Typisch für das Prinzip der Parallelkinematik ist die Verwen- dung von Stäben, die sowohl für die Krafteinleitung zur Bewe- gung als auch zur Abstützung einer Plattform dienen. Handels- üblich ist beispielsweise ein Tripod, wie er im Zusammenhang mit FIG 1 noch ausführlich beschrieben wird. Bei einem sol- chen Tripod sind jeweils zwei Stäbe zueinander parallel ange- ordnet. Die Enden jedes Stabpaares sind jeweils mit einem Schlitten verbunden. Alle Schlitten werden entweder durch ei- nen jeweils zugeordneten Linearmotor oder durch einen linear wirkenden Servomotor (Zahnstange und Ritzel) in x-Richtung bewegt. Somit können die insgesamt drei Motoren die drei Schlitten mit ihren jeweils zwei parallelen Stäben bewegen, indem die Schlitten auf einer einzigen gemeinsamen Achse ver- fahren werden. Dabei werden die Motoren so bewegt, dass die Plattform mit dem jeweils zugeordneten Werkzeug im gewünsch- ten Arbeitsraum dreidimensional verfährt, ohne dass die Plattform kippen solle.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass bereits aufgrund von Ge- wichtskräften arbeitspunktabhängige Schiefstellung der Platt- form erfolgen können. Dies liegt daran, dass die an der Bewe- gung beteiligten Stäbe unterschiedliche Kräfte aufnehmen müs- sen, die zu unterschiedlichen Dehnungen führen. Um eine Vor- stellung von der Größenordnung der Lagefehler zu geben, sei darauf hingewiesen, dass ohne weiteres Verschiebungen von bis zu 100 um an der Plattform möglich sind.

Bislang ist eine Kompensation dieser Verschiebungen nur durch eine Anpassung der Längen der beteiligten Stäbe für eine aus- gesuchte Position im Arbeitsraum möglich. Bewegt sich die Plattform aus der Position heraus, ändert sich die Kraftver- teilung in den Stäben und damit auch die zu kompensierende Dehnung. Da die Schiefstellung der Plattform für alle Ar- beitspunkte unterschiedliche ist, lässt sich also die Struk- tur über die Anpassung der Stablängen definitiv nur für eine Position optimal einstellen. Andere Positionen im Arbeitsbe- reich werden dadurch wiederum indirekt beeinflusst, was sich negativ oder positiv auswirken kann. Ein solcher Optimie- rungsprozess erfolgt heutzutage manuell mit großem Aufwand, um die angesteuerte Position eines Verfahrzyklus der Platt- form im Mittel optimal einzustellen.

Außer dem statischen Fehler ist aber auch noch mit Dynamik- und Lastfehlern zu rechnen, worauf im folgenden noch einge- gangen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Produktionsmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, dass durch eine opti- mierte Stablängenkorrektur im gesamten Verfahrbereich optima- le Verhältnisse erreicht werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in mindestens einem der Stäbe ein Linearaktor vorgesehen ist, dessen Bewegungsachse mit der jeweiligen Stabachse korrespon- diert.

Dadurch, dass als Aktor jeweils ein Piezoaktor vorgesehen ist, wird eine technisch ausgesprochen einfach realisierbare Anordnung gewährleistet.

Dadurch, dass dem Aktor jeweils ein entsprechend der Position des Aggregat zugeordneter Sollwert zur statischen Stablängen- korrektur zuleitbar ist, kann der einfachste Fall einer Kom- pensation ohne Beschleunigung-und Lasteinwirkung beherrscht

werden. Aber auch solche weitere Störgrößen lassen sich da- durch kompensieren, dass dem Aktor jeweils entsprechend der Beschleunigung des Aggregats ein zugeordneter Sollwert zur dynamischen Stablängenkorrektur zuleitbar ist oder dass dem Aktor jeweils entsprechend einer Lastwirkung am Aggregat ein zugeordneter Sollwert zur lastabhängigen Stablängenkorrektur zuleitbar ist.

Die Anzahl der möglichen Bewegungsfreiheitsgrade hängt von der verwendeten Parallelkinematik ab. Demzufolge ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung vorge- sehen, dass in so vielen Stäben jeweils ein Linearaktor vor- gesehen ist, dass unter Zuhilfenahme einiger oder aller Ver- fahrachsen der Stäbe alle erforderlichen Bewegungsfreiheits- grade beherrschbar sind. So ist es beispielsweise denkbar, dass bei drei Antrieben und drei Aktoren in jeweils einem Stab der Stabpaare eines Tripods dessen sechs mögliche Frei- heitsgrade beherrscht werden. Selbstverständlich müssen dazu die beteiligten Motoren nicht nur die reine Bewegungsfunktion ausführen sondern auch Korrekturbewegungen mit ausführen.

Dadurch, dass dem Aktor jeweils ein entsprechend dem über Kraft-bzw. Längenmessmittel erfassbaren Kraft-bzw. Längen- zustand im zugeordneten Stab ein Sollwert zur Stablängenkor- rektur zuleitbar ist, kann auf den tatsächlich im System vor- liegenden Istzustand geschlossen werden und es muss nicht von den zu erwartenden Sollzuständen ausgegangen werden.

In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, dass zur je- weiligen Stablängen-bzw. Stabkrafterfassung jeweils ein Pie- zosensor vorgesehen ist, da derartige Sensoren sich als äu- ßerst zuverlässig erwiesen haben. Wenn jedoch sowohl der Ak- tor als auch der Sensor nach dem Piezoprinzip arbeitet, ist es auch denkbar, dass die jeweiligen Piezoaktoren in Messpha- sen zur Stablängenerfassung bzw. zur Stabkrafterfassung als Piezosensor einsetzbar sind. Damit ergibt sich eine material- sparende Doppelnutzung.

Es ist aber auch möglich, dass zur Stablängen-bzw. Stab- krafterfassung Dehnungsmessstreifen als bewährt preisgünstige Sensoren einsetzbar sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Die Darstellung gemäß FIG 1 zeigt einen Tripod mit drei Stab- paaren bestehend aus Stäben S1 und S2 bzw. S3 und S4 bzw. S5 und S6. Die Stäbe S1 und S2 sind an einem Schlitten SCH1 und an einer Plattform P befestigt. Die Stäbe S3 und S4 sind an einem Schlitten SCH2 und ebenfalls an der Plattform P befes- tigt. Die Stäbe S5 und S6 sind an einem Schlitten SCH3 und ebenfalls an der Plattform P angeschlagen. Die Plattform P ist im Ausführungsbeispiel Träger eines Werkzeugs WZ, das zur Bearbeitung eines Werkstückes WS dient, welches sich auf ei- nem Tisch T befindet.

Die Schlitten SCH1, SCH2 und SCH3 verfahren in x-Richtung entlang einer Führung F. Die zugeordneten Antriebe sind in der Darstellung verdeckt. Wenn alle drei Schlitten SCH1, SCH2 und SCH3 ohne Relativbewegung zueinander verfahren werden, führt dies zu einer reinen Bewegung in x-Richtung. Sofern or- thogonal dazu die y-Richtung oder die z-Richtung vom Werkzeug WZ angefahren werden soll, müssen die Schlitten SCH1 bis SCH3 relativ zueinander bewegt werden. Insoweit entspricht der Tripod dem Stand der Technik.

Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist es nun, dass sich in den Stäben S1 bis S6 Piezoaktoren zur Stablängenkom- pensation befinden. Dies ist für den Stab S1 in der Darstel- lung gemäß FIG 2 durch den Piezoaktor PA1 angedeutet. In die- ser Darstellung ist auch beidseitig des Stabes S1 das jeweils erforderliche Gelenk Gll bzw. G12 symbolhaft angedeutet und ferner ist ein Dehnungsstreifen D1 zur Auslängungs-bzw.

Krafterfassung im Stab S1 durch einen waagerechten Strich an- gedeutet. Für die Stäbe S2 bis S6 wären Piezoaktoren PA2 bis

PA6 entsprechend einsetzbar. Gleiches gilt für die Gelenke und Dehnungsmessstreifen.

In der Darstellung gemäß FIG 3 ist nun gezeigt, dass prinzi- piell drei Eingangsgrößen für einen Umsetzer U1 Ansteuersig- nale für die Stablängenkorrektur aller möglichen Piezoaktoren erzeugen können. Die Stablängenkorrekturen sind als spAl bis SPA6 bezeichnet, da sie den Piezoaktoren PA1 bis PA6 der Stäbe S1 bis S6 zugeleitet werden sollen. Zur statischen Kompensa- tion sind die vom Verfahrprogramm angestrebten Orte des Werk- zeugs WZ als kartesische Orte XWZT Ywz und zwz vorgesehen. Ab- hängig von diesen Sollpositionen kann dann der Umsetzer U1 eine statische Kompensation vornehmen.

Die Kompensationsgrößen können beispielsweise durch Berech- nung oder in Form von aus Messungen vorgenommenen tabellari- schen Zusammenhängen im Umsetzer U1 vorhanden sein.

Zusätzlich ist es auch möglich, die entsprechend den Be- schleunigungen des Werkzeugs WZ, in den Achsen x, y und z, d. h. den Beschleunigungen ax, ay und az auftretenden dynami- schen Fehler vorzuhalten. Dies würde eine dynamische Kompen- sation ermöglichen. Auch ist eine Kompensation entsprechend der Kraft am Werkzeug, d. h. entsprechend den kartesischen Kräfte Fx, Fy und Fz in gleicher Weise möglich. Die Korrektur- größen für das statische, das dynamische und das Kraftverhal- ten sind im Umsetzer U1 überlagerbar und führen zu entspre- chenden Ausgangssignalen zur Stablängenkorrektur SPA1 bis SPA6 der Stäbe S1 bis S6.

Wenn jedoch nicht nur die entsprechend dem beabsichtigten Prozess zu erwartenden Informationen über Ort und Bewegung des Werkzeugs und über die vermutete Kraft am Werkzeug vor- liegen, sondern zur Istgrößenerfassung vorliegt, ergibt sich ein weiterer erfinderische Ansatz. Die tatsächlichen Kräfte in den Stäben bzw. die bewirkten Ausdehnungen, die damit ver- bunden sind, werden wie dies in der Darstellung gemäß FIG 4

gezeigt ist, einem Umsetzer U2 zugeführt. Dabei dienen als Eingangsgrößen des Umsetzers U2 also Aussagen über die jewei- lige Kraft im Stab d. h. über Kräfte FS1 bis FS6 für die Stäbe S1 bis S6. Als Ausgangsgrößen resultieren wiederum Stablän- genkorrekturen SPA1 bis SPA6. Die Kräfte in den Stäben S1 bis S6 können entweder durch Dehnungsmessstreifen ermittelt wer- den, wie dies in der Darstellung gemäß FIG 2 durch einen Deh- nungsmessstreifen D1 symbolisiert war, jedoch ist es auch möglich, dass die Kraft durch die Piezoaktoren PA1 bis PA6 erfasst wird. Denkbar wäre dazu ein Einschleifen extrem kur- zer Messintervalle in den eigentlichen Bewegungsprozess oder aber in konventioneller Manier eine Krafterfassung während abfahrbarer Messzyklen.