锥形结构构造制造技术

本发明专利技术的系统将用于形成锥形结构的坯料供给到弯曲装置中，使得所述坯料上的每个点围绕锥形结构的峰点位置进行旋转运动；并且所述坯料沿着一个或多个相邻边缘与坯料的前趋部分相交。

【技术实现步骤摘要】
锥形结构构造本申请是申请号为201280056927.6、申请日为2012年9月20日、专利技术名称为“锥形结构构造”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2011年9月20日提交的临时申请61/537,013的优先权，其全体内容通过引用并入本文。
本文涉及构造锥形结构。
技术介绍
存在多种技术和装置，其可生产锥形结构，比如圆锥体或截头圆锥形结构。一种用以构造锥形结构的一般途径涉及：以所需方式弯曲或以其它方式变形金属坯料，然后将坯料在某些点处接合至自身，或将坯料在某些点处接合至其它结构。一些构造技术开始于平坦金属坯料，并引入面内变形(即，压缩)以使坯料适当地成形来构建结构。这些面内变形常常需要相对大量的能量，从而增加使用那些技术生产结构的成本。
技术实现思路
一般而言，在一个方面，将用于形成锥形结构的坯料供给到弯曲装置中，使得：所述坯料上的每个点围绕锥形结构的峰点位置进行旋转运动；并且所述坯料沿着一个或多个相邻边缘与坯料的前趋部分相交。实施方式可以具有以下特征中的一个或多个。峰点位置沿着固定轴线移动。所述坯料是梯形的。所述弯曲装置包括三辊机(tripleroll)。将坯料供给到弯曲装置中不向所述坯料给予面内变形。此外，沿着所述一个或多个相邻边缘将所述坯料接合至所述前趋部分。接合所述坯料包括完成选自由以下技术组成的组中的技术：焊接、施加粘合剂、和施加机械紧固件。将坯料供给到弯曲装置中包括：相对于供给方向改变所述坯料的供入角度，使得所述坯料上的每个点与以峰点位置为中心的具有恒定半径的相应虚拟圆圈相切地平移。改变供入角度包括：相对于所述供给方向向所述坯料给予旋转运动和平移运动中的至少一个。一般而言，在另一方面，一种系统包括：三辊机，其被构造成向坯料给予可控程度的曲率；供给系统，其能够：在所述坯料上的第一点处向所述坯料给予第一平移运动分量；在所述坯料上的第二点处向所述坯料给予第二平移运动分量；以及围绕所述供给系统上的一点旋转所述坯料。实施方式可以具有以下系统中的一个或多个。所述系统还包括控制系统，其被构造成使：所述供给系统向所述三辊机供给坯料，使得所述坯料围绕截头圆锥形结构的峰点进行旋转运动；以及所述三辊机向所述坯料给予一定程度的曲率，其随时间变化。所述供给系统还包括：辊子，其可操作以沿着供给方向向所述三辊机供给坯料；和定位器，其可操作以沿不同于所述供给方向的方向平移所述坯料。所述供给系统包括一对被差别地驱动的辊子，其可共同地操作，以围绕可移动的枢转点旋转所述坯料，以及沿供给方向平移所述坯料。所述三辊机包括一对被差别地驱动的辊子，其可共同地操作，以围绕可移动的枢转点旋转所述坯料，以及沿供给方向平移所述坯料。所述供给系统包括一对定位器，其是可共同地操作的，以沿着所述供给方向将所述坯料平移至所述三辊机、围绕可移动的枢转点旋转所述坯料、以及沿不同于所述供给方向的方向平移所述坯料。所述供给系统包括一对拾取器，其是可共同地操作的，以沿着所述供给方向将所述坯料平移至所述三辊机、围绕可移动的枢转点旋转所述坯料、以及沿不同于所述供给方向的方向平移所述坯料。在坯料被供给穿过所述三辊机的同时，所述峰点的位置相对于所述三辊机移动。一般而言，在另一方面，一种系统包括：三辊机，其被构造成向坯料给予可控程度的曲率；经由围绕截头圆锥形结构的峰点的旋转运动将坯料供给穿过所述三辊机的器件(means)。实施方式可以具有以下特征中的一个或多个。在坯料被供给穿过所述三辊机的同时，所述峰点的位置相对于所述三辊机移动。前述方面中任一个的其它实施方式可表示为各种形式，包括方法、系统、设备、装置、计算机程序产品、通过工艺的产品、或其它形式。从以下附图和描述中其它优点将变得清楚明了。附图说明可以通过参考以下附图来理解本文所描述的专利技术的实施例，所述附图是通过示例方式而不是限制方式提供的：图1是构造系统的框图。图2是三辊机的示意图。图3-5是被变形坯料的示意图。图6A-6C是围绕峰点进行旋转运动的坯料的示意图。图6D是运动学图，示出了坯料围绕一点的旋转运动。图7A是构造系统的透视图。图7B是构造系统的俯视图。图8A是构造系统的透视图。图8B是构造系统的俯视图。图9A是构造系统的透视图。图9B是构造系统的俯视图。图10A是构造系统的透视图。图10B是构造系统的俯视图。图11A是构造系统的透视图。图11B是构造系统的俯视图。图12是一组辊子的示意图。图13是曲线图。图14是流程图。相似附图标记指代相似结构。具体实施方式常常希望从基本上平坦的金属坯料形成锥形结构，比如圆锥形或截头圆锥形结构，而不向坯料引入面内变形。例如，题为“TAPEREDSPIRALWELDEDSTRUCTURE”的美国专利申请No.12/693,369论述了这类结构的一些应用。美国专利申请No.12/693,369的全体内容通过引用并入本文。除了别的外，以下描述的技术可用于构造在美国专利申请No.12/693,369中描述的结构。图1是构造系统的框图。系统100包括金属源102、供给系统104、弯曲装置106、焊接器108和控制系统110。如以下更全面地描述的，系统100是可操作的，以构造锥形结构。金属源102包括原料金属，由其形成锥形结构。在一些实施方式中，金属源102可包括一组平坦金属片材，其定尺寸为美国专利申请No.12/693,369中描述的方式中的任一种。片材可被构造和配置成有助于在制造工艺中轻松地拾取所需的片材。例如，片材可被存储在料斗或其它适当的分配器中。供给系统104是可操作的，以将来自金属源102的金属传输至(并在一些实施方式中穿过)弯曲装置106。供给系统104可包括任何这种适当的设备来根据传统技术拾取所需片材。这种设备可包括例如机械臂、活塞、伺服系统、螺纹件、致动器、辊、驱动器、电磁体等，或者前面任意个的组合。在一替代实施例中，金属源102包括一卷金属坯料，并且系统100包括切割工具103。操作中，切割工具103如美国专利申请No.12/693,369中描述那样切割来自金属坯料的部段，以形成一组片材，其可被供给系统104供给到弯曲装置106中。弯曲装置106是可操作的，以弯曲供给到其中的金属，而不向金属给予任何面内变形。而且，弯曲装置106可向金属给予可控程度的曲率。在一些实施方式中，弯曲装置106包括三辊机。参考图2，三辊机包括三个并行的圆柱辊，其是可操作的，以向沿虚线箭头的方向供给穿过这些辊的金属给予恒定的曲率。曲率的程度可由以下方式控制：例如，动态地调节一个或多个辊的半径，动态地调节辊的相对位置等等。再次参考图1，替代地或附加地，弯曲装置106可以在三辊机构造中包括圆锥形辊而不是圆柱辊。圆锥形辊固有地给予变化的曲率--即，朝向圆锥体的顶点曲率较高，朝向基部曲率较低。作为再一替代选方案，可以使用可能为不规则形状的辊，来向所供入坯料给予相应的曲率。作为以上的附加方案或替代方案，实体结构可以被一组更小的结构(例如，轮、轴承、更小的辊或类似物)替换，其共同近似相应实体结构的外型。例如，圆柱体可由一组半径相等的轮替换，圆锥体可以由一组半径减小的轮替换，等等。当矩形件的坯料“迎头”(即，矩形坯料的入进边缘平行于三辊机的圆柱体的轴线)向三辊机中供给时，它将被变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：三辊机，其被构造成向坯料赋予可控的曲率，所述坯料被用于形成锥形结构；供给系统，其能够相对于供给方向对所述坯料赋予旋转运动和平移运动中的至少一个，其中，入进坯料片材上的每个点在以下时间段内与所述锥形结构的峰点相距恒定距离：从所述坯料的第一点马上就要供给到所述三辊机中开始，直到所述坯料的最后一点刚刚离开所述三辊机为止；以及控制系统，其被构造成使所述供给系统向所述三辊机供给坯料，使得所述坯料围绕截头圆锥形结构的峰点进行旋转运动。

【技术特征摘要】
2011.09.20 US 61/5370131.一种系统，包括：三辊机，其被构造成向坯料赋予可控的曲率，所述坯料被用于形成锥形结构；供给系统，其能够相对于供给方向对所述坯料赋予旋转运动和平移运动中的至少一个，其中，入进坯料片材上的每个点在以下时间段内与所述锥形结构的峰点相距恒定距离：从所述坯料的第一点马上就要供给到所述三辊机中开始，直到所述坯料的最后一点刚刚离开所述三辊机为止；以及控制系统，其被构造成使所述供给系统向所述三辊机供给坯料，使得所述坯料围绕截头圆锥形结构的峰点进行旋转运动。2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制系统进一步构造成，使所述三辊机向所述坯料赋予随时间变化的曲率。3.如权利要求1所述的系统，其中，所述供给系统包括：辊子，其是可操作的以沿着所述供给方向向所述三辊机供给坯料，和定位器，其是可操作的以沿不同于所述供给方向的方向平移所述坯料。4.如权利要求1所述的系统，其中，在坯料被供给穿过所述三辊机的同时，所述峰点的位置相对于所述三辊机移动。5.如权利要求1所述的系统，其中，所述供给系统能够相对于供给方向改变所述坯料的供入角度，使得所述坯料上的每个点与以所述截头圆锥形结构的峰点位置为中心的具有恒定半径的相应虚拟圆圈相切地平移。6.一种用于制造截头圆锥形结构的系统，所述截头圆锥形结构具有虚拟的峰点，如果所述截头圆锥形结构不被截头则截头圆锥形结构的锥度将在该峰点处减为...

【专利技术属性】
技术研发人员：ED史密斯，RK塔卡塔，AH斯罗库姆，SA奈菲，
申请(专利权)人：吉斯通塔系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US