用于将工件保持在工作取向的流体操作的夹持设备和方法技术

提供了用于将具有弯曲侧壁的工件保持在工作取向的流体操作的夹持设备，以及用于夹持和保持工件的相关方法。三个流体操作的致动器围绕工件的周界等距间隔并且接收来自单个加压流体源的流体，每个流体操作的致动器包括致动器杆和布置在缸体内的可移动活塞。流体(例如，液压或气动)线路造成致动器根据力平衡原理在夹持设备的关闭行程期间延伸。每个致动器包括末端执行器，其与致动器杆枢转连接并且被构造成在仅两点处接触工件的表面。被构造用于接触工件的端面的托架与旋转接头连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将工件保持在工作取向的流体操作的夹持设备和方法本申请根据35U.S.C.§119，要求2019年1月4日提交的第62/788,437号美国临时申请的优先权权益，其内容通过引用全文纳入本文。
技术介绍
本公开一般涉及用于夹持和保持工件的方法和设备，更具体地涉及用于在工作取向上夹持和保持工件的方法和设备，例如，在制造或加工操作期间，可以用于对具有弯曲侧壁的工件进行一种或多种操作。由液体燃料(例如，柴油或汽油)燃烧产生的废气可通过催化转换器基材和/或微粒过滤器，例如壁流式微粒过滤器得到有效处理。微粒过滤器和催化剂材料的基材可有利地由陶瓷材料制造，陶瓷材料可以是多孔且轻量的，并且可以蜂窝结构来提供，蜂窝结构可以包括多个塞物，其密封多个通道，例如微粒过程器中的多个通道。图1示出了两种不同尺寸的代表性蜂窝体10、20，每一种具有圆柱形状。每个蜂窝体10、20具有两个端面12、14、22、24，它们相对于在它们之间延伸的圆柱形壁16、26垂直布置。每个端面暴露出延伸通过蜂窝体10、20的内部的多个流动通道18、28，其中，选择性的流动通道18、28经受堵塞。需要可适应各种形状的工件，尤其是具有薄壁和/或多孔壁结构的工件的夹持设备和方法。
技术实现思路
本文公开了用于将工件(例如，诸如蜂窝体之类的工件)保持在工作取向的流体操作的夹持设备，以及使用所述设备来夹持和保持工件的相关方法。流体操作的第一、第二和第三致动器各自包括致动器杆，其与布置在缸体内的可移动活塞连接，所述流体操作的第一、第二和第三致动器围绕工件的周界等距间隔，并且被构造成连接到单个加压流体源。提供流体线路(例如，气动或液压线路)，以造成致动器根据力平衡原理延伸(即，在夹持设备的关闭行程中)。由于致动器连接到相同的加压流体源，因此仅经历最小延伸阻力的致动器才移动。在一个致动器端部(例如，末端执行器(effector))与工件接触后，阻止进一步移动的阻力将增加，然后，另一个致动器将移动直到其端部接触工件，并且该过程将继续直到全部的致动器接触了工件，并且全部的三个致动器中的压力均相等。该过程在夹持设备被致动后维持了工件的初始位置。另外，每个致动器端部包括末端执行器，其与致动器杆枢转连接(任选地，使用三自由度旋转接头)，并且被构造成在仅两点处接触工件的表面。这些特征避免了过度约束工件，由此允许在进行夹持时维持工件的取向(例如，工件的轴线相对对准，例如，圆柱形蜂窝体的旋转轴线相对对准)。在某些实施方式中，通过提供被构造成接触工件端面的托架，可以进一步避免过度约束工件，其中，所述托架与三自由度旋转托架接头连接。在一个方面中，本公开涉及用于将工件保持在工作取向的夹持设备。所述夹持设备包括流体操作的第一、第二和第三致动器，它们围绕工件的周界等距间隔，其中，每个致动器包括与可移动活塞连接的致动器杆，所述可移动活塞被布置成在具有延伸室和回缩室的缸体内移动，并且被构造成与单个加压流体源连接。所述夹持设备还包括流体线路，其被构造成：(i)在夹持设备的闭合行程期间，向每个致动器的延伸室供应加压流体，(ii)抑制加压流体从每个致动器的延伸室向着加压流体源回流，(iii)当工件被夹持设备保持着时，维持每个致动器的延伸室内具有相同的流体压力，(iv)在夹持设备的打开行程期间，从每个致动器的延伸室释放加压流体，以及(v)在夹持设备的打开行程期间，向每个致动器的回缩室供应加压流体。另外，夹持设备包括第一、第二和第三末端执行器，其分别与第一、第二和第三致动器的致动器杆枢转连接，其中，每个末端执行器被构造成在仅两点处接触工件的表面。在某些实施方式中，工件包括至少一个弯曲侧壁和第一端面，并且其中，夹持设备还包括托架，所述托架被构造成接触第一端面，所述托架与三自由度旋转托架接头连接。在某些实施方式中，三自由度旋转托架接头可以包括球形接头。在某些实施方式中，每个末端执行器包括分叉端部，其限定了第一弯曲表面，所述第一弯曲表面被构造用于在所述仅两点的第一点处接触工件的表面，并且分叉端部限定了第二弯曲表面，所述第二弯曲表面被构造成在所述仅两点的第二点处接触工件的表面。在某些实施方式中，第一弯曲表面的曲率轴与第二弯曲表面的曲率轴间隔120度布置。在某些实施方式中，每个末端执行器包括三自由度旋转接头。在某些实施方式中，流体线路包括：第一止回阀，其被构造成抑制加压流体从第一致动器的延伸室向着加压流体源回流；第二止回阀，其被构造成抑制加压流体从第二致动器的延伸室向着加压流体源回流；以及第三止回阀，其被构造成抑制加压流体从第三致动器的延伸室向着加压流体源回流。在某些实施方式中，流体线路包括：第一旁通阀，其被布置成在夹持设备的打开行程期间，允许加压流体绕过第一止回阀并且允许从第一致动器的回缩室流向加压流体返回路线(return)或流向流体排出口；第二旁通阀，其被布置成在夹持设备的打开行程期间，允许加压流体绕过第二止回阀并且允许从第二致动器的回缩室流向加压流体返回路线或流向流体排出口；第三旁通阀，其被布置成在夹持设备的打开行程期间，允许加压流体绕过第三止回阀并且允许从第三致动器的回缩室流向加压流体返回路线或流向流体排出口。在某些实施方式中，第一旁通阀包括三端口、双位、三通阀，其被布置成将第一致动器的延伸室选择性地连接到(i)第一止回阀或(ii)加压流体返回路线或流体排出口；第二旁通阀包括三端口、双位、三通阀，其被布置成将第二致动器的延伸室选择性地连接到(i)第二止回阀或(ii)加压流体返回路线或流体排出口；和第三旁通阀包括三端口、双位、三通阀，其被布置成将第三致动器的延伸室选择性地连接到(i)第三止回阀或(ii)加压流体返回路线或流体排出口。在某些实施方式中，夹持设备还包括结构安装环，其中，流体操作的第一、第二和第三致动器被安装到结构安装环，并且托架的至少一部分在结构安装环的开口内或附近居中布置。在某些实施方式中，每个致动器的致动器杆被构造成在基本上水平的平面中行进。在某些实施方式中，所述夹持设备还包括：可调整的压力调节器，其被构造用于维持加压流体源供应给流体线路的选定压力，由此，加压流体源所供应的选定压力的调整被配置用于调整第一、第二和第三末端执行器施加在工件上的夹持力。在某些实施方式中，流体线路包括液压线路，并且加压流体包括液体。在某些实施方式中，流体线路包括气动线路，并且加压流体包括气体(例如，压缩空气)。在某些实施方式中，工件包括基本上圆柱的形状。在某些实施方式中，流体线路包括五端口、双位、四通阀，其被布置在加压流体源与第一、第二和第三致动器之间。在另一个方面中，本公开涉及一种使用夹持设备将工件夹持和保持在工件取向的方法，所述夹持设备包括流体操作的第一、第二和第三致动器，它们围绕工件的周界等距间隔，并且包括分别与第一、第二和第三致动器的致动器杆连接的第一、第二和第三末端执行器，其中，每个致动器包括(i)缸体，其具有延伸室和回缩室；和(ii)与可移动活塞连接的致动器杆，所述可移动活塞被布置成在缸体内移动。所述方法包括：在夹持设备的闭合行程期间，从单个加压流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于将工件保持在工作取向的夹持设备，所述夹持设备包括：/n流体操作的第一、第二和第三致动器，它们围绕工件的周界等距间隔，其中，每个致动器包括与可移动活塞连接的致动器杆，所述可移动活塞被布置成在具有延伸室和回缩室的缸体内移动，并且被构造成与单个加压流体源连接；/n流体线路，所述流体线路被构造成：(i)在夹持设备的闭合行程期间，向每个致动器的延伸室供应加压流体，(ii)抑制加压流体从每个致动器的延伸室向着加压流体源回流，(iii)当工件被夹持设备保持着时，维持每个致动器的延伸室内的相同流体压力，(iv)在夹持设备的打开行程期间，从每个致动器的延伸室释放加压流体，以及(v)在夹持设备的打开行程期间，向每个致动器的回缩室供应加压流体；和/n第一、第二和第三末端执行器，其分别与第一、第二和第三致动器的致动器杆枢转连接，其中，每个末端执行器被构造成在仅两点处接触工件的表面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190104 US 62/788,4371.用于将工件保持在工作取向的夹持设备，所述夹持设备包括：
流体操作的第一、第二和第三致动器，它们围绕工件的周界等距间隔，其中，每个致动器包括与可移动活塞连接的致动器杆，所述可移动活塞被布置成在具有延伸室和回缩室的缸体内移动，并且被构造成与单个加压流体源连接；
流体线路，所述流体线路被构造成：(i)在夹持设备的闭合行程期间，向每个致动器的延伸室供应加压流体，(ii)抑制加压流体从每个致动器的延伸室向着加压流体源回流，(iii)当工件被夹持设备保持着时，维持每个致动器的延伸室内的相同流体压力，(iv)在夹持设备的打开行程期间，从每个致动器的延伸室释放加压流体，以及(v)在夹持设备的打开行程期间，向每个致动器的回缩室供应加压流体；和
第一、第二和第三末端执行器，其分别与第一、第二和第三致动器的致动器杆枢转连接，其中，每个末端执行器被构造成在仅两点处接触工件的表面。


2.如权利要求1所述的夹持设备，其中，工件包括至少一个弯曲侧壁和第一端面，并且其中，夹持设备还包括托架，所述托架被构造成接触第一端面，所述托架与三自由度旋转托架接头连接。


3.如权利要求1所述的夹持设备，其中，三自由度旋转托架接头包括球形接头。


4.如权利要求1所述的夹持设备，其中，每个末端执行器包括分叉端部，其限定了第一弯曲表面，所述第一弯曲表面被构造用于在所述仅两点的第一点处接触工件的表面，并且分叉端部限定了第二弯曲表面，所述第二弯曲表面被构造成在所述仅两点的第二点处接触工件的表面。


5.如权利要求4所述的夹持设备，其中，第一弯曲表面的曲率轴与第二弯曲表面的曲率轴间隔120度布置。


6.如权利要求1所述的夹持设备，其中，每个末端执行器包括三自由度旋转接头。


7.如权利要求1所述的夹持设备，其中，流体线路包括：
第一止回阀，其被构造成抑制加压流体从第一致动器的延伸室向着加压流体源回流；
第二止回阀，其被构造成抑制加压流体从第二致动器的延伸室向着加压流体源回流；以及
第三止回阀，其被构造成抑制加压流体从第三致动器的延伸室向着加压流体源回流。


8.如权利要求7所述的夹持设备，其中，流体线路还包括：
第一旁通阀，其被布置成在夹持设备的打开行程期间，允许加压流体绕过第一止回阀并且允许从第一致动器的回缩室流向加压流体返回路线或流向流体排出口；
第二旁通阀，其被布置成在夹持设备的打开行程期间，允许加压流体绕过第二止回阀并且允许从第二致动器的回缩室流向加压流体返回路线或流向流体排出口；和
第三旁通阀，其被布置成在夹持设备的打开行程期间，允许加压流体绕过第三止回阀并且允许从第三致动器的回缩室流向加压流体返回路线或流向流体排出口。


9.如权利要求8所述的夹持设备，其中：
第一旁通阀包括三端口、双位、三通阀，其被布置成将第一致动器的延伸室选择性地连接到(i)第一止回阀或(ii)加压流体返回路线或流体排出口；
第二旁通阀包括三端口、双位、三通阀，其被布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿古拉，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US