[发明专利]具有可线性移动的定位单元的定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种特别用于操作电气元件的定位装置，其具有两个平行的、确定一个导向平面的导轨和在其上可线性移动地导向的轴承，在这些轴承上固定有定位单元。

背景技术

EP0962125B1公开了一种单侧导向和驱动的长形的定位臂，其中相对布置的自由伸出的一端可以无阻尼地振动，从而相应的高动力的定位过程被延迟了衰减周期。这个定位臂需要至少3个轴承元件或者说支承元件。为了减少这种过渡振荡，这种定位臂必须具有尽可能大的抗弯刚度，这增大了其自重，在要求加速的情况下提高了驱动功率或者说制动功率。

US5002448A公开了一种双侧导向的定位臂，其中连接轴线在布置在两侧的导向轴承之间垂直于导轨延伸。已经较小的并由热引起的导轨之间的距离偏差使相互刚性配属的导向轴承之间引起导致磨损增大的巨大拉紧。没有被驱动的一端会无阻碍地过渡振荡。

为了减轻这种情况，在根据EP940229A1的另外一种定位臂中在轴承元件和定位臂之间设置了弹性的补偿元件，这些补偿元件会影响定位精度并使得振动特性变差。

发明内容

本发明的任务是提供一种制造费用低、振动少并且没有拉紧的定位装置。

这项任务通过本发明根据权利要求1完成。连接轴线的倾斜位置例如这样实现，即连接轴线比铰链轴线的在平行于导轨延伸的滑移轨道之间的垂直距离长，例如连接轴线可以布置在导轨旁边或者之上。相应的铰链例如可以设计为折页形式并且考虑角度位置实现轴承与定位单元的脱耦。由此轴承在其定向上自动准确地对准导轨，从而不需要导轨和移动部分的准确的相互配合并且可以相应地降低制造费用。

根据本发明的定位装置只需要两个轴承，他们实现定位臂的确定的2点导向。轴承元件之间的连接轴线的斜度简单地适应于相应的几何关系，从而在足够大的倾斜角度的情况下可靠地避免在导向元件之间的拉紧。由于通过这种倾斜的铰接，未被驱动的一端也可以防止在移动方向上发生偏移，因此在定位臂上的过渡振荡也很大程度上被避免。这种定位臂由于具有双侧的支承，因此可以设计为细长和轻的，从而要被加速的质量相对单侧夹紧的定位臂显著减小。

本发明的有利的改进方案在权利要求2至17中说明：

由于导轨可以以小的位置偏差进行布置，相应的连接轴线和导轨之间的角度改变可以保持非常小，并且通过根据权利要求2的实体铰链进行补偿。

根据权利要求3的轴承可以例如设计为布置在定位单元上的导轮，其支承在根据权利要求4的轨道形式的导轨上并且其旋转轴线形成铰链轴线。

轴承也可以设计为比连接轴线短的、根据权利要求5的线性球循环元件的形式的导向元件。在抗弯曲地连接到定位单元的情况下，尽管相对导轨出现微小的倾斜，但这种倾斜可以通过滚轮体的弹性变形性来补偿，从而这里铰链轴线位于轴承的中心。由于通常的球循环导向机构以二维的形状配合连接并预紧地顶靠在例如轨道形式的导轨上，尽管导向长度较小却还是避免了定位单元围绕连接轴线发生扭转或者旋转。

通过将根据权利要求6的铰链轴线偏移到相互背向的轴承端，连接轴线相对于与导轨正交的横向的角度偏差变大，这实现了定位单元更稳定的支承。

根据本发明的2点导向原理可以特别有利地使用在根据权利要求7和8所述的稍长的支架形式的定位臂上。

可以在导轨中移动的根据权利要求9的定位臂形成一个振动少的第一轴线，并且该导向机构以在其中可移动的功能单元形成一个二维定位系统的第二轴线。由于双侧的夹紧，定位臂可以设计得比较细长和轻，从而其可以特别有利地用于高精度和/或高动力的应用中，特别是在电子装置制造中。

根据权利要求10和11的改进方案提供了对角定位系统的相互呈斜角的坐标方向，其中定位数据可以事先或者在运行期间通过对给定的目标数据进行简单的变换而计算出。这种带有细长的定位臂的定位系统可以设计得特别节省空间和节省空间地进行运行。

根据权利要求12和13的改进方案使得无需考虑对角导向的定位臂而对功能单元进行正交驱动。

根据权利要求14的移动驱动机构可以例如在外面布置在导轨之一的一个外侧，而不必压缩定位装置的功能区域。

通过根据权利要求15的定位辅助可以准确控制定位臂，由此通过中心标记可以例如检测和考虑由热膨胀引起的角度改变。

由于其微小的导向消耗和制造消耗，这种根据本发明的2点导向原理还适用于一种根据权利要求16和17所述的紧凑定位单元的导向，例如一种沿着根据本发明的定位臂或者沿着传统的定位臂的装备头的导向。

附图说明