支撐裝置、支撐單元系統及支撐單元控制系統制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種支撐裝置、支撐單元系統及支撐單元控制系統。該支撐裝置包括支撐本體、第一角度轉動單元、第二角度轉動單元、高度調整單元、吸附元件及驅動馬達單元。吸附元件可轉動地設于第一角度轉動單元。驅動馬達單元包含第一驅動元件、第二驅動元件及第三驅動元件。第一驅動元件驅動第一角度轉動單元以調整吸附元件的旋轉角度，第二驅動元件驅動第二角度轉動單元以帶動支撐本體繞支撐本體的軸心轉動，第三驅動元件驅動高度調整單元以帶動支撐本體沿著支撐本體的軸心移動。此外，一種支撐單元系統及支撐單元控制系統亦被提出。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是涉及一種支撐裝置、支撐單元系統及支撐單元控制系統，且特別是涉及一種能主動調整支撐裝置以貼合工件的支撐裝置、支撐單元系統及支撐單元控制系統。
技術介紹
夾治具在加工的品質上扮演關鍵的角色，但在面對少量多樣的客制化產品時，設計治具往往成為沉重的負擔，治具不但要特別開發，其拆裝過程繁復，使得產線彈性不足，無法快速的轉換生產模式。此外，在如船舶、航太等大型零件或者汽車板金的加工中，所需治具非常龐大，使得加工成本居高不下，而儲存這些治具也需要相當大的空間?，F有技術中，現有支撐結構以萬向接頭連接吸盤，以被動方式來適應工件曲面，因為是被動吸附方式的自由支撐，當工件受到壓迫時，吸盤便會自由位移，使得后續加工時也隨之變形，而無法有效地貼合工件曲面以固定工件。再者，現有技術雖有利用真空吸盤結構來強化吸附支撐工件的能力，然而萬向接頭旋轉角度不足，無法貼合傾斜角度太大的工件表面。若旋轉角度過大，會壓迫真空吸盤內部管線，使吸盤無法運作。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種支撐裝置，其能主動貼合工件表面。本專利技術的再一目的在于提供一種支撐單元系統，其通過一多工器來驅動多個驅動馬達單元，以主動貼合工件表面，并能減少設置控制驅動元件的成本。本專利技術的另一目的在于提供一種支撐單元控制系統，能主動控制前述支撐裝置自動排列成工件曲面所需的形狀，便能貼合工件表面以降低調整支撐裝置的時間。為達上述目的，本專利技術的一實施例提出一種支撐裝置，支撐裝置包括一支撐本體、一第一角度轉動單元、一第二角度轉動單元、一高度調整單元、一吸附元件以及一驅動馬達單元。第一角度轉動單元設該支撐本體的一端。第二角度轉動單元設于支撐本體內。高度調整單元設于支撐本體的另一端。吸附元件可轉動地設于第一角度轉動單元。驅動馬達單元包含一第一驅動元件、一第二驅動元件及一第三驅動元件，其中第一驅動元件耦接于第一角度轉動單元，第一驅動元件驅動第一角度轉動單元以調整吸附元件的旋轉角度，第二驅動元件耦接于第二角度轉動單元，第二驅動元件驅動第二角度轉動單元以帶動支撐本體繞支撐本體的軸心轉動，第三驅動元件耦接于高度調整單元，第三驅動元件驅動高度調整單元以帶動支撐本體沿著支撐本體的軸心移動。本專利技術的一實施例提出一種支撐單元系統。支撐單元系統包括一工件平臺、多個支撐裝置以及一控制單元。多個支撐裝置位于工件平臺，各支撐裝置包含一支撐本體、一第一角度轉動單元、一第二角度轉動單元、一高度調整單元、一吸附元件以及一驅動馬達單元。第一角度轉動單元設于支撐本體的一端。第二角度轉動單元設于支撐本體內。高度調整單元設于支撐本體的另一端。吸附元件可轉動地設于第一角度轉動單元。驅動馬達單元包含一第一驅動元件、一第二驅動元件及一第三驅動元件，其中第一驅動元件耦接于第一角度轉動單元，第二驅動元件耦接于第二角度轉動單元，第三驅動元件耦接于高度調整單元?？刂茊卧罱佑诙鄠€支撐裝置，控制單元用以驅動各支撐裝置的驅動馬達單元，其中第一驅動元件驅動第一角度轉動單元以調整吸附元件的旋轉角度，第二驅動元件驅動第二角度轉動單元以帶動支撐本體繞支撐本體的軸心轉動，第三驅動元件驅動高度調整單元以帶動支撐本體沿著支撐本體的軸心移動。本專利技術的一實施例提出一種支撐單元控制系統，包括至少一支撐裝置、一坐標匯入單元以及一控制單元。各支撐裝置包含一支撐本體、一第一角度轉動單元、一第二角度轉動單元、一高度調整單元、一吸附元件以及一驅動馬達單元。第一角度轉動單元設于支撐本體的一端。第二角度轉動單元設于支撐本體內。高度調整單元設于支撐本體的另一端。吸附元件可轉動地設于第一角度轉動單元。驅動馬達單元包含一第一驅動元件、一第二驅動元件及一第三驅動元件，其中第一驅動元件耦接于第一角度轉動單元，第二驅動元件耦接于第二角度轉動單元，第三驅動元件耦接于高度調整單元。坐標匯入單元耦接于各支撐裝置，坐標匯入單元提供一位置坐標值及一法線向量，其中法線向量由位置坐標值轉換而來?？刂茊卧罱佑谧鴺藚R入單元，控制單元依據法線向量而控制第一驅動元件及第二驅動元件，控制單元依據位置坐標值而控制第三驅動元件，其中第一驅動元件驅動第一角度轉動單元以調整吸附元件的旋轉角度，第二驅動元件驅動第二角度轉動單元以帶動支撐本體繞支撐本體的軸心轉動，第三驅動元件驅動高度調整單元以帶動支撐本體沿著支撐本體的軸心移動?；谏鲜觯緦＠夹g的支撐裝置具備可調整旋轉角度且可升降的機制，并且，通過驅動馬達單元來主動調整吸附元件于第一旋轉軸角度及第二旋轉軸角度的轉動，并通過驅動馬達單元來主動調整吸附元件的高度，用于符合各式各樣不同曲面的工件外型，讓吸附元件貼合或吸附工件而能穩固地支撐工件。再者，在本專利技術的支撐單元系統中，當多個支撐裝置排列在工件平臺時，通過多工器的設置，以形成一共用控制驅動設備，而可同時控制多個驅動馬達單元，如此能減少整體支撐單元系統設置上的結構，并降低設置控制驅動元件(如控制器及驅動器)的成本。此外，在本專利技術的支撐單元控制系統中，利用電腦輔助設計文件，而自動取得所欲支撐工件曲面的位置坐標值及法線向量，且通過坐標匯入單元將上述位置坐標值及法線向量轉換成支撐裝置的第一旋轉軸角度、第二旋轉軸角度以及高度方向的坐標信息，并匯入控制單元，進而控制支撐裝置自動排列成工件曲面所需的形狀，而無需通過人力調整，故能大幅降低調整支撐裝置的時間。附圖說明圖1為本專利技術的支撐裝置的示意圖；圖2為圖1的支撐裝置的具體結構示意圖；圖3為本專利技術的吸附元件一實施例的示意圖；圖4為本專利技術的吸附元件另一實施例的示意圖；圖5為本專利技術的支撐單元系統的示意圖；圖6為圖5中控制單元與支撐裝置的示意圖；圖7為本專利技術的控制坐標的支撐系統的示意圖；圖8為本專利技術的工件位置坐標值及法線向量的示意圖；圖9為本專利技術圖8中法線向量坐標的示意圖；符號說明100支撐裝置110支撐本體112第一連接部114第二連接部116第三連接部118第四連接部120第一角度轉動單元122蝸桿124蝸輪126第一減速機130第二角度轉動單元132旋轉臺134第二減速機140、240吸附元件142、242吸盤243緩沖件144開孔146底座148真空管149軸桿150高度調整單元152時規皮帶輪154導螺桿160驅動馬達單元162第一驅動元件164第二驅動元件166第三驅動元件50支撐單元系統52工件平臺60控制單元62控制器64驅動器66多工器70支撐單元控制系統72電腦輔助設計文件74坐標匯入單元742位置坐標值744法線向量A第一旋轉軸角度B第二旋轉軸角度C圓心G網格n法線P1第一點P2第二點P3第三點r距離x側邊S1信號S2驅動信號S21～S24多工信號S31～S34回傳信號W工件Z高度方向具體實施方式以下謹結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本專利技術的技術方案，而不能以此限制本專利技術的保護范圍。圖1為本專利技術的支撐裝置的示意圖。圖2為圖1的支撐裝置的具體結構示意圖。請參閱圖1及圖2。本實施例的支撐裝置100用以支撐汽車板金、飛機機翼等大型零件，支撐裝置100包括一支撐本體110、一第一角度轉動單元120、一第二角度轉動單元130、一吸附元件140、一高度調整單元150以及一驅動馬達單元160。吸附元件140可轉本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種支撐裝置，包括：支撐本體；第一角度轉動單元，設于該支撐本體的一端；第二角度轉動單元，設于該支撐本體內；高度調整單元，設于該支撐本體的另一端；吸附元件，可轉動地設于該第一角度轉動單元；以及驅動馬達單元，包含第一驅動元件、第二驅動元件及第三驅動元件，其中該第一驅動元件耦接于該第一角度轉動單元，以驅動調整該吸附元件的旋轉角度，該第二驅動元件耦接于該第二角度轉動單元，以帶動該支撐本體繞該支撐本體的軸心轉動，該第三驅動元件耦接于該高度調整單元，以帶動該支撐本體沿著該支撐本體的軸心移動。

【技術特征摘要】
2015.10.08 TW 1041332651.一種支撐裝置，包括：支撐本體；第一角度轉動單元，設于該支撐本體的一端；第二角度轉動單元，設于該支撐本體內；高度調整單元，設于該支撐本體的另一端；吸附元件，可轉動地設于該第一角度轉動單元；以及驅動馬達單元，包含第一驅動元件、第二驅動元件及第三驅動元件，其中該第一驅動元件耦接于該第一角度轉動單元，以驅動調整該吸附元件的旋轉角度，該第二驅動元件耦接于該第二角度轉動單元，以帶動該支撐本體繞該支撐本體的軸心轉動，該第三驅動元件耦接于該高度調整單元，以帶動該支撐本體沿著該支撐本體的軸心移動。2.如權利要求1所述的支撐裝置，其中該吸附元件包含吸盤、真空管以及底座，該吸盤設于該底座，該真空管連通該吸盤。3.如權利要求2所述的支撐裝置，其中該吸盤為一彈性材質所制成，而該底座為一硬質材質所制成。4.如權利要求2所述的支撐裝置，其中該吸附元件包含緩沖件，該緩沖件位于該吸盤與該底座之間，該吸盤為一硬質材質所制成，而該緩沖件為一彈性材質所制成，而該底座為一硬質材質所制成。5.如權利要求2所述的支撐裝置，其中該吸附元件還包含軸桿，該軸桿穿設于該底座，該第一角度轉動單元包含蝸桿及蝸輪，該蝸輪耦接于該吸附元件的該軸桿，該蝸桿相鄰該蝸輪而設置于該第一角度轉動單元中，該第一驅動元件為一馬達且用以驅動該蝸桿轉動以帶動該蝸輪旋轉，并調整該吸附元件的旋轉角度。6.如權利要求5所述的支撐裝置，其中該第一角度轉動單元包含第一減速機，該第一減速機連接于該蝸桿而用以調整該蝸桿的轉速。7.如權利要求1所述的支撐裝置，其中該第二角度轉動單元包含旋轉臺及第二減速機，該第二減速機耦接于該旋轉臺而用以調整該旋轉臺的轉速，該第二減速機耦接于該第二驅動元件，該第二驅動元件為一馬達且用以驅動該旋轉臺以帶動該支撐本體繞該支撐本體的軸心轉動。8.如權利要求1所述的支撐裝置，其中該高度調整單元包含導螺桿與時規皮帶輪，該導螺桿耦接于該時規皮帶輪，該時規皮帶輪耦接于該第三驅動元件，該第三驅動元件為一馬達且用以驅動該時規皮帶輪轉動，該時規皮帶輪用以帶動該導螺桿沿著該支撐本體的軸心移動。9.一種支撐單元系統，包括：工件平臺；多個支撐裝置，位于該工件平臺，各該支撐裝置包含：支撐本體；第一角度轉動單元，設于該支撐本體的一端；第二角度轉動單元，設于該支撐本體內；高度調整單元，設于該支撐本體的另一端；吸附元件，可轉動地設于該第一角度轉動單元；以及驅動馬達單元，包含第一驅動元件、第二驅動元件及第三驅動元件，其中該第一驅動元件耦接于該第一角度轉動單元，該第一驅動元件驅動該第一角度轉動單元以調整該吸附元件的旋轉角度，該第二驅動元件耦接于該第二角度轉動單元，該第二驅動元件驅動該第二角度轉動單元以帶動該支撐本體繞該支撐本體的軸心轉動，該第三驅動元件耦接于該高度調整單元，該第三驅動元件驅動該高度調整單元以帶動該支撐本體沿著該支撐本體的軸心移動；以及控制單元，耦接于該多個支撐裝置，該控制單元用以驅動各該支撐裝置的該驅動馬達單元，其中該第一驅動元件驅動該第一角度轉動單元，以驅動調整該吸附元件的旋轉角度，該第二驅動元件驅動該第二角度轉動單元，以帶動該支撐本體繞該支撐本體的軸心轉動，該第三驅動元件驅動該高度調整單元，以帶動該支撐本體沿著該支撐本體的軸心移動。10.如權利要求9所述的支撐單元系統，其中該控制單元包含控制器、驅動器以及多工器，該控制器用以輸出一信號，該驅動器電性連接該控制器，該驅動器接收該控制器輸出的該信號，該驅動器用以發出一驅動信號至該多工器，該多工器根據該驅動信號而分配發送多個多工信號至該多個支撐裝置的該驅動馬達單元，各該支撐裝置的該驅動馬達單元接收對應的該多工信號以驅動各該支撐裝置的該第一角度轉動單元、該第二角度轉動單元及該高度調整單元，且各該支撐裝置的該驅動馬達單元發送一回傳信號至該多工器。11.如權利要求9所述的支撐單元系統，其中該吸附元件包含吸盤、真空管以及底座，該吸盤設于該底座，該真空管連通該吸盤。12.如權利要求11所述的支撐單元系統，其中該吸盤為一彈性材質所制成，而該底座為一硬質材質所制成。13.如權利要求11所述的支撐單元系統，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蓋震宇，王仁杰，羅佐良，陳宛伶，
申請(專利權)人：財團法人工業技術研究院，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71