用于支撐工件的支撐系統技術方案

本發明專利技術公開了一種用于支撐工件的支撐系統，其中，具有吸盤的多個抓頭限定接合支撐表面，該接合支撐表面至少部分地類似于工件成形，其中，每個具有吸盤的抓頭通過球形接頭與豎向線性制動器的第一活動元件耦接，并且可通過可拆卸的裝配方式與由第二活動元件承載的叉形裝置耦接，所述第二活動元件圍繞與所述線性致動器的軸線同軸的轉動軸線轉動；第二活動元件承載抵擋，該抵擋遠離球形接頭的中心，帶吸盤的抓頭由線性致動器移動以抵靠所述止擋，使得圍繞球形接頭對該帶吸盤的抓頭的方向進行調節。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于支撐工件的支撐系統專利技術背景本專利技術涉及一種用于支撐正在被加工的工件(特別是寬的工件)的支撐系統，該正在被加工的工件的其中一個尺寸維度(厚度)明顯小于其它兩個尺寸維度(寬度和長度)，其為非平面狀，例如(尤其類似雙曲率面板的)復雜形狀的面板。具體但不排它地，所述系統可用于航空航天和/或汽車工業，特別是可作為用于加工由不同材料(例如鋁、塑料、復合材料等)制成的工件的數控加工中心的一部分。特別地，涉及一種用于在加工位置支撐工件的系統，其中，該系統包括多個可定向頭，每個可定向頭布置用于接合和支撐工件的一部分。這樣的系統例如由專利公開文獻US2009/0057971示出。該已知系統包括多個承載吸盤的線性致動器，所述吸盤適于接合并且剛性地支撐位于固定加工位置的至少一個工件。在該已知系統中，各種線性致動器是可編程的，以適于與不同形狀的工件一起使用，以使得系統能夠通用。各吸盤可在空間中定向成具有至少兩個自由度。在加載工件的時候，處于閑置模式下的吸盤可通過工件的重量和剛度作用自我定向，若自我定向不完美，可通過操作者作用來定向?，F有技術還包括專利公開文獻EP0507033，其示出了用于支撐和加工工件的設備，其中，該設備包括可豎向移動的支柱，每個支柱在上端承載用于固定工件的構件。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是改進上述已知的適于在預設加工位置支撐工件的系統。本專利技術的一個優點是在可以定向的大范圍內調節工件抓頭的方向。特別地，工件抓頭可以圍繞具有兩個自由度的耦接裝置(例如球形)定向，更特別地，通過在約90°的角度范圍內調節至少一個仰角(例如在豎直平面上)，以及在360°的完整轉動角度范圍內調節至少一個擺頭角(例如在水平面上)，來定向抓頭。本專利技術的一個優點是允許有效地抓持以豎向或幾乎豎向的方式延伸的工件的一部分。本專利技術的一個優點是將復雜形狀的工件(特別是雙曲率面板)保持在位。本專利技術的一個優點是在將工件裝載到支撐系統之前，正確地定向用于抓持工件的抓頭。本專利技術的一個優點是允許工件精確和穩定的定位，同時避免工件變形或受到其它損壞，即使在大尺寸工件和/或柔性工件的情況下。本專利技術的一個優點是提供結構上便宜且簡單的系統來用于在加工位置支撐工件的。本專利技術的一個優點是可獲得一種通用的且適于與不同形狀的工件一起使用的支撐系統。本專利技術的一個優點是提供一種支撐系統，其具有多個可在空間定向的抓頭，通過編程，這些抓頭限定了期望形狀的工件的接合支撐表面，即使該工件的形狀復雜。這些目的和優點以及其它目的和優點都通過根據一個或多個權利要求所述的支撐系統獲得。在一個示例中，支撐系統包括多個可定向抓頭，所述多個可定向抓頭共同限定至少一個接合支撐表面，該接合支撐表面至少部分地按照待加工的工件成形，其中，通過具有至少兩個自由度的耦接裝置，各抓頭可在線性致動器的第一活動元件上定向；通過可拆卸的裝配件，各抓頭還可與第二轉動元件接合，所述第二轉動元件承載至少一個抵擋，在圍繞所述耦接裝置對所述抓頭進行方向調節期間，被線性致動器驅動的所述抓頭會與所述抵擋抵靠。附圖說明參考附圖可以更好地理解和實施本專利技術，該附圖通過非限制性示例示出了本專利技術的一些實施例。圖1示出設置有根據本專利技術制造的支撐系統的數控加工中心的局部剖面豎向正視圖。圖2是圖1的支撐系統的支撐單元的局部剖面豎向正視圖。圖3至圖5示出了圖2中的支撐單元的三種不同操作配置。圖6是從圖2的右側看的側視圖。圖7是從圖3的右側看的側視圖。圖8是圖3的局部剖開的俯視示意圖，其中一些部分被移除以更好地突出顯示其它部分。圖9是圖1的支撐系統的支撐單元的水平方向的截面示意圖。圖10至15以豎向正視圖示出了圖2中的支撐單元的六種不同操作配置。具體實施方式參考圖1，總體上用1來表示用于加工由鋁，塑料復合材料等制成的工件的數控加工中心。該加工中心1尤其適合于加工寬的工件，即，其中一個尺寸維度(厚度)明顯小于其它兩個尺寸維度(寬度和長度)的工件。該加工中心1例如適用于加工用于航空航天和/或汽車工業的工件。該加工中心1設置有一個或多個(已知類型的)操作單元2，各操作單元可以通過兩軸或多軸控制。該加工中心1例如可以配置用于切割和/或碾磨和/或鉆孔和/或外形修整和/或焊接和/或其它加工任務。該加工中心1設置有正被加工的工件P的支撐系統3。這里公開的支撐系統3是根據本專利技術制造的系統的一個實施例。特別地，該支撐系統3可適合于支撐非平面狀的工件，例如復雜形狀的面板，特別是雙曲率面板。在圖1中，通過示例的方式，以虛線示出了正被加工的工件P，該工件P具有彎曲面板的形狀。在加工位置的工件P的支撐系統3包括多個支撐單元4。各種支撐單元4可以共同配合以在加工任務期間以穩定的方式整體接合和支撐工件P。各種支撐單元4例如可以按照一行或多行(彼此平行)以有序的方式布置。圖2至15涉及支撐系統3的單個支撐單元4。系統3的各種支撐單元4尤其可以彼此相同。根據這里公開的支撐系統3的類型，將各種支撐單元4容置于凹坑。這種類型僅僅是示例性的。可以使用任何其它(已知)類型。特別地，支撐系統可以設置有一個或多個可移動臺架或一個或多個固定臺。每個支撐單元4可以包括至少一個抓頭5，該抓頭5布置成用于接合和支撐工件P的一部分。抓頭5尤其可以是具有真空抓具的類型，例如可以是具有吸盤6的抓頭5。該抓頭5可以設置有用于在吸盤中產生真空的裝置。這種用于產生真空的裝置例如可以是基本上已知類型的，因此文中不再進行詳細描述。這種用于產生真空的裝置例如可以包括將吸盤連接到抽吸裝置(未示出)的管道裝置(至少部分與球形接頭同軸)。各支撐單元4可以包括至少一個第一致動裝置，其布置用于驅動至少一個第一元件7，該第一元件7可以在至少第一(豎直)方向上移動。用8總體指示第一致動裝置的固定部分。如在該示例中，第一致動裝置可以包括(具有豎向軸線的)線性致動器。該第一致動裝置例如可以被電驅動。特別地，該第一致動裝置可由伺服電機驅動。可以將第一致動裝置設置為流體驅動(氣動或液壓缸)或另一類型。特別地，用于抓取工件的各抓頭5可以由相應的第一元件7承載，并具有空間定向的能力。特別地，各抓頭5相對于相應的第一元件7可以在至少兩個自由度中定向。特別地，抓頭5可以與第一元件7耦接，如在這種情況下，其可以圍繞與第一元件7成一體的球形接頭9球形耦接。特別地，抓頭5可以由第一元件7承載，可(根據至少兩個自由度)在空間中在無數的定向平面中定向。特別地，第一元件7的驅動軸線穿過球形接頭9的中心。除了球形接頭9，還可以使用其它連接裝置(例如包括至少兩個轉動接頭的連接裝置)，使得在兩個或多個自由度中定向。各支撐單元4的抓頭5可以通過相應的第一致動裝置移動，從而可以到達至少一個加工區域(例如圖5、10、14和15中所示)和至少一個設置區域(例如圖2、3、4、11、12和13中所示)，在該加工區域，抓頭5可以接合和支撐工件的一部分，在該設置區域，可以設置抓頭在空間的期望方向。在這種情況下，加工區域的位置可高于設置區域的位置。各支撐單元4可以包括至少一個第二致動裝置，其布置用于驅動至少一個第二元件10，該第二元件10可以沿橫向于上述第一(軸向)方向的至少第二(周向)方向移動。該第二元件10在這種情況下可以與第一致動裝置的固定部分8(通過插入滾動支撐裝本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于在加工位置支撐工件(P)的支撐系統(3)，所述支撐系統(3)包括多個支撐單元(4)，每個支撐單元(4)包括：?布置用于接合和支撐所述工件的一部分的抓頭(5)；?布置用于驅動至少一個第一元件(7)的第一致動裝置，該第一元件(7)能夠沿至少第一方向運動，所述第一元件(7)承載所述抓頭(5)以使所述抓頭能夠在空間定向，所述抓頭(5)能夠運動到達至少一個加工區域和至少一個設置區域，在所述至少一個加工區域，所述抓頭接合并支撐所述工件的一部分，在所述至少一個設置區域，設定所述抓頭在空間的期望方向；?布置用于驅動至少一個第二元件(10)的第二致動裝置，該第二元件(10)能夠沿橫向于所述第一方向的至少第二方向運動，所述第二元件(10)布置于所述設置區域；?連接裝置(13)，其布置于所述第二元件(10)上以將所述抓頭(5)和所述第二元件(10)可拆卸地連接在一起，使得所述抓頭(5)在設定所述期望方向期間能夠被所述第二致動裝置驅動。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.用于在加工位置支撐工件(P)的支撐系統(3)，所述支撐系統(3)包括多個支撐單元(4)，每個支撐單元(4)包括：-布置用于接合和支撐所述工件的一部分的抓頭(5)；-布置用于驅動至少一個第一元件(7)的第一致動裝置，該第一元件(7)能夠沿至少第一方向運動，所述第一元件(7)承載所述抓頭(5)以使所述抓頭能夠在空間定向，所述抓頭(5)能夠運動到達至少一個加工區域和至少一個設置區域，在所述至少一個加工區域，所述抓頭接合并支撐所述工件的一部分，在所述至少一個設置區域，設定所述抓頭在空間的期望方向；-布置用于驅動至少一個第二元件(10)的第二致動裝置，該第二元件(10)能夠沿橫向于所述第一方向的至少第二方向運動，所述第二元件(10)布置于所述設置區域；-連接裝置(13)，其布置于所述第二元件(10)上以將所述抓頭(5)和所述第二元件(10)可拆卸地連接在一起，使得所述抓頭(5)在設定所述期望方向期間能夠被所述第二致動裝置驅動。2.根據權利要求1所述的支撐系統，其中，所述抓頭(5)包括至少一個第一接合部分(14)，所述第一接合部分適于和布置用于根據平行于所述第一方向的插入方向和取出方向，與所述連接裝置(13)接合和脫離。3.根據權利要求2所述的支撐系統，其中，所述抓頭(5)包括至少一個第二接合部分(15)，所述第二接合部分適于和布置用于根據平行于所述第一方向的插入方向和取出方向，與所述連接裝置(13)接合和脫離。4.根據權利要求3所述的支撐系統，其中，所述第一接合部分(14)和第二接合部分(15)布置于所述抓頭(5)的兩個外周區。5.根據權利要求4所述的支撐系統，其中，所述兩個外周區相對于所述抓頭(5)的中心區正好相對布置，所述抓頭(5)在所述中心區與所述第一元件(7)耦接。6.根據權利要求3或4或5所述的支撐系統，其中，所述抓頭(5)具有面向所述工件的一部分的抓持區，所述抓持區具有抓持軸線(X)，該抓持軸線(X)相對于所述抓頭(5)的延伸方向(Y)傾斜設置，該延伸方向(Y)在所述兩個外周區之間延伸。7.根據權利要求6所述的支撐系統，其中，所述抓持軸線(X)與所述延伸方向(Y)形成介于30°和60°之間的夾角。8.根據前述權利要求中的任一項所述的支撐系統，包括設置于所述第二元件(10)上的抵擋裝置(16)，所述第一致動裝置配置成驅動所述第一元件(7)，以使所述抓頭(5)觸靠所述抵擋裝置(16)，并且當所述抓頭(5)與所述抵擋裝置(16)接觸時，通過所述第一元件(7)的運動的作用，改變所述抓頭(5)的方向。9.根據權利要求8所述的支撐系統，其中，所述抵擋裝置(16)與所述抓頭(5)的中心區遠離，所述抓頭在所述中心區與所述第一元件(7)耦接以允許空間定向，所述中心區包含球形接頭(9)。10.根據前述權利要求中的任一項所述的支撐系統，其中，所述連接裝置(13)包括叉形裝置，所述叉形裝置布置成以可拆卸的裝配方式接收所述抓頭的至少一個第一接合部分(14)和/或至少一個第二接合部分(15)。11.根據前述權利要求中的任一項所述的支撐系統，包括用以檢測所述抓頭(5)和所述第二元件(10)何時通過所述連接裝置(13)連接在一起的傳感裝置(17)；所述傳感裝置(17)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尼古拉·瑞納爾迪，
申請(專利權)人：CMS股份公司，
類型：發明
國別省市：意大利,IT