專利名稱：用于制造設備的可拆卸固定裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及制造設備和過程，并且，更具體地涉及用于在制造系統(tǒng)中準確定位可拆卸固定裝置的設備與方法。
背景技術：
計算機數(shù)字控制(“CNC”)機器在許多制造工廠和環(huán)境中是普遍存在的，而且可以包括涉及鉆孔、切割、車削、工藝路線、磨光和其它部件制造與處理過程的機器。在許多CNC 機器中，一個或多個固定裝置或者其它處理部件常常是重要的特征。當工件或零件被處理或者從一個機器傳輸?shù)搅硪粋€機器時，這種固定裝置通常允許這些工件或零件的可重復、 準確且固定的設置。位于瑞士 Buron的Erowa AG是一家制造多種CNC機器與部件的公司， 而且CNC機器、固定裝置和其它部件的各種例子都可以在例如Erowa的網(wǎng)站mm. erowa. com 上找到。在許多情況下，CNC固定裝置是為特定應用定制的。CNC固定裝置有時候是以永久且不靈活的方式形成的，這會導致每當相關零件或者物品被充分修改或者不再需要時，固定裝置及其周圍部件成為廢棄且無用的。為此，常常期望以在零件規(guī)格或部件需求改變時允許盡可能多互換能力的方式開發(fā)盡可能多的CNC系統(tǒng)固定裝置和其它部件。例如，當對于在用于給定制造過程的普通臺面或者基座部件上處理的零件或者工件有實質性的改變時，該基座部件一般不需要改變或者替換。另一方面，每當對于給定零件或工件有任何顯著的改變或替換時，處理并準確地設置所述零件或工件以進行給定制造操作的固定裝置將常常需要被修改或替換。由于CNC 固定裝置常常是在某個地方永久安裝或者附接的，因此這也常常會導致用于支持固定裝置的一個或多個物品的修改或代替。由于可拆卸或者臨時的CNC固定裝置的安裝常常不如那些永久性的安裝可靠，因此這種永久性安裝常常是出于對在定位被處理零件或工件時的速度和高可靠性的精度的需求的原因。此外，當固定裝置在原地修復時或者當固定裝置及任何附接的支撐結構被拆卸并重新定位以進行修復時，CNC固定裝置上任何特定位置的故障或者缺陷都會導致制造時間的顯著損失。當然，這種制造停機時間導致整體制造操作的延遲和不期望的成本。此外，當需要完整的固定裝置替換時，支撐結構的任何替換也會導致顯著的成本增加。盡管關于CNC固定裝置所使用的許多設計和技術在過去總體上工作得很好，但總是期望提供用于更靈活且成本有效的固定裝置的進一步設計與技術。特別地，所期望的是更容易拆卸和可互換的改進的CNC固定裝置，同時不犧牲關于由此被處理的零件或工件的高速度或者精確設置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供了具有容易拆卸但仍然允許關于由此被處理的各種零件或工件精確設置的固定裝置的CNC系統(tǒng)。這可以至少部分地通過使用以下的可拆卸固定裝置來實現(xiàn)，所述可拆卸固定裝置適于接收上覆夾緊力(incumbent clamping force)并將其轉換成固定裝置橫向運動，其中固定裝置的橫向運動被多個準確定位的基準停止。在本發(fā)明的各種實施方式中，一種部件制造系統(tǒng)可以包括具有通過其的定義第一方向的縱軸的細長部件、耦合到該細長部件并從其在第二方向向外延伸的延伸部分及適于接收由所述延伸部分傳遞到其的力的可拆卸固定裝置，其中在第二方向具有與第一方向垂直的分量。所述細長部件可以適于圍繞第一方向旋轉并沿第一方向行進，并且還適于沿第一方向傳遞力。所述延伸部分可以操作成將力從第一方向轉換到具有彼此垂直并與第一方向垂直的分量的第二和第三方向。所述可拆卸固定裝置可以具有沿第一方向延伸通過其的內部開口，該內部開口適于接收并允許細長部件的移動，而且，作為力的結果，可拆卸固定裝置可以在第二和第三方向移動并定位。當然，該可拆卸固定裝置可以適于引導用于其它制造部件或零件的制造操作。在多種具體實施方式
中，所述細長部件可以是圓柱體的，而且可以通過氣壓來推動或驅動。在多種實施方式中，所述延伸部分可拆卸地耦合到細長部件的末端。在一些實施方式中，可拆卸固定裝置可以容易地從系統(tǒng)中拆卸，而不需要從細長部件拆卸延伸部分。 此外，可拆卸固定裝置還可以包括相對于彼此安裝的頂板和底板。部件制造系統(tǒng)中的更多的物品可以包括適于支撐可拆卸固定裝置的接收器基座， 其中，作為所述力的結果，可拆卸固定裝置在第二和第三方向相對于該接收器基座準確地設置。在一些實施方式中，可拆卸固定裝置可以在一微米的容限內在第二和第三方向定位。 在一些實施方式中，可拆卸固定裝置包括位于其中的多個導孔，并且接收器基座包括多個導銷，設置成使得可以通過匹配導銷與導孔來將可拆卸固定裝置安裝到接收器基座。在一些具體實施方式
中，所述多個導銷中的一個或多個定義了除至少有一個平的側面之外大體為圓柱形的橫截面。部件制造系統(tǒng)中的更多的物品可以包括位于多個導孔中的多個基準，作為力的結果，利用這些基準進行操作以將可拆卸固定裝置準確地定位到第二和第三方向中。所述多個基準可以操作成通過接觸多個導銷使得可拆卸固定裝置在第二和第三方向的運動在基準被導銷接觸時停止來定位可拆卸固定裝置。此外，多個斜切區(qū)域可以位于延伸部分和可拆卸固定裝置上，并適于當延伸部分在第一方向相對于可拆卸固定裝置移動的時候彼此嚙合。在這種布置中，嚙合的斜切區(qū)域操作成由此將力從第一方向轉換到第二和第三方向。在本發(fā)明的多種實施方式中，可拆卸CNC固定裝置可以包括一個或多個適于方便制造零件或工件處理的外表面區(qū)域；中心開口，延伸通過外表面區(qū)域，且適于接收和允許由具有主軸的分立細長部件和耦合到細長部件的分立延伸部分通過其所做的軸向和旋轉運動；適于與延伸部分上的多個斜切區(qū)域嚙合的多個斜切區(qū)域；多個導孔，來自分立的接收器基座的多個導銷適于通過該多個導孔與其進行安裝；及位于所述多個導孔中的多個基準。類似于前面的系統(tǒng)實施方式，來自分立的延伸部分的上覆力造成延伸部分上多個斜切區(qū)域嚙合到可拆卸CNC固定裝置上的多個斜切區(qū)域，并導致可拆卸CNC固定裝置在基本上與分立的細長部件的主軸垂直的平面內的移動。作為來自分立的延伸部分的上覆力的結果，多個基準可以操作成將可拆卸固定裝置準確地定位在所述平面內。在關于以上系統(tǒng)或CNC中任何一個的多種具體實施方式
中，多個固定裝置斜切區(qū)域包括兩個正交相鄰的斜面。在多種實施方式中，延伸部分可以可拆卸地耦合到細長部件的末端。在存在這種可拆卸的附接的情況下，所述延伸部分的拆卸可以允許可拆卸固定裝置從對應系統(tǒng)的更容易的拆卸。在其它實施方式中，延伸部分可以與細長部件一體化形成。 在一些實施方式中，不管細長部件和延伸部分是一體化形成的還是由多個物品制成的，可拆卸固定裝置都可以容易地從系統(tǒng)拆卸，而不需要將延伸部分與細長部件分離。這種布置可以包括細長部件和延伸部分的旋轉動作，其中第一旋轉位置允許可拆卸固定裝置簡便的安裝與拆卸，而第二旋轉位置方便延伸部分的夾緊和相對于可拆卸固定裝置施加力。在多種進一步的實施方式中，提供了在CNC系統(tǒng)中處理制造物品的方法。相關方法步驟可以包括將可拆卸CNC固定裝置安裝到對應的接收器基座，延伸具有主軸的細長部件通過所述固定裝置的中心開口，將延伸部分耦合到細長部件的末端同時使細長部件延伸通過中心開口，關于其主軸旋轉細長部件使得改變延伸部分的位置，沿主軸移動細長部件使得延伸部分接觸固定裝置并相對于該固定裝置施加向下的力，將相對于固定裝置向下的力轉化成一個或多個方向基本上與所述向下的力垂直的合力，使得固定裝置關于接收器基座橫向移動，作為多個基準的結果而停止可拆卸CNC固定裝置的橫向移動，及在所述停止步驟后相對于可拆卸CNC固定裝置的一個或多個外表面特征處理一個或多個制造物品。安裝步驟可以涉及接收器基座上的多個導銷和可拆卸CNC固定裝置中的多個對應導孔的使用，而且中心開口可以適于方便細長部件的軸向和旋轉運動。此外，基準可以精確地在與導銷接觸的導孔中定位，使得所述停止導致可拆卸CNC固定裝置期望的準確定位。附加步驟可以包括從CNC系統(tǒng)拆除可拆卸CNC固定裝置。通過對以下附圖和具體描述的查閱，對本領域技術人員來說，本發(fā)明的其它裝置、 方法、特征和優(yōu)點將是或者將變得顯而易見。所有這些附加的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點都希望包括在本描述之內，在本發(fā)明的范圍之內，并且由所附權利要求保護。


所包括的附圖是為了說明的目的而且僅僅是要為所公開的用于在制造設備或工具上或者關于其準確定位可拆卸固定裝置的創(chuàng)新性裝置與方法提供可能的結構和布置的例子。這些附圖決不是要限制在不脫離本發(fā)明主旨與范圍的情況下可以由本領域技術人員對本發(fā)明進行的形式和細節(jié)上的任何改變。圖IA以前透視圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的、具有夾緊的可拆卸固定裝置的示例CNC部件制造系統(tǒng)。圖IB以前透視圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的、具有未夾緊的可拆卸固定裝置和凸起的夾緊布置的圖IA示例CNC部件制造系統(tǒng)。圖2以俯視圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的、其可拆卸固定裝置被夾緊的圖 IA示例CNC部件制造系統(tǒng)。圖3以前透視分解圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的可選示例部件制造系統(tǒng)。圖4A以俯視圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的、在圖3中示出的示例組裝的可拆卸固定裝置。圖4B以底部倒轉視圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的、在圖3中示出的示例組裝的可拆卸固定裝置。圖5A以俯視圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的另一種可選示例部件制造系統(tǒng)。圖5B以側截面圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的、當施加了夾緊力時的示例部件制造系統(tǒng)。圖6A以底部倒轉視圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的、在圖5A和5B中示出的示例延伸部分。圖6B以俯視圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的、在圖5A和5B中示出的可拆卸固定裝置的示例凹陷區(qū)域。圖7提供了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的、處理CNC系統(tǒng)中的制造物品的示例方法的流程圖。
具體實施例方式在這部分中描述根據(jù)本發(fā)明的裝置與方法的示例應用。提供這些例子僅僅是為了增加背景并幫助理解本發(fā)明。因此，對本領域技術人員來說，很顯然本發(fā)明可以在沒有這些特定細節(jié)中的一些或者全部的情況下實踐。在其它例子中，為了避免不必要地模糊本發(fā)明， 眾所周知的處理步驟沒有具體描述。其它應用也是可能的，因此以下例子不應當被認為是限制。在以下具體描述中，對附圖進行參照，其中附圖構成描述的一部分而且其中通過例示示出了本發(fā)明的特定實施方式。盡管這些實施方式以足夠多的細節(jié)進行了描述，以便使本領域技術人員能夠實踐本發(fā)明，但是應當理解這些例子不是限制；因此其它實施方式也可以使用，而且在不脫離本發(fā)明主旨與范圍的情況下可以進行改變。在多種實施方式中，本發(fā)明總體上涉及具有可拆卸和可互換固定裝置的CNC制造系統(tǒng)。這種固定裝置可以容易且快速地安裝到系統(tǒng)中并仍然允許固定裝置的精確定位，使得被處理的工件或者零件也可以在制造過程中精確地定位。盡管以下具體實施方式
已經(jīng)關于水平布置的可拆卸固定裝置及垂直夾緊的圓柱體和延伸頭進行了描述，但是很容易認識到，在不脫離在此所述且以下權利要求保護的創(chuàng)新性特征的情況下，部件的任何方向布置都可以使用。例如，可拆卸固定裝置可以垂直布置，或者在水平或垂直之間有一個角度?？蛇x地，可拆卸固定裝置可以在與所示示例說明顛倒的位置布置。更多的可選實施方式將是本領域技術人員很容易認識到的。首先參考圖IA和1B，在相似的前透視圖中示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的示例CNC部件制造系統(tǒng)，其中可拆卸固定裝置分別被夾緊和未被夾緊。部件制造系統(tǒng)100可以包括適于支撐可拆卸固定裝置120的接收器基座110。具有六角形螺桿132或者其它合適的耦合器的延伸頭或者延伸部分130可以是例如T形的，并且可以耦合到圓柱體或其它細長部件140的末端。這個延伸部分在圖IA中的夾緊系統(tǒng)100中示為處于夾緊位置130， 而在圖IB的未夾緊系統(tǒng)100’中示為處于其凸起和旋轉(即，未夾緊)位置130’?？刹鹦豆潭ㄑb置120上的多種特征包括多個導孔12加、122b，位于導孔中的多個基準12^、lMb、 12 及適于方便制造零件或工件(未示出)的處理的多個外表面區(qū)域126a、U6b。細長部件140總體上可以定義通過其的縱軸(例如，垂直或者ζ軸)，圓柱體或部件關于其旋轉并且沿著其行進?？梢岳斫鉃榫哂谐龍A柱體之外的其它可能形狀和橫截面的細長部件可以氣動驅動，但液壓或者其它類型的力也可以根據(jù)期望使用。總的來說，細長部件在兩個不同的位置之間移動和旋轉，這導致延伸部分130的夾緊位置130和未夾緊位置 130’。盡管旋轉的量示為大約90度，但是很容易認識到其它旋轉也可以使用，例如45度。如很容易認識到的，可拆卸固定裝置120是松的，并且，當延伸部分130’處于其未夾緊位置時，可以在與細長部件140垂直的水平平面內(即，在χ和y方向都)顯著地關于接收器基座110來回移動。但是，當細長部件140在ζ方向向下移動時，延伸部分130可以旋轉并將向下的力施加到可拆卸固定裝置120的接收表面上。然后，這個向下的力轉換成一個或兩個水平力的分量，這些力的分量可以操作成將可拆卸固定裝置關于接收器基座 110準確地移到期望的位置。當然，在可拆卸固定裝置120已經(jīng)處于接收器基座110上合適的位置時，可拆卸固定裝置120不移動。以下更具體地闡述固定裝置120的這種移動和準確設置機制。圖2以俯視圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的、其可拆卸固定裝置被夾緊的圖 IA示例CNC部件制造系統(tǒng)。圖2有效地提供了圖IA中所示的同一系統(tǒng)100的不同視圖。 接收器基座110、可拆卸固定裝置120、延伸部分130和外表面區(qū)域126a、U6b、126c都在與圖IA所示相同的位置。此外，可以看到，導銷112a、112b在可拆卸固定裝置120的導孔中。 這些導銷llh、112b可以固定或耦合到接收器基座110，使得可拆卸固定裝置120通過將導銷插入到導孔中來安裝到接收器基座。導銷可以比導孔小一些，盡管這也會導致導銷和導孔之間顯著的活動量或“溢出”量，但是這使得安裝可以容易且快速地完成。也就是說，當通過多個導銷11 插入對應導孔12 中而將可拆卸固定裝置120安裝到接收器基座110 上時，可拆卸固定裝置120可以在χ和y方向都移動顯著的量。為了讓可拆卸固定裝置120準確地定位(作為通過延伸部分130傳遞到其上面的向下的上覆力的結果)，可以實現(xiàn)多個精確設置的基準12^、lMb、12k。由于傳遞到固定裝置的向下的上覆力將強迫固定裝置移動，直到其通過接觸基準的導銷停止，因此這些基準有效地停止可拆卸固定裝置在對應的χ和y方向的橫向移動，并由此用來準確地定位可拆卸固定裝置。相應地，導銷、基準和到其的支撐部件必須適當?shù)卦O計成承受由延伸部分傳遞的力。如圖所示，基準12 和12 用來停止可拆卸固定裝置120在y方向的移動，而基準124b用來停止其在χ方向的移動。相應地，基準在可拆卸固定裝置上的準確設置也是重要的。因此，基準可以精確地定位和精煉，以便反映各個外表面區(qū)域126a、U6b、126c應當處在的位置。一旦基準定位到導孔中，這種基準設置可以包括例如基準的任何處理或機器加工。而且，為了更大的可靠性，在要接觸基準的表面上，導銷可以是平的。盡管，為了停止在給定方向的移動，最終只有一個基準是必需的，但是優(yōu)選地可以為每個方向包括至少兩個基準，從而限制例如不期望的扭轉。在每個方向使用一個基準的情況下，直接與延伸部分130成一條直線地定位這種基準是優(yōu)選的。而且，盡管系統(tǒng)100示為具有兩個導銷112a、112b和兩個導孔12加、122b，但是很容易認識到，更多的導銷和對應的導孔也可以有效地使用。實際上，三個或四個導銷和導孔也被認為工作得很好。圖2還可以用于認識部件制造系統(tǒng)100的另一個相關特征。如以上所指出的，圓柱體或者細長部件140旋轉，使得延伸部分130可以在“夾緊”位置130和未夾緊130’位置之間旋轉。在一些實施方式中，未夾緊位置130’也可以看作“打開”位置，使得延伸部分可以滑動通過可拆卸固定裝置120中的開口 131，并且整個可拆卸固定裝置可以容易地從系統(tǒng)100拆除。由于延伸部分130和開口 131形狀的性質，可以實現(xiàn)這種簡便的拆卸。如圖所示，延伸部分總體上可以成型為T或十字形，一組延伸臂相對長而窄，而另一組延伸臂相對短而寬。因此，在夾緊位置，長臂的末端不能匹配通過開口 131較短的部分，而短臂的寬度不能匹配通過開口 131較窄的部分。當然，根據(jù)期望，其它形狀也可以以類似的方式使用，以便實現(xiàn)相同的總體結果。現(xiàn)在轉向圖3，以前透視分解圖示出根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的可選示例部件制造系統(tǒng)。部件制造系統(tǒng)300可以基本上與以上提供的系統(tǒng)100相似。特別地，系統(tǒng)300可以包括適于支撐可拆卸固定裝置320/321的接收器基座310，及具有六角形螺桿332或其它合適的耦合器的延伸部分330，其中所述耦合器耦合到圓柱體或者其它細長部件340的末端。一個顯著的區(qū)別是系統(tǒng)300包括三個導銷(未示出)和三個導孔32h、322b、322c，每個導孔都有位于其中的對應的基準。而且，可拆卸固定裝置可以分成頂板320和底板321， 其中頂板和底板是可以分開的，但是當要使用時可以夾緊到一起。這種布置可以允許例如各種基準在底板321中更容易和更準確的安裝。如圖所示，一個或多個外部零件或工件3(^a、302b、302c可以在可拆卸固定裝置上的各個外部位置326a、3^b、326c被處理。同樣，可以進行各個基準的安裝，使得外部位置326a、3^b、326c的精確布置與定位在可拆卸固定裝置320/321夾緊過程中可以容易實現(xiàn)。如將很容易認識到的，六角形螺桿332或者其它末端耦合部件的拆卸可以方便延伸頭 330更容易的拆卸，這又允許整個可拆卸固定裝置320/321從基座310拆除并且允許圓柱體 340從系統(tǒng)300中拿走，以便修復或替換。但是，類似于以上的系統(tǒng)100，當圓柱體340和延伸部分330旋轉到未夾緊或打開位置時，甚至是在沒有拆除延伸部分的情況下，整個可拆卸固定裝置320/321從系統(tǒng)300拆除會是優(yōu)選的。繼續(xù)參考圖4A和4B，它們分別以俯視圖和底部倒轉視圖示出了組裝的圖3的可拆卸固定裝置。同樣，組裝的可拆卸固定裝置320/321包括夾緊或者以別的方式耦合到一起的頂板320和底板321。導孔32h、322b、322c可以在頂板和底板中都存在，而且適于容納來自接收器基座的對應的導銷(未示出)。頂板320可以具有基本上在中心的開口，該開口允許底板321的凸起部分323從其突出。這個凸起部分可以包括凹陷區(qū)域325，該陷區(qū)域325包含適于與延伸部分(未示出)上的斜面相互作用的多個斜面，可操作成將向下的垂直力轉換成水平的力。多個基準32^、3Mb、32k、324d可以位于導孔中，特別是底板321上。如圖所示， 基準32 和32 可以操作成停止可拆卸固定裝置320/321在y方向的移動，而基準324b 和324d操作成停止可拆卸固定裝置320/321在χ方向的移動。出于效率的目的，用于不同方向的兩個基準可以設置在單個導孔中，例如基準32 和324d的情況。接下來移到圖5A，以俯視圖說明了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的另一種可選示例部件制造系統(tǒng)。部件制造系統(tǒng)500可以基本上類似于以上所提供的系統(tǒng)300，而且可以具有包括中心定位的延伸部分530的布局，例如通過可拆卸固定裝置中的中心開口。如圖所示，多個導銷512a、512b、512c可以分別位于多個導孔522a、522b、522c中，并且多個基準524a, 524b、5Mc、524d可以位于導孔中。所述各個部件的功能性可以與以上所述的系統(tǒng)完全一樣或者基本類似。圖5B以沿圖5A的線A-A的側截面圖示出了當夾緊力550從延伸部分530向下施加到可拆卸固定裝置的凸起部分523時的部件制造系統(tǒng)500。如以上所指出的，延伸部分530可以耦合到圓柱體或者其它細長部件540并被其驅動。當延伸部分530接觸到固定裝置的凸起部分523時，真正的接觸在延伸部分的斜切區(qū)域537和可拆卸固定裝置的斜切區(qū)域527之間進行。這種相互作用將向下的力550轉換成水平或橫向的力552。斜切區(qū)域 527、537相對于彼此滑動，并且整個固定裝置在橫向力552的方向移動。如關于圖5A所示出的，對于這種實施方式，這是在χ方向的。當位于導孔522c中的導銷512c接觸基準524d時，可拆卸固定裝置的這種橫向移動被停止。如很容易認識到的，對于導銷512b和基準524b發(fā)生類似的接觸。如還將認識到的，類似的相互作用可以在延伸部分530的斜切區(qū)域539a和539b與可拆卸固定裝置的對應的斜切區(qū)域(未示出)之間發(fā)生。這種相互作用導致y方向的橫向移動，該橫向移動是通過導銷51 和512c分別接觸基準52 和52 來停止的。當然，延伸部分530和可拆卸固定裝置的凸起部分523上相互作用斜切區(qū)域的確切幾何形狀應當處理成使得當施加夾緊力時合適的力可以在兩個橫向方向轉換，而且，如以上所指出的，使得當圓柱體和延伸部分旋轉到打開位置時可拆卸固定裝置可以容易地從系統(tǒng)拆除。現(xiàn)在繼續(xù)參考圖6A，在底部倒轉視圖中繪出了圖5A和5B中所示出的示例延伸部分?？梢允荰形、X形或者可以具有很多種可選形狀的延伸部分530可以具有一個將力轉換到第一橫向方向的斜切區(qū)域537和一個或多個將力轉換到第二橫向方向的其它斜切區(qū)域539a、539b。每個斜切區(qū)域都操作成將由耦合的圓柱體540從延伸部分530傳遞的垂直力轉換成橫向的力及所關聯(lián)的可拆卸固定裝置上的后續(xù)移動。如將很容易認識到的，斜切區(qū)域的很多種輪廓和角度都可能是適合的。如圖所示，斜面537用于將垂直力轉換成相對于可拆卸固定裝置的χ方向的力，而斜面539a和539b用于將垂直力轉換成相對于該固定裝置的y方向的力。如將很容易理解的，由于其中開口 531的幾何形狀，只有斜面539a的側邊緣真正地與可拆卸固定裝置上對應的斜面接觸。圖6B以俯視圖示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的、在圖5A和5B中示出的可拆卸固定裝置的示例凹陷區(qū)域。凹陷區(qū)域535可以位于圖5B的可拆卸固定裝置的底板的凸起部分523中。這個凹陷區(qū)域535可以包括對應于圖6B所示的對應延伸部分530的斜切區(qū)域的多個斜切區(qū)域527、529a,529b。同樣，通過這些斜切區(qū)域527、529a,529b從延伸部分傳遞到可拆卸固定裝置的向下的力導致固定裝置上的分量橫向力，該力在與圓柱體MO的主軸垂直的一個或兩個橫向方向上移動固定裝置。同樣，根據(jù)期望，用于斜切區(qū)域的各種合適的輪廓和形狀都可以實現(xiàn)。而且，延伸部分530的形狀和尺寸可以確定成使得當其在第一或打開位置時可以匹配通過開口 531，而且還使得當其在第二或夾緊位置時其斜面537、 539a,539b分別嚙合對應的斜面527、5^a、529b。最后轉向提供在CNC系統(tǒng)中處理制造物品的示例方法的流程圖。將很容易認識到，所闡述的各個步驟可以根據(jù)期望實現(xiàn)，而且一些步驟可以除去，而未示出的一些其它步驟也可以添加。此外，如將很容易認識到的，各個步驟的次序可以改變以適于給定應用。例如，如將很容易認識到的，步驟704和702可以顛倒或者并行進行。在開始步驟700之后，可拆卸固定裝置在處理步驟702安裝到接收器基座。如上所述，這種安裝可以涉及將導銷插入導孔。在后續(xù)處理步驟704，圓柱體或者其它細長部件延伸通過固定裝置中的中心開口， 之后延伸部分在處理步驟706耦合到該圓柱體或者細長部件的末端。在夾緊操作中，該圓柱體或者細長部件(有延伸部分與其附接)在處理步驟708中從第一 “打開”位置旋轉到第二“夾緊”位置，并且在步驟710中相對于可拆卸固定裝置向下移動，以便將力施加到其。 在步驟712，該向下的力被轉化成橫向力分量，該橫向力分量操作成在那些橫向方向移動可拆卸固定裝置。在處理步驟714，如以上所描述的，例如通過導銷接觸各個適當定位的基準， 可拆卸固定裝置的橫向移動被停止。在處理步驟716，工件和/或零件在可拆卸固定裝置上被處理。在步驟718，圓柱體和延伸部分從第二位置旋轉回第一位置，并且在步驟720可拆卸固定裝置可以拆除。然后，該方法在步驟722結束。 盡管，為了清晰和理解，以上所述的本發(fā)明已經(jīng)通過說明和例子進行了具體的描述，但是將認識到，在不脫離本發(fā)明主旨或基本特征的情況下，以上所述的發(fā)明可以在很多種其它特定的變體和實施方式中實現(xiàn)。某些改變和修改可以實踐，而且應當理解本發(fā)明不是要被前述細節(jié)限定，而是要由所附權利要求的范圍來定義。
權利要求
1.一種部件制造系統(tǒng)，包括細長部件，所述細長部件具有通過其的縱軸，所述縱軸定義第一方向，所述細長部件適于關于所述第一方向旋轉并沿所述第一方向行進，而且還適于沿所述第一方向傳遞力；延伸部分，耦合到所述細長部件，所述延伸部分在第二方向從所述細長部件向外延伸， 所述第二方向具有與所述第一方向垂直的分量，其中所述延伸部分操作成將所述力從第一方向轉換到具有彼此垂直并與第一方向垂直的分量的第二方向和第三方向；以及可拆卸固定裝置，適于接收由所述延伸部分傳遞到該可拆卸固定裝置的力，所述固定裝置具有沿第一方向延伸通過該固定裝置的內部開口，所述內部開口適于接收所述細長部件并允許由所述細長部件所做的運動，其中所述可拆卸固定裝置適于引導用于其它制造部件的制造操作，并且其中，作為所述力的結果，所述可拆卸固定裝置在所述第二方向和所述第三方向移動和定位。
2.如權利要求1所述的部件制造系統(tǒng)，其中所述細長部件是圓柱形的。
3.如權利要求1所述的部件制造系統(tǒng)，其中所述延伸部分可拆卸地耦合到所述細長部件的末端。
4.如權利要求1所述的部件制造系統(tǒng)，其中，作為所述力的結果，所述可拆卸固定裝置在一微米的容限內在所述第二方向和所述第三方向中定位。
5.如權利要求1所述的部件制造系統(tǒng)，其中所述細長部件在使所述延伸部分相對于所述可拆卸固定裝置夾緊的第一位置和使所述可拆卸固定裝置能夠容易地從所述系統(tǒng)拆卸而不需要從所述細長部件拆卸所述延伸部分的第二位置之間旋轉。
6.如權利要求1所述的部件制造系統(tǒng)，還包括接收器基座，適于支撐所述可拆卸固定裝置，其中，作為所述力的結果，所述可拆卸固定裝置在所述第二方向和所述第三方向都關于所述接收器基座準確地定位。
7.如權利要求6所述的部件制造系統(tǒng)，其中所述可拆卸固定裝置包括位于其中的多個導孔，并且還包括多個導銷，耦合到所述接收器基座，所述多個導銷定位在所述接收器基座上，使得所述可拆卸固定裝置能夠通過匹配所述多個導銷與所述多個導孔來安裝到所述接收器基座。
8.如權利要求7所述的部件制造系統(tǒng)，其中，所述多個導銷中的一個或多個定義了除至少一個平的側面之外大體為圓柱形的橫截面。
9.如權利要求7所述的部件制造系統(tǒng)，還包括多個基準，位于所述多個導孔中，其中，作為所述力的結果，所述多個基準操作成在所述第二方向和所述第三方向中均準確地定位所述可拆卸固定裝置。
10.如權利要求9所述的部件制造系統(tǒng)，其中所述多個基準操作成通過接觸所述多個導銷使得所述可拆卸固定裝置在所述第二方向和所述第三方向的運動由此被停止來定位所述可拆卸固定裝置。
11.如權利要求1所述的部件制造系統(tǒng)，其中所述延伸部分和所述可拆卸固定裝置中的每一個都包括多個斜切區(qū)域，所述斜切區(qū)域適于在所述延伸部分相對于所述可拆卸固定裝置在所述第一方向移動時彼此嚙合，并且其中所述嚙合的斜切區(qū)域操作成由此將所述力從所述第一方向轉換到所述第二方向和所述第三方向。
12.—種可拆卸CNC固定裝置，包括一個或多個外表面區(qū)域，適于方便制造零件或工件的處理；延伸通過該可拆卸CNC固定裝置的中心開口，所述中心開口適于接收具有主軸的分立的細長部件和耦合到所述細長部件的分立的延伸部分并允許由所述細長部件和延伸部分所做的通過該中心開口的軸向和旋轉運動；多個斜切區(qū)域，適于與延伸部分上的多個斜切區(qū)域嚙合，其中來自分立的延伸部分的上覆力造成延伸部分上的多個斜切區(qū)域嚙合到所述可拆卸CNC固定裝置上的所述多個斜切區(qū)域，而且導致所述可拆卸CNC固定裝置在基本上與所述分立的細長部件的主軸垂直的平面內的運動；多個導孔，適于安裝到來自分立的接收器基座的通過該多個導孔的多個導銷；以及多個基準，位于所述多個導孔中，其中，作為來自所述分立的延伸部分的所述上覆力的結果，所述多個基準操作成在所述平面內準確地定位所述可拆卸固定裝置。
13.如權利要求12所述的可拆卸CNC固定裝置，其中，作為所述上覆力的結果，所述可拆卸CNC固定裝置在一微米的容限內在所述平面內的所有方向定位。
14.如權利要求12所述的可拆卸CNC固定裝置，其中所述可拆卸CNC固定裝置還包括安裝到一起的頂板和底板。
15.如權利要求12所述的可拆卸CNC固定裝置，還包括多個固定裝置斜切區(qū)域，適于當所述延伸部分相對于所述可拆卸固定裝置在沿所述主軸的方向移動時嚙合延伸部分上的多個延伸部分斜切區(qū)域，并且其中所述嚙合斜切區(qū)域操作成將所述上覆力從沿所述主軸的方向轉換到與其垂直的一個或多個方向。
16.如權利要求15所述的可拆卸CNC固定裝置，其中所述中心開口的形狀確定成使得當所述細長部件與所述延伸部分位于第一旋轉位置時所述延伸部分相對于所述可拆卸CNC 固定裝置夾緊，并且使得當所述細長部件與所述延伸部分位于第二旋轉位置時所述可拆卸 CNC固定裝置容易從所述細長部件和所述延伸部分拆卸，而不需要從所述細長部件拆卸所述延伸部分。
17.一種部件制造系統(tǒng)，包括細長部件，具有通過該細長部件的縱軸，所述縱軸定義第一方向，所述細長部件適于關于所述第一方向旋轉并沿所述第一方向行進，而且適于沿所述第一方向傳遞力；延伸部分，耦合到所述細長部件，所述延伸部分在第二方向從所述細長部件向外延伸， 所述第二方向具有與第一方向垂直的分量，其中所述延伸部分操作成將所述力從第一方向轉換到具有彼此垂直并與第一方向垂直的分量的第二方向和第三方向；可拆卸固定裝置，適于接收由所述延伸部分傳遞到該可拆卸固定裝置的力，其中所述可拆卸固定裝置包括位于其中的多個導孔、一個或多個適于方便制造零件或工件處理的表面區(qū)域及沿第一方向延伸通過該固定裝置并適于接收所述細長部件和允許由所述細長部件所做的運動的中心開口；接收器基座，適于支撐所述可拆卸固定裝置；多個導銷，耦合到所述接收器基座，所述多個導銷定位在所述接收器基座上，使得所述可拆卸固定裝置能夠通過匹配所述多個導銷與多個導孔來安裝到所述接收器基座；以及多個基準，位于所述多個導孔中，其中，作為所述力的結果，所述多個基準操作成在所述第二方向和所述第三方向準確地定位所述可拆卸固定裝置，其中，作為所述力的結果，所述可拆卸固定裝置在所述第二方向和所述第三方向移動和定位。
18.如權利要求17所述的部件制造系統(tǒng)，其中所述延伸部分可拆卸地耦合到所述細長部件的末端。
19.如權利要求17所述的部件制造系統(tǒng)，其中所述細長部件在使所述延伸部分相對于所述可拆卸固定裝置夾緊的第一位置和使所述可拆卸固定裝置容易地從所述系統(tǒng)拆卸而不需要從所述細長部件拆卸所述延伸部分的第二位置之間旋轉。
20.如權利要求17所述的部件制造系統(tǒng)，其中所述延伸部分和所述可拆卸固定裝置中的每一個都包括多個斜切區(qū)域，所述斜切區(qū)域適于在所述延伸部分相對于所述可拆卸固定裝置在所述第一方向移動時彼此嚙合，并且其中所述嚙合的斜切區(qū)域操作成由此將所述力從所述第一方向轉換到所述第二方向和所述第三方向。
21.一種處理CNC系統(tǒng)中的制造物品的方法，包括以下步驟將可拆卸CNC固定裝置安裝到對應的接收器基座，所述安裝步驟涉及使用接收器基座上的多個導銷和可拆卸CNC固定裝置中的多個對應導孔；延伸具有主軸的細長部件通過所述可拆卸CNC固定裝置中心開口，所述中心開口適于方便所述細長部件的軸向和旋轉運動；將延伸部分耦合到所述細長部件的末端，同時所述細長部件延伸通過所述中心開口 ； 關于其主軸旋轉所述細長部件，使得所述延伸部分的位置從第一位置改變到第二位置；沿所述主軸移動所述細長部件，使得所述延伸部分接觸所述可拆卸CNC固定裝置并相對于所述可拆卸CNC固定裝置施加向下的力；將相對于所述可拆卸CNC固定裝置向下的力轉化成具有基本上與所述向下的力垂直的方向的一個或多個合力，其中，由于所述一個或多個合力，所述可拆卸CNC固定裝置關于所述接收器基座橫向移動；作為位于導孔中的多個基準與所述導銷接觸的結果，停止所述可拆卸CNC固定裝置的橫向運動，其中所述停止導致所述可拆卸CNC固定裝置的期望的定位；以及在所述停止步驟后，相對于所述可拆卸CNC固定裝置的一個或多個外表面特征處理一個或多個制造物品。
22.如權利要求21所述的方法，其中所述轉化步驟涉及使用所述可拆卸固定裝置和所述延伸部分上的多個斜切區(qū)域。
23.如權利要求21所述的方法，其中，作為所述基準定位的結果，所述可拆卸CNC固定裝置在一微米的容限內關于所述接收器基座在至少兩個方向中定位。
24.如權利要求21所述的方法，其中所述細長部件是由氣壓驅動的。
25.如權利要求21所述的方法，還包括關于其主軸旋轉所述細長部件，使得所述延伸部分的位置從所述第二位置變回所述第一位置；以及從CNC系統(tǒng)拆卸所述可拆卸CNC固定裝置。
全文摘要
一種CNC系統(tǒng)，可以包括適于關于軸線方向旋轉、沿軸線方向行進并在軸線方向傳遞力的圓柱體，耦合到細長部件的末端并在與軸線方向垂直的方向從細長部件向外延伸的延伸部分，及適于接收軸向力并沿基本上與軸線方向垂直的平面，即兩個方向移動和由此定位的可拆卸固定裝置。所述固定裝置具有沿第一方向的、適于接收所述細長部件的中心開口，還包括適于引導用于其它制造部件的制造操作的外部特征。延伸部分和可拆卸固定裝置上的斜面都將向下的軸向力轉換成相對于接收器基座、移動固定裝置的多個橫向力。當移動使位于固定裝置中導孔的基準與耦合到接收器基座的導銷接觸時，所述基準停止這種橫向移動。
文檔編號B23B31/10GK102355971SQ201080003552
公開日2012年2月15日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權日2010年5月18日
發(fā)明者D·卡拉克爾, T·約翰尼森, 蔡曉兵 申請人:蘋果公司