工件保持设备制造技术

本发明专利技术提供一种用于将工件保持在加工位置的设备，其中多个线性致动器布置以限定至少部分形似工件的接合和支撑面，其中每个线性致动器承载在空间中可定向的夹紧装置，每个致动器还与各自的可定位的参考元件关联，每个线性致动器被驱动使得夹紧装置与参考元件接触然后固定在期望的方位上，所述固定由夹紧装置相对于位于预设参考位置的参考元件的接触作用实现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于保持工件(尤其是宽工件)的设备，该工件具有一个尺寸(厚度)明显小于其他两个尺寸(宽度和长度)的非平面形状，其例如为具有复杂形状的板，尤其是具有双曲率的板。具体而非排他的，所讨论的设备可以有效地在航空航天工业和/或汽车工业中使用，特别是用在按照不同材料(例如铝，塑料，复合材料等)加工工件的数控加工中心。特别地，可以参照如美国专利文献US8，079，578B2中的第一个权利要求的前序部分的设备。该设备包括多个线性致动器，其适合于在固定的加工位置接合和牢固地支撑至少一个工件，例如用于切割、铣、镗、成型、焊接等。在这些操作中，工件必须被准备地定位并牢固地保持在预设位置。已知的设备中的各种线性致动器是可编程的，使得能适用于具有不同形状的工件，使装置变得通用化。线性致动器设有气动的夹紧装置(吸盘)也是已知的，因为吸盘在空闲时可自调节，在装载工件时通过工件的重量和刚度的作用可自调节，如果出现不完美自调节的情况，可由操作者操作，其可以在空间中定向成具有至少两个自由度。通过两个独立的电机驱动器，气动的夹紧装置能够定向为具有两个自由度。
技术实现思路
本专利技术一个目的是改进如上所述的已知类型的适于将工件保持处于预设加工位置的设备。设备的一个优点在于配置成特别适于将具有一个尺寸(厚度)显著小于另外两个尺寸(宽度和长度)的复杂形状的工件保持就位，尤其是具有两曲率的板-其能够简单地定向工件的夹紧装置(吸盘)。此外，讨论的设备能够使夹紧装置在工件装载之前定向。本专利技术的一个优点是允许工件的精确且稳固的定位。本专利技术的一个优点是避免工件的变形和其他破坏，即使具有大尺寸和/或某种弹性的工件。本专利技术的一个优点是提供一种结构简单且廉价的适于将工件保持在操作位置的设备。本专利技术的一个优点是使用相对少数量的电机来定位和定向工件的各种夹紧装置。本专利技术的一个优点是使得具有多个工件的接合和支持装置的设备普及，该设备是可编程的设计使得能够适于用于多种形状的工件。本专利技术的一个优点提供一种具有多个夹紧(真空)装置的设备，其中每个夹紧装置能够以至少两个自由度在空间中定向以限定(以可编程的方式)期望形状甚至复杂形状的工件的接合和支撑面。本专利技术的一个优点是使设备的不同夹紧装置施加在工件上的压力最小化，尤其是在将工件定位到设备上的过程中，从而避免了工件的破坏。本专利技术的一个优点是在将工件带到设备并放置与其接触之前，简单且精确地限定了工件的期望的接合和支撑面。本专利技术的一个优点是设计了一种具有相对小尺寸的设备。这些目的和优点以及其他的目的和优点都通过根据一个或多个权利要求陈述的设备来实现。在一个实施例中，设备包括多个致动器，每个致动器承载在空间中可定向的夹紧装置;每个致动器关联有各自的在预设参考位置可定位的参考元件;每个致动器被驱动以使夹紧装置与参考元件接触以在期望方向上调整，此调整由夹紧装置与定位在预设参考位置的参考元件的接触作用以及通过承载夹紧装置的致动器和与夹紧装置接触的参考元件之间相对运动实现。实际上，参考元件产生了布置在距离支点(例如夹紧装置的可定向头部的球形接头的中心)一定距离处的抵靠装置，以使得此抵靠装置的活动产生夹紧装置围绕支点旋转的转矩。由此每个夹紧装置以可编程的方式并且与其他夹紧装置相独立的被定向。每个夹紧装置被固定在期望的方向上然后被致动器移动到预设的位置，从而使得所有的夹紧装置一起限定了至少部分类似工件成形的接合和支撑面。【附图说明】参照示出了一些非限制性示例的附图，本专利技术能够更好的理解和实施。图1示出了具有多个操作单元的已知类型的设备，其中，每个操作单元包括线性致动器和夹紧装置；图2根据本专利技术制造的操作单元的第一实施例的立体图；图3-5是图2中的操作单元在三种不同操作配置下的三个竖向局部剖视图；图6是根据本专利技术制造的操作单元的第二实施例的俯视图；图7-9是图6中的操作单元在三种不同操作配置下的三个竖向局部剖视图；图10是根据本专利技术制造的操作单元的第三实施例的立体图；图11是图10中的单元的另一立体图；图12-13是图10中操作单元在两个不同操作配置下的两个竖向视图。【具体实施方式】在本文中，在各种示出的实施例中共用的相似元件使用相同的标记表示。参照图1，标记I表示已知类型的用于保持工件的设备的整体。设备I包括有序布置的多个操作单元，每个单元包括致动器(线性的，特别具有竖向轴)，其一端(上部)设有夹紧装置，例如带吸盘的真空类型的夹紧装置。可设置多种用于限定工件的接合和支撑面的多个吸盘以使工件被准确的定位并牢固地保持在预设位置。图2-13显示了根据本专利技术制造的操作单元2的三种不同实施例。每个操作单元2可以是类似于图1中所示的包括多个操作单元(有序布置)的设备的部分。本专利技术的设备可以包括一个或多个操作单元。特别是，本专利技术的设备可以包括多个操作单元，其中至少一个或至少一部分类似于本专利技术的操作单元2中的至少一个来制造。特别是，根据本专利技术的设备可以包括多个操作单元，其全部类似本专利技术的操作单元2中的至少一个来制造。根据第一实施例的操作单元2(图2-5)包括致动器3(线性的，仅示出部分)和用于工件的接合和支撑的夹紧装置4。线性致动器3包括，例如，电力驱动致动器。线性致动器3可由例如，伺服电动机驱动。在图2中示出了线性致动器的可移动元件5(活塞)的一端(上部)。夹紧装置4包括(如在本实施中)真空夹紧装置(例如设有至少一个吸盘装置)。夹紧装置4由线性致动器3承载，并能够相对于线性致动器(特别是相对于承载夹紧装置4的可移动元件5)在空间中定向。该空间定向，正如在本具体实施例中，可以凭借夹紧装置(包括吸盘)的用于与工件接触的部分(头部6)和牢固地连接到致动器3的可移动元件5的另一部分(球形支架7)之间的球形接头来实现。然而提供其他的适于允许夹紧装置4在空间中定向的接头也是可能的。夹紧装置4的操作位置(即适于使得头部6以限定形似工件的接合和支撑面的至少一部分的位置)可根据夹紧装置相对于致动器3(特别是相对于可移动元件5)的方向和致动器的(可移动元件5的)位置来确定。根据本专利技术的操作单元2还包括用于根据预设方向以自动且可编程的方式定向(特别是以限定工件的期望的接合和支撑面的方式)夹紧装置4的可定向部分(头部6)的定向装置。该定向装置包括，特别是在预定位置可定位的至少一个参考元件8，以使得抵靠装置与夹紧装置4将要接触的元件抵靠来修改其方向。在第一实施例(图2-5)中，该参考元件8包括杆，特别是以刚性棒的形状。参考元件8是可移动的，例如，围绕夹紧装置4的可定向部分(头部6)是可移动的以采用适当的位置以产生夹紧装置4的可定向部分的期望方向。参考元件8被布置在夹紧装置4的可定向部分的边缘附近，并且包括朝向前述的可定向部分的内部突出的杆。如在这里所公开的实施例，参考元件8可围绕夹紧装置4定位(通过轨道运动)。特别是参考元件8可在一个横向运动平面上，特别是与线性致动器3的(竖向)轴线正交的横向运动平面上移动。参考元件8可以，例如围绕垂直于前述运动平面的转动轴线旋转。参考元件8的转动轴线可与线性致动器3的轴线相平行或重合。参考元件8的转动轴线经过前述的夹紧装置4的可定向部分(带吸盘的头部)的球形接头的中心。参考元件8的轨道运动(旋转)，如该具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将工件保持在加工位置的设备，包括：至少一个操作单元(2)，所述操作单元包括至少一个致动器(3)和用于接合和支撑所述工件的一个夹紧装置(4)，所述夹紧装置(4)由所述至少一个致动器(3)的可移动元件(5)承载，所述夹紧装置(4)能够相对于所述可移动元件(5)在空间中定向，所述夹紧装置(4)的操作位置由所述夹紧装置(4)相对于所述可移动元件(5)的方向和所述可移动元件(5)的位置确定，所述设备包括用于根据预设方向自动定向所述夹紧装置(4)的定向装置，其特征在于，所述定向装置包括在预设位置可定位的至少一个参考元件(8)，设置用于驱动所述可移动元件(5)的装置以使所述夹紧装置(4)与所述参考元件(8)接触和在所述预设方向调整所述夹紧装置(4)，所述调整通过所述夹紧装置(4)和所述参考元件(8)在所述预设位置的接触作用和承载所述夹紧装置(4)的所述可移动元件(5)的预设移动而实现。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉·瑞纳尔迪，
申请(专利权)人：CMS股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT