專利名稱：用于保持細(xì)長(zhǎng)工件的張緊裝置的制作方法
用于保持細(xì)長(zhǎng)工件的張緊裝置
背景技術(shù)：
下文的討論僅僅被提供為一般背景信息，且不是要求用作確定所要求保護(hù)的主題的保護(hù)范圍的幫助。用于工件的支撐組件通常是熟知的。然而，細(xì)長(zhǎng)工件上的精確機(jī)械加工、檢查或進(jìn)行其它操作是特別困難的。在多個(gè)例子中，細(xì)長(zhǎng)工件在從其末端懸掛時(shí)剛性不夠，因此易受橫向和/或扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的影響。雖然多種固定裝置可以用來控制這種運(yùn)動(dòng)并限制細(xì)長(zhǎng)工件， 這種固定裝置通常妨礙在工件上進(jìn)行工作。

發(fā)明內(nèi)容
在此提供本發(fā)明內(nèi)容和摘要，以簡(jiǎn)單的形式引入下文在具體實(shí)施方式
中進(jìn)一步描述的概念的節(jié)選。本發(fā)明內(nèi)容和摘要既不是要確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不是要用作確定所要求保護(hù)的主題的保護(hù)范圍的幫助。所要求保護(hù)的主題不限于解決背景技術(shù)中注意到的任何或所有缺點(diǎn)的實(shí)施方案。在一種實(shí)施方式中，一種用于保持細(xì)長(zhǎng)工件的支撐組件，包括沿著縱向軸線彼此隔開的第一張緊組件和第二張緊組件。每個(gè)張緊組件具有適于保持工件的一部分的固定元件和可操作地連接至固定元件以移動(dòng)固定元件的張緊致動(dòng)器。第一夾緊裝置和第二夾緊裝置沿著縱向軸線設(shè)置，其中第一橫向夾緊裝置設(shè)置在縱向軸線的第一側(cè)，第二橫向夾緊裝置設(shè)置在縱向軸線的第二側(cè)。每個(gè)橫向夾緊裝置具有端部和夾緊致動(dòng)器，該端部構(gòu)造為保持工件的一部分并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)，夾緊致動(dòng)器可操作地連接至該端部以移動(dòng)該端部。在一種實(shí)施方式中，支撐組件還包括系統(tǒng)控制器，該系統(tǒng)控制器可以操作地連接至每個(gè)張緊組件以操作張緊致動(dòng)器，并可操作地連接至每個(gè)橫向夾緊裝置以操作夾緊致動(dòng)器。在另一種實(shí)施方式中，一種用于保持細(xì)長(zhǎng)工件的支撐組件，包括第一張緊組件和沿著縱向軸線與第一張緊組件隔開的第二張緊組件。每個(gè)張緊組件具有適于保持工件的一部分的固定元件和可操作地連接至固定元件以移動(dòng)固定元件的張緊致動(dòng)器。多個(gè)第一橫向夾緊裝置設(shè)置在縱向軸線的第一側(cè)，多個(gè)第二橫向夾緊裝置設(shè)置在縱向軸線的第二側(cè)。每個(gè)橫向夾緊裝置具有端部和夾緊致動(dòng)器，該端部構(gòu)造為保持工件的一部分并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)，夾緊致動(dòng)器可操作地連接至該端部以移動(dòng)該端部。 系統(tǒng)控制器可操作地連接至每個(gè)張緊組件和每個(gè)橫向夾緊裝置。該統(tǒng)控制器構(gòu)造為存儲(chǔ)所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的每個(gè)端部的選定參考位置，該系統(tǒng)控制器構(gòu)造為操作所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的每個(gè)致動(dòng)器，使得所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的每個(gè)端部獲得其對(duì)應(yīng)的選定參考位置，其中在操作所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的致動(dòng)器使得所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的每個(gè)端部獲得其對(duì)應(yīng)的選定參考位置之后，系統(tǒng)控制器構(gòu)造為操作所述多個(gè)第二橫向夾緊裝置的每個(gè)致動(dòng)器，使得所述多個(gè)第二橫向夾緊裝置的每個(gè)端部接合工件并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)。在前述實(shí)施方式中可以包括下述特征中的一個(gè)或多個(gè)。系統(tǒng)控制器可以構(gòu)造為通過以交替方式控制第一張緊組件和第二張緊組件的張緊致動(dòng)器以引起每個(gè)對(duì)應(yīng)的固定元件彼此遠(yuǎn)離地交替運(yùn)動(dòng)而將工件定位在所述張緊組件之間。這種交替運(yùn)動(dòng)可以包括伴隨著第二張緊組件的固定元件的一次或多次運(yùn)動(dòng)的第一張緊組件的固定元件的一次或多次運(yùn)動(dòng)，或者該交替運(yùn)動(dòng)僅包括僅伴隨著第二張緊組件的固定元件的一次運(yùn)動(dòng)的第一張緊組件的固定元件的一次運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)控制器可以構(gòu)造為操作第一橫向夾緊裝置以將第一橫向夾緊裝置的端部移位至選定位置。在一種實(shí)施方式中，系統(tǒng)控制器構(gòu)造為在第一橫向夾緊裝置已經(jīng)被操作以將其端部移位至選定位置之后操作第二橫向夾緊裝置，以限制工件。系統(tǒng)控制器可以構(gòu)造為在第一橫向夾緊裝置已經(jīng)被操作以將其端部移位至選定位置之后存儲(chǔ)第二橫向夾緊裝置的端部的位置。系統(tǒng)控制器構(gòu)造為在需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部的工件時(shí)將所述橫向夾緊裝置中的一個(gè)移動(dòng)離開工件，并且然后當(dāng)不再需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部的工件時(shí)返回所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部以接合工件。還提供了支撐工件的方法。第一方法包括下述步驟提供支撐組件，該支撐組件具有第一張緊組件和沿著縱向軸線與第一張緊組件隔開的第二張緊組件，每個(gè)張緊組件具有適于保持工件的一部分的固定元件和可操作地連接至固定元件以移動(dòng)固定元件的張緊致動(dòng)器，該支撐組件還具有設(shè)置在縱向軸線的第一側(cè)的第一橫向夾緊裝置和設(shè)置在縱向軸線的第二側(cè)的第二橫向夾緊裝置，每個(gè)橫向夾緊裝置具有端部和夾緊致動(dòng)器，該端部構(gòu)造為保持工件的一部分并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)，夾緊致動(dòng)器可操作地連接至該端部以移動(dòng)該端部；采用連接至第一張緊組件的固定元件的第一部分和連接至第二張緊組件的固定元件的第二部分將工件安裝在支撐組件上；操作所述張緊組件的致動(dòng)器以移動(dòng)固定元件彼此離開，以使工件中具有張力；以及操作所述橫向夾緊裝置以接合工件并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)。用于保持工件的第二方法包括下述步驟提供支撐組件，該支撐組件具有第一張緊組件和沿著縱向軸線與第一張緊組件隔開的第二張緊組件，每個(gè)張緊組件具有適于保持工件的一部分的固定元件和可操作地連接至固定元件以移動(dòng)固定元件的張緊致動(dòng)器，該支撐組件還具有設(shè)置在縱向軸線的第一側(cè)的第一橫向夾緊裝置和設(shè)置在縱向軸線的第二側(cè)的第二橫向夾緊裝置，每個(gè)橫向夾緊裝置具有端部和夾緊致動(dòng)器，該端部構(gòu)造為保持工件的一部分并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)，夾緊致動(dòng)器可操作地連接至該端部以移動(dòng)該端部；采用連接至第一張緊組件的固定元件的第一部分和連接至第二張緊組件的固定元件的第二部分將工件安裝在支撐組件上；操作所述張緊組件的致動(dòng)器以移動(dòng)固定元件彼此離開，以使工件中具有張力，并且隨后操作所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的致動(dòng)器中的每一個(gè)，使得所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的端部獲得選定參考位置，并且隨后操作所述多個(gè)第二橫向夾緊裝置的致動(dòng)器中的每一個(gè)，使得所述多個(gè)第二橫向夾緊裝置的每個(gè)端部接合工件并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)。下述特征中的一個(gè)或多個(gè)可以用在前述方法中。操作所述張緊組件的致動(dòng)器的步驟可以包括以交替方式控制第一張緊組件和第二張緊組件的張緊致動(dòng)器以引起每個(gè)對(duì)應(yīng)的固定元件彼此遠(yuǎn)離地交替運(yùn)動(dòng)。每個(gè)對(duì)應(yīng)的固定元件的彼此遠(yuǎn)離的交替運(yùn)動(dòng)可以包括伴隨著第二張緊組件的固定元件的一次或多次運(yùn)動(dòng)的第一張緊組件的固定元件的一次或多次運(yùn)動(dòng)，或者可以僅包括僅伴隨著第二張緊組件的固定元件的一次運(yùn)動(dòng)的第一張緊組件的固定元件的一次運(yùn)動(dòng)。 如果需要，在第一橫向夾緊裝置已經(jīng)被操作以將其端部移位至選定位置之后可以存儲(chǔ)第二橫向夾緊裝置中的每一個(gè)的端部的位置。所述方法還可以包括在需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部的工件時(shí)將所述橫向夾緊裝置中的一個(gè)移動(dòng)離開工件并且然后當(dāng)不再需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部的工件時(shí)返回所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部以接合工件。


圖1為用于保持細(xì)長(zhǎng)工件的支撐組件的頂部俯視圖，具有示意性圖示的部分。
圖2為支撐組件的左側(cè)正視圖。
圖3為支撐組件的右側(cè)正視圖。
圖4為支撐組件的端視圖。
圖5為張緊組件的頂部俯視圖。
圖6為張緊組件的端視圖。
圖7為張緊組件的左側(cè)正視圖。
圖8為張緊組件的右側(cè)正視圖。
圖9為張緊組件的透視圖。
圖10為橫向夾緊裝置的頂部俯視圖。
圖11為橫向夾緊裝置的左側(cè)正視圖。
圖12為橫向夾緊裝置前端視圖。
圖13為橫向夾緊裝置的第一透視圖。
圖14為橫向夾緊裝置的第二透視圖。
圖15為橫向夾緊裝置的沿著圖11中的線15-15截取的截面圖。
圖16為橫向夾緊裝置的沿著圖10中的線16-16截取的截面圖。
圖17為計(jì)算環(huán)境的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1-4圖示了用于將細(xì)長(zhǎng)工件(未示出)保持為張緊狀態(tài)的支撐組件10的示例性實(shí)施方式。支撐組件10大致包括張緊組件11和一對(duì)或多對(duì)橫向夾緊裝置14，張緊組件 11具有彼此隔開并相對(duì)的至少一個(gè)張緊致動(dòng)器12，所述一對(duì)或多對(duì)橫向夾緊裝置14設(shè)置在張緊組件11之間并位于在張緊組件11之間延伸的縱向軸線16的相對(duì)側(cè)。張緊組件11 將細(xì)長(zhǎng)工件保持在沿著縱向軸線16的隔開位置，例如在其遠(yuǎn)端位置處。橫向夾緊裝置14 在沿著縱向軸線16的一個(gè)或多個(gè)隔開位置處將工件接合在其相對(duì)側(cè)上，以獲得工件的正確定向。在示例性實(shí)施方式中，支撐組件10還包括用于保持諸如水之類的流體的槽20，在機(jī)器運(yùn)行期間，工件被保持在所述流體中。因此，張緊組件11的末端以及橫向夾緊裝置14 設(shè)置在流體中。在62處示意性地圖示的工件接合系統(tǒng)可以檢查工件或以其它方式在工件上進(jìn)行工作。典型地，系統(tǒng)62將包括計(jì)算機(jī)控制的定位裝置，如具有在工件上進(jìn)行工作的一個(gè)或多個(gè)末端執(zhí)行器的龍門架或其它類型的機(jī)器人。這種定位裝置和工件接合系統(tǒng)通常是本領(lǐng)域公知的，且不需要為了本發(fā)明而對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的描述。在圖示的實(shí)施方式中，張緊致動(dòng)器12設(shè)置在流體上方，連接至或被支撐為靠近槽 20。張緊致動(dòng)器12可以采取多種形式，并且在每個(gè)組件中采用單個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器。液壓的、 氣動(dòng)的和/或電動(dòng)致動(dòng)器，例如，雙作用活塞/汽缸致動(dòng)器、線性轉(zhuǎn)子/定子致動(dòng)器、或機(jī)械螺旋傳動(dòng)致動(dòng)器是可以使用的致動(dòng)器，但是是可以使用的致動(dòng)器中的小部分。還參照?qǐng)D 5-9，在圖示的實(shí)施方式中，每個(gè)張緊致動(dòng)器12包括用于移動(dòng)十字頭M的兩個(gè)致動(dòng)器22。 十字頭M連接至在其每個(gè)端部處具有旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器26 (如，電動(dòng)機(jī))的被螺旋驅(qū)動(dòng)的線性驅(qū)動(dòng)裝置。每個(gè)十字頭M支撐合適的固定元件或夾具25，以保持細(xì)長(zhǎng)工件的末端，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)對(duì)本發(fā)明不是必要的，并且將根據(jù)細(xì)長(zhǎng)工件的構(gòu)造而改變。典型地，固定元件或夾具25 的相對(duì)部分限定縱向軸線16。被螺旋驅(qū)動(dòng)的線性驅(qū)動(dòng)裝置一致地運(yùn)行以典型地基于來自系統(tǒng)控制器60的命令沿著縱向軸線16移位十字頭M，因此移位固定元件或夾具25。多種形式的感測(cè)裝置，如線性位移傳感器或旋轉(zhuǎn)傳感器可以連接至十字頭M和/或線性驅(qū)動(dòng)裝置，以測(cè)量或提供對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)的十字頭M的位移和/或位置的信號(hào)，該信號(hào)可以提供至系統(tǒng)控制器60。圖10至16圖示了該對(duì)橫向夾緊裝置14的一個(gè)夾緊裝置的示例性實(shí)施方式。通常，夾緊裝置14包括可相對(duì)于夾具底座32移動(dòng)的活塞30?；钊?0支撐構(gòu)造為選擇性地接合和對(duì)準(zhǔn)工件的一部分的延伸指部34 (在這里為每個(gè)夾緊裝置14的端部)。如上所示，夾緊裝置14可以設(shè)置成相對(duì)，使得當(dāng)工件由每個(gè)夾緊裝置14的指部34接合時(shí)，工件保持在靜止固定位置，特別是相對(duì)于關(guān)于縱向軸線16的正確定向。換句話說，夾緊裝置14限制工件的橫向運(yùn)動(dòng)(垂直于縱向軸線16)以及工件的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中所有的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以被認(rèn)為是圍繞或參照縱向軸線16扭轉(zhuǎn)。采用合適的致動(dòng)器38相對(duì)于夾具底座32移位活塞30。液壓的、氣動(dòng)的和/或電動(dòng)致動(dòng)器，例如，雙作用活塞/汽缸致動(dòng)器、線性轉(zhuǎn)子/定子致動(dòng)器或機(jī)械螺旋傳動(dòng)致動(dòng)器是可以使用的致動(dòng)器，但是是可以使用的致動(dòng)器中的小部分。在圖示的實(shí)施方式中，致動(dòng)器 38包括被螺紋驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器，其具有連接至活塞30的活塞桿組件40和電動(dòng)步進(jìn)電機(jī)42。采用合適的緊固件47將致動(dòng)器活塞桿的末端45連接至活塞30。指部34連接至安裝板49， 安裝板49又固定至活塞30。在需要時(shí)設(shè)置密封件，以避免流體從活塞30的內(nèi)部流出。伺服驅(qū)動(dòng)裝置43接收來自系統(tǒng)控制器60的命令信號(hào)并控制步進(jìn)電機(jī)42的操作。多種形式的感測(cè)裝置，如線性位移傳感器或旋轉(zhuǎn)傳感器可以連接至活塞和/或致動(dòng)器38，以測(cè)量或提供對(duì)應(yīng)于活塞30且因此對(duì)應(yīng)于指部34的位移和/或位置的信號(hào)，該信號(hào)可以提供至系統(tǒng)控制器60。在圖示的實(shí)施方式中，近程式傳感器44測(cè)量活塞30相對(duì)于底座32的位置。為了保護(hù)活塞30和底座32的滑動(dòng)表面，設(shè)置了圓周波紋管46。波紋管46的第一端48采用隔環(huán)50連接至底座32，而波紋管46的第二端52采用隔環(huán)M連接至活塞30。 設(shè)置防護(hù)組件56以保護(hù)波紋管46。在操作中，工件的末端恰當(dāng)?shù)剡B接至設(shè)置在每個(gè)十字頭M上的固定元件或夾具 25。在優(yōu)選的操作方法中，支撐組件10的目標(biāo)是對(duì)中或以其它方式定位工件，以具有用于機(jī)械加工、檢查等的已知位置。為了實(shí)現(xiàn)工件的定位，系統(tǒng)控制器60向致動(dòng)器12提供用于增加十字頭M之間的距離的命令信號(hào)，以在其間對(duì)中工件并且還在工件中獲得合適的張緊。在其中十字頭M處于已知位置的一種實(shí)施方式中，系統(tǒng)控制器60交替控制每個(gè)致動(dòng)器22，以引起對(duì)應(yīng)的十字頭M且因此引起固定元件25的小的交替位移，以維持工件在十字頭M之間的對(duì)中。典型地，交替運(yùn)動(dòng)順序地和重復(fù)地發(fā)生，其中一個(gè)張緊組件被操作以引起對(duì)應(yīng)的固定元件的一個(gè)小的運(yùn)動(dòng)，緊接著操作其它張緊組件，以引起對(duì)應(yīng)的固定元件的一個(gè)小的運(yùn)動(dòng)。然而，為本申請(qǐng)的目的，“交替運(yùn)動(dòng)”被認(rèn)為是每個(gè)固定元件的相同或大致相同量的位移，以對(duì)于固定元件的多個(gè)位移中的至少一些維持工件的目標(biāo)位置，其中本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，至少對(duì)應(yīng)固定元件的某些位移，可以采用第一張緊組件的一個(gè)或多個(gè)連續(xù)操作，跟著是第二張緊組件的一個(gè)或多個(gè)連續(xù)操作，因此，這種操作也被認(rèn)為是 “交替運(yùn)動(dòng)”。當(dāng)已經(jīng)獲得合適的張力時(shí)，或者假設(shè)已經(jīng)基于位于獲得合適的張力，停止十字頭 M的進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)。合適的反饋(來自位移傳感器的位移和/或來自十字頭和/或致動(dòng)器 12中的力傳感器的張力或作用力)，或可操作地連接至其上的其它方面，在定位過程期間可以提供返回至系統(tǒng)控制器60。力傳感器可以采用如本領(lǐng)域已知的多種形式，諸如但不限于采用基于電的或基于光學(xué)的感測(cè)裝置感測(cè)負(fù)載體中的應(yīng)變的測(cè)壓元件。同樣，可以基于致動(dòng)器的運(yùn)行參數(shù)，諸如但不限于，液壓或氣動(dòng)致動(dòng)器的流體壓力或電動(dòng)致動(dòng)器中的電流， 感測(cè)/確定作用力。優(yōu)選地，一旦已經(jīng)定位(如，對(duì)中)工件，則橫向夾緊裝置14用來獲得工件圍繞或相對(duì)于縱向軸線16的合適方位?？梢圆捎孟率龀绦颢@得合適方位。工件的一側(cè)(在這里標(biāo)識(shí)為57)上的夾緊裝置14由系統(tǒng)控制器60操作，以將每個(gè)夾緊裝置14的每個(gè)指部34的端部定位在對(duì)應(yīng)于其中工件的將被接合的對(duì)應(yīng)表面應(yīng)當(dāng)位于的位置的選定位置。實(shí)際上， 工件相對(duì)于縱向軸線16的一側(cè)被認(rèn)為具有參考表面，位于工件的該側(cè)上的夾緊裝置57被操作以在該參考表面上限定工件的該側(cè)的對(duì)應(yīng)部分將對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)注意到，在夾緊裝置 57的用于限定參考點(diǎn)的初始定位期間，根據(jù)對(duì)準(zhǔn)之后工件的方位(例如工件的可能存在的任何扭轉(zhuǎn))，工件可以由夾緊裝置57接合或不由夾緊裝置57接合。在夾緊裝置57的定位期間可以提供反饋返回至系統(tǒng)控制器60，以獲得夾緊裝置組57中的每一個(gè)的目標(biāo)位置。在位于工件的一側(cè)上的夾緊裝置14如上定位并且它們各自的位置被存儲(chǔ)的情況下，位于工件的另一側(cè)(在這里指定為59)上的夾緊裝置14隨后由系統(tǒng)控制器60啟動(dòng)，以從所述另一側(cè)接合工件，從而將工件壓靠在第一組夾緊裝置57的指部34上，其可以涉及扭轉(zhuǎn)或以其它方式移位工件，使得工件的參考表面上的點(diǎn)被恰當(dāng)?shù)囟ㄎ?。每個(gè)夾緊裝置59的啟動(dòng)繼續(xù)，直到例如已經(jīng)為夾緊裝置14的每個(gè)夾緊對(duì)單獨(dú)地獲得選定的夾緊力。此時(shí)，第二組被操作的夾緊裝置59中的每個(gè)夾緊裝置的位置可以由系統(tǒng)控制器60獲得和存儲(chǔ)，以知道每個(gè)夾緊裝置59的最終位置。力傳感器可以結(jié)合在夾緊裝置59中或以其它方式可操作地連接至夾緊裝置59。力傳感器可以采用如本領(lǐng)域已知的多種形式，如但不限于采用基于電的或基于光學(xué)的感測(cè)裝置感測(cè)負(fù)載體中的應(yīng)變的測(cè)壓元件。同樣，可以基于致動(dòng)器的運(yùn)行參數(shù)，如但不限于，液壓或氣動(dòng)致動(dòng)器的流體壓力或電動(dòng)致動(dòng)器中的電流，感測(cè)/確定作用力。在工件現(xiàn)在被合適地定位并由十字頭M和夾緊裝置14保持時(shí)，可以采用工件接合系統(tǒng)62開始在工件上進(jìn)行機(jī)械加工、檢查或其它形式的工作，其中系統(tǒng)62根據(jù)需要與系統(tǒng)控制器60交互作用。例如，如果在保持工件期間，由于獲得至靠近指部34的工件的接近， 需要將指部34順序移動(dòng)離開工件，對(duì)應(yīng)的夾緊裝置14可以由系統(tǒng)控制器60獨(dú)立地操作， 以將指部34縮回至遠(yuǎn)離與工件接合的合適位置。當(dāng)不再需要接近工件時(shí)，系統(tǒng)控制器60 隨后可以操作夾緊裝置14，以將其指部34返回至它們的抵靠在工件上的初始位置，如由每個(gè)夾緊裝置14的位置的記錄數(shù)據(jù)確定的那樣，所述記錄數(shù)據(jù)是已知的或者如上文描述的那樣確定。系統(tǒng)控制器60和/或工件接合系統(tǒng)62中的每一個(gè)都可以在數(shù)字和/或模擬計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。圖17和相關(guān)的討論提供了合適的計(jì)算環(huán)境的簡(jiǎn)要的、概括的描述，在該計(jì)算環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制器60和/或工件接合系統(tǒng)62中的每一個(gè)。雖然未要求，但至少可以部分地在由計(jì)算機(jī)70執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令(如程序模塊)的普通背景中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制器60和/或工件接合系統(tǒng)62。通常，程序模塊包括例行程序、目標(biāo)程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等， 其進(jìn)行特定任務(wù)或執(zhí)行特定抽象數(shù)據(jù)類型。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將本文中的描述實(shí)現(xiàn)為可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以采用其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置實(shí)踐本發(fā)明，包括多處理器系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)個(gè)人計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)和類似物。還可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐本發(fā)明的多個(gè)方面，在分布式計(jì)算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠(yuǎn)程處理裝置進(jìn)行多個(gè)任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于本地和遠(yuǎn)程存儲(chǔ)裝置二者中。圖17中圖示的計(jì)算機(jī)70包括常規(guī)計(jì)算機(jī)，其具有中央處理單元(CPU) 72、存儲(chǔ)器 74和系統(tǒng)總線76，系統(tǒng)總線76連接多個(gè)系統(tǒng)部件，包括將存儲(chǔ)器74連接至CPU72。系統(tǒng)總線76可以數(shù)種類型的總線中的任意一種，包括存儲(chǔ)器總線或存儲(chǔ)器控制器、外圍總線以及采用多種總線結(jié)構(gòu)中的任意一種的本地總線。存儲(chǔ)器74包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。在ROM中存儲(chǔ)基本輸入/輸出(BIOS)，其包含如在啟動(dòng)期間幫助在計(jì)算機(jī)70內(nèi)的元件之間轉(zhuǎn)移信息的基本程序。存儲(chǔ)裝置78，如硬盤、軟盤、光盤驅(qū)動(dòng)器等，連接至系統(tǒng)總線76并用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以由計(jì)算機(jī)存取的其它類型的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，如，磁帶、閃存卡、數(shù)字錄像盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器和類似物也可以用作存儲(chǔ)裝置。一般地，程序在具有或不具有伴隨數(shù)據(jù)的情況下從至少一個(gè)存儲(chǔ)78加載在存儲(chǔ)器74中。諸如鍵盤80和/或指向裝置(鼠標(biāo))82或類似物的輸入裝置允許用戶向計(jì)算機(jī) 70提供命令。監(jiān)視器84或其它類型的輸出裝置經(jīng)由合適的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步連接至系統(tǒng)總線76 并向用戶提供反饋。如果監(jiān)視器84為觸摸屏，則指向裝置82可以與其結(jié)合在一起。監(jiān)視器84和典型地輸入指向裝置82 (如鼠標(biāo))與對(duì)應(yīng)的軟件驅(qū)動(dòng)器一起形成計(jì)算機(jī)70的圖形用戶界面(⑶1)86。系統(tǒng)控制器60和/或工件接合系統(tǒng)62中的每一個(gè)上的接口 88允許在系統(tǒng)控制器60和/或工件接合系統(tǒng)62之間進(jìn)行通信。接口 88還表示用以發(fā)送或接收至上述致動(dòng)器和/或感測(cè)裝置的信號(hào)的電路。通常，這種電路包括如本領(lǐng)域公知的數(shù)模(D/A) 和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器。系統(tǒng)控制器60和/或工件接合系統(tǒng)62的功能可以結(jié)合在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。在另一種計(jì)算環(huán)境中，系統(tǒng)控制器60和/或工件接合系統(tǒng)62中的每一個(gè)為可在另一個(gè)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)總線上運(yùn)行的單片計(jì)算機(jī)，如管理計(jì)算機(jī)。圖2的示意圖是要大致表示這些和其它合適的計(jì)算環(huán)境。
雖然已經(jīng)以涉及具體環(huán)境、結(jié)構(gòu)特征和/或方法動(dòng)作描述了主題，將會(huì)理解，在隨附權(quán)利要求中限定的主題不限于如已經(jīng)由法庭維持的上述環(huán)境、具體特征或動(dòng)作。更確切地說，上述環(huán)境、具體特征和/或動(dòng)作被公開為執(zhí)行所述權(quán)利要求的示例形式。
權(quán)利要求
1.一種用于保持細(xì)長(zhǎng)工件的支撐組件，包括第一張緊組件和沿著縱向軸線與第一張緊組件隔開的第二張緊組件，每個(gè)張緊組件具有適于保持工件的一部分的固定元件和可操作地連接至固定元件以移動(dòng)固定元件的張緊致動(dòng)器；和設(shè)置在縱向軸線的第一側(cè)的第一橫向夾緊裝置和設(shè)置在縱向軸線的第二側(cè)的第二橫向夾緊裝置，每個(gè)橫向夾緊裝置具有端部和夾緊致動(dòng)器，該端部構(gòu)造為保持工件的一部分并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)，夾緊致動(dòng)器可操作地連接至該端部以移動(dòng)該端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐組件，還包括系統(tǒng)控制器，該系統(tǒng)控制器可操作地連接至每個(gè)張緊組件以操作張緊致動(dòng)器，并可操作地連接至每個(gè)橫向夾緊裝置以操作夾緊致動(dòng)ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支撐組件，其中系統(tǒng)控制器構(gòu)造為通過以交替方式控制第一張緊組件和第二張緊組件的張緊致動(dòng)器以引起每個(gè)對(duì)應(yīng)的固定元件彼此遠(yuǎn)離地交替運(yùn)動(dòng)而將工件定位在所述張緊組件之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的支撐組件，其中每個(gè)對(duì)應(yīng)的固定元件的彼此遠(yuǎn)離的交替運(yùn)動(dòng)包括伴隨著第二張緊組件的固定元件的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)的第一張緊組件的固定元件的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的支撐組件，其中每個(gè)對(duì)應(yīng)的固定元件的彼此遠(yuǎn)離的交替運(yùn)動(dòng)僅包括僅伴隨著第二張緊組件的固定元件的一個(gè)運(yùn)動(dòng)的第一張緊組件的固定元件的一個(gè)運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的支撐組件，其中系統(tǒng)控制器構(gòu)造為操作第一橫向夾緊裝置以將第一橫向夾緊裝置的端部移位至選定位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的支撐組件，其中系統(tǒng)控制器構(gòu)造為在第一橫向夾緊裝置已經(jīng)被操作以將其端部移位至選定位置之后操作第二橫向夾緊裝置，以限制工件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的支撐組件，其中系統(tǒng)控制器構(gòu)造為在第一橫向夾緊裝置已經(jīng)被操作以將其端部移位至選定位置之后存儲(chǔ)第二橫向夾緊裝置的端部的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的支撐組件，其中第一橫向夾緊裝置為多個(gè)第一橫向夾緊裝置中的一個(gè)，其中每個(gè)第一橫向夾緊裝置設(shè)置在縱向軸線的第一側(cè)，并且系統(tǒng)控制器構(gòu)造為操作每個(gè)第一橫向夾緊裝置以將每個(gè)第一橫向夾緊裝置的端部移位至對(duì)應(yīng)的選定位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的支撐組件，其中第二橫向夾緊裝置為多個(gè)第二橫向夾緊裝置中的一個(gè)，其中每個(gè)第二橫向夾緊裝置設(shè)置在縱向軸線的第二側(cè)，其中系統(tǒng)控制器構(gòu)造為在所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置已經(jīng)被操作以將其端部移位至它們的對(duì)應(yīng)的選定位置之后操作每個(gè)第二橫向夾緊裝置，以將工件限制在所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的支撐組件，其中系統(tǒng)控制器構(gòu)造為在需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的一個(gè)的端部的工件時(shí)將所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)移動(dòng)離開工件，并且然后，當(dāng)不再需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部的工件時(shí)返回所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部以接合工件。
12.一種支撐工件的方法，包括下述步驟提供支撐組件，該支撐組件具有第一張緊組件和沿著縱向軸線與第一張緊組件隔開的第二張緊組件，每個(gè)張緊組件具有適于保持工件的一部分的固定元件和可操作地連接至固定元件以移動(dòng)固定元件的張緊致動(dòng)器，該支撐組件還具有設(shè)置在縱向軸線的第一側(cè)的第一橫向夾緊裝置和設(shè)置在縱向軸線的第二側(cè)的第二橫向夾緊裝置，每個(gè)橫向夾緊裝置具有端部和夾緊致動(dòng)器，該端部構(gòu)造為保持工件的一部分并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和 /或橫向運(yùn)動(dòng)，夾緊致動(dòng)器可操作地連接至該端部以移動(dòng)該端部；采用連接至第一張緊組件的固定元件的第一部分和連接至第二張緊組件的固定元件的第二部分將工件安裝在支撐組件上；操作所述張緊組件的致動(dòng)器以移動(dòng)固定元件彼此離開，以使工件中具有張力；以及操作所述橫向夾緊裝置以接合工件并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中操作所述張緊組件的致動(dòng)器的步驟包括以交替方式控制第一張緊組件和第二張緊組件的張緊致動(dòng)器以引起每個(gè)對(duì)應(yīng)的固定元件彼此遠(yuǎn)離地交替運(yùn)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中每個(gè)對(duì)應(yīng)的固定元件的彼此遠(yuǎn)離的交替運(yùn)動(dòng)包括伴隨著第二張緊組件的固定元件的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)的第一張緊組件的固定元件的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中每個(gè)對(duì)應(yīng)的固定元件的彼此遠(yuǎn)離的交替運(yùn)動(dòng)僅包括僅伴隨著第二張緊組件的固定元件的一個(gè)運(yùn)動(dòng)的第一張緊組件的固定元件的一個(gè)運(yùn)動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中操作所述橫向夾緊裝置包括操作第一橫向夾緊裝置以將第一橫向夾緊裝置的端部移位至選定位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中操作所述橫向夾緊裝置包括在第一橫向夾緊裝置已經(jīng)被操作以將其端部移位至選定位置之后操作第二橫向夾緊裝置，以限制工件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括在第一橫向夾緊裝置已經(jīng)被操作以將其端部移位至選定位置之后存儲(chǔ)第二橫向夾緊裝置的端部的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中第一橫向夾緊裝置為多個(gè)第一橫向夾緊裝置中的一個(gè)，其中每個(gè)第一橫向夾緊裝置設(shè)置在縱向軸線的第一側(cè)，并且操作橫向夾緊裝置包括操作每個(gè)第一橫向夾緊裝置以將每個(gè)第一橫向夾緊裝置的端部移位至對(duì)應(yīng)的選定位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中第二橫向夾緊裝置為多個(gè)第二橫向夾緊裝置中的一個(gè)，其中每個(gè)第二橫向夾緊裝置設(shè)置在縱向軸線的第二側(cè)，其中操作橫向夾緊裝置包括在所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置已經(jīng)被操作以將其端部移位至它們的對(duì)應(yīng)的選定位置之后操作每個(gè)第二橫向夾緊裝置，以將工件限制在所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置上。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括在需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的一個(gè)的端部的工件時(shí)將所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)移動(dòng)離開工件，并且然后在不再需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部的工件時(shí)返回所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部以接合工件。
22.一種用于保持細(xì)長(zhǎng)工件的支撐組件，包括第一張緊組件和沿著縱向軸線與第一張緊組件隔開的第二張緊組件，每個(gè)張緊組件具有適于保持工件的一部分的固定元件和可操作地連接至固定元件以移動(dòng)固定元件的張緊致動(dòng)器；和設(shè)置在縱向軸線的第一側(cè)的多個(gè)第一橫向夾緊裝置和設(shè)置在縱向軸線的第二側(cè)的多個(gè)第二橫向夾緊裝置，每個(gè)橫向夾緊裝置具有端部和夾緊致動(dòng)器，該端部構(gòu)造為保持工件的一部分并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)，夾緊致動(dòng)器可操作地連接至該端部以移動(dòng)該端部。可操作地連接至每個(gè)張緊組件和每個(gè)橫向夾緊裝置的系統(tǒng)控制器，該統(tǒng)控制器構(gòu)造為存儲(chǔ)所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的每個(gè)端部的選定參考位置，該系統(tǒng)控制器構(gòu)造為操作所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的每個(gè)致動(dòng)器，使得所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的每個(gè)端部獲得其對(duì)應(yīng)的選定參考位置，其中在操作所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的致動(dòng)器使得所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的每個(gè)端部獲得其對(duì)應(yīng)的選定參考位置之后，系統(tǒng)控制器構(gòu)造為操作所述多個(gè)第二橫向夾緊裝置的每個(gè)致動(dòng)器，使得所述多個(gè)第二橫向夾緊裝置的每個(gè)端部接合工件并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的支撐組件，其中系統(tǒng)控制器構(gòu)造為在操作所述橫向夾緊裝置的致動(dòng)器之前操作張緊致動(dòng)器，以引起每個(gè)對(duì)應(yīng)的固定元件彼此遠(yuǎn)離地交替運(yùn)動(dòng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的支撐組件，其中系統(tǒng)控制器構(gòu)造為在需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的一個(gè)的端部的工件時(shí)將所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)移動(dòng)離開工件，并且然后當(dāng)不再需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部的工件時(shí)返回所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部以接合工件。
25.一種支撐工件的方法，包括下述步驟提供支撐組件，該支撐組件具有第一張緊組件和沿著縱向軸線與第一張緊組件隔開的第二張緊組件，每個(gè)張緊組件具有適于保持工件的一部分的固定元件和可操作地連接至固定元件以移動(dòng)固定元件的張緊致動(dòng)器，該支撐組件還具有設(shè)置在縱向軸線的第一側(cè)的第一橫向夾緊裝置和設(shè)置在縱向軸線的第二側(cè)的第二橫向夾緊裝置，每個(gè)橫向夾緊裝置具有端部和夾緊致動(dòng)器，該端部構(gòu)造為保持工件的一部分并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和 /或橫向運(yùn)動(dòng)，夾緊致動(dòng)器可操作地連接至該端部以移動(dòng)該端部；采用連接至第一張緊組件的固定元件的第一部分和連接至第二張緊組件的固定元件的第二部分將工件安裝在支撐組件上；操作所述張緊組件的致動(dòng)器以移動(dòng)固定元件彼此離開，以使工件中具有張力，并且隨后操作所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的致動(dòng)器中的每一個(gè)，使得所述多個(gè)第一橫向夾緊裝置的端部獲得選定參考位置，并且隨后操作所述多個(gè)第二橫向夾緊裝置的致動(dòng)器中的每一個(gè)，使得所述多個(gè)第二橫向夾緊裝置的每個(gè)端部接合工件并限制工件的垂直于縱向軸線的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括在第一橫向夾緊裝置已經(jīng)被操作以將其端部移位至選定位置之后存儲(chǔ)第二橫向夾緊裝置的端部的位置。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，還包括在需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的一個(gè)的端部的工件時(shí)將所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)移動(dòng)離開工件，并且然后當(dāng)不再需要接近靠近所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部的工件時(shí)返回所述橫向夾緊裝置中的所述一個(gè)的端部以接合工件。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中操作所述張緊組件的致動(dòng)器的步驟包括以交替方式控制第一張緊組件和第二張緊組件的張緊致動(dòng)器以引起每個(gè)對(duì)應(yīng)的固定元件彼此遠(yuǎn)離地交替運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于保持細(xì)長(zhǎng)工件的支撐組件(10)和方法。第一和第二張緊組件(11)沿著縱向軸線(16)彼此隔開。每個(gè)張緊組件(11)具有適于保持工件的一部分的固定元件(25)和可操作地連接至固定元件(25)以移動(dòng)固定元件(25)的張緊致動(dòng)器(12)。第一夾緊裝置和第二夾緊裝置(14)沿著縱向軸線(16)設(shè)置，其中第一橫向夾緊裝置(14)設(shè)置在縱向軸線的第一側(cè)，第二橫向夾緊裝置(14)設(shè)置在縱向軸線的第二側(cè)。每個(gè)橫向夾緊裝置(14)具有端部(34)和夾緊致動(dòng)器(38)，該端部構(gòu)造為保持工件的一部分并限制工件的垂直于縱向軸線(16)的扭轉(zhuǎn)和/或橫向運(yùn)動(dòng)，夾緊致動(dòng)器可操作地連接至該端部(34)以移動(dòng)該端部(34)。
文檔編號(hào)B23Q1/03GK102300670SQ201080005572
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月29日
發(fā)明者托馬斯·E·馬瑞南, 詹姆士·R·庫(kù)諾, 韋斯利·J·雷肯博格 申請(qǐng)人:美國(guó)派爾(PaR)系統(tǒng)有限公司