[发明专利]定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种定位装置，该定位装置具有支撑结构、工件支架和长度可调的支柱，支柱分别与支撑结构和工件支架连接，其中，支柱在与支撑结构和工件支架的连接处是可活动地安装的，至少一些支柱的长度可调，并且至少一些支柱具有用于调节其长度的驱动装置。

背景技术

从现有技术中已知不同的这类定位装置，它们用于多种技术领域。已知的定位装置用于将物体保持在位。因此，这种装置用于例如相对于工具定位工件，使得可以利用工具加工工件。在汽车工业中，例如，汽车的车身零件通常借助多个定位装置定位在工件站等处。然后可通过例如焊接机器人加工如此定位的汽车车身。

因此，US5,787,758描述了一种三轴定位装置，该定位装置用于定位物体，如例如工件、工具、传感器、光学表面等等。已知的定位装置具有支撑结构，该支撑结构通过定位元件与可调节的机器部件连接。机器部件接收物体，并可通过启动定位元件来相对于支撑结构移动和定位。但是，机器部件只能在机器部件的笛卡尔坐标系的轴线方向上移动，该笛卡尔坐标系的原点与机器部件固定连接。机器部件围绕这些轴线的倾斜、枢转或旋转是要被禁止的。为此，该已知的定位装置具有三个支柱，这些支柱一方面与支撑结构连接，另一方面与机器部件连接。这里，支柱按照如下方式与支撑结构和机器部件连接和设计，即：防止机器部件围绕这些轴线枢转。支柱具有两个支柱部分，两个支柱部分可折叠地相互连接，从而可通过展开和合上两个支柱部分来调节或改变支柱的长度。

这种定位装置具有缺点。具体地说，它们占据大量的位置和空间。特别当定位装置布置在生产线等处的情况下，由于机器人、传送带、结构零件等之间的空间通常很小，所以这会产生问题。此外，已知的定位装置不具有抵抗有时出现的非常高的载荷的必要刚度。另外，已知定位装置的装配非常复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种定位装置，该定位装置结构紧凑、节省空间、并且刚度高。

该目的是通过具有权利要求1所限定的特征的定位装置实现的，该定位装置具有支撑结构、工件支架和长度可调的支柱。

相应地，根据本发明的定位装置的特征在于，至少六个支柱成对布置；在一对支柱中，支柱平行布置；每对支柱在支柱的纵向第一端具有枢转轴承，并且在支柱的纵向第二端具有第二枢转轴承。

因此，根据本发明可以确保，尽管由每个支柱单独地传递力，但每对支柱可以看作力偶，从而可以传递扭矩。由此减少了支柱的平均载荷。此外，支柱平行地布置成支柱对，并且在支柱的纵向端部带有特殊设计的枢转轴承，这使得整体结构具有有利的刚度。这样布置的支柱的另一个优点是，相对于所承受的力和扭矩来说，定位装置可设计得比较紧凑。

在本发明的一个有利的实施例中，支柱的数量刚好为六个。

因此，定位装置刚好具有三个长度可调的支柱对，当定位装置在支撑结构上进行适当的空间布置时，可以以特别有利的方式将工件的力和扭矩传递到支撑结构上。

根据本发明，每个支柱对具有共同的驱动装置。

这样，定位装置整体上更紧凑，并且控制驱动装置的控制复杂程度也相应降低。

另外，有利的是，驱动装置通过保角连接(特别是带、齿形带、

齿轮系或齿轮)与各个支柱对相连。

从属权利要求给出了本发明的定位装置的其它优选实施例。

附图说明

下面基于附图中示出的实施例更详细地解释和描述本发明、本发明的优选实施例及其改进方案、以及本发明的具体优点，在附图中：

图1示出了长度可调的支撑对的第一基本方案；

图2示出了用于连接支撑对的第一方案；

图3示出了定位装置的第一实施例的三维视图；

图4示出了定位装置的实施例的俯视图；

图5示出了定位装置的支柱对底部的细节；

图6以剖视图的形式示出了支柱对底部的第二细节；

图7示出了用于支撑对的齿形带驱动装置的基本示意图；

图8示出了支柱对的支柱顶部的细节；

图9示出了第一示例位置；

图10示出了第二示例位置；

图11示出了第三示例位置；

图12示出了定位装置的第四示例位置；

图13示出了用于连接支撑对的第二方案；

图14示出了用于连接支撑对的第三方案；

图15示出了用于支柱对的共用驱动装置的第二实例；

图16示出了支柱对中的第二实例的细节；

图17示出了第一示例布置；

图18示出了带有单独的制动器的支柱对的第二示例布置；以及