[发明专利]用于对工件进行机械加工的柔性支撑系统有效

专利信息
申请号: 200880117293.4 申请日: 2008-11-26
公开(公告)号: CN101868323A 公开(公告)日: 2010-10-20
发明(设计)人: 马克·A·赛伯顿;保罗·瑞赛维尔 申请(专利权)人: FLOW国际公司
主分类号: B23Q1/03 分类号: B23Q1/03;B25B1/24
代理公司: 北京英赛嘉华知识产权代理有限责任公司 11204 代理人: 余朦;王艳春
地址: 美国华*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 用于 工件 进行 机械 加工 柔性 支撑 系统
【说明书】:

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2007年11月30日提交的第61/005,079号美国临时专利申请和于2008年2月29日提交的第61/067,641号美国临时专利申请的权益。通过引用将这两个临时申请整体并入本文。

背景技术

技术领域

本发明通常涉及工件定位设备,具体地涉及能够对被加工、整缘、钻孔、铣削和/或检查的工件进行支撑的定位设备。

相关技术描述

制造系统一般包括保持器和用于对由保持器所保持的工件进行机械加工的机械加工工具。可能必须具有复杂几何形状的工件(例如,飞机壁板、飞机机身、机翼蒙皮、发动机箱体或其它结构)进行机械加工。传统的保持器一般具有一组可竖直延伸的模块,这组可竖直延伸的模块能够采取不同的配置以使得这些模块协作以支撑工件。这些模块可沿导轨水平地移动到工件下方的不同位置。不幸的是,使用复杂的驱动装置来使这些模块沿导轨移动。这些复杂的驱动装置一般需要大量的使用者培训、频繁的维护、再校准、和昂贵的控制器。此外,如果驱动装置专门设计用于固定数量的模块,那么可能难以或者不可能增加或减少安装在导轨上的模块的数量,从而限制了制造的灵活性。因此,这类制造系统可能不适合用于对通常在许多行业如航空和航天工业中使用的结构进行机械加工。

支撑装置板固定装置一般用来支撑相对较大的工件,如飞机壁板。一排固定的或可移动的固定高度支撑装置板可由一对水平导轨支撑。这类支撑装置板固定设备可能不适合用于对具有不同几何形状的工件进行加工,尤其是对具有复杂几何形状的大的弯曲工件(例如,飞机机身的一部分)进行加工。因此,可能频繁地用高度不同的支撑装置板来替换高度固定的支撑装置板或者对高度固定的支撑装置板反复地重新定位以加工不同的工件,导致大量的停机时间并丧失生产率。

发明内容

制造系统可包括用于对由柔性支撑系统保持的工件进行加工的水射流系统或铣削系统。柔性支撑系统可以有不同的配置以保持不同类型的工件,如壁板、飞机机身、机翼蒙皮、发动机箱体和其它大的复杂结构。在一些实施方式中,支撑系统包括第一支撑导轨和与第一支撑导轨间隔开的第二支撑导轨。第一支撑导轨和第二支撑导轨支撑多个可堆叠的支撑装置(header),多个可堆叠的支撑装置协作以对工件进行定位。支撑装置沿其长度具有可调节的高度以适应工件的形状。支撑系统可保持工件固定或使工件在任何数量的期望位置之间移动。

在一些实施方式中,用于支撑工件的系统包括框架和可配置的支撑装置。框架包括第一支撑导轨、第二支撑导轨和处于第一支撑导轨与第二支撑导轨之间的接纳窗。第一支撑导轨具有沿第一支撑导轨的长度彼此间隔开的多个分离的第一安装区域。第二支撑导轨具有沿第二支撑导轨的长度彼此间隔开的多个分离的第二安装区域。第一安装区域和相应的第二安装区域限定在第一支撑导轨与第二支撑导轨之间横向地延伸的多个安装位置。支撑装置的尺寸被确定以使支撑装置搁置在第一支撑导轨和第二支撑导轨上并支撑工件的至少一部分。

支撑装置可包括一个或多个刚性构件(例如,梁)、成组的致动器、固定的工具、隔离器或一个或多个刚性构件(例如,梁)、成组的致动器、固定的工具、隔离器的组合。在一些实施方式中,一组致动器固定地联接到梁,使得致动器的用于接触工件的自由端可以离开梁移动和朝向梁移动。在一些实施方式中,支撑装置还包括第一锁定机构和第二锁定机构,第一锁定机构处于支撑装置的第一端,第二锁定机构处于支撑装置的与第一端相对的第二端。第一锁定机构和第二锁定机构可联接到一对第一安装区域和第二安装区域,以当第一锁定机构和第二锁定机构处于锁定配置时将支撑装置保持在延伸于这一对第一安装区域和第二安装区域之间的已知安装位置。当第一锁定机构和第二锁定机构处于解锁配置时,支撑装置可相对于框架移动。

在一些实施方式中,提供了用于加工工件的制造系统。制造系统包括固定的框架、多个支撑装置和机械加工组装体,如水射流组装体或铣削组装体。固定的框架具有第一支撑导轨和第二支撑导轨。第一支撑导轨包括在第一支撑导轨中形成的多个分离的第一安装区域。第二支撑导轨包括在第二支撑导轨中形成的多个分离的第二安装区域。相应横向成对的第一安装区域和第二安装区域限定安装位置。多个支撑装置可定位在各自的安装位置。在一些实施方式中,每个支撑装置包括一排可移动的致动器,该排可移动的致动器适于对工件的至少一部分进行支撑。机械加工系统邻近固定的框架。机械加工系统具有可相对于由多个支撑装置支撑的工件移动的一个或多个工具(例如,切削工具、水射流、喷嘴等等)以对工件进行加工。

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