用於對工件進行機械加工的柔性支撐系統的製作方法

2023-05-31 16:08:11

專利名稱：用於對工件進行機械加工的柔性支撐系統的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及工件定位設備，具體地涉及能夠對被加工、整緣、鑽孔、銑削和/ 或檢查的工件進行支撐的定位設備。相關技術描述製造系統一般包括保持器和用於對由保持器所保持的工件進行機械加工的機械 加工工具。可能必須具有複雜幾何形狀的工件(例如，飛機壁板、飛機機身、機翼蒙皮、發動 機箱體或其它結構)進行機械加工。傳統的保持器一般具有一組可豎直延伸的模塊，這組 可豎直延伸的模塊能夠採取不同的配置以使得這些模塊協作以支撐工件。這些模塊可沿導 軌水平地移動到工件下方的不同位置。不幸的是，使用複雜的驅動裝置來使這些模塊沿導 軌移動。這些複雜的驅動裝置一般需要大量的使用者培訓、頻繁的維護、再校準、和昂貴的 控制器。此外，如果驅動裝置專門設計用於固定數量的模塊，那麼可能難以或者不可能增加 或減少安裝在導軌上的模塊的數量，從而限制了製造的靈活性。因此，這類製造系統可能不 適合用於對通常在許多行業如航空和航天工業中使用的結構進行機械加工。支撐裝置板固定裝置一般用來支撐相對較大的工件，如飛機壁板。一排固定的或 可移動的固定高度支撐裝置板可由一對水平導軌支撐。這類支撐裝置板固定設備可能不適 合用於對具有不同幾何形狀的工件進行加工，尤其是對具有複雜幾何形狀的大的彎曲工件 (例如，飛機機身的一部分)進行加工。因此，可能頻繁地用高度不同的支撐裝置板來替換 高度固定的支撐裝置板或者對高度固定的支撐裝置板反覆地重新定位以加工不同的工件， 導致大量的停機時間並喪失生產率。

發明內容
製造系統可包括用於對由柔性支撐系統保持的工件進行加工的水射流系統或銑 削系統。柔性支撐系統可以有不同的配置以保持不同類型的工件，如壁板、飛機機身、機翼 蒙皮、發動機箱體和其它大的複雜結構。在一些實施方式中，支撐系統包括第一支撐導軌和 與第一支撐導軌間隔開的第二支撐導軌。第一支撐導軌和第二支撐導軌支撐多個可堆疊的 支撐裝置(header)，多個可堆疊的支撐裝置協作以對工件進行定位。支撐裝置沿其長度具 有可調節的高度以適應工件的形狀。支撐系統可保持工件固定或使工件在任何數量的期望 位置之間移動。在一些實施方式中，用於支撐工件的系統包括框架和可配置的支撐裝置。框架包括第一支撐導軌、第二支撐導軌和處於第一支撐導軌與第二支撐導軌之間的接納窗。第一 支撐導軌具有沿第一支撐導軌的長度彼此間隔開的多個分離的第一安裝區域。第二支撐導 軌具有沿第二支撐導軌的長度彼此間隔開的多個分離的第二安裝區域。第一安裝區域和相 應的第二安裝區域限定在第一支撐導軌與第二支撐導軌之間橫向地延伸的多個安裝位置。 支撐裝置的尺寸被確定以使支撐裝置擱置在第一支撐導軌和第二支撐導軌上並支撐工件 的至少一部分。支撐裝置可包括一個或多個剛性構件(例如，梁)、成組的致動器、固定的工具、隔 離器或一個或多個剛性構件(例如，梁)、成組的致動器、固定的工具、隔離器的組合。在一 些實施方式中，一組致動器固定地聯接到梁，使得致動器的用於接觸工件的自由端可以離 開梁移動和朝向梁移動。在一些實施方式中，支撐裝置還包括第一鎖定機構和第二鎖定機 構，第一鎖定機構處於支撐裝置的第一端，第二鎖定機構處於支撐裝置的與第一端相對的 第二端。第一鎖定機構和第二鎖定機構可聯接到一對第一安裝區域和第二安裝區域，以當 第一鎖定機構和第二鎖定機構處於鎖定配置時將支撐裝置保持在延伸於這一對第一安裝 區域和第二安裝區域之間的已知安裝位置。當第一鎖定機構和第二鎖定機構處於解鎖配置 時，支撐裝置可相對於框架移動。在一些實施方式中，提供了用於加工工件的製造系統。製造系統包括固定的框架、 多個支撐裝置和機械加工組裝體，如水射流組裝體或銑削組裝體。固定的框架具有第一支 撐導軌和第二支撐導軌。第一支撐導軌包括在第一支撐導軌中形成的多個分離的第一安裝 區域。第二支撐導軌包括在第二支撐導軌中形成的多個分離的第二安裝區域。相應橫向成 對的第一安裝區域和第二安裝區域限定安裝位置。多個支撐裝置可定位在各自的安裝位 置。在一些實施方式中，每個支撐裝置包括一排可移動的致動器，該排可移動的致動器適於 對工件的至少一部分進行支撐。機械加工系統鄰近固定的框架。機械加工系統具有可相 對於由多個支撐裝置支撐的工件移動的一個或多個工具(例如，切削工具、水射流、噴嘴等 等)以對工件進行加工。在另一實施方式中，用於對工件進行定位的系統包括第一支撐導軌和第二支撐導 軌。第一支撐導軌和第二支撐導軌限定沿第一支撐導軌和第二支撐導軌的軸向長度的多個 分離的安裝位置。該系統還包括多個長的直立的支撐裝置，多個長的直立的支撐裝置可沿 第一支撐導軌和第二支撐導軌的軸向長度獨立地移動並可在各自的分離的安裝位置固定 地聯接到第一支撐導軌和第二支撐導軌。每個支撐裝置適於擱置在第一支撐導軌和第二支 撐導軌上。在一些實施方式中，提供了加工工件的方法。該方法包括在鄰近於形成在第一導 軌中的多個第一安裝區域和形成在第二導軌中的多個第二安裝區域的位置對多個支撐裝 置進行定位，使得多個支撐裝置在第一導軌與第二導軌之間橫向延伸。使用支撐裝置的鎖 定機構將支撐裝置固定地聯接到第一導軌和第二導軌，使得每個鎖定機構由第一安裝區域 和第二安裝區域其中之一接納。將工件放置在支撐裝置的致動器其中至少一些上。使用機 械加工工具對工件進行加工。然後將經加工的工件從致動器上移除。然後使用鎖定機構將 支撐裝置與第一導軌和第二導軌脫開聯接。在一些實施方式中，可相對於支撐裝置的支撐致動器的梁對支撐裝置的致動器偏 心地定位。在一些實施方式中，致動器移動到沿梁的多個位置並穿過梁。例如，可以使致動器從第一安裝位置移動到第二安裝位置，並且致動器穿過在梁中的孔洞延伸。梁對處於第 一安裝位置和第二安裝位置的致動器進行支撐。在一些實施方式中，支撐裝置包括適於接納多個致動器的主體。主體包括至少一 個流體通路，至少一個流體通路可聯接到由主體承載的多個致動器。在一些實施方式中，主 體是擠出體。通路可以是通過擠出工藝形成的一體的通路。


圖1是依照一個圖示的實施方式的製造系統的立體圖；圖2是依照一個圖示的實施方式的機械加工組裝體的正視圖，該機械加工組裝體 正在對由具有一組致動器的可豎直配置的支撐裝置所支撐的工件進行加工；圖3A是依照一個圖示的實施方式的安裝在支撐導軌上的一對可豎直配置的支撐 裝置的立體圖；圖3B是與支撐導軌間隔開的圖3A的可豎直配置的支撐裝置其中之一的立體圖；圖4是依照一個圖示的實施方式的兩個支撐導軌的部分的平面圖；圖5是依照一個圖示的實施方式的製造系統的立體圖；圖6是圖5的製造系統的正視圖；圖7是依照一個圖示的實施方式的具有模塊化定位設備的製造系統的立體圖；圖8是模塊化工件定位設備的立體圖；圖9是依照一個圖示的實施方式的具有致動器、固定的固定裝置和蓋的定位設備 的俯視圖；圖10是圖9的定位設備的4個致動器的俯視圖；圖11是依照一個圖示的實施方式的具有致動器和固定的保持器的定位設備的立 體圖；圖12是依照一個圖示的實施方式的支撐飛機機身的一部分的定位設備的立體 圖；圖13是緊密布置的空的支撐裝置和蓋的繪畫視域圖；圖14是彼此接合的兩個支撐裝置的側視圖；圖15是圖14的支撐裝置的密封裝置的詳細剖視圖；圖16是可替換的密封裝置的詳細剖視圖；圖17是兩個支撐裝置和支撐裝置上的密封裝置的側視圖；圖18是依照另一實施方式的一對支撐裝置之間的密封裝置的正視圖；以及圖19是支撐裝置的基座的繪畫視域圖。
具體實施例方式下面的描述涉及包括一個或多個加工系統的製造系統，一個或多個加工系統適用 於對工件進行整緣、銑削、鑽孔、檢查、清潔、研磨和/或以其它方式進行加工。該製造系統 可以包括工件定位設備和可相對於工件定位設備移動的機械加工組裝體。機械加工組裝體 可以是水射流組裝體、銑削組裝體或用於執行所希望的加工的其它類型系統。一個或多個 工件(例如，壁板、飛機機身、機翼蒙皮、發動機箱體、飛機部件等等)可以擱置在定位設備上，在機械加工組裝體使用工具來加工工件同時，該定位設備減少、限制或基本上防止工件的不希望的移動。定位設備通常可包括可彼此遠離移動或朝向彼此移動的一個或多個可堆 疊的直立的支撐裝置(header)。每個支撐裝置可以基於工件的幾何形狀而獨立地採取一種 配置。例如，豎直定向的支撐裝置可沿其縱向長度具有可調節和/或可設計的高度，使得支 撐裝置通常與工件的形狀匹配。這種支撐裝置可以包括適於支撐、定位(例如，升高和/或 降低)、抓持和/或以其它方式保持工件的一組獨立操作的可移動致動器。為了協助對圖示的實施方式進行描述，使用用語如向上、上部、向下、下部、直立、 豎直和水平來描述附圖。但是可以理解，可將圖示的實施方式定位或定向於多個期望的形 態，包括多個角度、橫向的甚至上下顛倒的。除非上下文要求為其它方式，否則在整個說明書和權利要求書中，詞語 「comprise(包括)」及其變形如「comprises」和「comprising」將被解釋為如同「包括但不 限於」 一樣的開放的、包括的意義。圖1示出了用於對各種不同類型的工件進行加工的製造系統100。製造系統100 包括工件定位設備102和加工系統103，通過驅動系統115使加工系統103相對於定位設備 102移動。控制系統117控制機械加工組裝體114的行進路徑。機械加工組裝體114包括 適合用於對由定位設備102支撐的一個或多個工件(圖1中沒有示出)進行整緣、切削、銑 肖IJ、鑽孔、檢查、清潔、研磨和/或以其它方式進行加工的一個或多個工具。加工系統103可 以是但不限於水射流系統、銑削系統等等。圖示的加工系統103是帶有適合用於產生和噴 出水射流的噴嘴的水射流系統。多種類型的公知水射流系統可以併入本文中公開的製造系 統中，如在第6，000，308號美國專利中公開的水射流系統。圖1的圖示定位設備102包括剛性框架128，剛性框架128具有第一支撐導軌130、 第二支撐導軌132和處於第一支撐導軌130與第二支撐導軌132之間的接納窗134。在最外 側的支撐裝置140a與140c之間設置有一列支撐裝置。可豎直配置的支撐裝置140a、140b 和140c (總體為140)擱置在第一支撐導軌130和第二支撐導軌132上並在第一支撐導軌 130與第二支撐導軌132之間延伸。支撐裝置140可沿第一支撐導軌130和第二支撐導軌 132堆疊(例如，水平堆疊)，並且支撐裝置140沿其長度具有可變的高度。這些支撐裝置 140可以呈現與工件的表面的輪廓相似的上部輪廓。每一個支撐裝置140包括可以協作以支撐工件的一組可獨立移動的致動器(見圖 2)。例如，致動器的上端可被定位以與工件的形狀大致匹配。因此，支撐裝置140可以支撐 和定位具有各種幾何形狀的工件。在一些實施方式中，包括圖1的圖示的實施方式，支撐裝 置140具有多組緊密間隔的致動器並且通常為豎直直立的。操作者可以手動地使支撐裝置140中的任一個沿第一支撐導軌130和第二支撐導 軌132在箭頭164、166所指示的方向上滑動，以方便地重新配置定位設備102。然後，可以 使支撐裝置140固定地聯接(例如，鎖定)到第一支撐導軌130和第二支撐導軌132，以將 工件放置在支撐裝置140上。圖1的圖示定位設備102具有11個支撐裝置140。可在第一支撐導軌130和第二 支撐導軌132上安裝更多或更少的支撐裝置。例如，可在支撐裝置140a與140b之間安裝 附加的支撐裝置以加工相對較大的工件。可以手動地將這些附加的支撐裝置運送並放置在 支撐導軌130、132上以進行快速安裝。這樣相比具有固定數量的用於支撐工件的模塊的傳統工件保持器而言提供了更大的加工靈活性。附加地或替換地，如下面所詳細討論的那樣， 可在支撐裝置140之間放置蓋。 繼續參照圖1，驅動系統115包括沿豎直的Z軸運動的動力缸170。動力缸170可 滑動地聯接到連接梁172以沿通常與連接梁172的縱向軸線174平行的水平Y軸運動。連 接梁172安裝在一對間隔開的導軌180、182上，使得連接梁172可以在通常與連接梁172 的縱向軸線174垂直的方向上移動。例如，連接梁172可以沿通常與Y軸垂直的X軸移 動。因而機械加工組裝體114可以沿X軸、Y軸和/或Z軸移動以對定位設備102上的工 件進行加工。可以使用採用線性滑動件、導軌系統、溜板(carriage)和電機等等的其它類 型的驅動系統以按需要或按希望的那樣選擇性地使機械加工組裝件114移動和驅動該機 械加工組裝件114。第6，000, 308號美國專利和第2003/0037650號美國公開(申請序號 09/940, 689)公開了可以併入製造系統100的系統、部件和機構，通過引用將這兩個文獻的 內容全部併入本文。例如，可以使用加工支撐裝置來對圖2的工件150進行整緣、鑽孔、銑 肖IJ、檢查、清潔、研磨、以及整緣、鑽孔、銑削、檢查、清潔和研磨的組合或以其它方式進行加 工。圖2的可配置的支撐裝置140包括長梁200和固定地聯接到梁200的一組直立的 致動器204。梁200在導軌130與132之間延伸並擱置在導軌130和132上，使得該組致動 器204定位在接納窗143內。圖示的梁200通常定位在沿該組致動器204的中間位置，該 組致動器204沿整個梁200延伸。梁200的第一端210和第二端212分別置於支撐導軌130、132上。如本文中所使 用的那樣，術語「梁」廣義地解釋為包括但不限於能夠在每端被支撐的通常為剛性的構件或 結構。例如，圖示出的梁200是可選擇性地聯接到第一支撐導軌130和第二支撐導軌132的 簡支剛性構件。梁200可以是I型梁、方形梁(中空的或實心的方形梁)、矩形梁(中空的 或實心的矩形梁)、C型槽形梁或具有適合機械特性的其它類型的梁，並且可以全部或部分 地由一種或多種金屬(例如，鋼、鋁等等)、木材、塑料、複合材料或一種或多種金屬(例如， 鋼、鋁等等)、木材、塑料、複合材料的組合以及具有適合機械特性的其它材料製成。支撐裝置140通常可與第一支撐導軌130和第二支撐導軌132垂直。例如，圖1的 支撐裝置140a具有縱向軸線220，縱向軸線220通常與導軌130、132的縱向軸線230、232 中的一個垂直或分別與縱向軸線230、232垂直。支撐裝置104a的一組致動器204也可以 與縱向軸線230、232中的一個或全部垂直。圖2的致動器204通常彼此類似，因此，除非另外指出，對致動器其中之一的以下 描述同樣適用於其它致動器。致動器204可以是機械致動器、電致動器、氣動致動器和/或 液壓致動器以及適合與工件接合的其它類型的致動器。例如，致動器204可以是伺服控制 的線性致動器。致動器204a(在圖2中圖示為處於完全降低配置)包括具有接合頭252a的可線 性移動的工件保持器250a，接合頭252a用於與工件的下表面接合。因為致動器204a並不 處於圖示的工件150下方，所以可以使致動器204a保持在降低配置。致動器204b (在圖2 中圖示為處於完全升高配置)具有與工件150的下表面254接觸的接合頭252b。每一個致 動器204可以在升高配置與降低配置之間豎直移動，以對工件進行支撐、定位、保持或以其 它方式與工件接合。
致動器204的作用線可穿過接納窗134延伸。例如，致動器204a具有作用線270a，工件保持器250a沿作用線270a移動。作用線270a穿過接納窗134延伸。梁200可以保持任何數量的致動器。可以增加致動器的數量以支撐具有高度複雜 幾何形狀的工件或者可以減少致動器的數量以支撐具有相對簡單幾何形狀的工件。為了加 工具有複雜幾何形狀(例如，高度彎曲的下表面)的重的工件，可以利用具有大量緊密間隔 的致動器的支撐裝置。以使得可以在整個製造過程中保持甚至處於不同高度的致動器204的定向的方 式將致動器204固定到梁200。不同的支撐裝置140的致動器204還可以通常保持互相平 行，以確保在製造過程中工件150通常保持固定，從而與傳統系統比較減小了製造容差。致動器204可適於控制工件150的側向移動。例如，圖2的接合頭252a可被配置 以減少、限制或基本上防止工件150的側向移動。例如，接合頭252a可具有朝向外的黏性 的、有浮凸感(textured)的表面和/或用於與工件150的下表面254相配的夾持件。附加 地或替換地，接合頭252a可適於在接合頭252a與工件150之間引起真空。該真空可足以 防止或限制不想要的工件150的側向移動。還可以利用其它類型的接合頭以在致動器204 與工件150之間進行期望的相互作用。通過示例的方式，接合頭252a可以包括用於保護和 支撐工件的軟墊。圖3A示出了分別附接到第一支撐導軌130的可豎直配置的支撐裝置140b、140c 的端部300、210。端部300包括聯接區域316和鎖定機構320以聯接到支撐導軌130。端 部210包括聯接區域138和鎖定機構322以聯接到支撐導軌130。鎖定機構320、322通常 可彼此類似，因此，除非另外指出，對鎖定機構其中之一的以下描述同樣地適用於另一鎖定 機構。圖3A的鎖定機構320包括多個間隔開的緊固件330、332和334，多個間隔開的緊 固件330、332和334穿過端部300的下部341的聯接區域316 (在圖3B中圖示為呈開口 340、342和344的形式)並穿過導軌130中的對應開口 350、352、354(見圖3B)向下延伸。 當端部300擱置在導軌130的上表面362上時，開口 340、342、344可與導軌130中的對應 開口 350、352、354豎直對準。如本文中所使用的那樣，術語「緊固件」廣義地解釋為包括但不限於可將兩個部件 緊固在一起的一個或多個構件。緊固件包括但不限於機械緊固件組裝體(例如，螺母和螺 栓組裝體)、螺釘、銷(例如，定位銷)、鉚釘等等。例如，圖3A的緊固件330、334是穿過對 應的開口 340、344和開口 350、354延伸的螺栓。圖3A的緊固件332是可豎直移動的定位 銷。鎖定機構320可被方便地安裝以將端部300固定地聯接到導軌130。例如，可使定 位銷332穿過下部341的開口 342和開口 352以相對於導軌130對端部300進行定位。然 後安裝緊固件330、334以使得鎖定機構320處於鎖定配置。以這種方式，可以在不使用復 雜的工具或設備的情況下將端部300快速地和方便地附接到導軌130。在一些實施方式中，鎖定機構320可以呈一個或多個夾持件的形式。夾持件可具 有打開狀態(例如，解鎖配置)和關閉狀態(例如，鎖定配置)。當夾具處於打開狀態時，端 部300可相對於導軌130自由移動。處於關閉狀態的夾持件可牢固地抓持導軌130並將導 軌130固定到端部300。還可以採用其它類型的鎖定機構。
參照圖4，第一支撐導軌130和第二支撐導軌132通常互相平行。第一支撐導軌 130包括多個分離的安裝區域370a-f(總體為370)，第二支撐導軌132包括多個分離的安 裝區域372a-f (總體為372)。相應橫向成對的安裝區域370、372限定安裝位置380a_f (總 體為380並以虛線圖示)，安裝位置380a-f代表聯接到相應橫向成對的安裝區域370、372 的支撐裝置的橫向安裝位置。可以基於安裝位置380的期望間距選擇安裝區域370的間距和安裝區域372的間 距。例如，安裝區域370、372可以分別沿導軌130、132的縱向長度均勻或非均勻地間隔開。 圖示的安裝區域370、372分別沿導軌130、132的縱向長度均勻地間隔開。例如，為了在安裝位置380a安裝支撐裝置，可以使支撐裝置與安裝區域370a、 372a相配。位於支撐裝置的一端的鎖定機構可以與安裝區域370a相配，位於支撐裝置的另 一端的另一鎖定機構可以與安裝區域372a相配。然後可以使兩個鎖定機構移動到鎖定配 置以將 支撐裝置固定地聯接到導軌130、132。可以使鎖定機構移動到解鎖配置以使支撐裝 置沿導軌130、132滑動。以此方式，支撐裝置可以選擇性地在位置380其中任一個處聯接 到導軌130、132。安裝區域370、372可以彼此類似或相同，因此，除非另外指出，對安裝區域其中之 一的以下描述同樣地適用於其它安裝區域。圖3B和圖4的安裝區域370a包括開口 350、 352和354，開口 350,352和354被配置以與聯接區域316的互補的開口 340,342和344相 配。在其它實施方式中，安裝區域370a可包括一個或多個向上延伸的帶螺紋的構件(例如， 杆)、銷(例如，可移動的定位銷)、鍵連接(keying)特徵或其它保持結構。繼續參照圖4，可以基於支撐裝置的期望間距對相鄰的位置380之間的間隙的尺 寸進行選擇。例如，可以增加或減少間隙390的寬度W以減少或增加安裝位置的數量。在 一些實施方式中，寬度W小於一個支撐裝置的相鄰致動器之間的平均距離。在一些實施方 式中，寬度W等於或小於0. 1英寸。也可以採用其它寬度W，特別是在如果採用密封裝置的 情況下。此外，可以減少寬度W以提供緊密間隔的致動器。因而，可以增加或減少寬度W以 增加或減少相鄰的致動器之間的距離。可以使用隔離器、工具、固定的支撐件等等來實現致 動器的期望間距。在使用圖1的製造系統100的一些實施方式中，可配置的支撐裝置140的聯接區 域與與互補的導軌130安裝區域和導軌132安裝區域相配，使得支撐裝置140橫過導軌 130,132延伸。然後通過使用支撐裝置140的對應鎖定機構將支撐裝置140固定到導軌 130,132ο然後將工件150定位在支撐裝置140的致動器204上。可在將工件150置於致動 器204上之前或之後對致動器204進行定位。在一些實施方式中，在將工件150置於致動 器204上之前，通過使用在控制系統117中存儲的程序對致動器204進行定位。在對致動 器204的接合頭252進行適當地定位之後，使工件150移動到接合頭252上方然後放置到 接合頭252上。在其它實施方式中，將工件150保持在致動器204上方，然後致動器204同 時地或順序地向上升高，直到工件150下方的接合頭252接觸工件150的下表面254。一旦 每個接合頭252接觸工件150，則每個接合頭252的豎直運動停止。以此方式，可以基於工 件150的幾何形狀對致動器204陣列進行定位。在支撐裝置140以期望的高度和定向對工件150進行保持之後，使用圖2的工具198(例如，旋轉工具、水射流等)以在工件150上執行任何數量的加工。在加工過程中，支撐裝置140可將工件150保持為通常固定以將加工保持在期望的容差之內。在加工之後， 將所加工的工件150從支撐裝置140上移除。在一些實施方式中，然後將另一工件定位在 支撐裝置140上並使用機械加工組裝體114對該工件進行加工。可以重新配置定位設備102以加工不同類型的工件。可以使對應的支撐裝置140 的鎖定機構從鎖定配置移動到解鎖配置以使對應的支撐裝置140移動。如結合圖4所討論 的那樣，支撐裝置140可沿導軌130、132在箭頭164、166指示的方向上滑動到期望的安裝 位置380。然後將支撐裝置140鎖定到導軌130、132。圖5和圖6圖示了定位設備400，定位設備400包括固定的基礎構件410和固定到 基礎構件410的框架420。基礎構件410限定凹陷區域430，凹陷區域430的尺寸被確定並 被配置以接納由框架420支撐的支撐裝置440列陣的致動器。圖示出的多個致動器組在整 個凹陷區域430上橫向延伸，使得致動器組中最外側的致動器與凹陷區域430的側壁434、 436鄰近。圖5的圖示的凹陷區域430是緊密地包圍支撐裝置440的以U形進行縱向延伸的 通道。凹陷區域430通常與框架420對準。凹陷區域430可具有其它軸向橫截面，如通常 為V形的軸向橫截面或適合於接納支撐裝置440的其它軸向橫截面。框架420包括安裝在基礎構件410的對應水平上表面460、462上的第一支撐導軌 450和第二支撐導軌452。可以通過使用一個或多個緊固件使導軌450、452永久地或臨時 地聯接到上表面460、462。在一些實施方式中，導軌450、452可與基礎構件410成為一體。 凹陷區域430可處於上表面460與462之間並從上表面460、462起向下延伸以形成凹坑。圖7示出了包括模塊化工件定位設備502的製造系統500，模塊化工件定位設備 502可相對於加工系統515的機械加工組裝體514移動。定位設備502可以是可移動的以 進行方便的安裝和移除。可以使用任何數量的模塊化工件定位設備502來支撐單一工件。 例如，兩個模塊化工件定位設備502可以協作以支撐單一工件。圖7和圖8的定位設備502具有支撐多個支撐裝置514a_k(總體為514)的剛性 框架510。圖示的框架510包括對支撐裝置514進行支撐的一對支撐導軌520、522以及在 導軌520、522之間延伸的水平橫向構件534(在圖7和圖8中隱藏了後部的橫向構件)。導 軌520、522和橫向構件534限定接納窗530，接納窗530的尺寸被確定以使接納窗530接納 支撐裝置514。框架510的4個豎直腿可以支撐導軌520、522和橫向構件534、536。為了安裝支撐裝置514，將支撐裝置514插入接納窗530並穿過接納窗530，直到 支撐裝置514的相反的向外延伸的端部與導軌520、522的安裝區域相配。為了移除支撐裝 置514，可將支撐裝置514垂直地提起並使其離開導軌520、522，直到將支撐裝置514從窗 530拉出。以此方式，可以在不使用複雜工具或設備的情況系將支撐裝置514從框架510方 便地移除。通過基於工件的尺寸添加或移除支撐裝置，模塊化定位設備502可以支撐具有各 種尺寸的工件。一個或多個操作者可以對本文公開的設備進行安裝、移除和定位。圖9示出了定位設備600，定位設備600包括由導軌611、613支撐的多個支撐裝置 610a-k(總體為610)和蓋612a-d(總體為612)。蓋612可以足夠寬以限定用於在定位設 備600上走過的走道，結合圖13討論蓋612。支撐裝置610通常可以彼此類似，因此，除非另外指出，對支撐裝置其中之一的以下描述同樣地適用於其它支撐裝置。支撐裝置610e包括可相對於彼此移動的致動器組622。可以調節致動器之間的相對位置。致動器組622的每個致動器具有相對於長梁624的多個不同安裝位置，從而提供 相對細微的間距調節。可以增加或減小間距(例如相鄰支撐裝置或同一支撐裝置的致動器的間距)以實 現致動器之間期望的空間關係。可將支撐裝置610j、610k的致動器670、672彼此鄰近定位， 並使支撐裝置610e的致動器630、632彼此間隔開。還可以對致動器進行定位以在使用過 程中減少、限制或基本上防止長梁的扭曲。可將支撐裝置的致動器沿對應支撐裝置的中心 線定位或使這些該致動器與該中心線間分隔開，以控制施加到支撐裝置的梁的力矩(如果 有的話)。因為可以改變致動器的間距和支撐裝置的間距，所以可以實現各種配置。圖10示出了處於另一布置的致動器630、632、640和642。除非另外指出，對致動 器其中之一的描述同樣適用於其它致動器。從上方觀察，致動器630具有相對於安裝板692 偏心定位的可移動活塞690。通過改變安裝板692的定向，可將活塞690安裝在不同的位 置。還可以使致動器以增量(例如，90度的增量)旋轉到預設的安裝位置。每一個致動器 可以位於4個不同的位置。例如，圖9的致動器632可以逆時針旋轉90度到圖10中所示 的位置，因而允許重新定位，甚至允許通過旋轉安裝板698而側向重新定位。可以用使致動 器632相對於梁624居中的另一安裝板代替安裝板698。圖10的安裝板692可以聯接到長梁624的安裝區域(例如，基板)。在圖9中 圖示為僅具有一個致動器的支撐裝置610d包括一排平坦的安裝區域691，每一個平坦的 安裝區域691都具有被定位以與致動器安裝板的對應孔相配的角部孔693a、693b、693c和 693d(總體為693)。角部孔693圍繞中心孔，致動器可以穿過中心孔延伸。通過使緊固件 694a、694b穿過安裝板孔(或其它孔)以將安裝板692臨時地聯接到下側的安裝區域，可將 圖9和圖10中所示的致動器630安裝在安裝區域。在一些實施方式中，可將致動器插入並 穿過支撐裝置610d的開口 697。然後使致動器旋轉以使安裝板與安裝區691相配。使用者 可以手動地使致動器在不同的偏心位置之間移動，並且致動器穿過開口 697延伸。支撐裝 置的許多其它開口覆蓋有方板。圖11圖示了包括支撐裝置的定位設備700，這種支撐裝置具有致動器和固定的保 持器。支撐裝置710a包括多個固定的保持器712a、712b、712c以及多個孔蓋714a、714b。 固定的保持器712a呈向上延伸的拱形，其具有用於支撐工件的平臺720。平臺720處於相 對於支撐裝置710a的長梁713的固定高度。固定的保持器712b是帶有向上延伸的細長杆 的工件支撐件，該向上延伸的細長杆在自由端722處終止。固定的支撐件712c包括拱形， 該拱形具有一對間隔開的、豎直延伸的腿730、732以及平臺740，平臺740包括多個聯接器 742、744。聯接器742、744可以臨時地或永久地聯接到工具、工件的特徵等等。可以混合和 匹配可移動的部件和固定的部件的各種組合。固定的部件可以提供用於對工件進行定位的 基準位置。可將固定的保持器移除並重新安裝任意次數，以重新配置定位設備700。為了在相鄰部件之間提供間隙，可在支撐裝置中安裝孔蓋。支撐裝置710a在固定 支支撐件712a於支撐件712b之間具有蓋714a，而蓋714b處於支撐件712c的腿730與732 之間。可將蓋定位在工件的不適於與硬質工具接觸的部分的下方。參照圖12，定位設備800包括一對以角度定位的組裝體810、812、以及處於一對以角度定位的組裝體810、812之間的中央定位組裝體814。圖示的系統800支撐飛機機身的 具有彎曲形狀的一部分。可以基於工件的尺寸、配置、特性(例如，強度)選擇定位組裝體 的數量和相對位置。 圖13示了出包括蓋1002a-d(總體為1002)和支撐裝置lOlOa-d (共同1010)的定 位設備，其中支撐裝置lOlOa-d(共同1010)示出為致動器被移除。可以防止在加工過程中 產生的碎屑中的至少一些落入處於緊密地布置的蓋1002和支撐裝置1010下方的空間中， 因而最小化、限制或基本上防止碎屑在定位設備1014下方積聚。蓋1002 (例如，蓋1002a、 1002c和1002d)可以足夠寬以限定用於在定位設備1014上走過的走道。蓋1002b可以填 充支撐裝置IOlOc與支撐裝置IOlOd之間相對較小的間隙。碎屑可以包括但不限於從工件上移除的材料(例如，削屑、切削部分等)、用於產 生射流的材料(例如，水、磨料等等)、或在加工工件時產生的其它不想要的或丟棄的材料。 蓋1002與支撐裝置1010之間的空間(如果有的話)可以相對較小，使得碎屑積聚在蓋1002 和支撐裝置1010上。水可以沿相鄰組件之間的通道流動。例如，水可以沿通道1020流向 定位設備1014的側面以幫助排水。可以使用一個或多個密封裝置以確保水主要沿通道排 出，下面將詳細討論一個或多個密封裝置。工作個員可以在蓋1002上行走以接近工件或定位設備1014的部件，如致動器，甚 至是位於中央處的致動器，以進行致動器的更換、維修、檢查等等。圖示的蓋1002a具有用 作走道的相對較寬的支撐梁1041。梁1041能夠支撐至少一個人並限定通常為平坦的行走 表面1043。蓋1002c、1002d也可以用作走道。可以基於支撐裝置1010之間的間隙的尺寸選擇蓋1002的尺寸。每一個蓋1002 可以填充相鄰的一對支撐裝置1010之間的間隙的大部分或基本上全部。例如，蓋1002a可 以跨越支撐裝置1010b、1010c的分離距離的大部分延伸。在一些實施方式中，蓋1002a的 寬度W是支撐裝置1010b、1010c的分離距離的至少90%。蓋1002c、1002d與支撐裝置1010在尺寸上是可互換的。如在圖13中所示，蓋 1002c、1002d具有通常等於支撐裝置1010的寬度。蓋1002b的寬度大約為支撐裝置1010的 寬度的一半。蓋1002a的寬度大約為蓋1002b的寬度的兩倍或三倍以及蓋1002c、1002d的 寬度的1.5倍。其它寬度是可能的。蓋的寬度可通常等於支撐裝置的寬度的一半或支撐裝 置的寬度的一半的倍數。在一些布置中，在相鄰的支撐裝置1010之間定位有多個蓋1002。可以以任何數量的方式重新布置支撐裝置1010和蓋1002以提供各種不同的配 置，從而提供通常無間隙的上表面。蓋1002可以由導軌支撐，導軌也對支撐裝置1010進行 支撐。使用者可以方便地接近和定位蓋1002和支撐裝置1010的端部，以重新配置加工設 備1014。在其它實施方式中，蓋可由加工設備1014的支撐裝置或其它適合的部件支撐。例 如，蓋可由一對相鄰的支撐裝置支撐。可以以使得安裝區域允許支撐裝置1010以「半間距」布置被布置的方式配置支撐 導軌。如果一組支撐裝置緊密地擠在一起(例如，彼此接觸)，那麼使用者可以移除兩個相 鄰的支撐裝置並且可在兩個被移除的支撐裝置所處的間隙中居中地安裝一個支撐裝置。可 在這一個支撐裝置的任一側的所獲得的間隙中安裝蓋(例如，與圖13的蓋1002b類似的 蓋)。可以混合和匹配多個蓋和支撐裝置以提供緊密地堆疊的布置或彼此間隔開的支撐裝 置。
支撐裝置1110可以包括便於組裝和/或提高操作、可靠性和/或性能的多個特 徵。圖14示出了具有安裝特徵1113、1115的已安裝的經組裝支撐裝置1010a，安裝特徵 1113、1115具有用於保持模塊化裝置或工具部件如T型槽附件的槽1123、1125。在一些實 施方式中，用於管道管理的部件(例如，線纜管理、軟管管理、線路管理等等)聯接到安裝 特徵1113、1115以便於致動器的組裝和安裝。這些部件可以是夾持件或其它類型的約束裝 置。因而可以使管道保持遠離致動器的底部。圖14的支撐裝置IllOa包括基座1169、端帽1175和穿過端帽1175延伸的軟管1171、1173。基座1169包括多個一體的流體通路1161、1163。可以經由通路1161、1163提 供加壓的流體(例如，空氣)或真空。在一些實施方式中，使用通路1161、1163來氣動地操 作致動器1177。可以使用加壓的流體來對致動器1177進行致動，而真空由致動器1177的 保持器使用。因為通路1161、1163與基座1169是一體的，所以可以可靠地保持與致動器 1177的流體連通，以最小化或避免與分離的加壓/真空線路相關聯的問題。在其它實施方 式中，支撐裝置IllOa可具有與基座1169分離的加壓/真空線路，以允許方便的線路更換。可以對圖示的支撐裝置1110a、IllOb進行組裝並進行鉛垂測量(plumbed)/連線 (wired)，以便於添加或移除致動器。此外，可以保護或隔離部件以確保可靠的操作。例如， 底座1169的中空梁1118可以容納連接，如電連接、流體連接(例如，氣動連接)等等。可 以沿中空梁1118的內部定位各種的不同類型的連接。通過使用這些內部連接可以容易地 安裝致動器，以最小化或限制機器的停機時間，從而減少機器停機時間以增加產量。支撐裝置和相鄰的部件如支撐裝置或蓋可以防止在加工過程中產生的副產品進 入處於致動器下方的空間。圖14和15示出了支撐裝置1110a、1110b彼此密封地接合以防 止、限制或基本上防止材料(例如，水、碎屑等等)落入支撐裝置1110a、1110b之間。圖示 的支撐裝置IllOa包括密封裝置1121，密封裝置1121接觸支撐裝置IllOb以形成密封。參照圖15，通過使密封裝置1121壓靠支撐裝置11 IOb而形成密封1119。密封1119 可以是流體密閉性密封(例如，水密密封)、氣密密封或其它類型的密封。通過改變支撐裝 置IllOa的表面1120與支撐裝置IllOb的表面1122之間的距離，可以獲得期望的密封。如 果碎屑或水穿過密封1119離開，那麼可以調節密封裝置1121直到實現期望的密封1119。可以通過黏合劑(例如，膠水、粘合劑等等)、一個或多個緊固件等等將密封裝置 1121固定地聯接到支撐裝置IllOa的梁1118。圖15的密封裝置1121通常包括密封構件 1137 (圖示為氣囊式密封)、密封部件1137中的腔室1136、以及聯接到流體線路1141的流 入閥1130。主體1137可部分或全部地由可採取不同配置的柔性(compliant)材料製成。 可塑性材料可以包括泡沫材料、聚合物、橡膠和泡沫材料、聚合物、橡膠的組合等等。流入閥1130可與對腔室1137中流體量進行控制的一個或多個控制器或開關相 通。腔室1136可充有流體以實現密封構件1137期望水平的膨脹。為了使密封構件1137 膨脹，流體源1146(在圖14中示出)可以輸送流體通過線路1141並進入腔室1136。在一 個實施方式中，流體源1146可以是空氣加壓裝置，如空氣壓縮機。部分或彎曲膨脹的密封 構件1137抵靠支撐裝置IllOb以形成密封1119，即使在支撐裝置IllOa與IllOb之間存在 一定運動，也可以保持密封1119。在加工之後，通過使腔室1136內的流體穿過並流出流入 閥1130或另一個閥如流出閥，可以使密封構件1137縮小。因而，可以基於支撐裝置IllOa 和相鄰部件的位置使密封構件1137膨脹或縮小以提供不同尺寸和/或容差的支撐裝置和蓋之間的可互換性。圖16示出了密封裝置1200，密封裝置1200通常與圖15的密封裝置1121類似，除 了下面的詳細描述之外。密封裝置1200具有通常為實心的橫截面(即，非中空的)並且可 以部分或全部地由能夠承受大變形的可壓縮材料製成，如泡沫(例如，閉孔泡沫塑料、開孔 泡沫塑料等等)。密封裝置1200可固定到支撐裝置1212的表面1210並可朝向相鄰的支撐 裝置1214凸出。在一些實施方式中，密封裝置1200是一體形成的密封構件。密封構件可具有一件式或多件式構造並可具有任何適合的橫截面輪廓。例如，密 封構件的橫截面輪廓可以是通常的多邊形(例如，矩形或正方形)、圓柱形、半圓形等等。圖 15的密封構件1137是通常的半圓形，圖16的密封構件1200是通常的多邊形，圖示為通常 的矩形。如果需要或者希望，其它橫截面輪廓也是可能的。密封構件還可沿其縱向長度具 有通常恆定的橫截面輪廓。這樣的密封構件特別適合於在通常平行的部件之間使用。可替 換地，密封構件可沿其縱向長度具有變化的橫截面輪廓以在非平行的部件之間使用。 圖17和圖18示出了可與支撐裝置和/或蓋一起使用的密封裝置。圖17示出了 跨過在支撐裝置1306與1308之間限定的間隙1302延伸的密封裝置1300。密封裝置1300 最小化、限制或基本上防止碎屑落入間隙1302並通常包括一對接合構件1310、1312和主體 1320。接合構件1310、1312可分別與支撐裝置1306、1308密封地接合。使用者可方便地提 起密封裝置1300離開支撐裝置1306、1308以重新定位或移除密封裝置1300。在一些實施 方式中，密封裝置1300固定地或可旋轉地聯接到支撐裝置1306、1308其中之一。參照圖18，密封裝置1400在支撐裝置1406與1408之間延伸。密封裝置1400可 嵌入支撐裝置1406、1408中以遮蓋間隙1402。在圖示的實施方式中，密封裝置1400分別延 伸到支撐裝置1406、1408的槽1416、1418中並可固定地聯接到支撐裝置1406、1408其中之 一。如果密封裝置1400固定地聯接到支撐裝置1406，那麼當支撐裝置1406、1408朝向彼此 移動時，密封裝置1400可以滑動到槽1418中。圖19示出了基座1500，基座1500包括中空梁1510和從梁1510起向下延伸的裙 部1512。梁1510包括用於接納致動器的線性排列的孔洞1525。裙部1512包括第一部分 1532，第一部分1532與第二部分1534間隔開。圖示的第一部分1532和第二部分1534是 限定空間1536的防護件。因而第一部分1532和第二部分1534可以保護致動器並提供用 於接納部件如軟管、管道等等的空間。可以通過不同的製造工藝形成基座1500，包括涉及擠出(extruding)、模製、機械 加工、銑削等等的工藝。示出的基座1500可由通過擠出工藝形成的工程材料製成，如複合 材料、聚合物、金屬(例如，鋁合金、陽極氧化鋁等)。還可以在擠出工藝中製成通道、安裝特 徵、槽和密封裝置的部分等等。可以通過鑽孔或銑削工序形成孔洞1525以製成具有一件式 構造的基座。在其它實施方式中，基座1500可以具有多件式構造。例如，梁1510可包括通 過緊固件聯接在一起的多個分離的構件。在一些實施方式中，基座1500和/或梁1510可 以是焊接件。例如，可以通過模壓工序形成基座1500的部分，而其它部分可以是與擠出的 部分組裝的焊接件。基座1500可以部分或全部地由一種或多種金屬、複合材料、聚合物或者金屬、復 合材料、聚合物的組合製成。複合材料可包括但不限於增強元件(例如，纖維、顆粒等等)、 填充料、黏合劑、基體等等。可將金屬、木材、玻璃纖維、聚合物、塑料、金屬、陶瓷、玻璃等等組合在一起以製成特性分別與梁的組成物的特性不同的梁。在一些實施方式中，基座1500 可以包括纖維增強複合材料、微粒增強複合材料、層壓材料(例如，組裝在一起的薄層的堆 疊)或者纖維增強複合材料、微粒增強複合材料、層壓材料的組合。複合材料的基體可由金 屬、聚合物或用於封裝其它增強組分的其它適合材料如纖維製成。層壓材料可以是單向層 壓體、正交層壓體、斜交層壓體、對稱層壓體等等。複合材料基座1500可包括非複合材料特 徵(例如，嵌入金屬安裝特徵)等等。在一些實施方式中，基座1500主要由纖維增強複合 材料製成。如果需要或者期望，金屬組分可以嵌入複合材料中。
為了降低製造成本，支撐裝置和蓋都可由相同的組分製成或包含相同的組分。可 以在不進行實質改變的情況下將一些底座用作碎屑的蓋，可對其它基座進一步加工以形成 孔洞1525或其它特徵來製成支撐裝置。例如，蓋可由沒有孔洞1525的圖19的基座1500 製成。因而可以通過為定位設備的主要部件使用相同的部件來降低製造成本和複雜性。以上描述的各種方法和技術提供了實施所公開的實施方式的多種方法。此外，本 領域的技術人員可以認識到來自於本文中公開的不同實施方式的各種特徵如導軌和支撐 裝置的可互換性。類似地，本領域的技術人員可以混合和匹配以上討論的各種特徵和行為 以及每一這種特徵或行為的其它公知的等價物，以執行依照本發明公開的原理的方法。例 如，本文公開的定位設備可與各種製造系統一起使用，如機械加工工具、銑床、鑽床、測量機 (例如坐標測量機)、非破壞性試驗機、組裝系統等等。此外，在本文中所描述和圖示的方法 不限於所記載的行為的準確順序，也不必限於所記載的所有行為的實踐。在實踐所公開的 實施方式中可以採用事件或行為的其它順序、或部分的事件、或事件的同時發生。雖然以某些實施方式和示例為背景公開了本發明，但是本領域技術人員可以理 解，本發明超越具體公開的實施方式擴展到其它可替換的實施方式和/或用途以及明顯的 修改和公開的實施方式的等價物。因此，本發明僅由權利要求所限定。
權利要求
一種用於支撐工件的系統，包括第一支撐導軌，具有多個分離的第一安裝區域；第二支撐導軌，具有多個分離的第二安裝區域，第二安裝區域和對應的第一安裝區域限定多個橫向安裝位置；接納窗，處於所述第一支撐導軌與所述第二支撐導軌之間；以及支撐裝置，所述支撐裝置的尺寸被確定以使所述支撐裝置擱置在所述第一支撐導軌和所述第二支撐導軌上並支撐工件的至少一部分，所述支撐裝置包括梁；一組致動器，固定地聯接到所述梁使得致動器的自由端能夠遠離所述梁移動和朝向所述梁移動；以及第一鎖定機構和第二鎖定機構，所述第一鎖定機構處於所述支撐裝置的第一端，所述第二鎖定機構處於所述支撐裝置的與所述第一端相反的第二端，所述第一鎖定機構和第二鎖定機構能夠聯接到一對第一安裝區域和第二安裝區域以當所述第一鎖定機構和第二鎖定機構處於鎖定配置時將所述支撐裝置保持在多個橫向安裝位置之一，當所述第一鎖定機構和所述第二鎖定機構處於解鎖配置時，所述支撐裝置能夠相對於所述第一支撐導軌和第二支撐導軌移動。
2.如權利要求1所述的系統，其中，當所述第一鎖定機構和第二鎖定機構處於所述解 鎖配置時，所述支撐裝置適於被豎直提起離開所述第一支撐導軌和第二支撐導軌。
3.如權利要求1所述的系統，其中，所述一組致動器沿整個所述梁延伸。
4.如權利要求1所述的系統，其中，所述一組致動器基本上垂直於所述第一支撐導軌 的縱軸線和所述第二支撐導軌的縱軸線至少其中之一。
5.如權利要求1所述的系統，其中，每個致動器能夠沿各自的穿過所述接納窗延伸的 作用線獨立地移動。
6.如權利要求1所述的系統，其中，所述支撐裝置包括至少一個固定的保持器，所述至 少一個固定的保持器與所述一組致動器協作以支撐所述工件或聯接到工具。
7.如權利要求6所述的系統，其中，所述至少一個固定的保持器是長杆或帶有平臺的 拱形。
8.如權利要求1所述的系統，其中，所述第一鎖定機構和第二鎖定機構至少其中之一 包括定位銷，所述定位銷被配置以穿過所述第一安裝區域和第二安裝區域其中之一。
9.如權利要求1所述的系統，其中，所述梁具有足夠長的軸向長度，使得所述梁的第一 端和第二端分別放置在所述第一支撐導軌和第二支撐導軌上。
10.如權利要求1所述的系統，其中，所述第一安裝區域形成於所述第一支撐導軌的上 表面，所述第二安裝區域形成於所述第二支撐導軌的上表面。
11.如權利要求1所述的系統，還包括多個支撐裝置，所述多個支撐裝置適於定位在 相應的橫向安裝位置，並且所述多個支撐裝置的尺寸被確定以使所述多個支撐裝置擱置在 所述第一支撐導軌和第二支撐導軌上。
12.如權利要求1所述的系統，其中，致動器至少其中之一能夠在相對於所述梁的縱軸 線的橫向偏置的位置之間移動。
13.如權利要求1所述的系統，其中，致動器至少其中之一具有安裝板，所述安裝板適於與所述梁的安裝區域相配以限定多個預設的致動器安裝位置。
14.如權利要求1所述的系統，其中，所述支撐裝置還包括密封裝置，所述密封裝置被 配置以與能夠相對於所述支撐裝置移動的另一部件形成密封。
15.如權利要求14所述的系統，其中，所述密封裝置是沿所述梁縱向延伸的可膨脹氣 囊式密封。
16.一種用於加工工件的製造系統，所述系統包括固定的框架，所述固定的框架具有第一支撐導軌和第二支撐導軌，所述第一支撐導軌 包括在所述第一支撐導軌中形成的多個間隔開的分離的第一安裝區域，所述第二支撐導軌 包括在所述第二支撐導軌中形成的多個間隔開的分離的第二安裝區域，相應橫向成對的第 一安裝區域和第二安裝區域限定安裝位置；以及多個支撐裝置，能夠定位在各自的安裝位置，每個支撐裝置包括一排可移動的致動器， 所述一排可移動的致動器適於對由機械加工系統所加工的工件的至少一部分進行支撐。
17.如權利要求16所述的製造系統，其中，每個支撐裝置被配置以固定地聯接到對應 的一對第一安裝區域和第二安裝區域。
18.如權利要求16所述的製造系統，其中，支撐裝置至少其中之一包括梁，所述梁在所 述第一支撐導軌與第二支撐導軌之間橫向延伸並擱置在所述第一支撐導軌和第二支撐導 軌上。
19.如權利要求16所述的製造系統，其中，每個支撐裝置包括鎖定機構，所述鎖定機構 具有鎖定狀態和解鎖狀態，在所述鎖定狀態下，支撐裝置固定地聯接到框架，在所述解鎖狀 態下，支撐裝置相對於框架移動。
20.如權利要求16所述的製造系統，其中，支撐裝置至少其中之一具有梁和致動器，致 動器能夠安裝在相對於所述梁的多個預設安裝位置，預設安裝位置處於相鄰的支撐裝置之 間。
21.如權利要求16所述的製造系統，其中，支撐裝置至少其中之一具有長構件和致動 器，致動器包括安裝板，所述安裝板適於與所述長構件的安裝區域相配以限定多個預設的 致動器安裝位置。
22.如權利要求16所述的製造系統，還包括由所述第一支撐導軌和第二支撐導軌支撐的至少一個蓋，蓋基本上填滿相鄰的一對支 撐裝置之間的間隙。
23.如權利要求22所述的製造系統，其中，蓋至少其中之一足夠寬以限定走道。
24.如權利要求16所述的製造系統，還包括多個蓋，每個蓋的寬度通常等於支撐裝置之一的寬度的一半或者等於支撐裝置之一的 寬度的一半的倍數。
25.如權利要求16所述的製造系統，還包括蓋，處於相鄰的一對部件之間以當工件被加工時防止水和碎屑進入通常處於相鄰的部 件下方的空間。
26.如權利要求25所述的製造系統，其中，蓋與相鄰的部件中至少一個呈支撐裝置形 式的部件形成流體密閉性密封。
27.如權利要求16所述的製造系統，其中，所述多個支撐裝置彼此連接以在彼此之間形成流體密閉性密封。
28.如權利要求16所述的製造系統，其中，支撐裝置其中之一包括可膨脹密封裝置，所 述可膨脹密封裝置適於與相鄰的支撐裝置或蓋接合。
29.一種用於對工件進行定位的系統，所述系統包括第一支撐導軌；第二支撐導軌，與所述第一支撐導軌間隔開，所述第一支撐導軌和第二支撐導軌限定 沿所述第一支撐導軌和第二支撐導軌的縱向長度定位的多個分離的安裝位置；以及多個長的直立的支撐裝置，所述多個長的直立的支撐裝置能夠沿所述第一支撐導軌 和第二支撐導軌的長度獨立地移動並能夠在各自的分離的安裝位置固定地聯接到所述第 一支撐導軌和第二支撐導軌，每個支撐裝置適於擱置在所述第一支撐導軌和第二支撐導軌 上。
30.如權利要求29所述的系統，其中，支撐裝置至少其中之一包括鎖定機構，所述鎖定 機構具有鎖定配置和解鎖配置，在所述鎖定配置下，支撐裝置固定地聯接到所述第一支撐 導軌和第二支撐導軌其中之一，所述解鎖配置允許支撐裝置相對於所述第一支撐導軌和第 二支撐導軌其中之一移動。
31.如權利要求29所述的系統，其中，支撐裝置其中之一具有長度固定的一組致動器， 每個致動器具有升高配置和降低配置以調節該組致動器的高度。
32.如權利要求29所述的系統，其中，支撐裝置至少其中之一具有多個致動器，所述第 一支撐導軌和第二支撐導軌的上表面定位於沿所述多個致動器的在豎直方向上的中間位 置。
33.如權利要求29所述的系統，其中，支撐裝置至少其中之一具有至少一個直立的可 移動的致動器和至少一個高度固定的支撐部件，所述至少一個高度固定的支撐部件與所述 至少一個直立的可移動的致動器協作以支撐所述工件。
34.如權利要求29所述的系統，其中，所述多個長的直立的支撐裝置能夠沿所述第一 支撐導軌和第二支撐導軌水平地堆疊。
35.一種支撐裝置，包括擠出的主體，適於接納多個致動器，所述擠出的主體包括至少一個流體通道，所述至少 一個流體通道能夠聯接到由主體承載的所述多個致動器。
36.如權利要求35所述的支撐裝置，還包括密封裝置，被定位為與相鄰於所述支撐裝置的部件協作以與該相鄰的部件形成阻止水 和碎屑的屏障。
37.如權利要求36所述的支撐裝置，其中，所述擠出的主體包括形成所述密封裝置的 一部分的至少一個擠出特徵。
38.如權利要求36所述的支撐裝置，其中，所述密封裝置包括可膨脹的密封構件。
39.如權利要求36所述的支撐裝置，其中，所述擠出的主體包括部件安裝槽。
40.如權利要求39所述的支撐裝置，其中，所述部件安裝槽具有通常為T形的橫截面輪廓。
41.如權利要求35所述的支撐裝置，其中，主體主要包括複合材料、金屬或複合材料和 金屬的組合。
42.—種加工工件的方法，所述方法包括在形成於第一導軌中的多個第一安裝區域和形成於與所述第一導軌間隔開的第二導 軌中的多個第二安裝區域上對多個支撐裝置進行定位，使得所述多個支撐裝置在所述第一 導軌與第二導軌之間橫向延伸；使用支撐裝置的鎖定機構將支撐裝置固定地聯接到所述第一導軌和第二導軌，使得每 個鎖定機構由第一安裝區域和第二安裝區域其中之一接納；將工件放置在支撐裝置的致動器上；使用可移動的機械加工組裝體對工件進行加工；將經加工的工件從致動器上移除；以及使用鎖定機構將支撐裝置之一與所述第一導軌和第二導軌脫開聯接。
43.如權利要求42所述的方法，還包括在將支撐裝置與所述第一導軌和第二導軌脫開聯接之後使支撐裝置的至少一個相對 於所述第一導軌和第二導軌移動。
44.如權利要求42所述的方法，其中，對多個支撐裝置進行定位還包括沿所述第一導 軌和第二導軌水平地堆疊所述多個支撐裝置。
45.如權利要求42所述的方法，其中，將工件放置在致動器上還包括在由成排的致動 器形成的組上對工件進行定位。
46.如權利要求42所述的方法，還包括相對於支撐裝置之一的支撐至少一個致動器的梁，對該至少一個致動器偏心地定位。
47.如權利要求42所述的方法，還包括使致動器其中之一從第一安裝位置移動到第二安裝位置，並且致動器穿過所述支撐裝 置的梁，所述梁對處於所述第一安裝位置和第二安裝位置的致動器進行支撐。
48.如權利要求42所述的方法，還包括使相鄰的支撐裝置接合以產生阻止水和/或碎屑的屏障。
49.如權利要求48所述的方法，還步包括壓緊處於相鄰的支撐裝置之間的密封裝置。
全文摘要
一種製造系統，其包括可配置的定位設備和用於對由定位設備保持的工件進行加工的機械加工系統。定位設備具有不同配置以保持不同類型工件，如壁板、飛機機身、機翼蒙皮、發動機箱體。定位設備包括第一支撐導軌和與第一支撐導軌間隔開的第二支撐導軌。第一支撐導軌和第二支撐導軌支撐多個可堆疊的支撐裝置，多個可堆疊的支撐裝置協作以對工件進行定位。支撐裝置沿其長度具有可調節的高度以適應工件的形狀。
文檔編號B25B1/24GK101868323SQ200880117293
公開日2010年10月20日 申請日期2008年11月26日 優先權日2007年11月30日
發明者保羅·瑞賽維爾, 馬克·A·賽伯頓 申請人:Flow國際公司