JPH10138179A - 被加工物の加工及び（あるいは）組み立てのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、簡単な構造的な構成をもち、且つ
わずかな質量を運動させさえすればよいように形成され
るように、初めに述べた種類の装置を構成することを課
題とする。 【解決手段】 直線駆動部によって位置調節可能な支持
体を備える、被加工物の加工及び（あるいは）組み立て
のための装置において、当該支持体（１４）が連結機構
（２）と結合しており、当該連結機構が少なくとも二つ
の連結リンク（７、８）を有し、当該連結リンクが互い
に枢着結合しており、当該連結リンクが前記支持体（１
４）の平坦な運動を可能にし且つ当該運動平面を横切る
方向の自由度の禁止を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直線駆動部によっ
て位置調節可能な支持体を備える、被加工物の加工及び
（あるいは）組み立てのための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一つのスタンドと異なる二つのキャリッ
ジとを有する装置が知られている。これらの二つのキャ
リッジは互いに垂直な方向に移動可能である。これらの
キャリッジのうちの一つは、ｙ方向（例えば鉛直方向）
に移動可能に前記スタンドに装着されている。このキャ
リッジが、工具のための駆動スピンドルを担持する。前
記スタンド自体は、もう一方のキャリッジに、（例えば
水平面内の）ｚ方向に移動可能に取り付けられている。
当該スタンドがこのキャリッジ上を移動する際には、当
該スタンドに装着されている前者のキャリッジも一緒に
ｚ方向に移動させられる結果となる。後者のキャリッジ
のほうは、機械ベッド上で（例えば水平面内の）ｘ方向
において走行可能である。そのような装置は、構造的に
複雑な構成となる。特に、相当大きな質量(erhebliche
Massen)が、被加工物の加工の際に運動させられねばな
らない。なぜならば、例えば機械ベッド上での後者のキ
ャリッジの移動の際には、それに取り付けられているス
タンド及び前者のキャリッジの移動をも伴うからであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡単な構造
的な構成をもち、且つわずかな質量を運動させさえすれ
ばよい（すなわち、支持体を所望の位置へ移動させる際
に生じる質量の移動が小さくてすむ）ように形成される
ように、初めに述べた種類の装置を構成することを課題
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題は、初めに述べ
た種類の装置の場合に、本発明により、支持体が連結機
構と結合しており、当該連結機構が少なくとも二つの連
結リンクを有し、当該連結リンクが互いに枢着結合して
おり、当該連結リンクが前記支持体の平坦な運動を可能
にし且つ当該運動平面を横切る方向の自由度の禁止を可
能にすることによって解決される。

【０００５】工具を担持可能である支持体（当該支持体
が被加工物を担持してもよい）は、二つの連結リンク
（連結部材）を備える連結機構（リンク装置、カップラ
ー・メカニズム、Koppelgetriebe)を用いて一つの平面
内で運動させられる。当該連結機構は、わずかな質量し
かもたない高度に動的な(hochdynamisch)装置になる。
その結果、当該支持体は、所望の位置へすばやく位置を
変えられ得る。前記連結リンクの質量がわずかであるこ
とのゆえに、パワーの強い原動機が必要ない。前記連結
機構は、前記支持体の平坦な運動（すなわち、平面内で
の運動）を可能にし、且つ当該運動平面に対してノーマ
ル（垂直）には自由度を禁止（遮断）する。したがっ
て、この装置を基礎とする運動学的なスキーム（図式、
Schema）は、二つの自由度をもつ平面的な運動に基づ
く。それは、付加的な軸を使って二つよりも多くの軸に
拡張されてもよい。

【０００６】本発明の別の構成は、別の請求項、詳細な
説明、及び図面からわかる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明を、図面に示されたいくつ
かの実施の形態をもとにして詳細に説明する。 当該装
置は、被加工物（加工材料）の加工のために、及び（あ
るいは）組み立てのために用いられる。図１は、支持枠
１を有する装置の図である。当該支持枠は、連結機構２
を備えている。当該連結機構によって、支持体が一つの
平面内で運動させられ得る。当該支持体は、工具を担持
可能である。しかし被加工物を担持してもよい。以下の
実施形態では、当該支持体が工具を有することを出発点
とする。

【０００８】当該支持体の前方には、ｚ方向に延在する
直線状ガイド部（直進機構）４を有する被加工物用テー
ブル（ワークテーブル）３がある。当該直線状ガイド部
に沿って、キャリッジ５がｚ方向に走行可能である。当
該キャリッジ５上には固定プレート（クランピング・プ
レート、Spannplatte）６がある。当該固定プレートに
は、加工すべき被加工物が公知の方法でグリップ固定(a
ufspannen)され得る。当該キャリッジ５によって、被加
工物が加工のためにｚ方向に移動させられ得る。

【０００９】連結機構２は、互いに枢着結合させられた
二つの連結リンク７及び８をもつ。当該連結リンクは、
それらの互いの方へ向いている縁部で、ｚ方向に位置す
る軸９によって回動可能に互いと連結させられている。
当該連結リンク７は、反対側に位置する縁部で、同様に
ｚ方向に位置する軸１０を介して支持枠１に枢着されて
（関節連結されて）装着されている。

【００１０】前記連結リンク８は、回動軸９と反対の側
のその縁部に、当該回動軸に平行に延在する別の軸１１
を有する。当該軸１１には、二つの直線アクチュエータ
ー(Linearaktoren)１２及び１３が一方の端部によって
枢着されている。当該直線アクチュエーター１２、１３
の別の端部は、支持枠１に回動可能に装着されている。
図示された実施形態では、両方の直線アクチュエーター
１２、１３は、ｘ−ｙ平面内に位置する。この平面内で
は、当該直線アクチュエーター１２、１３は、後に述べ
るように回動させられ得る。

【００１１】前記連結リンク７、８は、それらが互いに
対して回動軸９及び１０のまわりでだけ回動させられ得
るように形成されている。その平面に対して横向きの、
前記連結リンクの曲げ（たわみ）は可能でない。したが
って、前記連結機構２は、工具のための支持体１４の平
面的な運動を可能にし、またそれぞれの連結リンク７、
８の、前記平面にノーマルな方向についての自由度を禁
止する。連結リンク８は、支持体１４と固定結合させら
れている（すなわち、相対的に動かないように結合させ
られている）。

【００１２】図１に示された実施形態では、前記支持体
１４には、担持要素１４’が枢着されている。当該担持
要素は、軸１１に対して垂直にｘ方向に位置する軸心の
まわりで回動させられ得る、また、ｚ軸のまわりで回転
させられ得る。この担持要素１４’が工具を担持する。
簡単な実施形態の場合には、工具は支持体１４に直接保
持されている。

【００１３】前記運動平面に対して垂直に連結リンク
７、８の所望の剛性を達成するためには、それらは、例
えば、中空体としてあるいはプレート形状に形成されて
いるとよい。連結リンク７、８を、例えば、対応する軸
９〜１１を連結する二つの棒体によって形成してもよ
い。その際、当該棒体は、それぞれ少なくとも一つの横
ばり（クロス・ストラット、Querstrebe）によって互い
に連結させられている。

【００１４】直線アクチュエーター１２、１３は、例え
ばシリンダー・ピストン・ユニットである。当該シリン
ダーは、図示された実施形態では支持枠１に枢着されて
いる。一方、当該ピストンは、その自由端によって軸１
１に枢着されている。両方の直線アクチュエーター１
２、１３は、支持枠１でのそれらの枢着点に関して互い
に収斂するように位置し（すなわち、それらの枢着点か
ら互いに近づく方向に延び）、且つそれらのピストン棒
は、軸１１の一方の端部に係合する。当該ピストン棒を
引っ込めること及び繰り出すことによって、連結リンク
７、８が所望の程度にそれぞれの軸９または１０のまわ
りで回動させられる。それによって、連結リンク８と固
定結合された支持体１４が所望の位置へ運ばれる。

【００１５】図３は、連結機構２ａが、図１に係る二つ
の連結機構が互いに対して鏡像対称に配置されることに
よって形成されている場合の実施形態の図である。それ
に応じて、当該連結機構２ａは、上述されたように軸９
及び１０のまわりで互いに対して並びに支持枠１に対し
て回動させられ得る連結リンク７及び８を有する。当該
連結リンク８は、図１に示す実施形態とは対照的に、支
持体１４と枢着結合されており、当該支持体には連結リ
ンク１５が動かないように固定されている。連結リンク
１５は、連結リンク８と同様に形成されていることが有
利であり、且つ、ｚ方向に位置する軸１６を介して回動
可能に連結リンク１７と連結させられている。連結リン
ク１７は、回動軸１６と反対側のその縁部で、支持枠１
と枢着結合させられている。この連結リンク１７は、同
様にｚ方向に位置する軸１８のまわりで支持枠１に対し
て回動させられ得る。

【００１６】連結機構２ａは、Ｍ字の形状をもち、五つ
の連結要素からなる。当該五つの連結要素は、連結リン
ク７、８、１５、１７及び支持枠１によって構成され
る。両方の直線アクチュエーター１２、１３は、前の実
施形態の場合と同様に構成されており、一方の端部によ
って支持枠１に枢着されており且つもう一方の端部によ
って支持体１４に枢着されている。当該直線アクチュエ
ーター１２、１３の操作によって、当該支持体１４が上
述のようにしてｘ−ｙ平面内で所望の位置へ調節され
る。その際、連結リンク７、８は、互いに対して並びに
支持枠１及び支持体１４に対して回動する。連結リンク
１７は、この位置調節の際に、軸１８のまわりで支持枠
１に対して回動させられ、且つ軸１６のまわりで連結リ
ンク１５に対して回動させられる。連結リンク１５が支
持体１４と固定結合されているので、この連結リンク１
５と支持体１４との間の相対運動は起こらない。前の実
施形態の場合のように、直線アクチュエーター１２、１
３は、必要な程度に前記支持枠に対して、ｚ方向に位置
する軸のまわりで回動する。支持体１４の所望の位置に
応じて、両方の直線アクチュエーター１２、１３の少な
くとも一方が繰り出される。両方の直線アクチュエータ
ー１２、１３の調整運動を相応に調和させることによっ
て、このようにして支持体１４が厳密に且つ簡単にｘ−
ｙ平面内で必要な位置へ調節され得る。

【００１７】直線アクチュエーター１２、１３は、上述
の実施形態の場合のように、ｘ−ｙ平面内に位置する必
要はなく、空間的（立体的）に配置されていてもよい。
すなわち、ｘ−ｙ平面に対して角度をもって位置してい
てもよい。

【００１８】前記連結機構２ａの二重の構造に基づい
て、当該機構内で対称な剛性分布(Steifigkeitsverteil
ung)が生じる。連結リンク７、８、１５、１７が、図３
に示されているように互いに対して鏡像対称に配置され
ているならば、対称な剛性分布が生じる。

【００１９】図２ａから図２ｄは、支持体１４の種々の
ポジションを示している。図２ａは、ｘ−ｙ平面におけ
る作業空間を示している。その中で、支持体１４が連結
機構２ａを用いて位置調節され得る。

【００２０】図２ｃは、図３に対応する支持体１４の位
置を示す図である。連結リンク７、８、１５、１７はＭ
字形状を占める。両方の直線駆動部１２、１３は、支持
体１４でのそれらの枢着箇所から下方へ向かって拡散す
る（拡がる）。支持体１４は、この位置で、当該装置の
作業空間１９（図２ａ）の中心にある。支持体１４の対
応するポジションは“３”として示されている。

【００２１】図２ｂは、例示的に、支持体１４がポジシ
ョン１にあるときの連結機構２ａの個々のリンクの位置
を示す。このためには、支持体１４をこのポジション１
へ位置調節するために直線駆動部（直線駆動装置）１３
が繰り出されねばならない。連結リンク７、８は、この
位置調節運動の際に、ｚ方向に位置する互いに平行な軸
９及び１０のまわりで互いに対してまたは支持枠１に対
して回動させられる。連結リンク１５は、支持体１４と
固定結合されているので、支持体１４のこの位置調節の
際に、支持体１４と連結リンク１５との間の相対運動が
起こらない。連結リンク１７は、この位置調節の際に軸
１６及び１８のまわりで連結リンク１５並びに支持枠１
に対して回動させられる。

【００２２】図２ｄは、例示的に、支持体１４がポジシ
ョン５へ位置調節された状態の場合の図である。この場
合には、直線アクチュエーター１３が引っ込められてお
り、その結果、支持体１４がｘ−ｙ平面内の対応するポ
ジション５へ位置を変えられる。連結リンク７、８は、
互いに対して必要な回動運動を行う。この場合もまた、
支持体１４と連結リンク１５との間には相対運動が起こ
らない。なぜならば、当該両方の要素が互いに固定結合
されているからである。

【００２３】支持体１４の位置調節の際には、必要なら
ば、直線アクチュエーター１２、１３は、ｚ方向に位置
する軸のまわりで必要な程度に支持枠１に対して並びに
支持体１４に対して回動することが可能である。

【００２４】このようにして、支持体１４は、図２ａに
示された作業空間の内部であらゆる所望の位置へ移動さ
せられ得る。連結リンク１５と支持体１４との間の固定
した結合の結果として、当該支持体がｘ方向あるいはｙ
方向における運動によって、ｚ軸のまわりでの運動学的
に決められた回転運動を得る。回転運動を許しさえすれ
ばよい、従って一つの自由度を許しさえすればよいその
他のジョイント点における連結リンク７、８、１５、１
７の軸方向の及び半径方向の軸受け構造は、ピボット軸
受（Drehlager)によって実現され得る。このピボット軸
受は、あらゆる適当な構成をもち得る。

【００２５】図１及び図３に示す実施形態の場合には支
持体１４がｚ方向に位置調節可能でないので、被加工物
がキャリッジ５を用いてｚ方向に支持枠１に対して相対
的に移動させられる。ｘ−ｙ平面内で支持体１４が上述
のように無段階に位置調節可能であることに基づいて、
対応する工具が被加工物のあらゆる所望の位置に近づけ
られ得る。

【００２６】支持体１４の現在ポジションを決定するた
めには、直線アクチュエーター１２、１３がデカルト座
標に配置されていないゆえに（すなわち、当該直線アク
チュエーターの調節運動がデカルト座標でなくこの場合
は極座標で記述されるので）、座標変換が必要である。
当該座標変換は、直線アクチュエーター１２、１３の調
節運動とその結果生じる支持体１４のポジションとの間
の結びつきを作り出す（すなわち、それらを関係づけ
る）。図３に対応する五つの部分からなる連結機構をも
つ装置が構成されると、一つの連結リンクによる直線ア
クチュエーター１２、１３と支持体１４との間の運動が
ダブルエキセントリック機構（二重偏心円機構、Doppel
exzenter)に由来し得る。支持体１４と固定結合させら
れた連結リンク１５が、別の連結リンク１７及び支持体
１４と関連して、ダブルエキセントリックを描く（すな
わち、支持体１４と固定されて結合されている連結リン
ク１５が、当該図の左側の連結装置１５、１６、１７、
１８全体及び支持体１４と関連してダブルエキセントリ
ックを描くことに由来して、当該連結リンク１５によ
り、直線アクチュエーター１２、１３と支持体１４との
間の運動が生じる）。座標変換によって、ｘ−ｙ座標に
おける支持体１４の目標ポジションが設定され得る。支
持体１４と連結リンク１５との間の固定した結合のゆえ
に、周知の、それゆえに詳細に記述されないそのような
座標変換によって、支持体１４の運動学的に決められた
必要な回転運動が算定され得る。両方の直線アクチュエ
ーター１２、１３の、支持体１４での周知の位置固定式
の枢着点、及び支持枠１または台座１でのジョイント点
と関連して、直線アクチュエーター１２、１３の、結果
として生じる長さが算定され得る。それらは、算定され
た脚部長に繰り出され、それによって、ｘ−ｙ平面にお
ける支持体１４の所望の位置が達成される。図４は、例
示的に、直線アクチュエーター１２、１３に関して二つ
のリニアダイレクトドライブ（直線状直接駆動装置）を
示す図である。そのようなリニアダイレクトドライブは
周知であり、それゆえ詳細には説明しない。リニアダイ
レクトドライブ１２、１３は、それぞれ一つのケーシン
グ１９、２０をもつ。当該ケーシングは、それぞれ回動
可能に（この図には示されていない）支持枠に装着され
ている。リニアダイレクトドライブ１２、１３の操作の
際には、必要であれば、ケーシング１９、２０が、ｚ方
向に位置する軸２１、２２のまわりで回動させられてよ
い。したがって、リニアダイレクトドライブ１２、１３
のケーシング１９、２０は、支持枠１に対して回動運動
だけを行い得る。ケーシング１９、２０内には、周知の
ように、レール状のスライド部２３及び２４が移動可能
に装着されている。両方のスライド部２３、２４は、支
持体１４に枢着されており、且つ当該支持体から拡散す
るように延びている。この場合もまた、両方のリニアダ
イレクトドライブ１２、１３は、共通のｘ−ｙ平面内に
配置されている。しかし、それらは、前の実施形態をも
とにして説明したように、空間的に、すなわちｘ−ｙ平
面に対して角度をもって配置されていてもよい。スライ
ド部２３、２４を付属するケーシング１９、２０に相対
的に移動させることによって、支持体１４が上述のよう
にｘ−ｙ平面内で所望のポジションへ位置を変えられ
る。

【００２７】他方また、連結機構２ｂの連結リンク１５
は、支持体１４と固定結合させられており、且つ回動軸
１６を介して連結リンク１７と枢着結合させられてい
る。他方また、連結リンク１７は、軸１８を介して支持
枠１にあるいは対応する台座に回動可能に装着されてい
る。両方の連結リンク７、８は、回動軸９を介して互い
と枢着結合させられている。前の実施形態をもとにして
述べたように、連結リンク８は、支持体１４と枢着結合
させられている。連結リンク７は、軸１０を介して支持
枠１あるいは台座と枢着結合させられている。いくつか
の軸が、互いに平行に位置し、且つｚ方向に延在してい
る。

【００２８】回動軸１８には連結アーム２５の一つの端
部が回動可能に装着されている。当該連結アームの別の
端部は、軸２１のまわりで回動可能にケーシング１９と
連結させられている。リニアダイレクトドライブ１３の
別のケーシング２０もまた、連結アーム２６によって連
結リンク７と枢着結合させられている。連結アーム２６
の両方の回動軸は、軸２２及び１０によって形成され
る。

【００２９】図３に示す実施形態と異なって、連結リン
ク７、８、１５、１７は、Ｗ字形状に配置されている。
両方の連結リンク８、１５は、支持体１４から拡散する
ように下へ向かって延びている。一方、それらは、図３
に示す実施形態の場合には、支持体１４から拡散するよ
うに斜め上方へ向けられている。

【００３０】図７は、支持枠１に組み込まれた状態で
の、図４に係る装置を示す。当該支持枠は、外側部２
７、２８並びに隔壁２９をもつ。リニアダイレクトドラ
イブ１２、１３のケーシング１９、２０は、側壁部２８
において並びに隔壁２９においてそれらの上部縁部の近
くに回動可能に装着されている。連結リンク７、８、１
５、１７は、支持枠１の側壁部２８と隔壁２９との間の
領域にある。連結リンク７、１７は、回動軸１０、１８
を介して側壁部２８及び隔壁２９に回動可能に装着され
ている。

【００３１】この実施形態では、被加工物の側でｚ方向
運動が考慮に入れられる（すなわち、被加工物がｚ方向
に動かされる）。キャリッジ５は、ｚ方向に延在する直
線状ガイド部４に沿ってｚ方向に所望の程度移動させら
れ得る。それに加えて、キャリッジ５上の固定プレート
６が、ｙ方向に位置する軸心の回りで回転可能に構成さ
れ得る。その結果、被加工物が加工のためにこの軸心の
まわりでも回転させられ得る。

【００３２】図５は、ｚ方向運動が機械の側、つまり工
具の側に割り当てられている実施形態を示す図である。
支持体１４は、ケーシングとして構成されており、その
内部に、スピンドルスリーブ(Pinole)３０がｚ方向に移
動可能に配置されている。ケーシング状の支持体１４に
は、連結機構２ｃの連結リンク１５が動かないように固
定されている。当該連結リンクは、上述のように、ｚ方
向に位置する軸１６を介して連結リンク１７と枢着結合
させられている。ケーシング状の支持体１４の別の側に
は、上述のように、連結リンク８が枢着されている。当
該連結リンクは、ｚ方向に位置する軸９を介して回動可
能に連結リンク７と連結されている。図４及び図７に示
す実施形態とは対照的に、ケーシング１９、２０は連結
アームを介して連結リンク７、１７と連結させられては
いない。リニアダイレクトドライブ１２、１３のケーシ
ング１９、２０は、支持枠１にあるいは台座に、軸２
１、２２のまわりで回動可能に装着されている。他方ま
た、両方の連結リンク７、１７は、軸１０、１８を介し
て支持枠１と枢着結合させられている。

【００３３】スピンドルスリーブ３０は、ｚ方向に移動
させられ、且つ適宜の直線アクチュエーター技術によっ
て移動可能に駆動され得る。当該スピンドルスリーブは
適当な加工工具と結合しているので、それによって、当
該工具が被加工物に対して相対的にｚ方向に移動させら
れ得る。この場合には、被加工物がｚ方向に移動可能で
ある必要はない。しかし、もちろんこの場合にもキャリ
ッジ５並びに直線状ガイド部４が設けられていてもよ
い。その場合には、工具と同様に被加工物もｚ方向に移
動させられうる。

【００３４】スピンドルスリーブ３０に関しての駆動
は、スピンドルスリーブ３０とケーシング状の支持体１
４との間で相対的に行われてもよいし、スピンドルスリ
ーブ３０と固定状態にある支持枠１または台座との間で
相対的に行われてもよい。

【００３５】ケーシング状の支持体１４への連結リンク
１５の接続領域には、並行して位置する補強リブ３１が
設けられている。当該補強リブは、この領域における互
いに結合させられている部材１４、１５の高い剛性（強
度）を導く。

【００３６】図５に示す実施形態は、スピンドルスリー
ブ３０の形で担われた(getragen)ｚ軸を備える閉じた動
的な連鎖（リンケージ）を示す。この装置は、ｘ方向、
ｙ方向、及びｚ方向における三つの自由度をもつ運動体
コンセプト(Kinematikkonzept)を表している。

【００３７】図６は、連結機構２ｄの変化させられた構
造を示す図である。連結リンク７、１７は、ｚ方向に位
置する軸１０、１８を介して支持枠１または台座と枢着
結合させられている。それに加えて、連結リンク７、１
７は、軸９、１６を介して、上述のように、連結リンク
８、１５と枢着結合させられている。前の実施形態の場
合のように、直線アクチュエーター１２、１３は支持体
１４に係合している。当該アクチュエーターは、図示さ
れた実施形態においてもまたリニアダイレクトドライブ
として形成されている。当該支持体は、図５に示された
実施形態に対応してケーシング状に形成されており、且
つｚ方向に移動可能に駆動されるスピンドルスリーブ３
０を収容する。

【００３８】連結リンク７、１７は、回転軸心９、１６
を有するそれらの縁部において、ｘ−ｚ平面に位置する
連結リンク３２によって互いに枢着結合させられてい
る。当該連結リンク３２は、連結リンク７、８、１５、
１７に対応して形成されていてよい。支持体１４は、別
の連結リンク３３上に配設されている。当該連結リンク
３３は、軸１０と１８との間に延在する。この連結リン
ク３３は、連結リンク３２と同様に構成されていること
が有利であり、且つ、それに並行に位置する。これらの
付加的な連結リンク３２、３３によって、平行四辺形構
造が形成される。当該平行四辺形構造は、スピンドルス
リーブ３０を有するケーシング状の支持体１４がｘ方向
またはｙ方向にだけは運動するが、しかしｚ軸のまわり
での回転運動は行わないという結果をもたらす。したが
って、スピンドルスリーブ３０または支持体１４は、も
っぱらｘ−ｙ平面内において並進的に(translatorisch)
運動させられる。ｚ軸の回転運動が欠けていることによ
って、動的な構造(kinematische Struktur)のための座
標変換が簡単になる。なぜならば、支持体１４のデカル
ト座標での経路情報が直線アクチュエーター１２、１３
の座標へ直接に換算され得るからである。

【００３９】直線アクチュエーター１２、１３によっ
て、支持体１４は、上述のように（図２ａから図２
ｄ）、ｘ−ｙ平面内であらゆる所望の位置へ並進的に位
置調節され得る。スピンドルスリーブ３０によって、ｚ
方向における工具の位置調節も可能である。

【００４０】直線アクチュエーター１２、１３のため
に、リニアダイレクトドライブのほかに、ねじ駆動装置
(Gewindetriebe)、ラック／ピニオン駆動装置、液圧駆
動装置等を使用することができる。それらによって、高
度のマシンダイナミクス（機械運動性、Maschinendynam
ik)が可能である。直線アクチュエーター１２、１３の
短い構造長を可能にするために、それらは入れ子式に構
成されているとよい。

【００４１】直線アクチュエーター１２、１３にねじ駆
動装置が使用されると、当該駆動部のローテーター状の
(rotatorisch)運動（回転運動）が直接にスピンドルを
介して並進的な運動に変換され得る。そのようなねじ駆
動装置の場合には、通例、ねじスピンドルが回転可能に
駆動され、それによって、当該ねじスピンドルに嵌合さ
せられているスピンドルナットが直線的に移動させられ
る。しかし、そのようなねじ駆動装置の場合に駆動をス
ピンドルナットによって行ってもよい。その場合には、
ねじスピンドルが直線的に動く。最後に、ねじスピンド
ルによってと同様にスピンドルナットによる組み合わさ
れたトルクの導入(kombinierte Drehmomenteneinleitun
g)も可能である（すなわち、ねじスピンドルとスピンド
ルナットの両方が同時に駆動されてもよい）。このこと
には、ねじ駆動装置全体の回転数をねじスピンドルの臨
界回転数よりはるかに高くできるという利点がある。そ
のような場合には、非常に高い移動速度（パス・フィー
ド・レート、トラバース・レート、Verfahrgeschwindig
keiten）が達成され得る。

【００４２】連結機構の簡単な構造と、軸受け及び軸駆
動のための標準的な要素(Standardelemente)の使用可能
性とによって、当該コンセプトは、製造及び組み立ての
観点もコストの観点も(sowohl Fertigungs- und Montag
e- als auch kostenaspekten)高い程度に顧慮する。当
該連結機構の主要な利点は、運動させられる質量がわず
かであるということである。その質量は、本質的に、ｘ
軸及びｙ軸が互いに相関をもたないことに由来する。連
結リンク７、８、１５、１７の質量は、並進的に動かさ
れず、それぞれの瞬間的な回転中心(Momentanpol)のま
わりでだけ回動させられる。（すなわち、従来技術に係
る装置では、一方のキャリッジをｘ方向に動かすため
に、スタンド及びｙ方向の運動のために設けられたキャ
リッジも一緒に動かさなければならないので、非加工物
の加工の際に動かされる質量が著しく大きくなる。しか
し、本発明に係る装置では、例えば図１に示す簡単な実
施形態の場合で言えば、連結リンク７、８が単に軸線９
の回りで回動可能であることによって、これらの連結リ
ンクの位置調節の際にそれらの一方の連結リンクがもう
一方の連結リンクを運ぶ必要がなく、従ってその際に動
かされる質量が小さくてすむ。）図示され且つ説明され
た実施形態では、ｘ−ｙ平面内での支持体１４の位置調
節のために、両方の直線アクチュエーター１２、１３が
使用される。これらの直線アクチュエーターの代わり
に、例えば連結リンク７、１７の軸１０、１８に設けら
れている回転駆動装置を用いてもよい。そのような回転
駆動装置によって、これらの連結リンク７、１７が直接
に回動させられる。それによって、同様にｘ−ｙ平面内
における支持体１４の所望の位置調節が行われる。

【００４３】本質的に当該連結機構の場合には、連結リ
ンクが曲がらないように(すなわち、かたく)形成されて
いる。その結果、それらは、ｚ方向に位置する軸のまわ
りでだけ互いに対して、並びに支持枠１または支持体１
４に対して回動可能である。それによって、非常に簡単
なガイド原理及び特に当該装置の高い剛性が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の第一の実施形態の簡略化さ
れた斜視図である。

【図２】本発明に係る装置の第二の実施形態の支持体の
ポジションを示す図であり、ａは当該支持体の運動平面
内での作業空間を示す図であり、ｂからｄは当該支持体
がそれぞれ異なるポジションにある状態の図である。

【図３】本発明に係る装置の第二の実施形態の、図１に
対応する図である。

【図４】本発明に係る装置の連結機構の別の実施形態の
斜視図である。

【図５】本発明に係る装置の連結機構の別の実施形態の
斜視図である。

【図６】本発明に係る装置の連結機構の別の実施形態の
斜視図である。

【図７】機械支持枠中での図４に示す実施形態の図であ
る。

【符号の説明】

２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 連結機構 ７、８ 連結リンク ９、１０ 軸 １２、１３ 直線アクチュエータ
ー １４ 支持体 １５、１７ 連結リンク １６、１８ 軸 ３０ スピンドルスリーブ ３２、３３ 連結リンク

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線駆動部によって位置調節可能な支持
   体を備える、被加工物の加工及び（あるいは）組み立て
   のための装置において、 当該支持体（１４）が連結機構（２、２ａから２ｄ）と
   結合しており、当該連結機構が少なくとも二つの連結リ
   ンク（７、８、１５、１７）を有し、当該連結リンクが
   互いに枢着結合しており、当該連結リンクが前記支持体
   （１４）の平坦な運動を可能にし且つ当該運動平面を横
   切る方向の自由度の禁止を可能にすることを特徴とする
   装置。
2. 【請求項２】 前記の一つの連結リンク（８、１５）が
   前記支持体（１４）と固定されて結合されていることを
   特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記直線駆動部（１２、１３）が前記支
   持体（１４）に係合することを特徴とする、請求項１ま
   たは請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】 前記連結リンク（７、８、１５、１７）
   がプレート形状に構成されていることを特徴とする、請
   求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 【請求項５】 前記直線駆動部（１２、１３）が前記支
   持体（１４）の運動平面内に位置することを特徴とす
   る、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記直線駆動部（１２、１３）が前記支
   持体（１４）の運動平面に対して角度をなして位置する
   ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記
   載の装置。
7. 【請求項７】 前記連結機構（２ａから２ｄ）が四つの
   連結リンク（７、８、１５、１７）を有し、それらの連
   結リンクが“Ｍ”字形状に、あるいは“Ｗ”字形状に互
   いに配置されていることを特徴とする、請求項１から６
   のいずれか一項に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記連結リンク（７、８、１５、１７）
   が、互いに平行な軸（９、１０、１６、１８）のまわり
   で回動可能であることを特徴とする、請求項７に記載の
   装置。
9. 【請求項９】 前記連結リンク（７、８、１５、１７）
   の前記回動軸（９、１０、１６、１８）がｚ方向に位置
   することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項
   に記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記支持体（１４）がｘ−ｙ平面内で
    位置調節可能であることを特徴とする、請求項１から９
    のいずれか一項に記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記支持体（１４）が、ケーシング形
    状に構成されており、且つスピンドルスリーブ（３０）
    を収容し、当該スピンドルスリーブが前記支持体（１
    ４）の運動平面を横切る方向に直線状に移動可能である
    ことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に
    記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記被加工物がｚ方向に位置調節可能
    であることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか
    一項に記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記連結機構（２ｄ）が平行四辺形機
    構部（８、１５、３２、３３）を有することを特徴とす
    る、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記平行四辺形機構部（８、１５、３
    ２、３３）が、前記支持体（１４）の運動平面を横切る
    方向に延在する二つの連結リンク（３２、３３）を有し
    ており、当該連結リンクに前記平行四辺形機構部の別の
    連結リンク（８、１５）が枢着されていることを特徴と
    する、請求項１３に記載の装置。