description

2 gjutet fundament för en sådan maskin när det gäller toleranser som krävs för maskinen. Det kända maskinfundamentet är också försett med ett centralt hål igenom vilket kablar måste komma igenom, vilket hål även försvagar ett sådant fundament.

SYFTET MED UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en parallellkinematisk maskin med reducerad vikt.

Ett ytterligare syfte är att tillhandahålla en parallellkinematisk maskin som också år kostnadseffektivare än tidigare kända maskiner.

Ett ytterligare syfte är också att göra en sådan maskin lättare att tillverka.

Ett syfte med föreliggande uppfinning år även att tillhandahålla en parallellkinematisk maskin som uppvisar ökad total styvhet, vilket sålunda gör det möjligt att uppnå högre toleranser vid bearbetning än maskiner enligt känd teknik.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en kardanhàllare för en parallellkinematisk maskin vars styvhet och därmed dess önskade noggrannhet är större i jämförelse med den för tidigare kända parallellkinematiska maskiner. Detta uppnås i kombination med en enkel konstruktion som bidrar till relativt låga tillverkningskostnader.

Ett ytterligare syfte är också att förbinda kardanhàllaren hos en första inställningsanordning med kardanhàllaren hos en tredje inställningsanordning med varandra för att undvika individuell vridning av dessa inställningsanordningar under drift, vilket resulterar i väsentligt ökad styvhet.

Ett ytterligare syfte år att tillhandahålla en sådan kardanhàllare som är lättare och därmed även bidra till åstadkommandet av en enkel konstruktion och relativt låga tillverkningskostnader.

I anslutning därtill är ett ytterligare syfte att tillhandahålla kardanhàllare för en sådan parallellkinematisk maskin som är anpassad till monteringskrav från en slutanvändare.

FRAMSTÄLLNING A V UPPFINNINGEN Dessa syften uppnås medelst föreliggande uppfinning såsom den är definierad i det åtföljande självständiga patentkravet. Lämpliga ytterligare 10 15 20 25 30 3 utföringsformer av uppfinningen kommer att framgå av de åtföljande osjälvständiga patentkraven.

Uppfinningen hänför sig till en parallellkinematisk maskin som inkluderar tre instâllningsanordningar som kan förlängas och förkortas var för sig i sina longitudinella riktningar, varvid varje inställningsanordning i den ena änden är ansluten till ett positioneringshuvud via en första led. Varje inställningsanordning är ansluten till en första, en andra och en tredje respektive inre kardanring hos universalkardanleder. Varje inre kardanring är monterad i lager för rotation i yttre kardanringar som är roterande monterade i yttre kardanlager i en yttre upphängning. Denna yttre upphängning är visad i beskrivningen och tillsammans med dess figurer såsom en upphängningsram, men denna ram är enbart indikerad såsom lägen för kardanhållar- (yttre kardanringar) lager. Dessa lägen ska tillhandahållas av slutanvändaren av maskinen och kan anordnas på många sätt så länge som positionerna för lagren upprätthålls. Härmed år positioneringshuvudet rörligt inom ett arbetsområde såsom svar på manövrering av inställningsanordningarna. Maskinen är försedd med åtminstone två förstärkningsbalkar som var och en är ansluten till positioneringshuvudet via ett var sitt respektive balkrotationslager som enbart har en frihetsgrad. Varje förstärkningsbalk är anpassad för att glida på längden i ett balklager i nämnda respektive universalkardansleder när en eller flera av inställningsanordningarna förlängs eller förkortas. Varje balklager är anslutet till kardanhàllaren via en balkuniversalled och varvid balklagret för åtminstone en förstärkningsbalk är roterbart kring en geometrisk axel som sträcker sig parallellt med längdaxeln av nämnda förstärkningsbalk. Den första inre kardanringen och den tredje inre kardanringen är roterbart monterade kring parallella geometriska axlar ide respektive yttre kardanringarna. Och av att de respektive yttre kardanringarna är anslutna i en gemensam kardanhàllare som är monterad för rotation kring en gemensam geometrisk kardanaxel och av att den andra inre kardanringen är monterad i en enstaka kardanhàllare som är monterad i två motsatta lager för rotation kring en enstaka geometrisk kardanaxel som inte är i linje, dvs. som inte har en gemensam rotationsaxel, med nämnda gemensamma geometriska kardanaxel. 10 15 20 25 30 4 I en utföringsform av uppfinningen är nämnda andra geometriska kardanaxel orienterad approximativt parallellt med nämnda gemensamma geometriska kardanaxel.

I en utföringsform av uppfinningen är nämnda enda geometriska kardanaxel av den enstaka kardanhàllaren orienterad approximativt vinkelrätt mot nämnda gemensamma geometriska kardanaxel och att åtminstone ett av nämnda lager för den enstaka kardanhàllaren är placerat i den yttre upphängningen.

I en utföringsform av uppfinningen är båda lagren för den enstaka kardanhàllaren placerade i den yttre upphängningen.

I en utföringsform av uppfinningen är det ena lagret för den enstaka kardanhàllaren placerat i den yttre upphängningen och det andra lagret för den enstaka kardanhàllaren är placerat iden gemensamma kardanhàllaren vid ett läge mellan lagren för den första inre kardanringen och lagren för den tredje inre kardanringen.

I en utföringsform av uppfinningen är nämnda andra lager för den enstaka kardanhàllaren tillhandahållet såsom ett kulledslager i den gemensamma kardanhàllaren.

I en utföringsform av uppfinningen är nämnda andra lager för den enstaka kardanhàllaren tillhandahållet såsom ett universalledslager som har en inre lagerhàllare och en yttre lagerhàllare i den gemensamma yttre kardanhàllaren så att den enstaka kardanhàllaren är monterad vid den gemensamma kardanhàllaren med två frihetsgrader mellan nämnda lagerhàllare.

I en utföringsform av uppfinningen har varje förstärkningsbalk i en första riktning en böjstyvhet som är avsevärt större än sin böjstyvhet i en riktning i räta vinklar mot nämnda första riktning.

I en utföringsform av uppfinningen har varje förstärkningsbalk en generellt rektangulär tvärsnittsform.

De detaljerade utföringsformer som beskrivs nedan inkluderar tre inställningsanordningar, vilka var och en är ansluten till sin respektive förstärkningsbalk, varvid den andra förstårkningsbalken kan rotera något kring sin längdaxel. Utföringsformer i vilka den andra inställningsanordningen är försedd med en ytterligare förstärkningsbalk är också tänkbara inom ramen för föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 5 Såsom kommer att vara uppenbart av de illustrerade utföringsformerna är den första leden bara given en frihetsgrad, vilket därmed ger maskinen dess styvhet.

Varje förstärkningsbalk är anpassad att i en första riktning uppvisa ett böjmotstànd som klart överstiger dess böjmotstànd i en riktning i räta vinklar mot den första riktningen. Detta gör så att förstärkningsbalken kan ha en generellt rektangulär tvärsnittsform eller en elliptisk tvärsnittsform. Det kommer dock förstås att andra tvärsnittsformer är tänkbara inom ramen för uppfinningen, exempelvis I- balkar. Förstärkningsbalken kommer företrädesvis att vara gjord av ett kompositmaterial förstärkt med kolfibrer.

Maskinen enligt den utföringsform som visas i detalj inkluderar tre inställningsanordningar, vilka var och en är permanent ansluten till en förstärkningsbalk vid nämnda första led. Såsom angivits ovan kan en av inställningsanordningarna även vara försedd med en ytterligare förstärkningsbalk med avsikten att erhålla generellt samma styvhet i alla riktningar sàsom visats i referensen avseende teknikens ståndpunkt. Såsom indikeras ovan kan maskinen möjligen vara försedd med blott två förstärkningsbalkar positionerade i räta vinklar till varandra. Balklagret för åtminstone en förstärkningsbalk är nàgot roterbart kring sin egen längdaxel eller kring en geometrisk axel i sin kardanhàllare som är parallell med nämnda egna längdaxel.

Varje inställningsanordning hos den illustrerade utföringsformen består av en skruv-muttermekanism vars mutter är permanent ansluten till det inre gyroelementet. Det kommer dock förstås att andra maskinkonstruktioner med andra typer av inställningsanordningar är fullt tänkbara inom ramen för uppfinningen. Till exempel kan linjära motorer användas såsom inställningsanordningar istället för den illustrerade skruv-muttermekanismen. En sådan linjär motor kan till och med utgöras av förstärkningsbalken eller innefatta en del därav.

Varje förstärkningsbalk kan inkludera åtminstone ett i längdriktningen sig sträckande första glidelement, till exempel en glidskena av stàl som kan vara limmad och hårt skruvad vid balken, varvid nämnda första glidelement är förbundet pà ett formlàst sätt för att anligga glidbart i förhållande till ett andra glidelement, exempelvis en styrskena, vilken är ansluten till muttern, antingen direkt eller indirekt, via ett mellanliggande lager. l det fall dà det andra 10 15 20 25 30 6 glidelementet är anslutet till muttern indirekt via ett mellanliggande lager, styrs det andra glidelementet i förhållande till muttern på ett formbestämt sätt i kraft av att kunna tippa kring inställningsanordningen.

Skruven eller muttern drivs roterbart av en motor för inställningsanordningen. När det är skruven som drivs av motorn är motorn ansluten till den ena änden av skruven, medan den andra änden av nämnda skruv stöds av ett stödlager. När det gäller den utföringsform som visas i detalj är motorn för inställningsanordningen monterad i en motorhållare vars ena ände är försedd med en del av nämnda första led och som även inkluderar förbindningsytor mot vilka en eller flera förstärkningsbalkar är avsedda att fästas. Motorhàllaren som håller motorn för inställningsanordningen kan alternativt vara monterad vid den andra änden av skruven i förhållande till vad som visas, varmed den "motorfria" änden av skruven är ansluten till den första leden i detta fall. När det är muttern som drivs av motorn kan drivningen ske exempelvis via en remdrivning eller liknande så att förhållandet mellan inställningsanordningen och motorn enkelt kan ändras.

Två av de första lederna vid positioneringshuvudet inkluderar inbördes parallella ledaxlar medan den tredje av nämnda första leder vid nämnda positioneringshuvud inkluderar en ledaxel som sträcker sig i räta vinklar mot de andra tvà. Dessutom är den inre gyroaxeln för universalleden för varje inställningsanordning parallell med ledaxeln för den första leden för inställningsanordningen vad avser de leder som inte medger vippning, dvs. rotation av förstärkningsbalken kring en axel som är parallell med sin egna symmetriska längdaxel i leden.

Den utföringsform som visas i detalj tillhandahåller en parallellkinematisk maskin vars universalleder inkluderar två leder som var och en har två frihetsgrader och en led som har tre frihetsgrader, och bara en frihetsgrad vad gäller vart och ett av balkrotationslagren för maskinen, dvs. vid positioneringshuvudet.

Det ska förstås att antalet förstärkningsbalkar som tillhandahålls och deras tvärsnittsdimensioner kan varieras i enlighet med uppfinningen. Det ska också förstås att antalet frihetsgrader för den första leden, dvs. leden för inställningsanordningen vad avser positioneringshuvudet, kan varieras under förutsättning att balkrotationslagret inte är gemensamt med den första leden. 10 15 20 25 30 KORT BESKRIVNING A V RITNINGARNA Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare i detalj med hänvisning till en exemplifierande utföringsform därav som illustreras i medföljande ritningar, i vilka Figur 1 Figur 2 Figur 3 Figur 4 Figur 5 Figur 6 Figur 7 Figur 8 Figur 9 Figur 10 Figur 11 Figur 12 Figur 13 Figur 14 Figur 15 illustrerar en parallellkinematisk maskin enligt den angivna kända tekniken; illustrerar en parallellkinematisk maskin enligt en första utföringsform av uppfinningen; illustrerar en parallellkinematisk maskin enligt en andra utföringsform av uppfinningen; illustrerar en parallellkinematisk maskin enligt en tredje utföringsform av uppfinningen; illustrerar kardanhàllarna för maskinen enligt den första utföringsformen som framställs i Figur 2; illustrerar kardanhàllarna för maskinen enligt den andra utföringsformen som framställs i Figur 3; illustrerar kardanhàllarna för maskinen enligt den tredje utföringsformen som framställs i Figur 4; illustrerar en sidovy av upphängningsramen till kardanerna i den första utföringsformen som framställs i Figur 2; framställer snitt A-A i Figur 8; illustrerar en sidovy av upphängningsramen till kardanerna i den andra utföringsformen som framställs i Figur 3; framställer snitt B-B i Figur 10; illustrerar en sidovy av upphängningsramen till kardanerna i den tredje utföringsformen som framställs i Figur 4; framställer snitt C-C i Figur 12; illustrerar en sidovy av upphängningsramen till kardanerna för en alternativ upphängningsram till kardanerna iden tredje utföringsformen som framställs i Figur 4; framställer snitt D-D av den alternativa upphängningsramen till kardanerna i Figur 14; 10 15 20 25 30 BESKRIVNING A V UPPFINNINGEN För att tydligare beskriva föreliggande uppfinning kommer en maskin enligt känd teknik att beskrivas i Figur 1 och från en sådan maskin har föreliggande uppfinning utvecklats. För en grundläggande förståelse av maskinen enligt föreliggande uppfinning hänvisas sålunda till denna maskin enligt känd teknik. Den terminologi som används när denna maskin enligt känd teknik beskrivs är något annorlunda än den som används när utföringsformerna enligt föreliggande uppfinning beskrivs. Vidare innehåller denna maskin enligt känd teknik flera motsvarande komponenter som även förekommer i utföringsformerna av föreliggande uppfinning såsom kan konstateras av de bifogade figurerna.

Figur 1 illustrerar en parallellkinematisk maskin 1 enligt känd teknik.

Maskinen inkluderar ett fundament 2 i vilken tre separata universalleder 3.1, 3.2, 3.3 år monterade i tre motsvarande genomgående öppningar i fundamentet. igenom varje universalled sträcker sig en inställningsanordning 4.1, 4.2, 4.3 och en eller två förstärkningsbalkar 5.1, 5.2.1, 5.2.2, 5.3. När universalleden som hänför sig till lnställningsanordningen inte överensstämmer med universalleden som hänför sig till förstärkningsbalken refereras förstärkningsbalkens universalled, kallad balkuniversalled, till BU1, BU2, BU3. lnställningsanordningen har formen av en skruv-muttermekanism vars mutter är fast ansluten till universalleden. lnställningsanordningens skruv drivs av en inställningsmotor 6.1, 6.2, 6.3 som är monterad i en motorhàllare 7.1, 7.2, 7.3 som i sin tur vid sin ände år försedd med en ena del 8 av en första led som samverkar med den andra delen 9 av leden för rotation kring en första ledaxel 10. Den andra delen 9 av den första leden är fast ansluten till ett positioneringshuvud 11. Den första leden 8, 9, 10 i utföringsformen i Figur 1 fungerar sålunda såsom ett balkrotationslager 100.3 vad avser den tredje förstärkningsbalken 5.3 och verkar i detta fall såsom en svängtapp som bara har en frihetsgrad. Andra motorhàllare 7.1, 7.2 är på motsvarande anslutna sätt till positioneringshuvudet, via ett individuellt balkrotationslager 100.1, 100.2.

Positioneringshuvudet 11 är då i typiska fail anslutet till ett manövreringshuvud 12, ett verktygshuvud 13 och ett verktygsfästorgan 14, för förflyttning av ett verktyg inom maskinens arbetsområde. Motorhàllaren 7.1, 7.2, 7.3 inkluderar även anslutningsytor 15 på två motsatta sidor mot vilka förstärkningsbalkarna 5.1, 5.2.1, 5.2.2, 5.3 är fästa. Såsom även kommer att framgå av Figur 1 är fundamentet försedd med ett mediafönster 16 för att ge plats för kablar och liknande. 10 15 20 25 30 9 Varje förstärkningsbalk 5.1, 5.2, 5.3 är anordnad för tvärgàende glidrörelse i ett balklager 17.1, 17.2.1, 17.2.2, 17.3 i fundamentet 2 när inställningsanordningen 4.1, 4.2, 4.3 förlängs eller förkortas. Balklagret 17.1, 17.2.1, 17.2.2, 17.3 enligt utföringsformen i Figur1 är anordnati balkuniversalleden BU1, BU2, BU3 som sammanfaller med universallederna 3.1, 3.2, 3.3 för respektive inställningsanordningar.

Såsom kommer att framgå av Figur 1 inkluderar en av inställningsanordningarna, den andra inställningsanordningen 4.2, två förstärkningsbalkar 5.2.1, 5.2.2, vilka är placerade på en respektive sida av inställningsanordningen som är ansluten till nämnda balkar, och orienterade generellt i räta vinklar mot de återstående två förstärkningsbalkarna 5.1, 5.3 vid de tvä andra inställningsanordningarna 4.1, 4.3. Såsom ett resultat av denna förstårkningsbalksduplicering kan alla förstärkningsbalkar i maskinen ges samma dimensioner och kommer att ta upp krafter av lika stora storlekar.

Figur 2 visar en första utföringsform av uppfinningen där en parallellkinematisk maskin 20, vilken inkluderar tre inställningsanordningar 24.1, 24.2, 24.3 som var och en har en motor och en skruv-och-muttermekanism som samverkar med inre kardandelar av en universalkardanled l maskinen. lnställningsanordningarna kan förlängas och förkortas var för sig. Varje inställningsanordning 24.1, 24.2, 24.3 är i den ena änden ansluten till ett positioneringshuvud 211 via en första led 200.1, 200.2, 200.3 varvid varje inställningsanordning 24.1, 24.2, 24.3 är ansluten till en första, en andra och en tredje respektive inre kardanring 23.1, 23.2, 23.3 hos universalkardanleder UGJ.

Varje inre kardanring 23.1, 23.2, 23.3 är monterad i lager 25, 26, 27 för rotation i kardanhållare 21, 22 som är roterande monterade i yttre kardanlager 28, 29 i en yttre upphängning 290. Termen "lager" används i det följande för både lagret i sig och för lagrets säte. Positioneringshuvudet 211 är rörligt inom ett arbetsområde såsom reaktion på manövrering av inställningsanordningarna 24.1, 24.2, 24.3. Åtminstone två förstärkningsbalkar 25.1, 25.2, 25.3 är var och en ansluten till positioneringshuvudet 211 via den respektive första leden 200.1, 200.2, 200.3, var och en enbart uppvisande en frihetsgrad. Varje förstärkningsbalk 25.1, 25.2, 25.3 är anpassad för att glida på längden i ett balklager i nämnda respektive universalkardanleder UGJ när en eller flera av inställningsanordningarna 24.1, 24.2, 24.3 förlängs eller förkortas. Varje balklager är anslutet till en kardanhållare 10 15 20 25 30 10 21, 22 och balklagret för åtminstone en förstärkningsbalk 25.2 är roterbart kring en axel som sträcker sig parallellt med längdaxeln av nämnda förstärkningsbalk 25.2.

Den första inre kardanringen 23.1 och den tredje inre kardanringen 23.3 är roterbart monterade kring parallella axlar i en och samma kardanhàllare 21.

Sålunda är i föreliggande uppfinning de tidigare yttre kardanringarna hos den första och den tredje inställningsanordningen och den första och den tredje förstärkningsbalken anslutna i en gemensam kardanhàllare 21 som är monterad för rotation kring en gemensam kardanaxel i det gemensamma kardanlagret 28.

Den andra inre kardanringen 23.2 är tillhandahållen för rotation i en enstaka kardanhàllare 22 som är monterad i två motsatta yttre kardanlager 29 för rotation kring en andra kardanaxel som inte är i linje med nämnda gemensamma kardanaxel. I den utföringsform som visas i Figur 2 år istället kardanaxeln för kardanhàllarna 21, 22 parallella eller approximativt parallella med varandra och sträcker sig igenom de yttre kardanlagren 28, 29.

Figur 3 visar en andra utföringsform av uppfinningen i vilken den parallellkinematiska maskinen 30 innefattar motsvarande delar såsom beskrivs i Figur 2 utom att orienteringen av den andra kardanaxeln 31 av de yttre kardanlagren 39' för den enstaka kardanhàllaren 22 är vinkelrät eller approximativt vinkelrät mot den gemensamma kardanaxeln 32 av det yttre kardanlagret 28 för den gemensamma kardanhàllaren 21. Såsom framgår av Figur 3 kommer den yttre upphängningen 390 i denna andra utföringsform att vara något omarrangerad beroende på den annorlunda orienteringen av den andra kardanaxeln 31 i det att en extra del 391 av den yttre upphängningen krävs för ett av de yttre kardanlagren 39" på den andra geometriska kardanaxeln 31.

Figur 4 visar en tredje utföringsform av uppfinningen i vilken den parallellkinematiska maskinen 40 innefattar motsvarande delar såsom beskrivs i Figur 2 utom att orienteringen av den andra kardanaxeln 31 av de yttre kardanlagren 39 är vinkelrät eller approximativt vinkelrät mot den gemensamma kardanaxeln 32 av det yttre kardanlagret 28 för den gemensamma kardanhàllaren 21. I denna tredje utföringsform som framgår i Figur 4 är det första yttre kardanlagret 39' för den enstaka kardanhàllaren 22 monterat i den yttre upphängningen 490 medan det andra yttre kardanlagret 49 är monterat i den gemensamma kardanhàllaren 21 . 10 15 20 25 30 11 Såsom framgår av figurerna kräver den första och den andra utföringsformen fyra externa upphängningar i en yttre upphängning och den tredje utföringsformen kräver bara tre externa upphängningar i en yttre upphängning.

Figur 5 visar de två kardanhàllarna i den första utföringsformen i Figur 2, den gemensamma kardanhållaren 21 och den enstaka kardanhållaren 22. Såsom har indikerats i Figur 2 är den gemensamma kardanhållaren 21 försedd med ett första yttre kardanlager 28' och ett andra yttre kardanlager 28" som ska vara fästa vid externa upphängningar, till exempel i en yttre upphängningsram såsom tidigare framställts. Den gemensamma kardanhållaren 21 är också försedd med de första och andra respektive lagren 25', 25", 27', 27" vid vilka lager inre kardanringar för inställningsanordningarna och deras förstärkningsbalkar är monterade. Även den enstaka kardanhållaren 22 är försedd med ett första yttre kardanlager 29' och ett andra yttre kardanlager 29" som är anbringbart vid en extern yttre upphängning såsom beskrivits. Rotationsaxeln 51 av den enstaka kardanhållaren 22 är parallell eller approximativt parallell med rotationsaxeln 52 av den gemensamma kardanhållaren 21 såsom även framställs i Figur 2. Den enstaka kardanhållaren 22 år också försedd med första och andra lager 26', 26" för den inre kardanringen hos den andra inställningsanordningen och dess förstärkningsbalk. Såsom framgår av både Figur 2 och Figur 5 är lagren 25', 25", 26', 26", 27', 27" för de inre kardanringarna vinkelräta mot de yttre kardanlagren 28', 28", 29', 29" för att bilda en universalled.

Figur 6 visar de två kardanhàllarna 21, 22 i den andra utföringsformen i Figur 3. I denna utföringsform är de inre lagren för de inre kardanringarna placerade i kardanhàllarna på samma sätt som beskrivits i Figur 5 men orienteringen av rotationsaxeln 31 av den enstaka kardanhållaren 22 är vinkelrät eller approximativt vinkelrät mot rotationsaxeln 32 av den gemensamma kardanhållaren 21 såsom även framställs i Figur 3.

Figur 7 visar de två kardanhàllarna 21, 22 i den tredje utföringsformen som framställs i Figur 4. Även i denna utföringsform är de inre lagren för de inre kardanringarna placerade i kardanhàllarna på samma sätt som beskrivits i Figur 5 där orienteringen av rotationsaxeln 31 av den enstaka kardanhållaren 22 är vinkelrät eller approximativt vinkelrät mot rotationsaxeln 32 av den gemensamma kardanhållaren 21 såsom i Figur 6 och som även framställs i Figur 4. Såsom framställs i Figur 4 är dock det andra yttre kardanlagret 49 för den enstaka 10 15 20 25 30 12 kardanhàllaren 22 monterat i den gemensamma kardanhàllaren 21 mellan och på samma avstånd till lagren 25, 27 för de inre kardanringarna hos den gemensamma kardanhàllaren 21.

Figur 8 visar en sidovy av upphängningsramen 290 tillsammans med dess gemensamma kardanhàllare 21 och dess enstaka kardanhàllare 22 i den första utföringsformen i Figur 2.

Figur 9 visar ett snitt A-A igenom ramen 290 och kardanhållarna 21, 22 såsom indikeras i Figur 8. I detta snitt kan det klart konstateras att rotationsaxeln 52 av den gemensamma kardanhàllaren 21 är parallell eller approximativt parallell med rotationsaxeln 51 av den enstaka kardanhàllaren 22. Visade är även lagren 25', 25", 27', 27" för de inre kardanringarna hos den gemensamma kardanhàllaren 21 och lagren 26', 26" för den inre kardanringen hos den enstaka kardanhàllaren 22. Det första yttre kardanlagret 28' och det andra yttre kardanlagret 28" för den gemensamma kardanhàllaren och det första och det andra motsatta yttre kardanlagret 29', 29" för den enstaka kardanhàllaren visas också i Figur 9.

Figur 10 visar en sidovy av upphängningsramen 390 tillsammans med dess gemensamma kardanhàllare 21 och dess enstaka kardanhàllare 22 i den andra utföringsformen i Figur 3.

Figur 11 visar ett snitt B-B igenom upphängningsramen 390 och kardanhållarna 21, 22 såsom indikeras i Figur 10. l detta snitt kan det klart konstateras att rotationsaxeln 32 av den gemensamma kardanhàllaren 21 är vinkelrät eller approximativt vinkelrät mot rotationsaxeln 31 av den enstaka kardanhàllaren 22. Framställda är även lagren 25', 25", 27', 27" för de inre kardanringarna hos den gemensamma kardanhàllaren 21 och lagren 26', 26" för den inre kardanringen hos den enstaka kardanhàllaren 22. Det första yttre kardanlagret 28' och det andra yttre kardanlagret 28" för den gemensamma kardanhàllaren och det första och det andra motsatta yttre kardanlagret 39', 39" för den enstaka kardanhàllaren framställs också i Figur 11 . Båda dessa två yttre kardanlager 39', 39" är placerade i upphängningsramen 390.

Figur 12 visar en sidovy av upphängningsramen 490 tillsammans med dess gemensamma kardanhàllare 21 och dess enstaka kardanhàllare 22 enligt ett första alternativt arrangemang i den tredje utföringsformen i Figur 4.

Figur 13 visar ett snitt C-C igenom upphängningsramen 490 och kardanhållarna 21, 22 såsom indikeras i Figur 12. I detta snitt kan det klart 10 15 20 25 30 13 konstateras att rotationsaxeln 32 av den gemensamma kardanhàilaren 21 är vinkelrät eller approximativt vinkelrät mot rotationsaxeln 31 av den enstaka kardanhàilaren 22. Visade är även de motsvarande lagren 25', 25", 27', 27" för de inre kardanringarna hos den gemensamma kardanhàilaren 21 och lagren 26', 26" för den inre kardanringen hos den enstaka kardanhàilaren 22. Det första yttre kardanlagret 28' och det andra yttre kardanlagret 28" för den gemensamma kardanhàilaren och det första och det andra motsatta yttre kardanlagret 39', 49' för den enstaka kardanhàilaren visas också i Figur 13. Det första av dessa två yttre kardanlager 39' är placerat i upphängningsramen 490 och det andra av dessa tvä yttre kardanlager 49' är placerat i den gemensamma kardanhàilaren 21 mellan à ena sidan de första inre kardanringslagren 25', 25" och à andra sidan de andra inre kardanringslagren 27', 27". Avstàndet mellan nämnda andra yttre kardanlager 49' och de första inre kardanringslagren 25', 25" är lika med avståndet mellan nämnda andra yttre kardanlager 49' och de andra inre kardanringslagren 27', 27".

Det andra yttre kardanlagret 49' är tillhandahàllet sàsom ett kulledslager hos vilket kulan 131 är belägen pà den enstaka kardanhàilaren 22 medan ett säte 132 för kulan 131 är placerat iden gemensamma kardanhàilaren 21. Kulan 131 är fixerad i sätet 132 med en làsring 133.

Figur 14 visar en sidovy av upphängningsramen 490 tillsammans med dess gemensamma kardanhàllare 21 och dess enstaka kardanhàllare 22 enligt ett andra alternativt arrangemang i den tredje utföringsformen i Figur 4.

Figur 15 visar ett snitt D-D igenom upphängningsramen 490 och kardanhàllarna 21, 22 såsom indikeras i Figur 14. I detta snitt kan det också konstateras att rotationsaxeln 32 av den gemensamma kardanhàilaren 21 är vinkelrät eller approximativt vinkelrät mot rotationsaxeln 31 av den enstaka kardanhàilaren 22. Visade är även de motsvarande lagren 25', 25", 27', 27" för de inre kardanringarna hos den gemensamma kardanhàilaren 21 och lagren 26', 26" för den inre kardanringen hos den enstaka kardanhàilaren 22. Det första yttre kardanlagret 28' och det andra yttre kardanlagret 28" för den gemensamma kardanhàilaren och det första och det andra motsatta yttre kardanlagret 39', 49" för den enstaka kardanhàilaren visas också i Figur 15. Det första av dessa två yttre kardanlager 39' är placerat i upphängningsramen 490 och det andra av dessa två yttre kardanlager 49" är placerat i den gemensamma kardanhàilaren 21 mellan à ena sidan de första inre kardanringslagren 25', 25" och à andra sidan de andra 10 15 20 14 inre kardanringslagren 27', 27". Avståndet mellan nämnda andra yttre kardanlager 49" och de första inre kardanringslagren 25', 25" är lika med avståndet mellan nämnda andra yttre kardanlager 49" och de andra inre kardanringslagren 27', 27".

Det andra yttre kardanlagret 49" är tillhandahàllet såsom ett universalledslager som har ett yttre ledlager 151 fixerat monterat i den gemensamma kardanhållaren 21 och ett inre ledlager 152 som är roterbart monterat kring rotationsaxeln 32 i det yttre ledlagret 151. I detta inre ledlager 152 är den enstaka kardanhållaren 22 monterad för rotation kring sin rotationsaxel 31.

Sålunda sörjer detta universalledslager för en oberoende rörelse av den gemensamma kardanhållaren 21 kring dess rotationsaxel 32 och för en oberoende rörelse av den enstaka kardanhållaren 22 kring dess rotationsaxel 31 medan dessa kardanhàllare fortfarande är anslutna till varandra. l alla beskrivna utföringsformer förstàs det att inre kardanringar ska vara roterbart monterade i var och en av kardanhàllarna, vilka kardanringar är utformade för att invändigt stödja och styra var och en av rörelserna av inställningsanordningarna och förstärkningsbalkarna till exempel i enlighet med de separata universallagren 3.1, 3.2, 3.3 som framställs i den parallellkinematiska maskinen enligt känd teknik. Det förstàs även att var och en av rotationsaxlarna av de inre kardanringarna är vinkelrät mot den respektive rotationsaxeln av den respektive kardanhållaren och även placerad i samma respektive plan.

Claims (10)

10 15 20 25 30 15 PATENTKRÅV

1. Parallellkinematisk maskin (20) som inkluderar tre inställningsanordningar (24.1, 24.2, 24.3) vilka var och en kan förlängas och förkortas var för sig för att förflytta ett positioneringshuvud (211), fäst vid den ena änden av var och en av inställningsanordningarna, inom ett arbetsområde, varvid varje inställningsanordning (24.1, 24.2, 24.3) år ansluten till en första, en andra och en tredje respektive inre kardanring (23.1, 23.2, 23.3) hos universalkardanleder (UGJ) och att varje inre kardanring (23.1, 23.2, 23.3) är monterad i lager (25, 26, 27) för rotation i kardanhàllare (21, 22) som är roterande monterade i yttre kardanlager (28, 29, 39) i en yttre upphängning (290), kännetecknad därav att den första inre kardanringen (23.1) och den tredje inre kardanringen (23.3) är monterade för rotation i en gemensam yttre kardanhàllare (21) som är monterad för rotation kring en gemensam kardanaxel (32, 52) och därav att den andra inre kardanringen (23.2) är monterad för rotation i en ensam kardanhàllare (22) som är monterad i två motsatta lager (29', 29"; 39', 39"; 39', 49'; 39', 49") för rotation kring en andra kardanaxel (31, 51) som inte är i linje med nämnda gemensamma kardanaxel (32, 52).

2. Parallellkinematisk maskin (20, 30, 40) som inkluderar tre inställningsanordningar (24.1, 24.2, 24.3) vilka var och en kan förlängas och förkortas var för sig, varvid varje inställningsanordning (24.1, 24.2, 24.3) i den ena änden är ansluten till ett positioneringshuvud (211) via en första led (200.1, 200.2, 200.3), varvid varje inställningsanordning (24.1, 24.2, 24.3) är ansluten till en första, en andra och en tredje respektive inre kardanring (23.1, 23.2, 23.3) hos universalkardanleder (UGJ) och att varje inre kardanring (23.1, 23.2, 23.3) är monterad i lager (25, 26, 27) för rotation i kardanhàllare (21, 22) som är roterande monterade i yttre kardanlager (28, 29, 39) i en yttre upphängning varvid positioneringshuvudet (211) är rörligt inom ett arbetsområde såsom reaktion på manövrering av inställningsanordningarna (24.1, 24.2, 24.3) och att minst två förstärkningsbalkar (25.1, 25.2, 25.3) som var och en är ansluten till positioneringshuvudet (11) via nämnda första led (200.1, 200.2, 200.3), var och en enbart uppvisande en frihetsgrad, varvid varje förstärkningsbalk (25.1, 25.2, 25.3) är anpassad för att glida på längden i ett balklager i nämnda respektive 10 15 20 25 30 16 universalkardan|eder (UGJ) när en eller flera av inställningsanordningarna (24.1, 24.2, 24.3) förlängs eller förkortas, varvid varje balklager är anslutet till en kardanhàllare (21, 22) och varvid balklagret för åtminstone en förstärkningsbalk (25.2) är roterbart kring en axel som sträcker sig parallellt med längdaxeln av nämnda förstärkningsbalk (25.2) och att den första inre kardanringen (23.1) och den tredje inre kardanringen (23.3) är roterbart monterade kring parallella geometriska axlar i den respektive kardanhàllaren, kännetecknad därav att den första inre kardanringen (23.1) och den tredje inre kardanringen (23.3) är monterade för rotation i en gemensam yttre kardanhàllare (21) som är monterad för rotation kring en gemensam kardanaxel (32, 52) och därav att den andra inre kardanringen (23.2) är monterad för rotation i en enstaka kardanhàllare (22) som är monterad i tvâ motsatta lager för rotation kring en andra geometrisk kardanaxel (31, 51) som inte är i linje med nämnda gemensamma kardanaxel (32, 52).

3. Parallellkinematisk maskin enligt något av kraven 1-2, kännetecknad därav att nämnda andra kardanaxel (51) är orienterad parallellt eller approximativt parallellt med nämnda gemensamma kardanaxel (32, 52).

4. Parallellkinematisk maskin enligt något av kraven 1-2, kännetecknad därav att nämnda andra geometriska kardanaxel (31) av den enstaka kardanhàllaren (22) är orienterad vinkelrät eller approximativt vinkelrät mot nämnda gemensamma kardanaxel (32, 52) och att åtminstone ett av nämnda lager (29, 39) för den enstaka kardanhàllaren (22) är placerat i den yttre upphängningen (290, 390, 391, 490).

5. Parallellkinematisk maskin enligt krav 4, kännetecknad därav att båda lagren (29', 29", 39', 39") för den enstaka yttre kardanhàllaren är placerade i den yttre upphängningen (290, 390, 391, 490).

6. Parallellkinematisk maskin enligt krav 4, kännetecknad därav att det ena lagret (39') för den enstaka yttre kardanhàllaren (22) är placerat i den yttre upphängningen (490) och att det andra lagret (49', 49") för den enstaka kardanhàllaren (22) är placerat i den gemensamma kardanhàllaren (21) vid ett 10 15 20 17 läge mellan lagren (25) för den första inre kardanringen (23.1) och lagren (27) för den tredje inre kardanringen (23.3).

7. Parallellkinematisk maskin enligt krav 6, kännetecknad därav att nämnda andra lager (49') för den enstaka kardanhàllaren (22) är tillhandahàllet såsom ett kulledslager i den gemensamma kardanhàllaren (21 ).

8. Parallellkinematisk maskin enligt krav 6, kännetecknad därav att nämnda andra lager (49") för den enstaka kardanhàllaren (22) är tillhandahàllet såsom ett universalledslager som har ett inre ledlager (152) och ett yttre ledlager (151) i den gemensamma kardanhàllaren (21) så att den enstaka kardanhàllaren (22) är monterad vid den gemensamma kardanhàllaren (21) med tvà frihetsgrader mellan nämnda hållare (21, 22).

9. Parallellkinematisk maskin enligt något av kraven 1-8, kännetecknad därav att varje förstärkningsbalk (25.1, 25.2, 25.3) har i en första riktning en böjstyvhet som är avsevärt större än sin böjstyvhet i en riktning i räta vinklar mot nämnda första riktning.

10. varje förstärkningsbalk (25.1, 25.2, 25.3) har en generellt rektangulär Parallellkinematisk maskin enligt krav 9, kännetecknad därav att tvärsnittsform.