WO2000045991A1 - Parallel-kinematik-maschine - Google Patents

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WO2000045991A1
WO2000045991A1 PCT/EP2000/000418 EP0000418W WO0045991A1 WO 2000045991 A1 WO2000045991 A1 WO 2000045991A1 EP 0000418 W EP0000418 W EP 0000418W WO 0045991 A1 WO0045991 A1 WO 0045991A1
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joints
pins
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Erich Lunz
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INA Wälzlager Schaeffler oHG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
    • B25J17/0266—Two-dimensional joints comprising more than two actuating or connecting rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/545—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only comprising spherical surfaces
    • B23Q1/5462—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only comprising spherical surfaces with one supplementary sliding pair

Definitions

  • the invention relates to a parallel kinematic machine with a base plate and a plurality of support arms connected to it, which are arranged at least in their upper part inclined to an imaginary perpendicular to the inside and which are connected at their upper ends by a connecting part, so that a is composed of support arms and connecting part composite support structure, in which upper ends of telescopic struts are received via first joints, the lower ends of which are connected to one another by a tool holder via second joints.
  • Such machines belong to a new generation of machine tools with a plurality of telescopic struts each formed from tubes arranged one inside the other, which are articulated on the one hand on a supporting structure and on the other hand on a tool holder.
  • Such a generic parallel kinematics machine from Siemens AG is available on the Internet at http://www.ad.siemens.de/sinumerik/html OQ / parakine / parakons.htm. It consists of a base plate and three support arms connected to it, which are evenly spaced apart from one another in the circumferential direction and run inward at an acute angle.
  • the support arms are connected to one another by a horizontally extending connecting part, so that a supporting structure composed of supporting arms and connecting part is formed.
  • telescopic struts are held at their upper ends by means of spatially arranged joints, the lower ends of which are also connected to a tool holder via joints.
  • the telescopic struts are connected at their upper and lower ends via joints so that they resemble an upside down camera tripod. In this way, due to the triangular structure (triangular concept) realizes a very rigid construction, which is characterized by good stability and high accuracy in the positioning of the tool.
  • the object of the invention is therefore to develop a generic parallel kinematic machine while avoiding the previous disadvantages so that a high stability and thus a high positioning accuracy is achieved even in different working positions of the tool.
  • this object is achieved according to the characterizing part of claim 1 in that the first joints on the support arms in the direction of the base plate and / or in the direction of the connecting part are arranged independently of one another.
  • the different position of these joints ensures that the telescopic struts are aligned with one another in dependence on the respective position of the tool so that they optimally counteract the machining force applied.
  • the resultant of a central force system consisting of several force components is aligned with the applied machining force of the tool in such a way that the algebraic sum of all components and moments tends towards zero.
  • the telescopic struts are set relatively steep, a high degree of rigidity is achieved in the vertical direction. Become If the joints are moved downwards, ie towards the base plate, the stiffness in the horizontal direction is improved while it decreases in the vertical direction.
  • the support arms are arranged in their upper part in a straight line or in an arc shape inclined inwards. Both design variants stand side by side on an equal footing.
  • the upper end of the telescopic strut is received by a through bore of a central part, this central part with two opposite pins which is pivotally received in a wall of a hollow body, the hollow body two offset by 90 ° the first pin has extending pins which are pivotally received by one side guide each, these side guides being arranged so as to be independently displaceable on two spaced-apart legs of the support arms in the direction of the base plate and / or in the direction of the connecting part.
  • this universal joint-like mounting of the telescopic struts is designed as a sliding bearing, a roller-mounted displacement of the telescopic struts also falling within the scope of the invention.
  • the second joint should be designed as a ball joint, the joint ball with the lower end of the telescopic strut and the associated spherical cap with the tool witness recording is connected.
  • the second joints also ensure that the tool holder can be moved in any direction in the work area.
  • FIGS. 1 and 4 an overall perspective view of a parallel kinematic machine according to the invention
  • Figures 2 and 5 is an enlarged perspective view of a first
  • Joint and Figure 3 is an enlarged perspective view of a third
  • the parallel kinematic machine shown in FIG. 1 and designated by 1 consists of a circular base plate 2 on which three equally spaced support arms 3 are arranged, which in their upper part run inclined inwards relative to a central perpendicular intended in the center of the base plate 2 .
  • These upper ends of the support arms 3 are connected to one another by a circular connecting part 4, so that a support structure consisting of support arms 3 and connecting part 4 is formed.
  • the connecting part 4 runs parallel to the base plate 2.
  • the support arms 3 are composed in their inclined part of two spaced legs 15 and 16, so that a space 17 is formed between them.
  • the stiffness conditions of the construction can be optimally adjusted in an elegant manner in accordance with the predetermined machining direction of the tool 11.
  • the tool holder 10 is rigidly connected to a central tube 13, which is held at its upper end in the connecting part 4 via a third joint 14.
  • the first joint 8 shown in FIGS. 2 and 5 in an enlarged representation consists of a central part 18, which has a continuous bore (not designated in more detail) for receiving the telescopic struts 5 and is pivotably received by a wall of a prismatic hollow body 20 via two pins 19 lying opposite one another .
  • the hollow body 20 is also equipped with a continuous recess 21 for receiving the middle part 18.
  • the hollow body 20 also has two opposing pins 22, which, however, are arranged offset by 90 ° to the first pair of pins 19. With these pins 22, the hollow body 20 is pivotally received in unillustrated receiving bores from two opposite side guides 23, so that the telescopic strut 5 can be pivoted on both sides in two directions.
  • the side guides 23 slide on the legs 15 and 16 spaced apart from one another by the free space 17 in the arrow direction upwards or downwards.
  • the third joint 14 is shown, which is housed in a recess 24 of the connecting part 4. It consists of a rotationally symmetrical hollow body 26 which is provided with a recess 25 and is pivotably received in the recess 24 by means of two opposite pins which are not visible.
  • a central part 27 is again received, which has two opposite pins 28, which are arranged offset by 90 ° to the first pair of pins not visible. With these pins 28, the central part 27 is pivotally mounted in the hollow body 26. taken.
  • the central part 27 also has a continuous recess, not designated, which receives the central tube 13 with its flattened portion 29.
  • the central tube 13 is slidably housed in the central part 27 so that it can follow the tool holder 10 at various points in the work area.
  • the parallel kinematic machine shown in FIG. 4 and designated by 30 differs from that shown in FIG. 1 only in that the support arms 3 are arranged in an arc in their upper part inclined inwards.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Robotics (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Parallel-Kinematik-Maschine (1, 30) mit einer Grundplatte (2) und mehreren mit dieser verbundenen Tragarmen (3), die wenigstens in ihrem oberen Teil zu einer gedachten Mittelsenkrechten nach innen geneigt angeordnet sind und die an ihren oberen Enden durch ein Verbindungsteil (4) miteinander verbunden sind, so dass eine aus Tragarmen (3) und Verbindungsteil (4) zusammengesetzte Tragekonstruktion gebildet ist, in der über erste Gelenke (8) obere Enden von Teleskopstreben (5) aufgenommen sind, deren untere Enden über zweite Gelenke (9) mit einer Werkzeugaufnahme (10) verbunden sind. Diese Maschine (1, 30) zeichnet sich dadurch aus, dass die ersten Gelenke (8) an den Tragarmen (3) in Richtung der Grundplatte (2) und/oder in Richtung des Verbindungsteils (4) unabhängig voneinander verschiebbar angeordnet sind. Durch diese Massnahme wird eine besonders stabile Ausgestaltung dieser Dreieckskonstruktion realisiert, so dass trotz verschiedener Bearbeitungsrichtungen des Werkzeuges eine hohe Positioniergenauigkeit erreicht werden kann.

Description

Parallel-Kinematik-Maschine
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Parallel-Kinematik-Maschine mit einer Grundplatte und mehreren mit dieser verbundenen Tragarmen, die wenigstens in ihrem oberen Teil zu einer gedachten Mittelsenkrechten nach innen geneigt angeordnet sind und die an ihren oberen Enden durch ein Verbindungsteil miteinander verbunden sind, so daß eine aus Tragarmen und Verbindungsteil zusammengesetzte Tragekonstruktion gebildet ist, in der über erste Gelenke obere Enden von Teleskopstreben aufgenommen sind, deren untere Enden über zweite Gelenke mit einer Werkzeugaufnahme miteinander verbunden sind.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Maschinen gehören zu einer neuen Generation von Werkzeugmaschinen mit mehreren je aus ineinander angeordneten Rohren gebildeten Teleskopstreben, die einerseits an einer Tragekonstruktion und andererseits an einer Werkzeugaufnahme gelenkig befestigt sind. Eine solche gattungsgemäße Parallel-Kinematik-Maschine der Siemens AG ist im Internet unter http://www.ad.siemens.de/sinumerik/html OQ/parakine/parakons.htm abrufbar. Sie besteht aus einer Grundplatte und drei mit dieser verbundenen Tragarmen, die in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind und unter einem spitzen Winkel geneigt nach innen verlaufen. An ihrem oberen Ende sind die Tragarme durch ein waagerecht verlaufendes Verbindungsteil miteinander verbunden, so daß eine aus Tragarmen und Verbindungsteil zusammengesetzte Tragekonstruktion gebildet ist. Im Verbindungsteil sind über raumfest angeordnete Gelenke Teleskopstreben an ihren oberen Enden gehalten, deren untere Enden ebenfalls über Gelenke mit einer Werkzeugaufnahme verbunden sind. Die Teleskopstreben sind dabei an ihren oberen und an ihren unteren Enden über Gelenke so miteinander verbunden, daß sie einem auf den Kopf gestellten Kamerastativ ähneln. Auf diese Weise ist aufgrund der Dreieckskon- struktion (Triangular-Konzept) ein sehr biegesteifer Aufbau realisiert, der sich durch eine gute Stabilität und eine hohe Genauigkeit in der Positionierung des Werkzeuges auszeichnet. Die höchste Stabilität einer solchen Parallel- Kinematik-Maschine und damit die höchste Genauigkeit in der Position des Werkzeuges wird immer dann vorliegen, wenn die Teleskopstreben so ausgerichtet sind, daß sie gemeinsam der Bearbeitungskraft optimal entgegenwirken. Eine solche optimale Ausrichtung der Teleskopstreben ist beispielsweise dann gegeben, wenn die Streben relativ steil gestellt sind, so daß eine gute Steifig- keit in senkrechter Richtung zu erwarten ist. Wird aber in diesem Fall das Werkzeug in waagerechter Richtung geführt, so ist die Steifigkeit der Konstruktion eingeschränkt.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Parallel-Kinematik- Maschine unter Vermeidung der bisherigen Nachteile so weiterzuentwickeln, daß auch bei unterschiedlichen Arbeitsstellungen des Werkzeuges eine hohe Stabilität und damit eine hohe Positioniergenauigkeit erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die ersten Gelenke an den Tragarmen in Richtung der Grundplatte und/oder in Richtung des Verbindungsteils unabhängig voneinander verschiebbar angeordnet sind.
Zum einen wird durch die unterschiedliche Stellung dieser Gelenke erreicht, daß die Teleskopstreben im Zusammenspiel miteinander in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Werkzeuges so zueinander ausgerichtet werden, daß sie der aufgebrachten Bearbeitungskraft optimal entgegenwirken. Dabei ist die Resultierende eines aus mehreren Kraftkomponenten bestehenden zentralen Kräftesystems gegenüber der aufgebrachten Bearbeitungskraft des Werkzeuges so ausgerichtet, daß die algebraische Summe aller Komponenten und Momente gegen Null tendiert. Sind die Teleskopstreben relativ steil gestellt, dann wird eine hohe Steifigkeit in senkrechter Richtung erzielt. Werden nun die Gelenke nach unten, d. h. in Richtung Grundplatte verschoben, so wird die Steifigkeit in waagerechter Richtung verbessert, während sie in senkrechter Richtung abnimmt. Da die einzelnen Gelenke aber unabhängig voneinander in Richtung der Grundplatte bzw. in Richtung des Verbindungsteils plaziert werden können, kann der jeweiligen Arbeitsstellung des Werkzeuges entsprechend eine optimale Ausrichtung der Teleskopstreben zueinander realisiert werden, so daß immer ein Maximum an Stabilität und damit ein Maximum an Positioniergenauigkeit des Werkzeuges möglich ist. Zum zweiten liegt ein weiterer entscheidender Vorteil darin, daß der Arbeitsraum des Werkzeuges, der sich zwischen Grundplatte und Verbindungsteil befindet und durch die Tragarme begrenzt ist, wesentlich vergrößert wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die Tragarme in ihrem oberen Teil geradlinig oder bogenförmig nach innen geneigt angeordnet sind. Beide Ausführungsvarianten stehen gleichberechtigt nebeneinander.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, daß das obere Ende der Teleskopstrebe von einer durchgehenden Bohrung eines Mittelteils aufgenommen ist, dieses Mittelteil mit zwei gegenüberliegenden Zapfen die einer Wandung eines Hohlkörpers schwenkbar aufgenommen ist, der Hohlkörper zwei um 90° versetzt zu den ersten Zapfen verlaufende Zapfen aufweist, die schwenkbar von je einer Seitenführung aufgenommen sind, wobei diese Seitenführungen auf zwei voneinander beabstandeten Schenkeln der Tragarme in Richtung der Grundplatte und/oder in Richtung des Verbindungsteils unabhängig voneinander verschiebbar angeordnet sind. Diese kreuzgelenkartige Lagerung der Teleskopstreben ist im vorliegenden Fall als Gleitlagerung ausgebildet, wobei auch eine wälzgelagerte Verschiebung der Teleskopstreben in den Bereich der Erfindung fällt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 soll das zweite Gelenk als ein Kugelgelenk ausgebildet sein, wobei die Gelenkkugel mit dem unteren Ende der Teleskopstrebe und die zugehörige Kugelkalotte mit der Werk- zeugaufnahme verbunden ist. Ebenso wie die ersten Gelenke an den oberen Enden der Teleskopstrebe sorgen auch die zweiten Gelenke dafür, daß die Werkzeugaufnahme im Arbeitsraum in jede Richtung bewegbar ist.
Nach einem anderen zusätzlichen Merkmal geht aus Anspruch 5 hervor, daß im Verbindungsteil über ein drittes Gelenk ein mit einer Abflachung versehenes Zentralrohr aufgenommen ist, das mit der Werkzeugaufnahme verbunden ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß ein Verdrehen der Werkzeugaufnahme in Umfangsrichtung, die sich ungenau auf die Positioniergenauigkeit des Werkzeuges auswirkt, verhindert ist.
Schließlich ist in Anspruch 6 die kreuzgelenkartige Ausbildung dieses dritten Gelenkes beschrieben, wobei in einer ersten durchgehenden Ausnehmung des Verbindungsteils mit einer durchgehenden zweiten Ausnehmung versehener Hohlkörper über zwei Zapfen schwenkbar aufgenommen ist, in der Ausnehmung des Hohlkörpers ein mit einer dritten durchgehenden Ausnehmung versehenen Mittelteil mit zwei um 90° versetzt zu dem ersten Zapfen verlaufenden zweiten Zapfen schwenkbar aufgenommen ist und das Zentralrohr schließlich verschiebbar von der dritten Ausnehmung aufgenommen ist.
Die Erfindung wird an nachstehend aufgeführten Ausführungsbeispielen näher erläutert
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Figuren 1 und 4 eine perspektivische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Parallel-Kinematik-Maschine,
Figuren 2 und 5 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines ersten
Gelenkes und Figur 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines dritten
Gelenkes
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in Figur 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Parallel-Kinematik-Maschine besteht aus einer kreisförmigen Grundplatte 2, auf der drei gleichmäßig voneinander beabstandete Tragearme 3 angeordnet sind, die in ihrem oberen Teil gegenüber einer im Zentrum der Grundplatte 2 gedachten Mittelsenkrechten geneigt nach innen verlaufen. Dies oberen Enden der Tragarme 3 sind durch ein kreisförmiges Verbindungsteil 4 miteinander verbunden, so daß eine aus Tragarmen 3 und Verbindungsteil 4 bestehende Tragekonstruktion gebildet ist. Das Verbindungsteil 4 verläuft parallel zur Grundplatte 2. Die Tragarme 3 setzen sich in ihrem geneigten Teil aus zwei voneinander beabstandeten Schenkeln 15 und 16 zusammen, so daß zwischen diesen ein Freiraum 17 gebildet ist. Die Teleskopstrebe 5, d. h. ihr äußeres Rohr 7 ist am oberen Ende von einem ersten Gelenk 8 aufgenommen, während das untere Ende der Teleskopstrebe 5, d. h. ihr inneres Rohr 6 über ein zweites Gelenk 9 mit einer Werkzeugaufnahme 10 verbunden ist, mit der wiederum ein Werkzeug 11 in Wirkverbindung steht. Durch ein voneinander unabhängiges Verschieben der einzelnen Gelenke 8 zueinander entweder nach innen in Richtung des Verbindungsteils 4 oder nach außen in Richtung Peripherie der Grundplatte 2 und durch eine unterschiedliche Stellung der beiden Rohre 6 und 7 der Teleskopstreben 5 zueinander, läßt sich ein auf dem Tisch 12 aufgespanntes Werkstück mit Hilfe des Werkzeuges 11 von verschiedenen Seiten bearbeiten. Wie die Figur 1 weiter zeigt, bilden die drei Teleskopstreben 5 eine biegesteife Dreieckskonstruktion, die einem auf den Kopf gestellten Stativ einer Kamera ähnelt.
Werden nun beispielsweise die drei Teleskopstreben 5 relativ steil gestellt, d. h. die ersten Gelenke 8 sind in unmittelbarer Nähe des Verbindungteiles 4 positioniert, so wird eine hervorragende Steifigkeit in senkrechter Richtung realisiert. Werden hingegen die ersten Gelenke 8 radial nach außen, d. h. in Rieh- tung Peripherie der Grundplatte 2 bewegt, so wird die Steifigkeit in waagerechter Richtung verbessert. Durch eine unterschiedliche Stellung der einzelnen Gelenke 8 zueinander lassen sich die Steifigkeitsverhältnisse der Konstruktion optimal entsprechend der vorgegebenen Bearbeitungsrichtung des Werkzeuges 11 in eleganter Weise einstellen. Um ein Verdrehen der Werkzeugaufnahme 10 und damit auch des Werkzeuges 11 in Umfangsrichtung zu verhindern, ist die Werkzeugaufnahme 10 starr mit einem Zentralrohr 13 verbunden, das an seinem oberen Ende im Verbindungsteil 4 über ein drittes Gelenk 14 gehalten ist.
Das in den Figuren 2 und 5 in vergrößerter Darstellung gezeigte erste Gelenk 8 besteht aus einem Mittelteil 18, das eine nicht näher bezeichnete durchgehende Bohrung zur Aufnahme der Teleskopstreben 5 aufweist und über zwei einander gegenüberliegende Zapfen 19 von einer Wandung eines prismatischen Hohlkörpers 20 schwenkbar aufgenommen ist. Der Hohlkörper 20 ist ebenfalls mit einer durchgehenden Ausnehmung 21 zur Aufnahme des Mittelteils 18 ausgestattet. Der Hohlkörper 20 weist ebenfalls zwei einander gegenüberliegende Zapfen 22 auf, die jedoch zum ersten Zapfenpaar 19 um 90° versetzt angeordnet sind. Mit diesen Zapfen 22 ist der Hohlkörper 20 in nicht bezeichneten Aufnahmebohrungen von zwei gegenüberliegenden Seitenführungen 23 schwenkbar aufgenommen, so daß die Teleskopstrebe 5 in zwei Richtungen beidseitig verschwenkbar ist. Die Seitenführungen 23 gleiten auf den durch den Freiraum 17 voneinander beabstandeten Schenkeln 15 und 16 in Pfeilrichtung nach oben oder nach unten.
In Figur 3 ist das dritte Gelenk 14 gezeigt, das in einer Ausnehmung 24 des Verbindungsteils 4 untergebracht ist. Es besteht aus einem mit einer Ausnehmung 25 versehenen rotationssymmetrischen Hohlkörper 26, der über zwei nicht sichtbare gegenüberliegende Zapfen in der Ausnehmung 24 schwenkbar aufgenommen ist. In der Ausnehmung 25 des Hohlkörpers 26 ist wiederum ein Mittelteil 27 aufgenommen, das zwei gegenüberliegende Zapfen 28 aufweist, die zum ersten nicht sichtbaren Zapfenpaar um 90° versetzt angeordnet sind. Mit diesen Zapfen 28 ist das Mittelteil 27 im Hohlkörper 26 schwenkbar aufge- nommen. Das Mittelteil 27 weist ebenfalls eine nicht bezeichnete durchgehende Ausnehmung auf, die das Zentralrohr 13 mit seiner Abfiachung 29 aufnimmt. Das Zentralrohr 13 ist im Mittelteil 27 verschiebbar untergebracht, so daß es der Werkzeugaufnahme 10 an verschiedenen Stellen im Arbeitsraum folgen kann.
Die in Figur 4 gezeigte und mit 30 bezeichnete Parallel-Kinematik-Maschine unterscheidet sich von der in Figur 1 gezeigten lediglich dadurch, daß die Tragarme 3 in ihrem oberen Teil bogenförmig nach innen geneigt angeordnet sind.
Bezugszeichen
Parallel-Kinematik-Maschine
Grundplatte
Tragarm
Verbindungsteil
Teleskopstrebe
Rohr
Rohr erstes Gelenk zweites Gelenk
Werkzeugaufnahme
Werkzeug
Tisch
Zentralrohr drittes Gelenk
Schenkel
Schenkel
Freiraum
Mittelteil
Zapfen
Hohlkörper
Ausnehmung
Zapfen
Seitenführung
Ausnehmung
Ausnehmung
Hohlkörper
Mittelteil
Zapfen
Abflachung
Parallel-Kinematik-Maschine

Claims

Patentansprüche
1. Parallel-Kinematik-Maschine (1 , 30) mit einer Grundplatte (2) und mehreren mit dieser verbundenen Tragarmen (3), die wenigstens in ihrem oberen Teil zu einer gedachten Mittelsenkrechten nach innen geneigt angeordnet sind und an ihren oberen Enden durch ein Verbindungsteil (4) miteinander verbunden sind, so daß eine aus Tragarmen (3) und Verbindungsteil (4) zusammengesetzte Tragekonstruktion gebildet ist, in der über erste Gelenke (8) obere Enden von Teleskopstreben (5) aufgenommen sind, deren untere Enden über zweite Gelenke (9) mit einer Werkzeugaufnahme (10) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Gelenke (8) an den Tragarmen (3) in Richtung der Grundplatte (2) und/oder in Richtung des Verbindungsteils (4) unabhängig voneinander verschiebbar angeordnet sind.
2. Parallel-Kinematik-Maschine (1 , 30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (3) in ihrem oberen Teil geradlinig oder bogenförmig nach innen geneigt angeordnet sind.
3. Parallel-Kinematik-Maschine (1 , 30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Teleskopstrebe (5) von einer durchgehenden Bohrung eines Mittelteils (18) aufgenommen ist, dieses
Mittelteil (18) mit zwei gegenüberliegenden Zapfen (19) in einer Wandung eines Hohlkörpers (20) schwenkbar aufgenommen ist, der Hohlkörper (20) zwei um 90° versetzt zu den ersten Zapfen (19) verlaufende Zapfen (22) aufweist, die schwenkbar von je einer Seitenführung (23) aufgenommen sind, wobei diese Seitenführungen (23) auf zwei voneinander beabstandeten Schenkeln (15, 16) der Tragarme (3) in Richtung der Grundplatte (2) und/oder in Richtung des Verbindungsteils (4) unabhängig voneinander verschiebbar angeordnet sind.
4. Parallel-Kinematik-Maschine (1 , 30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gelenk (9) als ein Kugelgelenk ausgebildet ist, wobei die Gelenkkugel mit dem unteren Ende der Teleskopstrebe (5) und die zugehörige Kugelkalotte mit der Werkzeugaufnahme (10) verbunden ist.
5. Parallel-Kinematik-Maschine (1 , 30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungsteil (4) über ein drittes Gelenk (14) ein mit einer Abflachung (29) versehenes Zentralrohr (13) verschiebbar aufgenommen ist, das mit der Werkzeugaufnahme (10) verbunden ist.
6. Parallel-Kinematik-Maschine (1, 30) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten durchgehenden Ausnehmung (24) des Verbindungsteils (4) ein mit einer durchgehenden zweiten Ausnehmung (25) versehener Hohlkörper (26) über zwei Zapfen schwenkbar aufgenommen ist, in der Ausnehmung (25) des Hohlkörpers (26) ein mit einer dritten durchgehenden Ausnehmung versehenes Mittelteil (27) mit zwei um 90° versetzt zu den ersten Zapfen verlaufenden zweiten Zapfen (28) schwenkbar aufgenommen ist und das Zentralrohr (13) verschiebbar von der dritten Ausnehmung aufgenommen
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