專(zhuān)利名稱：用于可移動(dòng)部件在檢驗(yàn)系統(tǒng)中定位的方法和裝置的制作方法
用于可移動(dòng)部件在檢驗(yàn)系統(tǒng)中定位的方法和裝置
本發(fā)明涉及一種用于可移動(dòng)部件在檢驗(yàn)系統(tǒng)，特別是測(cè)量或者分 析系統(tǒng)中定位的方法和裝置。
背景技術(shù)：
部件通常利用調(diào)整元件進(jìn)行定位，該調(diào)整元件用于使可移動(dòng)部件 相對(duì)于其他部件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，后者在移動(dòng)時(shí)在它那方面保持靜止。在檢 驗(yàn)系統(tǒng)中，在可移動(dòng)部件移動(dòng)時(shí)不運(yùn)動(dòng)的部件也可以視為一種類(lèi)型的 支座，因此下面也使用這種名稱。
檢驗(yàn)系統(tǒng)在本申請(qǐng)書(shū)的意義上是一種設(shè)備、儀器或者裝置，其適 用于在物理、化學(xué)或者生物類(lèi)型的至少一種特性方面對(duì)檢驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行 研究或者檢驗(yàn)。這種系統(tǒng)通常也屬于所謂科學(xué)儀器制造的領(lǐng)域。它們 的至少部分特征在于精密機(jī)械部件，特別是這一點(diǎn)涉及可移動(dòng)部件的 精確移動(dòng)。
對(duì)于需要采用高位置分辨率工作的調(diào)整元件來(lái)說(shuō)，例如也稱為壓 電元件的壓電運(yùn)行的調(diào)整元件作為執(zhí)行元件使用，其膨脹取決于所施 加的電壓。但其他調(diào)整元件在現(xiàn)有技術(shù)中作為這種執(zhí)行元件也有所公 開(kāi)，例如液壓或者感應(yīng)運(yùn)行的調(diào)整元件。在公開(kāi)的壓電元件中，實(shí)際 引起部件移動(dòng)的執(zhí)行元件例如借助電壓的調(diào)整而移動(dòng)到預(yù)先確定的位 置并固定在那里。因?yàn)閴弘娫哂羞t滯，也就是說(shuō)，在確定電壓下 的膨脹取決于移動(dòng)運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)，此外在切斷電壓后仍運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間， 其也稱為蠕變，所以在壓電元件利用電壓控制運(yùn)行時(shí)，測(cè)量壓電元件 或者可移動(dòng)部件的實(shí)際偏移，并利用閉合的帶調(diào)節(jié)服務(wù)于使壓電元件 的膨脹相對(duì)于所施加的電壓線性進(jìn)行。線性質(zhì)量在這種情況下當(dāng)然取 決于所選擇的距離傳感器的類(lèi)型，這種傳感器例如可以是電容式傳感器、LVDT ( "Linear Variable Differential Transformer"，線性可變差 動(dòng)變壓器)或者應(yīng)變計(jì)。但也可以使用其他距離傳感器，例如光學(xué)傳 感器。借助軟件控制的校正在公開(kāi)的實(shí)施中通常存在缺陷。
所要移動(dòng)的部件可以或者與執(zhí)行元件例如借助粘接固定連接，或 者形成一個(gè)活節(jié)(Gdenk)，可移動(dòng)部件利用其聯(lián)接到移動(dòng)時(shí)保持位置 固定的其他部件上。例如使用固體式活節(jié)。在這種情況下，然后可以 將壓電元件夾緊在固體式活節(jié)的部件之間或者以其他方式固定在其 上，移動(dòng)運(yùn)動(dòng)借助活節(jié)的移出或者移入而引發(fā)。
此外經(jīng)常使用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以便為可移動(dòng)部件的移動(dòng)轉(zhuǎn)換由調(diào)整元 件的驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。按照這種方式，達(dá)到大于驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)本 身程度或者行程的移動(dòng)行程。
在本申請(qǐng)書(shū)的意義上，如果通過(guò)聯(lián)接到可移動(dòng)部件上的執(zhí)行元件 在執(zhí)行元件至少部分移入的移入位置與執(zhí)行元件至少部分移出的移出 位置之間移動(dòng)，從而可移動(dòng)部件的移動(dòng)從起始位置到達(dá)末端位置，那 么這是一種用于移動(dòng)運(yùn)動(dòng)的直接驅(qū)動(dòng)。這種直接驅(qū)動(dòng)例如可以利用壓 電元件提供。
與此不同的是，公知的還有間接驅(qū)動(dòng)。屬于此類(lèi)的例如包括，可 移動(dòng)部件的移動(dòng)由此進(jìn)行，即具有螺紋并聯(lián)接到可移動(dòng)部件上的調(diào)整 元件借助螺栓在螺紋內(nèi)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行移動(dòng)。調(diào)整元件因此沿螺栓進(jìn)行運(yùn) 動(dòng)。但這種間接連接一般情況下導(dǎo)致動(dòng)力性降低，且增加定位的不精 確性。
但使用公知結(jié)構(gòu)類(lèi)型的直接驅(qū)動(dòng)也導(dǎo)致不利的影響。執(zhí)行元件尋 找位置所需的移動(dòng)必須維持在末端位置中。對(duì)于壓電元件來(lái)說(shuō)這一點(diǎn) 意味著，由于調(diào)整電壓后的隨動(dòng)(蠕變)，還需改變所施加的電壓。 執(zhí)行元件的偏移此外帶來(lái)噪聲。例如，壓電元件需要電源，其噪聲雖然已經(jīng)最小化，但并不能完全消失。這種噪聲使可移動(dòng)部件在末端位 置中的定位以額定值波動(dòng)。如果末端位置附加再利用一個(gè)傳感器進(jìn)行 監(jiān)測(cè)，將其信號(hào)用于控制，那么傳感器的分辨率對(duì)定位精度也會(huì)產(chǎn)生 限制。
此外，所要移動(dòng)的部件在末端位置中還要通過(guò)也包括執(zhí)行元件的 一種可振動(dòng)性的系統(tǒng)與支座連接。如果所要移動(dòng)的部件例如粘接或者 以其他方式直接固定在執(zhí)行元件上，那么執(zhí)行元件本身就是一種彈簧 質(zhì)量系統(tǒng)。如果整個(gè)系統(tǒng)受到干擾運(yùn)動(dòng)，在這些干擾的頻譜處于整個(gè) 系統(tǒng)的諧振頻率附近或者上面的情況下，那么這一點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。 部件彼此間然后出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
所介紹的問(wèn)題特別是在測(cè)量和分析裝置上出現(xiàn)，例如掃描探針顯 微鏡。在這里，然后無(wú)論是顯微鏡的分辨率還是動(dòng)力均受到限制。在 這種顯微鏡中， 一般情況下調(diào)整元件用于所有三個(gè)空間方向。由于噪
聲源的調(diào)整元件的不精確性限制了測(cè)量可能性。例如在100 Mm x 100 ;mi的側(cè)面掃描區(qū)中，常常不能達(dá)到原子的分辨率，因?yàn)閴弘娫碾?源產(chǎn)生噪聲。在控制的情況下，與控制信號(hào)相加還有用于測(cè)量距離的 傳感器的噪聲。調(diào)整元件因此具有一定程度上的位置模糊，其對(duì)上述 的例子約為0.3 nm。動(dòng)力特別是通過(guò)所需壓電元件的尺寸或者相應(yīng)選 擇的傳動(dòng)比確定，從而對(duì)所期望的掃描區(qū)來(lái)說(shuō)，不能任意提高速度。 如果希望更高的分辨率或者更高的帶寬，那么必須縮小掃描區(qū)。
發(fā)明概述
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于可移動(dòng)部件在檢驗(yàn)系統(tǒng)中定位 的方法和裝置，其中改善可移動(dòng)部件在末端位置中的固定的精確度。
該任務(wù)依據(jù)本發(fā)明通過(guò)一種按獨(dú)立權(quán)利要求1所述用于可移動(dòng)部 件在檢驗(yàn)系統(tǒng)中定位的方法并通過(guò)一種按獨(dú)立權(quán)利要求11所述用于可 移動(dòng)部件在檢驗(yàn)系統(tǒng)中定位的裝置得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明包括的設(shè)想是，將可移動(dòng)部件固位在末端位置中，所述部 件借助聯(lián)接到可移動(dòng)部件上的執(zhí)行元件到達(dá)所述末端位置，這一點(diǎn)也 可以稱為止動(dòng)或者固定，方法是與可移動(dòng)部件連接的固位部件在介質(zhì) 的儲(chǔ)存器內(nèi)固定，固位部件至少部分浸入所述介質(zhì)的儲(chǔ)存器內(nèi)，這點(diǎn) 由此達(dá)到，即介質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)換到固化態(tài)。固化態(tài)與液態(tài)相比例如由 此詳細(xì)說(shuō)明，即介質(zhì)具有與液態(tài)相比提高的粘度或者甚至顯現(xiàn)出固體 特性。按照這種方式，經(jīng)由固位部件將固位力導(dǎo)入到末端位置中的可 移動(dòng)部件上?？梢苿?dòng)部件在末端位置中相對(duì)于在靜止位置上的介質(zhì)的 儲(chǔ)存器止動(dòng)。如果容納器(在其中形成介質(zhì)的儲(chǔ)存器)在它那方面對(duì) 于另一基準(zhǔn)系統(tǒng)是靜止的，該基準(zhǔn)系統(tǒng)在檢驗(yàn)系統(tǒng)的情況下例如為儀 器支座或者其他部件，那么可移動(dòng)部件在末端位置中也相對(duì)于基準(zhǔn)系 統(tǒng)保持靜止?？赡軐?dǎo)致可移動(dòng)部件以不希望的方式從末端位置外移的、 對(duì)末端位置中的可移動(dòng)部件的干擾影響受到抑制或者甚至完全消除。
以所提出的方式確?？梢苿?dòng)部件在末端位置中的靜止位置，可以 高精密度使可移動(dòng)部件的位置保持在末端位置中。這種精密度例如在 與各種各樣的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)合下是所希望的。例如，這樣可以使力-距離 分光鏡得到改進(jìn)，因?yàn)榭梢苿?dòng)部件的干擾運(yùn)動(dòng)得到抑制。
依據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)成，作為介質(zhì)使用從下列材料類(lèi) 型組中相應(yīng)選擇的至少一種材料類(lèi)型流變材料如電流變材料或者磁 流變材料和賓漢(Bingham)體。賓漢體是一種非牛頓液體的介質(zhì)并只 有在超過(guò)流變極限，也就是確定的剪應(yīng)力情況下才開(kāi)始流動(dòng)。非牛頓 的介質(zhì)例如有鹽水、凝膠、高濃度的懸浮液、塑料、高分子材料的溶 液或者熔液。該介質(zhì)方面的流變極限是一種材料特性值，其說(shuō)明為使 材料流動(dòng)而必須使用的最低剪應(yīng)力。本申請(qǐng)書(shū)意義上的流變材料從液 態(tài)向固化態(tài)轉(zhuǎn)換，方法是施加例如電壓(電場(chǎng)強(qiáng))或者磁力(磁場(chǎng)強(qiáng))。 在這種情況下，流變極限借助改變所施加的調(diào)節(jié)參數(shù)上升。在本發(fā)明一種依據(jù)目的的構(gòu)成中可以設(shè)計(jì)，固位力借助介質(zhì)從液 態(tài)向固化態(tài)的轉(zhuǎn)換從起始固位力連續(xù)提高到最終固位力。固位力的連 續(xù)提高，也就是特別是流變極限的連續(xù)提高，可以使可移動(dòng)部件逐漸 "導(dǎo)入"固位的末端位置內(nèi)。只要可移動(dòng)部件在末端位置中進(jìn)行意外 運(yùn)動(dòng)，例如由執(zhí)行元件意外運(yùn)動(dòng)而感生，這些意外運(yùn)動(dòng)就通過(guò)固位力 的連續(xù)提高逐步抑制和限制。
依據(jù)本發(fā)明一種具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式，固位力構(gòu)成為抑制，選擇 性地完全阻止，可移動(dòng)部件在末端位置中的意外運(yùn)動(dòng)。在何種程度上 抑制可移動(dòng)部件在末端位置中的意外運(yùn)動(dòng)，可與應(yīng)用相關(guān)地通過(guò)選擇 固位力的大小進(jìn)行調(diào)整。固位力總體上作為與作用于末端位置中的可 移動(dòng)部件的那些力的反作用力而起作用，在固位力不足時(shí)，那些力會(huì) 從它們那方面導(dǎo)致可移動(dòng)部件從末端位置外移。
依據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步構(gòu)成，優(yōu)選固位部件聯(lián)接到執(zhí)行元件上，以 及借助介質(zhì)從液態(tài)向固化態(tài)的轉(zhuǎn)換固定執(zhí)行元件。在這種實(shí)施方式中 可以設(shè)計(jì)，執(zhí)行元件用于移動(dòng)可移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)通過(guò)固位部件傳遞到 可移動(dòng)部件上。在這種實(shí)施方式中，固位部件和執(zhí)行元件彼此相對(duì)可 移動(dòng)地相互連接?？梢苿?dòng)部件在末端位置中的固位然后可以由此實(shí)現(xiàn)， 即利用處于固化態(tài)的介質(zhì)使固位部件和執(zhí)行元件固定。
在本發(fā)明一種具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)成中可以設(shè)計(jì)，執(zhí)行元件在可移動(dòng)部 件固位在末端位置中之后，從可移動(dòng)部件松開(kāi)；以及可移動(dòng)部件在執(zhí) 行元件松開(kāi)之后，利用固位力保持在末端位置中，選擇性地僅借助固 位力。在這種構(gòu)成中，利用固位力特別是也可以提供足夠的保持力， 其抵抗重力對(duì)可移動(dòng)部件的影響?？梢苿?dòng)部件在一種可能的實(shí)施中否 則會(huì)由于重力而從末端位置移出。通過(guò)執(zhí)行元件從可移動(dòng)部件分離， 防止執(zhí)行元件意外運(yùn)動(dòng)以不利的方式對(duì)可移動(dòng)部件的末端位置產(chǎn)生影 響。例如在壓電調(diào)整裝置中公知，所施加的電壓由于電壓的噪聲會(huì)導(dǎo) 致執(zhí)行元件由此引起的運(yùn)動(dòng)。壓電調(diào)整裝置通過(guò)切斷電壓可以回移。依據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步構(gòu)成，介質(zhì)從液態(tài)向固化態(tài)轉(zhuǎn)換，方法是在 介質(zhì)被施加以調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)，調(diào)整至少一個(gè)從下列參數(shù)組中選擇的參數(shù): 溫度、入射的電磁波、電壓和磁力。電磁波例如可以作為光入射。特 別是波的頻率或者入射的能量可以調(diào)整。這些參數(shù)也可以組合使用。
依據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)成，可移動(dòng)部件無(wú)導(dǎo)向地移動(dòng)到 末端位置內(nèi)，所述導(dǎo)向借助產(chǎn)生摩擦的導(dǎo)向件形成。產(chǎn)生摩擦的導(dǎo)向 件例如為導(dǎo)軌，其雖然在移動(dòng)時(shí)引導(dǎo)所要移動(dòng)的部件，但另一方面卻 會(huì)導(dǎo)致定位精度或者移動(dòng)運(yùn)動(dòng)的自由度方面不希望的摩擦效應(yīng)和限 制。優(yōu)選可移動(dòng)部件在一種構(gòu)成中利用執(zhí)行元件可以在兩個(gè)或者所有 三個(gè)空間方向上自由定位。
在本發(fā)明一種依據(jù)目的的構(gòu)成中，固位部件構(gòu)成為從下列機(jī)構(gòu)組 中選擇的機(jī)構(gòu)的元件活節(jié)式機(jī)構(gòu)和伸縮式機(jī)構(gòu)
(Teleskopmechanismus)。例如可以設(shè)計(jì)，活節(jié)式機(jī)構(gòu)至少部分浸入 介質(zhì)內(nèi)并借助介質(zhì)從液態(tài)向固化態(tài)的轉(zhuǎn)換"凍住"。借助其可以實(shí)施 連接的長(zhǎng)度改變的伸縮式機(jī)構(gòu)可以類(lèi)似方式被"凍住"。
依據(jù)本發(fā)明一種具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式，利用可移動(dòng)部件的移動(dòng)從
下列運(yùn)行功能組中選擇構(gòu)成至少一種運(yùn)行功能移動(dòng)測(cè)量試樣支座和 移動(dòng)測(cè)量探針支座。公知各種各樣的檢驗(yàn)過(guò)程，其中測(cè)量探針和測(cè)量 試樣必須彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以便在檢驗(yàn)開(kāi)始前或者在檢驗(yàn)本身期間產(chǎn)生 確定的檢驗(yàn)配置。這里所提到的特別是掃描探針顯微鏡。
下面詳細(xì)介紹用于可移動(dòng)部件在檢驗(yàn)系統(tǒng)中定位的裝置具有優(yōu)點(diǎn) 的構(gòu)成。裝置實(shí)施方式的構(gòu)成和優(yōu)點(diǎn)與所屬方法變化相應(yīng)產(chǎn)生。
依據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)成設(shè)計(jì)，介質(zhì)對(duì)應(yīng)于從下列材料 類(lèi)型組中選擇的至少一種材料類(lèi)型的介質(zhì)流變材料如電流變材料或者磁流變材料和賓漢體。
在本發(fā)明一種依據(jù)目的的構(gòu)成中可以設(shè)計(jì)，固位裝置配置，使固 位力借助介質(zhì)從液態(tài)向固化態(tài)的轉(zhuǎn)換從起始固位力連續(xù)提高到最終固 位力。
依據(jù)本發(fā)明一種具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式設(shè)計(jì)，固位裝置配置，使固 位力抑制，選擇性地完全阻止，可移動(dòng)部件在末端位置中的意外運(yùn)動(dòng) 構(gòu)成。
優(yōu)選本發(fā)明的一種進(jìn)一步構(gòu)成設(shè)計(jì)，固位部件聯(lián)接到執(zhí)行元件， 其可借助介質(zhì)從液態(tài)向固化態(tài)的轉(zhuǎn)換固定執(zhí)行元件。
在本發(fā)明一種具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)成中設(shè)計(jì)，執(zhí)行元件在可移動(dòng)部件固 位在末端位置中之后，可以從可移動(dòng)部件松開(kāi)；以及可移動(dòng)部件在執(zhí) 行元件松開(kāi)之后，利用固位力可以保持在末端位置中，選擇性地僅借 助固位力。 一種可選擇的構(gòu)造，其在實(shí)施中也可以作為用于執(zhí)行元件 從可移動(dòng)部件松開(kāi)的在先階段類(lèi)型，執(zhí)行元件在固位后不再被施加以 驅(qū)動(dòng)力，確切地說(shuō)是斷開(kāi)這種驅(qū)動(dòng)力。在電驅(qū)動(dòng)的情況下，這一點(diǎn)例 如意味著切斷電驅(qū)動(dòng)電壓。盡管斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)力，執(zhí)行元件然后仍可保持 與可移動(dòng)部件連接，例如在執(zhí)行元件與可移動(dòng)部件之間固定聯(lián)接的情 況下。
依據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步構(gòu)成可以設(shè)計(jì)，控制裝置配置，以在介質(zhì)被 施加以調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)，調(diào)整至少一個(gè)從下列參數(shù)組中選擇的參數(shù)溫度、 入射的電磁波、電壓和磁力。
依據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施方式，可移動(dòng)部件可以無(wú)導(dǎo)向地移動(dòng) 到末端位置內(nèi)，所述導(dǎo)向借助產(chǎn)生摩擦的導(dǎo)向件形成。在本發(fā)明一種依據(jù)目的的構(gòu)成中可以設(shè)計(jì)，固位部件構(gòu)成為從下 列機(jī)構(gòu)組中選擇的機(jī)構(gòu)的元件活節(jié)式機(jī)構(gòu)和伸縮式機(jī)構(gòu)。
依據(jù)本發(fā)明一種具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式設(shè)計(jì)，可移動(dòng)部件實(shí)施為從 下列功能部件組中選擇的功能部件測(cè)量試樣支座和測(cè)量探針支座。
優(yōu)選本發(fā)明的一種進(jìn)一步構(gòu)成設(shè)計(jì)，執(zhí)行元件聯(lián)接到壓電運(yùn)行的 調(diào)整元件上，選擇性地由該調(diào)整元件構(gòu)成。
可以設(shè)計(jì)，用于可移動(dòng)部件在上述實(shí)施中定位的裝置本身可以設(shè) 置在另一可移動(dòng)部件上，該另一可移動(dòng)部件然后從它那方面依據(jù)上述 實(shí)施相對(duì)于一個(gè)固位部件移動(dòng)。這種設(shè)置例如在兩個(gè)也稱為掃描儀的 x-y-z掃描裝置相互組合情況下使用。由此例如可以實(shí)施更快的掃描運(yùn) 動(dòng)，即使只能經(jīng)過(guò)較小的掃描區(qū)域。定位裝置可以這樣相互組合，其 中定位裝置用于粗調(diào)，而與其組合的另一定位裝置然后用于微調(diào)。兩 個(gè)定位裝置本身按照上述實(shí)施方式之一構(gòu)成。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述
下面借助附圖
的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中
圖la-lc示出在一種構(gòu)成中的、具有支座和相對(duì)于其可移動(dòng)的部件 的設(shè)置的示意圖2a和2b示出在另一種構(gòu)成中的、具有支座和相對(duì)于其可移動(dòng) 的部件的設(shè)置的示意圖；以及
圖3示出一種具有支座和相對(duì)于其可移動(dòng)的部件的設(shè)置的示意圖， 所述部件上面構(gòu)成另一定位裝置。
圖la-lb示出在一種構(gòu)成中的、具有支座和相對(duì)于其可移動(dòng)的部 件的設(shè)置的示意圖。
依據(jù)圖la，可移動(dòng)部件1經(jīng)由執(zhí)行元件2和彈簧3與位置固定地構(gòu)成的支座4連接。彈簧3在另一種構(gòu)成中(未示出)也可以取消。 可移動(dòng)部件1然后可以旋接或者粘接在執(zhí)行元件2上。
依據(jù)圖lb，通過(guò)固位部件5在所期望的末端位置中進(jìn)行可逆的抑
制或者運(yùn)動(dòng)制動(dòng)，其可以在時(shí)間上可變地控制。
依據(jù)圖lc，利用固位部件5然后在可移動(dòng)部件1與支座4之間形 成固位連接6。例如通過(guò)執(zhí)行元件2可能引起的意外運(yùn)動(dòng)碰撞利用固位 連接6消除。執(zhí)行元件2和彈簧3的行為則不再重要。固位部件5到 固位連接6的過(guò)渡這樣設(shè)計(jì)，使利用固位部件5施加的固位力的影響 不斷增加并由此使執(zhí)行元件的影響不斷下降。按照這種方式，避免可 移動(dòng)部件1與支座4之間的張緊，否則所述張緊會(huì)使可移動(dòng)部件1從 末端位置10中移出。
圖la- lc中示出一維移動(dòng)?？梢灶?lèi)似方式設(shè)計(jì)可移動(dòng)部件1的移 動(dòng)，其中位置變化在多于一維的空間維度中，例如在平面中，進(jìn)行。 固位連接的數(shù)量則不一定非得與所要止動(dòng)的軸或者自由度相一致。
圖2a和2b示出在另一種構(gòu)成中的、具有支座和相對(duì)于其可移動(dòng) 的部件的設(shè)置的示意圖。
依據(jù)圖la-lc的設(shè)置中所設(shè)計(jì)的固位部件5和固位連接6由電流 變液體形式的賓漢體替代。依據(jù)圖2a，電流變液體儲(chǔ)存在容器20內(nèi)。 容器20內(nèi)浸入兩個(gè)與電壓源24連接的電極22、 23。取決于利用電源 24施加到兩個(gè)電極22、 23上的電壓，在電流變液體21中感生出固化， 其依據(jù)圖2最后導(dǎo)致固位連接25的構(gòu)成。容器20與底座4固定連接。
圖3示出一種具有支座和相對(duì)于其可移動(dòng)的部件的設(shè)置的示意圖， 在所述部件上面構(gòu)成另一定位裝置。對(duì)圖3中相同的特征使用與前面 附圖中相同的附圖標(biāo)記。使用兩個(gè)定位裝置，其在所示實(shí)施例中為掃描儀。下部掃描儀40 可以依據(jù)前面所介紹的方法移動(dòng)并然后固定，由此確定相對(duì)于支座4
的末端位置IO。帶有所要運(yùn)動(dòng)的部件31、調(diào)整元件32和彈簧33的上 部掃描儀41經(jīng)由部件35聯(lián)接到下部掃描儀40的可移動(dòng)部件1上。按 照這種方式，上部掃描儀41可以在中心位置11周?chē)\(yùn)動(dòng)，而不改變 或者干擾末端位置10。
圖3中出于簡(jiǎn)化的原因僅示出一個(gè)軸。但也可以設(shè)計(jì)x-y掃描儀l、 2、 3的固位，以及設(shè)計(jì)帶有較小的偏移31、 32、 33的快速x-y-z掃描
儀的運(yùn)行。
該實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)在于，末端位置10可以高精密度相對(duì)于支座4進(jìn)行 調(diào)整，同樣末端位置ll也可以。按照這種方式，可以充分利用不可固 定的掃描儀的優(yōu)點(diǎn)，例如像高掃描速度，而固定掃描儀不干擾運(yùn)動(dòng)。 另一方面，可以充分利用可固定掃描儀的優(yōu)點(diǎn)，例如像大掃描范圍。
本發(fā)明上述說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)和附圖中所公開(kāi)的特征，無(wú)論是 單獨(dú)還是以任意組合，對(duì)本發(fā)明以其不同實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)均具有 重要意義。
權(quán)利要求
1.用于可移動(dòng)部件在檢驗(yàn)系統(tǒng)，特別是測(cè)量或者分析系統(tǒng)中定位的方法，其中-所述可移動(dòng)部件(1)利用聯(lián)接到所述可移動(dòng)部件(1)上的執(zhí)行元件(2)，通過(guò)所述執(zhí)行元件(2)借助驅(qū)動(dòng)力運(yùn)動(dòng)，而從起始位置移動(dòng)到末端位置(10)內(nèi)，以及-所述可移動(dòng)部件(1)經(jīng)由與所述可移動(dòng)部件(1)連接的固位部件被施加以將所述可移動(dòng)部件(1)固位在所述末端位置(10)中的固位力，方法是所述固位部件至少部分浸入介質(zhì)的儲(chǔ)存器內(nèi)并在所述介質(zhì)內(nèi)借助所述介質(zhì)從液態(tài)到固化態(tài)的轉(zhuǎn)換而固定，其中，所述介質(zhì)借助被施加以調(diào)節(jié)參數(shù)而從液態(tài)轉(zhuǎn)換成固化態(tài)。
2. 按權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，作為介質(zhì)使用從下列材料類(lèi)型組中相應(yīng)地選擇的至少一種材料類(lèi)型的介質(zhì)流變材料如電 流變材料或者磁流變材料和賓漢體。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述固位力借助所述介質(zhì)從液態(tài)到固化態(tài)的轉(zhuǎn)換而從起始固位力連續(xù)提高到最終固位 力。
4. 按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述固位力形成為抑制，選擇性地完全阻止，所述可移動(dòng)部件(1)在所述末端位置(10)中的意外運(yùn)動(dòng)。
5. 按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述固位部件 聯(lián)接到所述執(zhí)行元件(2)上，以及借助所述介質(zhì)從液態(tài)到固化態(tài)的轉(zhuǎn) 換固定所述執(zhí)行元件(2)。
6. 按權(quán)利要求l -4之一所述的方法，其特征在于，所述執(zhí)行元件(2)在所述可移動(dòng)部件(1)固位在所述末端位置(10)中之后， 從所述可移動(dòng)部件(1)松開(kāi)；以及所述可移動(dòng)部件(1)在所述執(zhí)行 元件(2)松開(kāi)之后，利用所述固位力保持在所述末端位置(10)中， 選擇性地僅借助所述固位力。
7. 按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述介質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)換到固化態(tài)，方法是在所述介質(zhì)被施加以所述調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)，調(diào)整 至少一個(gè)從下列參數(shù)組中選擇的參數(shù)溫度、入射的電磁波、電壓和磁力。
8. 按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述可移動(dòng)部 件(1)無(wú)導(dǎo)向地移動(dòng)到所述末端位置(10)內(nèi)，所述導(dǎo)向借助產(chǎn)生摩 擦的導(dǎo)向件形成。
9. 按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述固位部件 構(gòu)成為從下列機(jī)構(gòu)組中選擇的機(jī)構(gòu)的元件活節(jié)式機(jī)構(gòu)和伸縮式機(jī)構(gòu)。
10. 按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，利用所述可移動(dòng)部件(1)的移動(dòng)實(shí)施至少一種從下列運(yùn)行功能組中選擇的運(yùn)行功能移動(dòng)測(cè)量試樣支座和移動(dòng)測(cè)量探針支座。
11. 用于可移動(dòng)部件在檢驗(yàn)系統(tǒng)，特別是在測(cè)量或者分析系統(tǒng)中 定位的裝置，具有-可移動(dòng)部件(1)，-聯(lián)接到所述可移動(dòng)部件(1)上的執(zhí)行元件(2)，所述執(zhí)行元件可以運(yùn)動(dòng)，以便將所述可移動(dòng)部件(i)從起始位置移動(dòng)到末端位置(io)內(nèi)，以及-固位裝置，具有-固位部件，所述固位部件與所述可移動(dòng)部件(1)連接， -介質(zhì)的儲(chǔ)存器，所述固位部件至少可以部分浸入所述介質(zhì)的儲(chǔ)存器中，以及-控制裝置，所述控制裝置配置，以對(duì)所述介質(zhì)施加以調(diào)節(jié)參 數(shù)，以便使所述介質(zhì)在液態(tài)與固化態(tài)之間，選擇性地直至固體表征， 轉(zhuǎn)換。
12. 按權(quán)利要求ll所述的裝置，其特征在于，所述介質(zhì)對(duì)應(yīng)于從 下列材料類(lèi)型組中選擇的至少一種材料類(lèi)型的介質(zhì)流變材料如電流 變材料或者磁流變材料和賓漢體。
13. 按權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征在于，所述固位裝 置配置，以將固位力借助所述介質(zhì)從液態(tài)到固化態(tài)的轉(zhuǎn)換地從起始固 位力連續(xù)提高到最終固位力。
14. 按權(quán)利要求11-13之一所述的裝置，其特征在于，所述固位裝置配置，以使所述固位力形成為抑制，選擇性地完全阻止，所述可移動(dòng)部件(1)在所述末端位置(10)中的意外運(yùn)動(dòng)。
15. 按權(quán)利要求11-14之一所述的裝置，其特征在于，所述固位 部件聯(lián)接到所述執(zhí)行元件(2)上，其可借助所述介質(zhì)從液態(tài)向固化態(tài) 的所述轉(zhuǎn)換固定所述執(zhí)行元件(2)。
16. 按權(quán)利要求11-14之一所述的裝置，其特征在于，所述執(zhí)行 元件(2)在所述可移動(dòng)部件(1)固位在所述末端位置(10)中之后， 可以從所述可移動(dòng)部件(1)松開(kāi)；以及所述可移動(dòng)部件(1)在所述 執(zhí)行元件(2)松開(kāi)之后，可以利用所述固位力保持在所述末端位置(10) 中，選擇性地僅借助所述固位力。
17. 按權(quán)利要求11-16之一所述的裝置，其特征在于，所述控制 裝置配置，以在所述介質(zhì)被施加以所述調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)，調(diào)整至少一個(gè)從 下列參數(shù)組中選擇的參數(shù)溫度、入射的電磁波、電壓和磁力。
18. 按權(quán)利要求11-17之一所述的裝置，其特征在于，所述可移 動(dòng)部件(1)可以無(wú)導(dǎo)向地移動(dòng)到所述末端位置(10)內(nèi)，所述導(dǎo)向借 助產(chǎn)生摩擦的導(dǎo)向件形成。
19. 按權(quán)利要求11-18之一所述的裝置，其特征在于，所述固位部件構(gòu)成為從下列機(jī)構(gòu)組中選擇的機(jī)構(gòu)的元件活節(jié)式機(jī)構(gòu)和伸縮式 機(jī)構(gòu)。
20. 按權(quán)利要求11-19之一所述的裝置，其特征在于，所述可移動(dòng)部件(1)實(shí)施為從下列功能部件組中選擇的功能部件測(cè)量試樣支座和測(cè)量探針支座。
21. 按權(quán)利要求11-20之一所述的裝置，其特征在于，所述執(zhí)行 元件(2)聯(lián)接到壓電運(yùn)行的調(diào)整元件上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于可移動(dòng)部件在檢驗(yàn)系統(tǒng)，特別是測(cè)量或者分析系統(tǒng)中定位的方法和裝置，其中，在該方法中可移動(dòng)部件利用聯(lián)接到可移動(dòng)部件上的執(zhí)行元件，通過(guò)執(zhí)行元件借助驅(qū)動(dòng)力運(yùn)動(dòng)，而從起始位置移動(dòng)到末端位置內(nèi)，以及可移動(dòng)部件經(jīng)由與可移動(dòng)部件連接的固位部件被施加以將可移動(dòng)部件固位在末端位置上的固位力，方法是固位部件至少部分浸入介質(zhì)的儲(chǔ)存器內(nèi)并在介質(zhì)內(nèi)借助介質(zhì)從液態(tài)到固化態(tài)的轉(zhuǎn)換而固定，其中，介質(zhì)借助被施加以調(diào)節(jié)參數(shù)而從液態(tài)轉(zhuǎn)換成固化態(tài)。
文檔編號(hào)G12B5/00GK101317080SQ200680044060
公開(kāi)日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者德特勒夫·克內(nèi)貝爾, 托爾斯滕·揚(yáng)克 申請(qǐng)人:Jpk器具股份有限公司