DE10011804A1 - Meßeinrichtung zur Bestimmung der Lage und Orientierung einer Bewegungsplattform einer Parallelkinematik - Google Patents
Meßeinrichtung zur Bestimmung der Lage und Orientierung einer Bewegungsplattform einer ParallelkinematikInfo
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Abstract
Aufgabe ist es, eine Meßeinrichtung zur Bestimmung der Lage und Orientierung der Bewegungsplattform einer Parallelkinematik als Werkzeugmaschinen- und Handhabungsstruktur mit an der Bewegungsplattform und an einem feststehenden Gestell angelenkten in ihrer Länge verstellbaren Streben zu entwickeln, um die Lage und Orientierung der Bewegungsplattform bezogen auf das Gestell unabhängig von den Absolutwertmeßeinrichtungen in den Streben zu ermitteln. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Bewegungsplattform (1) koaxial zu ihrer Lagerachse ein Probekörper (14) befestigbar angeordnet ist, am Gestell (2) zwei Sender- und Empfängerpaare (8; 9) angeordnet sind, jeder Sender (10; 11) einen Lichtvorhang aus parallelen Laserstrahlen aussendet, der im jeweils gegenüberliegenden Empfänger (12; 13) als Lichtzeile empfangen wird, und die Sender- und Empfängerpaare (8; 9) auf dem Gestell (2) so angeordnet sind, daß die Lichtzeilen durch die Zylinderstäbe (7) des Probekörpers (14) als Schattenbilder (15) unterbrochen sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Bestimmung
der Lage und Orientierung einer Bewegungsplattform einer
Parallelkinematik als Werkzeugmaschinen- und
Handhabungsstruktur mit an der Bewegungsplattform und an
einem feststehenden Gestell angelenkten in ihrer Länge
verstellbaren Streben.
Die Anwendung der Parallelkinematik ist aus der
DE 196 36 300 A1 bekannt. Dabei handelt es sich um ein
Hexapod-Bearbeitungszentrum mit einem feststehenden
Gestell und einer Bewegungsplattform, die über sechs in
ihrer Länge verstellbare Streben miteinander verbunden
sind. Derartige Hexapod-Bearbeitungszentren werden als
Werkzeugzeugmaschinen- und Handhabungsstrukturen
eingesetzt. Sie eignen sich insbesondere für Maschinen
zur spanenden Bearbeitung, wie z. B. zum Fräsen, Bohren,
Drehen oder Schleifen oder zur Laserbearbeitung oder zum
Schneiden von Material unter Verwendung eines
Hochgeschwindigkeitsfluidstrahles. Dabei dient der
Parallelkinematik dazu, entweder das Werkzeug oder das
Werkstück in maximal 6 Freiheitsgraden zu bewegen. Im
Bearbeitungsfall wird die Information für Lage (x; y; z)
und Orientierung (Drehung um x; y; z) aus den
Absolutwertmeßeinrichtungen in den längenverstellbaren
Streben gewonnen.
Dabei tritt der Nachteil auf, daß die Zuordnung der Lage
(x; y; z) und Orientierung (Drehung um x; y; z) auf die
Absolutwertmesßeinrichtungen in den längenversetllbaren
Streben nicht konstant bleibt. Es ist notwendig diese
Abweichungen zu ermitteln und auszugleichen, um eine
gezielte Beeinflussung in (x; y; z) und (Drehung um x; y;
z) zu gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Meßeinrichtung zur
Bestimmung der Lage und Orientierung der
Bewegungsplattform einer Parallelkinematik als
Werkzeugmaschinen- und Handhabungsstruktur mit an der
Bewegungsplattform und an einem feststehenden Gestell
angelenkten in ihrer Länge verstellbaren Streben zu
entwickeln, um die Lage und Orientierung der
Bewegungsplattform bezogen auf das Gestell unabhängig von
den Absolutwertmeßeinrichtungen in den Streben zu
ermitteln.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an
der Bewegungsplattform koaxial zu ihrer Lagerachse ein
Probekörper befestigbar angeordnet ist, der
gleichdimensionierte Zylinderstäbe trägt, daß am Gestell
zwei Sender- und Empfängerpaare rechtwinklig zueinander
fest angeordnet sind, jeder Sender einen Lichtvorhang aus
parallelen Laserstrahlen aussendet, der im jeweils
gegenüberliegenden Empfänger als Lichtzeile empfangen
wird, und die Sender- und Empfängerpaare auf dem Gestell
so angeordnet sind, daß die Lichtzeilen durch die
Zylinderstäbe des Probekörpers als Schattenbilder
unterbrochen sind, wobei die Zylinderstäbe des
Probekörpers zueinander so angeordnet sind, daß es bei
den Schattenbildern zu keinen Überschneidungen kommt, und
die Empfänger mit einer elektronischen Auswerteeinheit
verbunden sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörige
Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Meßeinrichtung in Verbindung mit einer
Parallelkinematik
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Meßeinrichtung
und
Fig. 3 eine schematische Funktionsdarstellung der
Meßeinrichtung.
Die Meßeinrichtung besteht aus einem an einer
Bewegungsplattform 1 befestigten Probekörper 14 und zwei
an einem Gestell 2 befestigten Sender- und
Empfängerpaaren 8; 9 und einer nicht dargestellten
elektronischen Auswerteeinheit. Die Fig. 1 zeigt eine
Parallelkinematik als Werkzeugmaschinenstruktur. Diese
besteht aus dem Gestell 2, an dem um 120 Grad versetzt,
drei elektromotorisch gesteuerte, längsverschiebbare
Streben 3 kardanisch befestigt sind. Jede der Streben 3
trägt an ihrem Ende ein Kugelgelenk. Diese sind, um 120 Grad
versetzt, an einer Halterung 4 angelenkt. Die
Halterung 4 trägt koaxial in Lagerachsrichtung der drei
Streben 3 eine Bewegungsplattform 1. An diese
Bewegungsplattform 1 ist über der Halterung 4 eine
weitere Halterung 5 fest angeordnet. An der Halterung 5
sind, um 60 Grad zu den Anlenkungen der Kugelgelenke an
der Halterung 4 versetzt, weitere drei elektronisch
gesteuerte, längsverschiebbare Streben 6 mit je einem
Kugelgelenk angelenkt. Am Gestell 2 sind die Streben 6
mittig zwischen den Streben 3 kardanisch angeordnet. An
der Unterseite der Bewegungsplattform 1 ist koaxial zu
ihrer Lagerachse der Probekörper 14 befestigbar
angeordnet, der gleichdimensionierte Zylinderstäbe 7
trägt. Am Gestell 2 sind zwei Sender- und Empfängerpaare
8; 9 rechtwinklig zueinander fest angeordnet. Wie in Fig.
2 und 3 schematisch dargestellt, senden die Sender 10; 11
einen Lichtvorhang aus parallelen Laserstrahlen aus, der
im jeweiligen gegenüberliegenden Empfänger 12; 13 als
Lichtzeile empfangen wird. Sender- und Empfängerpaare 8; 9
sind auf dem Gestell 2 so angeordnet, daß die Lichtzeilen
durch die Zylinderstäbe 7 des Probekörpers 14 als
Schattenbilder 15 unterbrochen sind. Die Zylinderstäbe 7
sind am Probekörper 14 so angeordnet, daß es bei den
Schattenbildern 15 zu keinen Überschneidungen kommt. Die
Empfänger 12; 13 sind, in der Zeichnung nicht dargestellt,
an eine elektronische Meßwerteeinheit angeschlossen, die
die Schattenbildung auswertet und die Lage (x; y; z) und
Orientierung (Drehung um x; y; z) der Bewegungsplattform in
ihrer Ausgangsstellung exakt ermittelt.
1
Bewegungsplattform
2
Gestell
3
Streben
4
Halterung
5
Halterung
6
Streben
7
Zylinderstäbe
8
Sender- und Empfängerpaar
9
Sender- und Empfängerpaar
10
Sender
11
Sender
12
Empfänger
13
Empfänger
14
Probekörper
15
Schattenbilder
Claims (1)
1. Meßeinrichtung zur Bestimmung der Lage und
Orientierung einer Bewegungsplattform einer
Parallelkinematik als Werkzeugmaschinen- und
Handhabungestruktur mit an der Bewegungsplattform und an
einem feststehenden Gestell angelenkten in ihrer Länge
verstellbaren Streben, dadurch gekennzeichnet, daß an der
Bewegungsplattform (1) koaxial zu ihrer Lagerachse ein
Probekörper (14) befestigbar angeordnet ist, der
gleichdimensionierte Zylinderstäbe (7) trägt, daß am
Gestell (2) zwei Sender- und Empfängerpaare (8; 9)
rechtwinklig zueinander fest angeordnet sind, jeder
Sender (10; 11) einen Lichtvorhang aus parallelen
Laserstrahlen aussendet, der im jeweils
gegenüberliegenden Empfänger (12; 13) als Lichtzeile
empfangen wird, und die Sender- und Empfängerpaare (8; 9)
auf dem Gestell (2) so angeordnet sind, daß die
Lichtzeilen durch die Zylinderstäbe (7) des Probekörpers
(14) als Schattenbilder (15) unterbrochen sind, wobei die
Zylinderstäbe (7) des Probekörpers (14) zueinander so
angeordnet sind, daß es bei den Schattenbildern (15) zu
keinen Überschneidungen kommt; und die Empfänger (12; 13)
mit einer elektronischen Auswerteeinheit verbunden sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000111804 DE10011804A1 (de) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | Meßeinrichtung zur Bestimmung der Lage und Orientierung einer Bewegungsplattform einer Parallelkinematik |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000111804 DE10011804A1 (de) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | Meßeinrichtung zur Bestimmung der Lage und Orientierung einer Bewegungsplattform einer Parallelkinematik |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10011804A1 true DE10011804A1 (de) | 2001-09-20 |
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ID=7634288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2000111804 Withdrawn DE10011804A1 (de) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | Meßeinrichtung zur Bestimmung der Lage und Orientierung einer Bewegungsplattform einer Parallelkinematik |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10011804A1 (de) |
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2000
- 2000-03-14 DE DE2000111804 patent/DE10011804A1/de not_active Withdrawn
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