一种用于定位工具的定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于定位工具的定位装置，其中包括设置用于固定到机器人的基部元件，可移动地支撑在基部元件上的基座，以及第一压电致动器，基座可通过第一压电致动器在相对于基部元件的方向上移动。提供第二压电致动器，通过该第二压电致动器，配重可在相反方向上同时移动。

A positioning device for positioning tools

The invention discloses a positioning device for a positioning tool, which includes a base element for fixing to a robot, a base movably supported on the base element, and a first piezoelectric actuator, which can move in the direction relative to the base element through the first piezoelectric actuator. A second piezoelectric actuator is provided through which the counterweight can move simultaneously in the opposite direction.

【技术实现步骤摘要】
一种用于定位工具的定位装置
本专利技术涉及一种定位装置，特别涉及用于可固定在机器人上的计量装置。
技术介绍
计量装置是人们熟知并经常使用的，例如在半导体工业应用定量的焊膏，特别是在基板上使用液滴状的焊膏以实现在基板上形成焊点。与机器人结合的所述计量装置能够全自动地在预定时间段内形成多个液滴状焊点，因为所述机器人将所述计量装置从一个焊点移动到下一个焊点并停止从而可以准确放置一滴。特别是在机器人的加速和减速时发生了惯性，在某些情况下这可能导致机器人发生不希望的振动，从而可能损害介质的精确计量，并且至少限制放置焊点速度，这已经证明在已知的计量装置中存在问题。当必须非常快速地进行运动并且在改变方向或快速启动/停止时，传统机器人常常存在问题。机器人在方向变化时的加速度会产生振动。如果线性导轨要平稳运行，则不能高度预加载，这意味着它们不能为小的运动提供任何高阻力。
技术实现思路
本专利技术的基本目的是提供一种定位装置，所述定位装置能够在高速移动情况下达到精确的位置。具有一基部元件（12），所述基部元件（12）固定到机器人上；一基部（14），所述基部（14）可移动地支撑在所述基部元件（12）上；至少一个第一压电致动器（16）；所述基部（14）可通过所述第一压电致动器（16）相对于所述基部元件（12）沿第一方向（X）移动；以及至少一个第二压电致动器（18），所述第二压电致动器（18）借以第一配重在与第一方向相反的方向上同时移动。本专利技术的总的专利技术构思是将所述定位装置用于计量阀，一方面不仅实现由所述机器人放置液滴所需的所述计量阀的运动，另外还提供用于实现此目的压电致动器。因此所述机器人运动具有叠加在其上的压电运动，与所述机器人运动相比，该运动基本上可以实现更快且更精确地控制。所述计量装置可以这种方式，例如在基板上以恒定速度行进，至少没有明显的减速和加速，而由所述压电致动器触发液滴的实际放置。因此，精确计量的液滴，特别是直径在100μm至200μm范围内的液滴，例如焊膏滴，可以非常快地并且因此更经济地应用于基板。另一方面，本专利技术基于这样的原理，所述原理指如果第二质量块在计量头处作为配重在同一轴线上但在相反方向上移动，则机器人不会发生负荷变化。从所述的用于定位工具的定位装置，其特征在于，还包括：至少一个第三压电致动器（22），第三压电致动器（22）使所述基座（14）相对于基部元件（12）沿第二方向（Y）移动；以及至少一个第四压电致动器（26），第四压电致动器（26）使第二配重（24）在与第二方向（Y）相反的方向上同时移动；至少一个第五压电致动器（28），所述第五压电致动器（28）使所述基座（14）相对于所述基部元件（12）沿第三方向（Z）移动；以及至少一个第六压电致动器（32），所述第六压电致动器（32）使第三配重（36）在与第三方向（Z）相反的方向上同时移动，所述第一方向，第二方向和第三方向延伸至彼此成直角。所述的用于定位工具的定位装置（10），其特征在于，还包括：所述基部（14）枢转地布置在所述基部元件（12）处并且可绕两个彼此垂直的轴（A1，A2）枢转。所述的用于定位工具的定位装置（10），其特征在于，还包括：至少两个压电致动器，所述压电致动器固定在基部元件（12）上。所述的用于定位工具的定位装置（10），其特征在于，还包括：至少一个压电致动器的运动通过连杆（40-46）传递到所述基座（14）。所述的用于定位工具的定位装置（10），其特征在于，还包括：至少两个压电致动器具有相同的结构。所述的用于定位工具的定位装置（10），其特征在于，还包括：至少两个压电致动器以相反的极性连接到控制器的同一个控制输出端。所述的用于定位工具的定位装置（10），其特征在于，还包括：至少两个配重（20,24,36）具有不同数量的质量。所述的用于定位工具的定位装置（10），其特征在于，还包括：所述基部（14）具有计量阀（50），所述计量阀（50）由柱塞（52）致动，所述柱塞（52）可通过计量驱动器（54）移动。所述的用于定位工具的定位装置（10），其特征在于，还包括：所述计量驱动器（54）与所述基座（14）一起在一个方向上移动。以上技术特征，以及说明书和附图中可以看出本专利技术的有利实施例。用于配重的驱动器与轴线上的驱动器固定在同一部件上，则是有利的。所述配重非必须在同一轴上移动。当在所述基座向右和向左的运动中做相反的方向移动时，移动相应的质量的一半时，可以补偿运动。将所述基座的所述驱动器和所述补偿质量的所述驱动器设计为相同是有利的，然后，控制这两个运动以相反的极性进行。如果待移动的基座具有尽可能小的质量也是有利的。根据一实施例，提供两个不同的压电运动，所述压电运动跨越平面，所述计量阀可在所述平面内移动。所述压电致动器的行程可以在100μm至500μm的范围内。优选地，至少第一和第二方向近似成直角。甚至第一和第二方向中的一个可以与所述机器人的运动方向一致，即所述压电运动的一个与所述机器人运动一致。例如，第一方向可以是垂直定向并且可以限定为Z方向，而第二和第三方向是水平定向的并且限定为X方向和Y方向，所述Z方向，X方向和Y方向是指所述机器人可以在其中移动的方向。如果水平机器人运动在相同方向上具有第一压电运动并且在垂直方向上具有叠加在其上的第二压电运动，则可以用所述计量阀描述摆线，特别是描述所述计量阀的计量针的摆线，所述摆线特别适合用于将液滴放在基板上。根据另一实施例，通过压电致动器驱动计量阀的柱塞。由于对所述计量阀使用压电致动器，对计量阀本身的操作来说也是有利于其快速和精确地控制，即在实际计量中起作用。这里，所述第三压电致动器的作用方向可以与用于移动计量阀的压电致动器的作用方向一致，例如可以是垂直定向的。较佳的，设置至少一个传感器用于检测至少一个压电致动器的偏转。因此，通过这样的传感器可以检查是否已实际上实现了所述压电致动器的期望偏转，并且所述的期望偏转是通过向所述压电致动器施加电压实现的，并且可以可选性适当地调整电压。换句话说，所述传感器能够调节所述压电致动器。优选地，相应的传感器与每个压电致动器相关联。然而，通常，也可以用相应的一个传感器仅监测所述压电致动器中的一个或监测压电致动器的一个选项。所述压电致动器或每个压电致动器可包括压电元件及附接到所述压电元件的第一臂延伸部，所述压电元件在施加电压时会变形，甚至是扭曲。通过所述压电致动器可以增加压电致动器的行程。本专利技术还保护一种计量系统，所述系统包括机器人和固定在所述机器人的上述定位装置。借助于计量系统可以相应地实现上述优点。本专利技术还涉及一种借助于计量系统计量介质的方法，所述计量系统包括机器人和可移动的计量阀，所述计量阀支撑在机器人上，所述机器人具有定位装置，其中所述计量阀通过所述机器人沿第一方向移动，同时所述计量阀通过至少一个第一压电致动器在第一方向上相对于所述机器人移动，并且借助于至少一个第二压电致动器在第二方向上移动，所述第二方向是基本垂直于第一方向的，如此使所述计量阀的计量针描述平面上的摆线，所述平面是通过所述第一方向和所述第二方向上跨越形成的。使用所述方法可以特别快速且经济地应用到精确计量的液膏中，例如焊膏，特别是直径在100μm至200μm范围内的液滴。附图说明下面将参照有利实施例和附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于定位工具的定位装置，其特征在于，所述用于定位工具的定位装置包括：一基部元件（12），所述基部元件（12）固定到机器人上；一基部（14），所述基部（14）可移动地支撑在所述基部元件（12）上；至少一个第一压电致动器（16）；所述基部（14）可通过所述第一压电致动器（16）相对于所述基部元件（12）沿第一方向（X）移动；以及至少一个第二压电致动器（18），所述第二压电致动器（18）借以第一配重在与第一方向相反的方向上同时移动。

【技术特征摘要】
2017.10.13 DE 10201700954261.一种用于定位工具的定位装置，其特征在于，所述用于定位工具的定位装置包括：一基部元件（12），所述基部元件（12）固定到机器人上；一基部（14），所述基部（14）可移动地支撑在所述基部元件（12）上；至少一个第一压电致动器（16）；所述基部（14）可通过所述第一压电致动器（16）相对于所述基部元件（12）沿第一方向（X）移动；以及至少一个第二压电致动器（18），所述第二压电致动器（18）借以第一配重在与第一方向相反的方向上同时移动。2.根据权利要求1所述的用于定位工具的定位装置，其特征在于，还包括：至少一个第三压电致动器（22），第三压电致动器（22）使所述基座（14）相对于基部元件（12）沿第二方向（Y）移动；以及至少一个第四压电致动器（26），第四压电致动器（26）使第二配重（24）在与第二方向（Y）相反的方向上同时移动；至少一个第五压电致动器（28），所述第五压电致动器（28）使所述基座（14）相对于所述基部元件（12）沿第三方向（Z）移动；以及至少一个第六压电致动器（32），所述第六压电致动器（32）使第三配重（36）在与第三方向（Z）相反的方向上同时移动，所述第一方向，第二方向和第三方向延伸至彼此成直角。3.根据权利要求1或2所述的用于定位工具的定位装置（10）...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·路透，
申请(专利权)人：玛珂系统分析和开发有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE