用于对工件进行机械加工的柔性支撑系统技术方案

一种制造系统，其包括可配置的定位设备和用于对由定位设备保持的工件进行加工的机械加工系统。定位设备具有不同配置以保持不同类型工件，如壁板、飞机机身、机翼蒙皮、发动机箱体。定位设备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，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。

【技术实现步骤摘要】
用于对工件进行机械加工的柔性支撑系统本申请为2008年11月26日提交的、专利技术名称为“用于对工件进行机械加工的柔性支撑系统”第200880117293.4号专利申请的分案申请。
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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。在另一实施方式中，用于对工件进行定位的系统包括第一支撑导轨和第二支撑导轨。第一支撑导轨和第二支撑导轨限定沿第一支撑导轨和第二支撑导轨的轴向长度的多个分离的安装位置。该系统还包括多个长的直立的支撑装置，多个长的直立的支撑装置可沿第一支撑导轨和第二支撑导轨的轴向长度独立地移动并可在各自的分离的安装位置固定地联接到第一支撑导轨和第二支撑导轨。每个支撑装置适于搁置在第一支撑导轨和第二支撑导轨上。在一些实施方式中，提供了加工工件的方法。该方法包括在邻近于形成在第一导轨中的多个第一安装区域和形成在第二导轨中的多个第二安装区域的位置对多个支撑装置进行定位，使得多个支撑装置在第一导轨与第二导轨之间横向延伸。使用支撑装置的锁定机构将支撑装置固定地联接到第一导轨和第二导轨，使得每个锁定机构由第一安装区域和第二安装区域其中之一接纳。将工件放置在支撑装置的致动器其中至少一些上。使用机械加工工具对工件进行加工。然后将经加工的工件从致动器上移除。然后使用锁定机构将支撑装置与第一导轨和第二导轨脱开联接。在一些实施方式中，可相对于支撑装置的支撑致动器的梁对支撑装置的致动器偏心地定位。在一些实施方式中，致动器移动到沿梁的多个位置并穿过梁。例如，可以使致动器从第一安装位置移动到第二安装位置，并且致动器穿过在梁中的孔洞延伸。梁对处于第一安装位置和第二安装位置的致动器进行支撑。在一些实施方式中，支撑装置包括适于接纳多个致动器的主体。主体包括至少一个流体通路，至少一个流体通路可联接到由主体承载的多个致动器。在一些实施方式中，主体是挤出体。通路可以是通过挤出工艺形成的一体的通路。【附图说明】图1是依照一个图示的实施方式的制造系统的立体图；图2是依照一个图示的实施方式的机械加工组装体的正视图，该机械加工组装体正在对由具有一组致动器的可竖直配置的支撑装置所支撑的工件进行加工；图3A是依照一个图示的实施方式的安装在支撑导轨上的一对可竖直配置的支撑装置的立体图；图3B是与支撑导轨间隔开的图3A的可竖直配置的支撑装置其中之一的立体图；图4是依照一个图示的实施方式的两个支撑导轨的部分的平面图；图5是依照一个图示的实施方式的制造系统的立体图；图6是图5的制造系统的正视图；图7是依照一个图示的实施方式的具有模块化定位设备的制造系统的立体图；图8是模块化工件定位设备的立体图；图9是依照一个图示的实施方式的具有致动器、固定的固定装置和盖的定位设备的俯视图；图10是图9的定位设备的4个致动器的俯视图；图11是依照一个图示的实施方式的具有致动器和固定的保持器的定位设备的立体图；图12是依照一个图示的实施方式的支撑飞机机身的一部分的定位设备的立体图；图13是紧密布置的空的支撑装置和盖的绘画视域图；图14是彼此接合的两个支撑装置的侧视图；图15是图14的支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加工工件的制造系统，所述系统包括：固定的框架，所述固定的框架具有第一支撑导轨和第二支撑导轨，所述第一支撑导轨包括在所述第一支撑导轨中形成的多个间隔开的分离的第一安装区域，所述第二支撑导轨包括在所述第二支撑导轨中形成的多个间隔开的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；以及多个支撑装置，能够定位在各自的安装位置，每个所述支撑装置包括一排可移动的致动器，所述一排可移动的致动器适于至少对由机械加工系统所加工的工件的一部分进行支撑；以及其中，所述多个支撑装置中的至少一个连接至所述多个支撑装置的另一个以在它们之间形成流体密闭性封闭。

【技术特征摘要】
2007.11.30 US 61/005,079;2008.02.29 US 61/067,6411.一种用于加工工件的制造系统，所述系统包括: 固定的框架，所述固定的框架具有第一支撑导轨和第二支撑导轨，所述第一支撑导轨包括在所述第一支撑导轨中形成的多个间隔开的分离的第一安装区域，所述第二支撑导轨包括在所述第二支撑导轨中形成的多个间隔开的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；以及 多个支撑装置，能够定位在各自的安装位置，每个所述支撑装置包括一排可移动的致动器，所述一排可移动的致动器适于至少对由机械加工系统所加工的工件的一部分进行支撑；以及 其中，所述多个支撑装置中的至少一个连接至所述多个支撑装置的另一个以在它们之间形成流体密闭性封闭。2.如权利要求1所述的制造系统，还包括: 密封装置，所述密封装置被配置以在所述多个支撑装置中的相邻的一对支撑装置之间形成密封。3.如权利要求2所述的制造系统，其中，所述密封装置是沿所述相邻的一对支撑装置中的一个支撑装置纵向延伸的可膨胀气囊式密封。4.如权利要求1所述的制造系统，其中，所述多个支撑装置的至少一个包括可膨胀密封装置，所述可膨胀密封装置适于与相邻的支撑装置或盖接合。5.如权利要求1所 述的制造系统，还包括: 至少一个盖，被定位成基本上填满所述多个支撑装置中的相邻的一对支撑装置之间的间隙。6.如权利要求5所述的制造系统，其中，所述至少一个盖具有足够宽以限定走道。7.如权利要求5所述的制造系统，其中，所述系统包括多个所述盖，其中，每个所述盖具有通常等于所述支撑装置中之一的宽度的一半、或者等于所述支撑装置中之一的宽度的一半的数倍宽度。8.如权利要求5所述的制造系统，其中，所述至少一个盖附加在所述相邻的一对支撑装置之间以当工件被加工时防止水和碎屑进入通常处于所述相邻的一对支撑装置下方的空间。9.如权利要求5所述的制造系统，其中，所述至少一个盖与所述相邻的一对支撑装置中至少一个支撑装置形成流体密闭性密封。10.如权利要求5所述的制造系统，其中，所述系统包括多个盖，其中所述多个支撑装置和所述多个盖彼此连接以在彼此之间形成流体密闭性密封。11.如权利要求5所述的制造系统，其中，所述至少一个盖的宽度是相邻的所述一对...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·A·赛伯顿，保罗·瑞赛维尔，
申请(专利权)人：FLOW国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US